U računalnoj grafici i, točnije, aplikacijama računalnog vida, fotometrijski stereo je proces stvaranja trodimenzionalnog (3D) modela ili reprezentacije dvodimenzionalne (2D) slike na temelju načina na koji objekti na slici reflektiraju ili lome svjetlo. Kada se fotometrijski stereo algoritam primjenjuje na objekt, za analizu mora biti dostupno više od jedne izvorne slike. Za svaku od izvornih slika koja će se koristiti, objekt bi se općenito trebao pojaviti u statičkom položaju, dok se izvor svjetlosti pomiče kako bi se otkrili različiti aspekti površine objekta. Jednostavne metode fotometrijskog stereo snimanja moraju poznavati položaj svjetla u odnosu na objekt, a najbolje djeluju kada je objekt izrađen od jednog materijala kako bi se svjetla i sjene mogle predvidljivo izmjeriti. Mnogo napredniji algoritmi i tehnike ne zahtijevaju toliko informacija unaprijed i mogu napraviti nekoliko pretpostavki, ili čak interpolirati površine, kako bi se dovršila djelomično opstruirana slika.
Osnovni koncept fotometrijskog stereoa uključuje snimanje nekoliko slika objekta s izvorom svjetlosti na svakoj slici koji se pomiče oko objekta dok objekt ostaje na istom mjestu. Točnim mjerenjem kako sjene i svjetline padaju na površinu objekta na svakoj slici, mogu se izračunati površinske normale – smjer prema kojem je površina okrenuta. Nakon prikupljanja informacija o normalama mjerljivih područja objekta u nizu 2D slika, može se konstruirati 3D model objekta.
Čimbenici kao što su dubina sjena i intenzitet svjetla pomažu u određivanju različitih visina topografije površine. Objekte koji imaju sjajnu površinu najlakše je izmjeriti fotometrijskim stereo, dok objekte koji su izrađeni od materijala sa suptilnijim sjenama, kao što je mekana tkanina, može biti teže. Objekt koji ima vrlo reflektirajuću površinu, kao što je polirani krom, može predstavljati neke probleme bez odgovarajućih prilagodbi slike, jer refleksije mogu dati lažne rezultate. Algoritmi najbolje funkcioniraju kada postoji samo jedan izvor svjetlosti i nema projiciranih sjena, za razliku od svjetlosnog područja, više izvora svjetlosti ili svjetla koje sija kroz prozor ili drugi otvor.
Postoji nekoliko namjena fotometrijskih stereo tehnika. U obradi računalnog vida u stvarnom vremenu, može se koristiti za određivanje dubine objekata unutar scene. Također se može koristiti za izradu točnih 3D modela objekata na fotografijama za povijesne, arhivske ili analitičke svrhe.