Visión estereoscópica: ¿qué es, cómo funciona, cómo se mide?

La visión estereoscópica es un regalo invaluable que la naturaleza le ha otorgado a una persona.Gracias a este mecanismo, percibimos el mundo circundante en toda su profundidad y versatilidad. Una imagen 3D forma el cerebro cuando una persona mira los objetos visibles con ambos ojos.

La visión estereoscópica permitió a la persona moderna crear imitaciones de un efecto estéreo: películas 3D, estereotipos y estereofotos.Todo esto hace que el mundo que nos rodea sea aún más encantador y misterioso.

¿Qué es la visión estereoscópica y cómo funciona?

Definición de visión estereoscópica

Estereoscópica visión - un órgano único de una propiedad que le permite ver no sólo el tamaño del objeto en el mismo plano, sino también su forma, así como el tamaño del objeto en diferentes planos.

Tal visión tridimensional inherente a toda persona sana: por ejemplo, si vemos una casa en la distancia, podemos determinar aproximadamente qué tamaño es y qué tan lejos de nosotros.

La visión estereoscópica es una función importante que realiza el ojo humano.

Mecanismo

En la retina de nuestros ojos formó la imagen de dos dimensiones, sin embargo, la persona percibe la profundidad del espacio, es decir, tiene una visión estereoscópica tridimensional.

Somos capaces de evaluar la profundidad debido a diferentes mecanismos. Poseyendo datos sobre la magnitud del objeto, una persona puede calcular la distancia a él o comprender cuál de los objetos está más cerca, comparando el tamaño angular del objeto. Si un objeto está en frente del otro y lo oscurece parcialmente, el objeto frontal se percibe a una distancia más cercana.

La lejanía de un objeto también puede determinarse mediante un signo como movimiento de "paralaje".Este es un cambio aparente de objetos más distantes e íntimos cuando la cabeza se mueve en diferentes direcciones. Un ejemplo es el "efecto ferroviario cuando miramos desde la ventana de un tren en movimiento, nos parece que la velocidad de los objetos cercanos es mayor que la velocidad de los objetos distantes.

Una de las funciones importantes de la vista estereoscópica es la orientación en el espacio. Gracias a la capacidad de ver objetos extensivamente, nos orientamos mejor en el espacio.

Si una persona pierde la percepción de la profundidad del espacio, su vida se volverá peligrosa.

La visión estereoscópica nos ayuda de muchas maneras, por ejemplo, en actividades deportivas.Sin evaluar usted mismo y los objetos que lo rodean en el espacio, las actuaciones de gimnastas en barras y troncos serán imposibles, el saltador de pértiga no podrá evaluar adecuadamente la distancia a la barra, y los biatletas no podrán alcanzar el objetivo.

Sin visión estereoscópica, una persona no puede trabajar en profesiones que requieren una evaluación inmediata distancia, o asociado con objetos que se mueven rápidamente (piloto, conductor de tren, cazador, dentista).

Desviaciones

Una persona tiene varios mecanismos para estimar la profundidad. Si alguno de los mecanismos no funciona, se trata de una desviación de la norma, lo que da lugar a diversas limitaciones a la hora de evaluar la lejanía de los objetos y la orientación en el espacio. El mecanismo más importante de percepción de profundidad es estereopsis.

Stereopsis

Stereopsis depende del intercambio de ambos ojos.Al considerar cualquier escena tridimensional, ambos ojos forman varias imágenes en la retina. Esto se puede ver si miras al frente y rápidamente mueves tu cabeza de lado a lado o cierras rápidamente uno a uno, luego otro ojo. Si tienes un objeto plano frente a ti, entonces no notarás mucha diferencia. Sin embargo, si los objetos están a una distancia diferente de usted, notará cambios significativos en la imagen.En el proceso de estereopsis, el cerebro compara imágenes de la misma escena en dos retinas y estima su profundidad con relativa precisión.

Manifestación de una estereopsis

Disparidad

Este es el nombre de la desviación de la posición de los puntos correspondientes en la retina de los ojos derecho e izquierdo, en los que se fija la misma imagen.Si la desviación no excede los 2 ° en la dirección horizontal, y no más de unos pocos minutos angulares en la dirección vertical, entonces una persona percibirá visualmente un único punto en el espacio como ubicado más cerca que el punto mismo fijaciónSi la distancia entre las proyecciones del punto es menor que entre los puntos correspondientes, entonces la persona sentirá que se encuentra más allá del punto de fijación.

La tercera opción implica una desviación de más de 2°. Si la dirección vertical excede varios minutos angulares, podemos ver 2 puntos separados, que aparecerán ubicados más cerca o más lejos del punto de fijación.Este experimento es la base de la creación de una serie de instrumentos estereoscópicos (estereoscopio Wheatstone, televisión estéreo, medidores de rango estéreo, etc.).

Manifestación de disparidad

Asigne disparidad convergente (en puntos cercanos al punto de fijación) y divergente (en puntos ubicados más allá del punto de fijación). La distribución de disparidades en la imagen se llama un mapa de disparidad.

Verificación de estereposición

Algunas personas no pueden percibir la profundidad de los objetos usando un estereoscopio. Puede verificar su estereopsis con una imagen de este tipo.

Si hay un estereoscopio, puede hacer copias de estereopares, que se representan en él, e insertarlos en el dispositivo. La segunda opción es colocar de forma perpendicular una lámina delgada de cartón entre dos imágenes de un par estéreo. Después de haberlos instalado en paralelo, puede intentar mirar su imagen con cada ojo.

Usando un estereoscopio

En 1960, un científico de EE. UU. Bela Yulesh sugirió usar una forma única de demostrar un efecto estéreo, excluyendo la observación monocular del objeto.Este principio se puede usar para entrenar estereopsis. Mira las fotos-autostereograms.

Si miras a lo lejos, a través del dibujo, verás una imagen estereoscópica.

Sobre la base de este método, se ha creado un dispositivo que permite investigar el umbral de la visión estereoscópica, un autostereograma.También hay un dispositivo modificado que le permite determinar con precisión el umbral de la visión estereoscópica.

A cada ojo se le ofrecen objetos de prueba que tienen la misma área de puntos y representan una forma de forma arbitraria.En el caso en que los valores de los ángulos paralacticos sean cero, el observador puede ver en los puntos de imagen generalizados ubicados en un orden arbitrario. Él no podrá asignar una cierta figura en un fondo aleatorizado. Por lo tanto, se excluye la visión monocular de la figura.

Realizando la prueba

Moviendo uno de los objetos de prueba perpendicularmente al eje óptico del sistema, vemos cómo cambia el ángulo paraláctico entre las figuras. Cuando alcanza cierto valor, el observador podrá ver la figura, como si se separara del fondo; la figura también se puede quitar o aproximar a ella.

El ángulo paraláctico se mide por medio de un compensador óptico, que se inserta en una de las ramas del dispositivo. Cuando aparece una figura en el campo de visión, el observador la arregla y aparece un umbral apropiado de umbral de visión estereoscópica en el indicador.

Neurofisiología de la visión estereoscópica

La investigación en el campo de la neurofisiología de la visión estereoscópica hizo posible identificar células específicas en la corteza visual primaria del cerebro, que están sintonizadas para la disparidad. Pueden ser de 2 tipos:

1. Las células del primer tipo reaccionan solo cuando los estímulos se ubican con precisión en las porciones correspondientes de ambas retinas.
2. El segundo tipo de célula reacciona solo cuando el objeto está ubicado más allá del punto de fijación.

   Esquema de visión volumétrica

Además, hay células que reaccionan cuando el estímulo está más cerca del punto de fijación.

Todos los tipos de células tienen la propiedad de selectividad orientacional.Tienen una buena reacción a los estímulos móviles y los extremos de las líneas.

También hay una lucha de campos visuales.En el caso en que las imágenes en la retina de ambos ojos son muy diferentes, a menudo una de ellas ya no se percibe.Este fenómeno significa lo siguiente: si el sistema visual no puede combinar imágenes en ambas retinas, rechaza parcial o completamente una de las imágenes.

Condiciones para la visión estereoscópica

Para una vista estereoscópica normal, se necesitan las siguientes condiciones:

• Funcionamiento normal del sistema motor de los globos oculares;
• Buena agudeza visual de ambos ojos;
• La relación entre acomodación, fusión y convergencia;
• Una pequeña diferencia en las escalas de las imágenes de ambos ojos.

Si en la retina de ambos ojos, al ver el mismo sujeto, la imagen tiene diferentes tamaños o una escala diferente, esto se llama aniseikoniey.

Esta desviación es la razón más frecuente por la que la visión estereoscópica se vuelve inestable o se pierde.

Aniseikonija, como regla, se desarrolla a la presencia de la refracción diferente de los ojos (la anisometropía). Si no supera el 2 %, entonces es posible corregir las lentes estigmáticas habituales. En un grado superior de aniseukonium, se deben usar gafas aniseikonic.

Normas e indicadores

La razón principal de la aparición del estrabismo es la violación de la conexión entre convergencia y acomodación.Con el estrabismo visible, no solo hay un defecto cosmético, sino que se reduce la agudeza visual del ojo segado. Incluso puede desconectarse periódicamente del proceso de percepción de imágenes (ambliopía).En el caso de heteroforia, es decir, estrabismo latente, no hay defecto cosmético, pero la patología aún evitará la estereopsis. Las personas con una heterofilia que excede los 3 ° no pueden trabajar con instrumentos binoculares.

El umbral de la visión estereoscópica está determinado por la influencia de varios factores, tales como:

• Brillo de fondo;
• Contraste de objetos;
• Duración de la observación

Bajo buenas condiciones de observación, el umbral de percepción de profundidad varía de 10 a 12 a 5 ".

La visión estereoscópica se puede estudiar, evaluar y evaluar de varias maneras:

• Por medio de un estereoscopio según las tablas de Pulfrich (el umbral mínimo es 15 ") 4
• Uso de estereoscopios con un conjunto de tablas más precisas (rango de medición: de 10 a 90 ");
• Usar un dispositivo que incluye el uso de un fondo aleatorio (el error de medición permitido es 1 - 2 ").

Video

Conclusiones

Entonces, la visión estereoscópica es un mecanismo complejo, sin el cual sería difícil para una persona vivir en este mundo.Nos ayuda a ver objetos no solo en el avión, sino también en el espacio, nos permite calcular su tamaño, volumen, distancia. Puede verificar la visión estereoscópica de varias maneras, como se describe en el artículo.

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