科學玩具－視覺－自製立體觀察器(3D Viewer)

原文發表於Yahoo奇摩部落格2012年05月07日。

紙製望遠鏡的延伸探究其實已經醞釀好久了（也就是2010年就寫好的這篇文章也隱藏很久了），畢竟伽利略望遠鏡當時所使用的組合正是凸透鏡加凹透鏡，因此在2011年博客會客室講座中，我才把這兩種透鏡功能譬喻成教師的不同角色，結合起來發揮的效果更是強大，其中的譬喻要親身體悟過的老師才能引起共鳴。

當2010年收到楊鍾鳴老師所贈送的澳洲版3D雪梨的紙製觀察器時，就已經有把凸透鏡與凹透鏡分開來玩的想法。那時候就想自製一副3D Viewer來玩玩，而材料就是紙製望遠鏡中的物鏡（凸透鏡）和厚紙板而已。

一小片厚紙板加上雙眼透鏡就可以做出個人化的自製3D Viewer第一版

附圖中的觀察器是兩年前做的成品，只需要褶痕和接縫

一般市面上所販售的紙製望遠鏡是個經過設計的現成材料，不論是眼距或焦距都是固定的，但是做出來的效果跟澳洲版有點差異，紙製望遠鏡的物鏡與目鏡距離只有5cm左右，而澳洲版3D觀察器物鏡與照片間距卻有6.5cm。也會因為觀察者眼睛調適能力的不同而讓效果有點差異，但還在大部分人可以接受的範圍內。

使用美工刀將板模切割下來，用刀片稍微劃過去即可在需要的地方形成摺痕

再利用圓規刀在厚紙板上挖出兩個觀景窗，讓透鏡能擺放在上面

經過測量後，我所採用的雙眼凸透鏡的連心距離是6.5cm，符合人眼平均眼距。透過透鏡可以看清楚的距離也是6.5cm，不過我自己的觀察範圍是6cm～7cm都可以（別忘了眼睛的調整能力也是很強的）。接下來只要將照片縮小成跟透鏡可以觀察範圍不要相差太多即可。

將圖片和透鏡用雙面膠貼好，再用絕緣膠帶將模板縫隙接合平整

使用絕緣膠帶的原因是可重複黏貼（萬一貼歪的話，還有挽救機會）

沒有挖鼻樑前的洞是因為當時覺得必要性不大，如果需要的話再裁切就可以

透過左眼看的與透過右眼看的景色稍有差異

也因為這樣，大腦能將不同的平行輸入資訊合而為一，形成觀察物是立體的解讀

就我自製過程的經驗來說，圖太小或靠太近會讓左眼透過透鏡去看到右圖，反過來說也是。但是圖太大或分開太遠會使得眼睛無法對焦在主題物體上，反而會有疊影。因此自製的米奇圖片設計上下寬度為2cm，左右長度為2.66cm(符合4：3的黃金比例，圖片間距0.8cm為最佳觀察設計（圖片中心點連線為3.5cm），而透過透鏡觀察也真的只會看到一張圖片。

針對觀察物拍攝不同角度的照片，鏡頭若離物體近，則水平移動距離不需太大

想用紙製望遠鏡的邊框來重現立體效果，圖片也必須要配合調整

後來，發現到圖片的解晰度是個很關鍵的成功要素，所以原本是採用影印機或印表機列印的米奇圖案，後來都改採相片沖洗，效果真的是好太多。在研發與製作過程中，也察覺到光源是否充足會對觀看效果有影響，所以繼續研製出3D Viewer第二代，也在研製過程中，對細部原理與應用有更進一步的探究與認知，這才是真正內化成能力的部分，而不只是玩玩而已。

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