10.3　立体镜

在很久以前，人类的祖先已经开始注意深度是什么的问题。公元前280年，尤克力德就指出，深度感起源于每只眼睛接收到的同一物体的两个相似而不相等的影像。这个论点在现在看来也是十分正确的，只是我们更进一步在数学和物理上将左右眼图像之间的差别定义为双眼视差。立体镜和立体图对体视术，正是基于双眼视差的原理而产生的。

最基本的立体镜原理及实物如图10‐9所示，它由左右图对及其插槽、镜体与左右透镜等组成。观察者双眼分别通过左右透镜观察含有双眼视差的立体图对，经双眼融合后，即可获得立体效果。

图10‐9　基本型立体镜的原理及实物

10.3.1　惠特斯通体视镜

1938年，惠特斯通（Wheatstone）在英国皇家学会年会上提出如图10‐10所示的体视观片器，后来人们将这种体视镜称为惠特斯通体视镜。

图10‐10　惠特斯通体视镜

惠特斯通体视镜的原理是属于自我解释型的。在不同方向上所拍得的同一物体的两张照片（含有视差信息），作为立体图对分别置于左图片和右图片的位置，用双眼观察两幅图片，即可获得物体原有的立体感。这种器件是为用来观察大于瞳距的立体图片而设计的，如果图片本身相当小，也就是第二节所述的立体图对，则无需采用这种器件。(www.daowen.com)

10.3.2　布鲁斯特体视镜

布鲁斯特（Brewster）体视镜是世界上第一架实用型的体视镜，由苏格兰人布鲁斯特在1849年制成。实际上它是惠特斯通体视镜的变型，只是以楔形棱镜替代了原来的反光镜，见图10‐11。

图10‐11　布鲁斯特体视镜

10.3.3　霍姆斯体视镜

布鲁斯特体视镜经过霍姆斯的进一步研究和改进，发展成为霍姆斯体视镜。其基本结构与布鲁斯特体视镜相同，只是在棱镜与双眼之间加上一对透镜，即目镜。起先，这种改进后的体视镜主要用于观看立体画片，因为当时照相机技术还不普及；后来则主要被安装在特制的立体照相机上，用来拍摄立体照片。霍姆斯体视镜曾经在一段时期内相当普及，成为娱乐场所必不可少的玩具。

加上凸透镜的优点是显而易见的，它们可大大增加观察到的深度感。可以用简单的实验加以证实。预备一块较大的凸透镜，闭上一只眼睛，用另一只眼睛通过凸透镜观察一幅照片，当把照片前后移动到透镜的焦点附近时，可以发现照片好像位于很远的地方。这实际上是与放大镜的原理相一致的，因为通过透镜看到的不是照片本身，而是它被透镜成在远处的像。体视镜上的深度感的增进，是依据相同的原理为基础的。