Člověk vidí prostorově proto, že má dvě oči a každé oko vidí skutečnost z odlišného úhlu – naše oči nevidí přesně totéž! Zkuste si podržet před očima prst a střídavě zavřít levé a pravé oko. Z těchto dvou rozdílných obrazů vzniká v mozku prostorový vjem. Kdybychom se dívali jen jedním okem, neviděli bychom plasticky. Sice bychom podle velikosti předmětů odhadli jejich vzdálenost, ale úplně stejně by se nám jevila například plochá tapeta s natištěným obrazem. O nutnosti mít obě oči se přesvědčíte následujícím pokusem: vezměte si dvě ořezané tužky a rychlým pohybem přibližte k sobě oba hroty. Když budete mít otřevřené obě oči, tak to nebude problém. Úkol bude daleko těžší ne-li nemožný, když budete koukat jen jedním okem.
Pro prostorové vidění je třeba, aby každé oko vidělo stejný předmět z jiného úhlu. Naše oči jsou od sebe vzdálené přibližně 6,5 cm, což nám umožňuje vidět prostorově do vzdálenosti několika metrů. Předměty v dálce vidí obě oči prakticky ze stejného úhlu, a splývají nám proto do jedné roviny. Důkazem skutečnosti, že člověk dokáže pouze oběma očima vnímat prostorovost je stav, kdy se jedno oko vyřadí z činnosti. V tu chvíli je nesnadné či skoro nemožné chytit nebo trefit malý předmět, předměty na stole přesně nechytíme, netrefíme se přesně prstem na určitý bod.
Perspektiva
Perspektiva je optický jev způsobený funkcí oka. Naše oči vnímají určitý zorný úhel, proto se s rostoucí vzdáleností objekty "komprimují", a tak máme možnost vidět více. Abychom tohoto efektu mohli dosáhnout i v dvojdimenzionálním světě, vznikla lineární perspektiva. Díky perspektivě se vzdálené objekty jeví zdánlivě menší než objekty blízké. Jev způsobuje také to, že u stejných objektů postavených za sebou do jedné řady se objekty vzdálenější od pozorovatele jeví blíže u sebe (perspektiva tedy způsobuje optické zkracování linií). Perspektiva také způsobuje, že dvě či více rovnoběžných linií (např. koleje) se směrem k horizontu opticky zužují. Bod, ve kterém se obě rovnoběžné linie setkávají, se nazývá úběžník. Jedná se však pouze o myšlené čáry a myšlené body, které v reálném světě fakticky neexistují. Perspektiva je velmi důležitá zejména ve výtvarném umění, architektuře, v praktické fotografii, ve filmu, v technickém kreslení a deskriptivní geometrii apod.
Díky perspektivě a zkušenosti dokáže oko vnímat na dvourozměrném obraze (např. fotografii) jeho hloubku. Proto i při sledování dvourozměrného obrazu dokážeme odhadnout, který objekt byl při záznamu dál a který blíž. Světlo a stín je základním faktorem, vypovídajícím o tom, že je pozorovaný objekt prostorový. Pomůže nám zjistit, zda je oblý, nebo jsou jeho hrany ostré. Dále zjistíme polohu objektu vzhledem k povrchu, na kterém leží. Ze zkušenosti víme, že objekty, které jsou blíže, se jeví jako větší a objekty které jsou vzdálenější, se zdají být menší. Díky naší paměti pak lze odhadnout, zda je známý předmět dál nebo blíž. Pokud jeden objekt zakrývá část druhého objektu, tak ze zkušenosti víme, že první objekt musí být blíže, než ten druhý. Objekty se zdají být vzdálenější se sníženou viditelností díky oparu. Hodně vzdálené objekty se díky rozptylu světla mohou jevit namodralé. Velice známé jsou tímto faktorem zkreslené různé záběry z hor. Pokud jsme v pohybu, můžeme pozorovat zdánlivý pohyb ve skutečnosti stojících předmětů okolo nás. Čím blíže tyto předměty jsou, tím rychleji se zdánlivě pohybují. Například osoba jedoucí v autě pozoruje okolí, a zatímco stromy okolo cesty ubíhají rychle, kopec v dáli se skoro nehýbe.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Stereoskopická cvičení
Vidět prostorově obrázek nakreslený na papíru můžeme díky stereoskopickým cvičením. Zde jsou obrázky převzaté z knihy [PERELMAN, J.I. Zajímavá fyzika. Praha: Naše vojsko, 1952.]. Úspěch se dostaví teprve po určitém nácviku. Obrázek přibližujte a vzdalujte od očí, dokud nenaleznete vhodnou vzdálenost. Je dobré mít dostatečné osvětlení. První obrázek představuje pár černých bodů. Držte jej před očima a několik vteřin nespouštějte z očí mezeru mezi oběma skvrnami; přitom vyviňte takové úsilí, jako byste chtěli rozeznat předmět vzdálenější, za obrázkem. Brzo uvidíte už ne dva, ale čtyři kroužky. Ale potom krajní body daleko odplynou, vnitřní se sblíží a nakonec splynou. Totéž proveďte s druhým obrázkem.
Pokud Vám další dva obrázky splynou, pak uvidíte vnitřek duté roury.
Na dalším obrázku jsou ve vzduchu se vznášející tělesa.
Další obrázek ukazuje dlouhou chodbu kamenné budovy nebo tunel.
A poslední obrázek ukazuje pohled na moře.
Stereoskopického vidění je schopen nejen člověk, ale i mnoho zvířat. Jsou to ta zvířata, která mají obě oči umístěny na přední straně hlavy podobně jako člověk. Patří většinou mezi predátory a schopnost stereoskopického vidění jim umožňuje dobrou orientaci při lovu. Druhá skupina zvířat, většinou sem patří býložravci, má oči umístěné na stranách hlavy. Mají široké zorné pole, díky němuž si včas všimnou blížícího se nebezpečí, ale přicházejí o možnost prostorového vidění.
Anaglyfy
Další možností zobrazení prostorového obrázku je anaglyf. Je to stereoskopická technika umožňující prostorové vnímání fotografií, filmů apod. Tato poměrně dlouho známá metoda využívá rozložení obrazů pro levé a pravé oko na barevné složky (obvykle modrozelenou a červenou).
Anaglyf.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Pro vytvoření anaglyfu je třeba mít k dispozici dva záběry jedné scény, která musí být co nejvíce prostorová, pak efekt prostorovosti bude patrný i z fotografie. Oba záběry pořídíme ze stejné výšky jen mezi nimi bude vzdálenost cca 6,5 cm (odpovídajíc vzdálenosti očí). Pak už stačí použít speciální program nebo postup pro běžný grafický program.
Prohlížení anaglyfu je založeno na subtraktivním vnímání barev (ze spektra světla se odebírají některé jeho spektrální složky a výsledná barva má chudší spektrální složení. Pro prohlížení anaglyfu je třeba použít speciální brýle s barevnými filtry - modrozeleným a červeným. Pokud koukáme červeným filtrem, pak je tato barva pohlcená a my vnímáme pouze modrozelenou. U druhého filtru je tomu naopak. Existují i jiné barevné varianty anaglyfu (žluto-modrý, zeleno-červený apod.), ty však nejsou tolik rozšířené.
