I datorgrafik och, mer specifikt, datorseende applikationer, är fotometrisk stereo processen att skapa en tredimensionell (3D) modell eller representation av en tvådimensionell (2D) bild baserat på hur objekten i bilden reflekterar eller bryts ljus. När en fotometrisk stereoalgoritm tillämpas på ett objekt måste det finnas mer än en källbild tillgänglig för analys. För var och en av källbilderna som ska användas ska objektet i allmänhet visas i en statisk position, medan ljuskällan flyttas för att avslöja olika aspekter av objektets yta. Enkla metoder för fotometrisk stereoavbildning måste känna till var ljusen är i förhållande till objektet, och de fungerar bäst när objektet är tillverkat av ett enda material så att högdagrar och skuggor kan mätas på ett förutsägbart sätt. Mycket mer avancerade algoritmer och tekniker kräver inte så mycket information i förväg och kan göra flera antaganden, eller till och med interpolera ytor, för att fullborda en delvis obstruerad bild.
Grundkonceptet för fotometrisk stereo innebär att man tar flera bilder av ett objekt med ljuskällan i varje bild flyttad runt objektet medan objektet förblir på samma plats. Genom att mäta exakt hur skuggorna och högdagrarna faller på ytan av objektet i varje bild, kan ytnormalerna – riktningen en yta är vänd mot – beräknas. Efter att ha sammanställt information om normalerna för de mätbara områdena av ett objekt över en serie 2D-bilder, kan en 3D-modell av objektet konstrueras.
Faktorer som skuggornas djup och högdagrarnas intensitet hjälper till att bestämma yttopografins varierande höjder. Föremål som har en blank yta är lättast att mäta med fotometrisk stereo, medan föremål som är gjorda av ett material med mer subtila skuggor, som mjukt tyg, kan vara svårare. Ett föremål som har en mycket reflekterande yta, som polerad krom, kan ge vissa problem utan ordentliga bildjusteringar, eftersom reflektionerna kan ge felaktiga resultat. Algoritmerna fungerar bäst när det bara finns en enda ljuskälla och inga projicerade skuggor, till skillnad från ett områdesljus, flera ljuskällor eller ett ljus som lyser genom ett fönster eller annan öppning.
Det finns flera användningsområden för fotometriska stereotekniker. Vid datorseendebehandling i realtid kan den användas för att bestämma djupet på objekt inom en scen. Den kan också användas för att skapa exakta 3D-modeller av objekt i fotografier för historiska, arkiv- eller analytiska ändamål.