ステレオグラム（）は、立体的印象をもつように描かれた平面に描かれた図や絵。目の焦点を意図的に前後にずらして合わせることで立体的に見ることができる。立体画ともいう。人間は、片眼では焦点距離、物体の大きさ、重なり、明瞭さ、移動速度、両眼では、両眼視差、輻輳などの情報を総合的に利用して立体を認識している。ステレオグラムは両眼視差を利用して画像を立体として認識させる。現実の立体を見るときには、両眼の位置の差から右眼と左眼では異なった像が写っている。この見え方の違いが両眼視差である。この2つの画像の差異を利用して脳は空間の再構築を行う。逆に、平面上の画像でも両眼に視差が生じるように映像を写すことで、脳に立体として認識させることができる。この効果は、軍事的な場面で活用された。偵察機に搭載された解像度の低いカメラ2台によって同時に撮影された2枚の写真を片目ずつで同時に見ることにより、元の写真を単独で見るよりも立体的に知覚でき、カムフラージュを見破ることができたのである。ステレオグラムの二次元の画像を三次元的に見る方法を立体視といい、いくつかの方法がある。このうち、何も器具を用いず肉眼で直接ステレオグラムの画像を見る方法を「裸眼立体視」という。裸眼立体視には、平行法（）と交差法（）がある。平行法は右眼で右の画像を、左眼で左の画像を見る方法であり、交差法は左眼で右の画像を、右眼で左の画像を見る、つまり視線が画像の前で交差するように見る方法である。交差法には、実際に見る2つの画像のサイズを平行法より大きくできるという利点がある上、もともと立体視ができない人（弱視、斜視、左右の裸眼視力が極端に異なる＝ただし、眼鏡やコンタクトレンズで矯正できるときを除く）にとっては、平行法よりも習得しやすいとされる。最初は難しいが一度習得すると次からは比較的容易に立体視を行うことができる。平行法は画像より遠くに焦点を合わせ、交差法は画像より近くに焦点を合わせる。つまり目と画像との距離によっては立体視が不可能になる可能性がある。また、画像が小さいほど焦点の移動も小さくて済み簡単である。交差法は近距離に焦点を合わせるため、比較的目が疲れやすい。どちらの方法も2つの画像をブレさせていき、水平に整列した3つの画像が現れるように調整を行う。中央の画像が立体視画像である。平行法と交差法では立体感が変化する。そのため画像によって平行法と交差法のどちらで見るか決まっている。例えば地図画像を誤った方法で見れば、山が谷に見えてしまう。ステレオペアは、視差が生じるような2枚の画像を左右に並べたステレオグラム。19世紀には、ステレオカメラと呼ばれるわずかに角度をずらした2枚の写真を撮影できるカメラが発明され、ヨーロッパやアメリカで大流行した。日本でも明治時代に撮影されたステレオ写真が残っている。それぞれ、左側2枚のペアを平行法（⇈）で、右側2枚のペアを交差法（↗↖）でと、どちらの方法でも見ることができるように1つに並べたもの。左端のものと右端のものは全く同じものなので、実際の画像は2つ＝ペアである。ステレオカメラを用いなくても、普通のカメラでステレオペアは容易に撮影できる。この方法では左右の画像の撮影に時間差が生じるため、動く被写体を撮影することはできない。他に、2台のカメラを左右に並べ同時に撮影する方法もある。この場合は2台のカメラのレンズの中心の間隔がステレオベースとなる。同じ図形の繰り返しパターンを持つ画像は、焦点の合わせ方で異なった距離に見えることがある。これを壁紙錯視と呼ぶ。ランダム・ドット・ステレオグラム () は、一見ノイズのようにしか見えない画像だが、うまく焦点を合わせると立体が浮かび上がってくる画像である。レーダー技術者から知覚研究に転じたによって考案された。初期のランダム・ドット・ステレオグラムは2枚の画像を使用していたが、1枚の画像で立体視が可能な方法が生み出された。単一の画像のみであることから、特に、シングル・イメージ・ランダム・ドット・ステレオグラム (, ) と呼ぶこともある。シングル・イメージ・ステレオグラム () は、ランダムな点の代わりに意味のある模様などを用いたステレオグラムである。ステレオグラムの本『』発売後、1990年以降に流行した。

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