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立体图（也称为“三维立体图”或“三维立体画”）是一类能够让人从中感觉到立体效果的平面图像。观察这类图像通常需要采用特殊的方法或借助器材。立体图最初用来表示需要通过立体镜观察的一对图像，现在所说的立体图还包括anaglyph和autostereogram等。
立体图最早被查尔斯·惠斯登于1838年发现，他同时对双眼视觉给出了一种解释，这引导他构建了一种由棱镜和镜子组成的器材，从而使人可以从一对二维图像中观察到三维效果。
随着在计算机上制作autostereogram的技术的发展，立体图得以重新流行。在autostereogram中，三维效果隐藏于一幅单独的二维图像中，观察者只有在正确地将目光聚焦之后才能观察到立体影像。Magic Eye系列就是一个流行的实例。Magic Eye将autostereogram称作立体图，这使得许多人认为立体图就是autostereogram的同义词。
Autostereogram是一种通常由计算机制作完成的单幅立体图，观察者通过将目光聚焦到图的后方（远处）或前方（近处）可以从中观察到立体影像。将目光聚焦到立体图后方的方法也叫“平行观察法”，聚焦到前方的方法也叫“交叉观察法”。改变目光聚焦位置的目的在于让立体图上相邻的两个重复图案“看起来”恰好重叠，并利用重叠图案之间的差异来产生立体感。
根据Magic Eye，autostereogram的制作者通常“比较喜欢制作用‘平行观察法’观察的立体图”。但是对于普通的立体图来说，因为“平行观察法”的局限性，较大的图很难甚至无法用此法来观察，因此通常采用“交叉观察法”。如果用错误的方法观察一幅立体图，那么观察到的立体影像将与预期的“相反”，即凸出的部分将变成凹陷的，凹陷的部分将变成凸出的。
立体图原理常被应用于娱乐方面，包括立体电影、立体图册等。同时在科技方面也有应用。
NASA在2003年的火星探测漫游者计划中使用了可以产生立体图的设备，它使研究人员可以通过立体图观察到立体的火星表面。
每个漫游者上构成Pancam的两台摄像机被安装在离地面1.5米的位置，两台摄像机之间有30厘米的间距，并保持1度向内的夹角。这使得产生的一对图像满足构成立体图的条件，并可以被当作立体图来观察或通过计算机产生三维图像。
从大约相当于一人高的一对照相机生成三维图像的能力使得研究人员能够理解所观察场景的特性。在没有烟雾或者没有熟悉的地标的环境中，人们只能依赖立体成像系统确定距离的远近。因此，单个照相机视点很难做到这一点，而象 Pancam 这样的多照相机的立体成像系统很好地解决了无人空间探索中所遇到的这个问题。
立体图卡片通常用于对双目视觉和调节反应的治疗中。
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