Stereoscopia: cos’è, come funziona e dove si usa oggi

Uno stereoscopio di tipo Brewster di J. Fleury-Hermagis, del 1870 circa: ogni oculare mostra a un solo occhio una delle due foto della cartolina. Foto: Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci, Milano, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

Cosa significa stereoscopia

Il vocabolario Treccani dà alla parola più sensi. In biologia è «la percezione del rilievo di un oggetto, e quindi della distanza tra gli oggetti, che si ha in conseguenza della visione binoculare». In fotografia e al cinema è la tecnica che consiste «nell'affiancare due immagini dello stesso oggetto riprese da due centri di vista diversi» [1]. Il termine indica anche «la parte dell’ottica fisiologica che si occupa della visione in rilievo» [1].

L’aggettivo è stereoscopico: una coppia stereoscopica unisce due immagini dello stesso soggetto, una per occhio [5]. Più di rado la stereoscopia si chiama anche stereofotografia o stereografia [2].

Come funziona: un’immagine per ogni occhio

I nostri occhi distano in media 6,5 cm [6], quindi vedono lo stesso soggetto da due posizioni diverse; il cervello unisce le due immagini ed elabora la profondità [2]. Più un oggetto è spostato tra le due immagini, più ci sembra vicino; meno è spostato, più ci sembra lontano [2].

La stereoscopia riproduce questo meccanismo. Si riprendono due immagini da due punti distanti tra loro «quanto lo sono mediamente le due pupille», e poi si fa in modo che «l’immagine posta a sinistra sia vista solamente dall’occhio sinistro mentre quella posta a destra sia vista solamente dall’occhio destro» [5]. Servono fotocamere stereoscopiche «dotate di due obiettivi affiancati», oppure una fotocamera normale con cui scattare due foto di un soggetto fermo, come se ognuna fosse scattata con un solo occhio [3].

Alla distanza degli occhi, più il soggetto è lontano, minore è l’effetto di rilievo: i panorami risultano «piatti» [6]. Per questo, con i paesaggi lontani, le foto astronomiche e la fotogrammetria la distanza tra i due punti di ripresa si aumenta; con gli oggetti microscopici si riduce [2].

C’è anche un limite: la tecnica stereoscopica dà i risultati migliori «per un singolo spettatore», e in un cinema richiede distanze e angoli di visione non troppo diversi tra gli spettatori [3].

Stereoscopia e 3D sono la stessa cosa?

No. Le immagini stereoscopiche si chiamano spesso 3D, ma non tutto ciò che si chiama 3D è stereoscopico. Una guida tecnica di due redattori dell’emittente britannica BSkyB distingue così: al cinema e in TV «3D» indica tradizionalmente le immagini generate al computer con modelli 3D, mentre il 3D stereoscopico è quello che crea l’illusione della profondità sugli schermi adatti [7]. Un film d’animazione o un videogioco creati in 3D, su uno schermo normale, mostrano a entrambi gli occhi la stessa immagine piatta.

E gli stereogrammi? In italiano la parola indica un’immagine piana fatta per dare l’illusione della profondità, e con il tempo ha incluso anche gli anaglifi e gli autostereogrammi [8]: questi ultimi, negli anni Novanta, riempivano interi libri [2].

Come arriva a ogni occhio la sua immagine

Ogni sistema stereoscopico deve fare la stessa cosa: portare l’immagine sinistra solo all’occhio sinistro e la destra solo al destro [5]. Cambia il modo.

• Stereoscopio. Un visore con un oculare per occhio, come quello nella foto in alto [6].
• Anaglifo. Le due immagini sono sovrapposte, in due colori; gli occhiali hanno di solito un filtro rosso per l’occhio sinistro e uno ciano per il destro [2][9].
• Occhiali polarizzati. Le due immagini sono proiettate con luce polarizzata in modo diverso e ogni lente lascia passare solo la sua [2]. È il sistema dei cinema RealD [2].
• Occhiali attivi. Lenti a cristalli liquidi che si oscurano a turno, in sala e a casa con TV, computer e console [2]. Per le TV 3D e i proiettori, leggi come vedere film 3D a casa.
• Visori. Due schermi, uno per occhio [2]. Per i film, leggi film 3D con un visore VR.
• Schermi senza occhiali (autostereoscopia). Lo schermo stesso, per esempio con un sistema lenticolare, nasconde a ogni occhio l’immagine destinata all’altro [4]. Per il computer, leggi monitor 3D senza occhiali.

Prova da solo: una coppia stereo senza strumenti

Con un po’ di pratica puoi fondere due foto affiancate a occhio nudo: è la libera visione stereoscopica. Ci sono due modi. Nella visione incrociata l’occhio destro guarda la foto di sinistra e il sinistro quella di destra: è la più facile da imparare. Nella visione parallela ogni occhio guarda la foto dalla sua parte: è la più difficile [10]. La coppia qui sotto è preparata per la visione incrociata.

1. Prendi una penna. Tienila a metà strada tra gli occhi e le due foto [10].
2. Guarda la punta della penna. Se serve, spostala avanti o indietro [10].
3. Cerca la terza foto. Dietro la penna le foto dovrebbero diventare tre: sposta l’attenzione su quella centrale, senza muovere gli occhi, finché non la metti a fuoco [10].

Se ci riesci, la foto centrale appare in rilievo: è una terza immagine, «ma stavolta con apparenze tridimensionali» [11]. Con l’allenamento diventa più facile [10]. Gli stereogrammi che nascondono una figura si vedono in un altro modo: Geopop consiglia di guardare l’immagine come se si volesse mettere a fuoco un punto fuori da essa, più lontano o più vicino a seconda di come è fatto lo stereogramma [12].

Dove si usa oggi

Oltre al cinema e ai videogiochi [2], la stereoscopia serve anche fuori dall’intrattenimento.

Breve storia della stereoscopia

• 1838. Lo scienziato britannico Charles Wheatstone, dopo i primi esperimenti con coppie di disegni, pubblica un trattato illustrato e brevetta il primo stereoscopio, a specchi: ingombrante e poco pratico [6][16]. Secondo Wikipedia lo aveva inventato già nel 1832 [2].
• 1849. David Brewster presenta uno stereoscopio a lenti più economico e maneggevole, che dà la spinta decisiva alla diffusione della stereoscopia [16]. Nel 1851 il suo stereoscopio compare all’Esposizione universale di Londra [2].
• Ottocento. Lo stereoscopio di Brewster ha un enorme successo presso la borghesia europea e americana; a fine secolo entra in declino, soprattutto per la nascita del cinema [2].
• 1939. Arriva il View-Master; in Italia, tra gli anni Cinquanta e Sessanta, se ne produce un’imitazione, lo Stereo•Rama [2].
• Anni Cinquanta-Ottanta. Prima «età d'oro» del cinema 3D, poi un nuovo periodo di popolarità tra il 1973 e il 1985 [2]. Negli anni Settanta la Rai trasmette spot e cartoni con l’effetto Pulfrich; nel 1979 tocca a Remi – Le sue avventure [2].
• Dal 2003 circa. Il cinema stereoscopico torna in auge, seguito dalle trasmissioni televisive in 3D [2].

Da un video 2D a un video stereoscopico

Un video girato con una sola videocamera ha una sola immagine. La seconda si può ricavare dopo, con un software. Il software Owl3D (pagina in inglese), per Windows e Mac, converte con l’IA video e foto 2D in 3D stereoscopico, direttamente sul tuo computer. Da un file video che hai il diritto di usare, il software Owl3D crea un file 3D, ma richiede tempo. È una conversione fatta con l’IA, non la versione 3D dello studio. Il software Owl3D è in inglese.

I prodotti Owl3DSoftware Owl3DUn programma per Windows e Mac che converte video e foto 2D in 3D.

Domande frequenti

Che differenza c’è tra stereoscopio e microscopio?

Lo stereoscopio è il visore che mostra a ogni occhio la sua metà di una coppia stereoscopica [6]. Il microscopio stereoscopico, o stereomicroscopio, è un microscopio ottico: grazie a due percorsi ottici separati, fa vedere un oggetto ingrandito e in rilievo [13]. Da non confondere con un normale microscopio con due oculari: lì entrambi gli occhi vedono la stessa immagine [13].

Cos’è la visione stereoscopica, o stereopsi?

È la capacità di percepire la profondità con i due occhi. Stefano Pensiero, oftalmologo dell’IRCCS Burlo Garofolo di Trieste, la descrive così: «La stereopsi di fatto è un’evoluzione della visione binoculare e rappresenta la capacità di apprezzare la profondità delle immagini». Aggiunge che «si sviluppa entro l’anno di vita per poi continuare ad affinarsi fin verso gli otto anni» [17]. Indica nello strabismo e nell’ambliopia non riconosciuti presto la principale causa di stereopsi assente nell’adulto [17].

Si vede il 3D con un occhio solo?

Il rilievo stereoscopico no: nasce dalla visione binoculare, cioè dalle immagini dei due occhi insieme [1][17]. Nelle fonti professionali italiane che abbiamo consultato non abbiamo trovato una descrizione di cosa vede, al cinema 3D o in un visore, chi ha un occhio solo. Per il tuo caso, o per un dubbio sulla tua vista, rivolgiti a un oculista o a un ortottista.

Cos’è la fotografia stereoscopica?

È la stereoscopia applicata alle foto: due scatti dello stesso soggetto da due punti di vista, da guardare uno per occhio [3].