連續談了二篇利用科博館偏振片立體眼鏡(如圖一)，所進行的有趣光學探索。也許你會很好奇立體電影，明明投影出平面影片，為什麼戴了立體眼鏡就看起來便是立體？如何能將平面的二維(2 dimensions, 2D)圖案或影片，看成是立體的三維(3 D)圖案或影像？說來其原理，其實與光學無關，而是純粹利用人眼的錯覺(或幻覺，visual illusion)。只是過程中，會運用到光學的方法。
原來老天賦予人類雙眼，便是利用這對眼睛間距約6.3公分（瞳孔距離，但每人會稍稍有異），而各自有不同的視野（稱為視差）。兩個平移且不同視野的影像，經雙眼接收，視神經傳送，在腦中重疊形成影像。這現象可經由以下小實驗來驗證。左手拿以紙捲成的圓筒，恰罩住左眼，使左眼僅能由紙筒看出去。同時，將右手掌放在紙筒邊，使右眼僅能看清楚右手掌。經過很短的雙眼注視時間，你會發現右手掌看起來已經跑進紙筒內。這就是視覺影像來自雙眼所見重疊的實驗驗證。從西方文藝復興年代，便有人開始嘗試畫出左右視野圖案，並讓雙眼分別同時觀看而產生立體效果的立體圖。但直至1838年英國的惠斯頓爵士，才第一個成功的利用鏡子反射，使左右眼分別看到各自影像，得到立體的感受。自此開啟了人類觀看立體圖的歷史。而如何使左右眼能同時各自觀看到左右眼對應的視差圖片或影像，便是筆者前面所說的利用光學方法的巧思。
在各式各樣的觀看立體圖巧妙方法中，利用互相垂直偏振光而達到上述立體圖效果，是相當成功的一種。唯一缺點是在前二篇提到的：人眼無法直接感受偏振光。因此只好藉助某種特殊的濾鏡裝置—沒錯，就是進立體劇場時所發的偏振光立體眼鏡(圖一)。所以科博館立體劇場的電影，其實是以二種互相垂直的偏振光，分別同時放映左右二眼各自視野應該觀察到的平面影像。藉由戴上左右眼互相垂直的偏振光片，便能使左右眼分別只能看到能通過該片偏光片的視差偏振光影像。
為了讓學生探索體驗，看立體電影如何能有立體視覺感受，修筆者通識課的學生，便有一份須在立體劇場內完成的作業單。他們會被要求要不戴、正戴、反戴、顛倒戴、重複戴與單眼立體眼鏡觀看等等，以探索發現立體電影的現象與原理。筆者告訴學生不用擔心他人的眼光。反正黑暗中，除了太累睡著的觀眾外，其餘多忙於沈醉欣賞在立體影片世界中，不會有人注意到你。若看到跟你相同舉動的人，也不必擔心，他或她也正在做作業！
當然雙眼對相同物體的視差，藉由聚焦觀察物體的複雜表面，而有繁複細緻的遠近呈現。因此將此複雜呈現，化約投影為簡單的立體圖視差平面，其實已損失不少人眼對真實立體的資訊。這也就是看立體電影或圖片，常常會有感覺起來總是遠近幾個不同層狀的感受，而無實物立體飽足感的原因。
圖一：科博館立體劇場的偏振光立體眼鏡。科博館很貼心的在內側印上說明文字，供有興趣的觀眾，能更進一步的了解與探索。
No Comments Yet