Stereoskoopiline nägemine: mis see on, kuidas see toimib, kuidas seda mõõdetakse?

Stereoskoopiline nägemine on hindamatu kingitus, mille loodus inimesele on antud.Tänu sellele mehhanismile tajume ümbritsevat maailma kogu selle sügavuses ja mitmekülgsuses. 3D-kujutis moodustab aju, kui inimene vaatab mõlema silma nähtavaid esemeid.

Stereoskoopiline nägemine võimaldas kaasaegsel inimesel luua stereoefekti jäljendusi: 3D-filme, stereotüüpe ja stereofoote.Kõik see muudab meie ümbritseva maailma veelgi veetlevamaks ja salapärasemaks.

Mis stereoskoopiline nägemine ja kuidas see toimib?

Stereoskoopilise nägemise määratlus

Stereoskoopiline nägemine on nägemisorganite ainulaadne omadus, mis võimaldab näha mitte ainult objekti mõõtmeid ühes tasapinnas, vaid ka selle kuju, samuti objekti mõõtmeid eri tasanditel.Selline kolmemõõtmeline visioon on omane kõigile tervislikele inimestele: näiteks kui me näeme kaugel maja, võime ligilähedaselt kindlaks määrata, milline suurus see on ja kui kaugel see meilt on.

Stereoskoopiline nägemine on inimese silma oluline funktsioon.

Mehhanism

Meie silmade võrkkestas moodustub kahemõõtmeline kujutis, kuid inimene tajub ruumi sügavust, see tähendab, et on kolmemõõtmeline stereoskoopiline visioon.

Me saame hinnata sügavust erinevate mehhanismide tõttu. Olles objekti suuruse kohta andmed, on isik suuteline distantsi arvutama või mõista, mis objektid on lähemal, võrrelda objekti nurga suurust. Kui üks objekt on teise poole ja mõnevõrra varjab seda, siis näeb eesmine objekt lähemale.

Objekti kaugust võib määrata ka sellise tähisega nagu parallaksi liikumine.See on kaugemate ja intiimsete esemete ilmset nihet, kui pea liigub eri suundades. Näide on raudteefekt: kui me vaatame liikuva rongi aknast, tundub meile, et lähedalt asuvate objektide kiirus on kaugemate objektide kiirusest suurem.

Stereoskoopilise vaate üks tähtsamaid funktsioone on ruumi orientatsioon. Tänu võimele objekte laialdaselt näha, läheme me paremini kosmosesse.

Kui inimene kaotab ruumi sügavuse tajumise, muutub tema elu ohtlikuks.

Stereoskoopiline nägemine aitab meil mitmel viisil, näiteks spordiüritustel.Ilma ennast ja ümbritsevate objektide hindamisse ruumis ei muutu võimlejate esitused baaridel ja palkidel võimatuks, pole vaulter ei suuda korralikult hinnata baarist kaugust ja kaks võitjat ei suuda sihtmärki tabada.

Ilma stereoskoopilise nägemisega ei saa inimene töötada kutsealadel, mis nõuavad kohest hindamist kaugus või kiiresti liikuvate objektide (piloot, rongijuht, jahimees, hambaarst).

Kõrvalekalded

Inimesel on mitu sügavuse hindamise mehhanismi. Kui mõni mehhanism ei tööta, on see kõrvalekalle normist, mis viib objektide kauguse ja ruumi orientatsiooni hindamisel mitmesuguseid piiranguid. Kõige olulisem sügavuse tajumise mehhanism on stereopsia.

Stereopsis

Stereopsis sõltub mõlema silma jagamisest.Mõlema kolmemõõtmelise stseeni kaalumisel moodustavad mõlemad silmad võrkkestal mitmesuguseid kujutisi. Seda saab näha, kui vaatate otse ette ja liigutage oma peaga külg külje suunas või sulgege kiiresti ükshaaval, siis teine ​​silm. Kui sul on lame objekt teie ees, ei näe te märkimisväärset erinevust. Siiski, kui objektid asuvad teie teisel kaugusel, siis näete pildil märkimisväärseid muudatusi.Stereopsise protsessis võrdleb aju sama kaadri pilte kahel võrkkestas ja hindab nende sügavust suhteliselt täpselt.

Stereopsise manifestatsioon

Erinevus

See on hälve vastavate punktide asukohast parema ja vasakpoolse silma võrkkestas, kus sama pilt on fikseeritud.Kui hälve ei ületa horisontaalsuunas 2 ° ja vertikaalsuunas mitte rohkem kui mõni nurk minutit, siis saab isik visuaalselt tajuda ühte punkti ruumis, mis asub lähemal kui punkt ise fikseerimine.Kui kaugus punktide projektsioonidest on väiksem kui vastavate punktide vaheline kaugus, siis tunneb inimene, et see paikneb fikseerimispunktist kaugemal.

Kolmas võimalus hõlmab kõrvalekaldeid rohkem kui 2°. Kui vertikaalne suund ületab mitu nurganuppu, näeme 2 eraldi punkti, mis paiknevad fikseerimispunktist lähemal või kaugemal.See eksperiment põhineb stereoskoopiliste instrumentide seeria (Wheatstone stereoskoop, stereo-televisioon, stereo-vahetusmõõtjad jne) loomiseks.

Erinevuste ilmnemine

Erinevuste erinevus (fikseerimispunkti lähedal asuvates kohtades) ja erinevad (fikseerimispunktist kaugemal asuvates punktides). Erinevuste kaardistamisel nimetatakse erinevuste jaotust pildis.

Stereoseise kontrollida

Mõned inimesed ei suuda stereoskoopide abil objektide sügavust tajuda. Sellise pildi abil saate oma stereopsiat kontrollida.

Kui teil on stereoskoop, võite kopeerida stereopairs'i, mida see on kujutatud, ja sisestada need seadmesse. Teine võimalus on paigutada horisontaalselt õhukese lehtplaadi kahe stereopairi kujutise vahel. Kui olete neid paralleelselt paigaldanud, võite proovida oma silmaga pilti vaadata.

Stereoskoobi kasutamine

1960. aastal soovitas USA teadlane Bela Yulesh kasutada unikaalset stereoefekti demonstreerimise võimalust, välja arvatud objekti monokulaarne vaatlus.Seda põhimõtet saab kasutada stereopsiside koolitamiseks. Vaadake pilte - autostereogrammid.

Kui uurite kaugust, näete joonistuse kaudu stereoskoopilist pilti.

Selle meetodi põhjal on loodud seade, mis võimaldab stereoskoopilise nägemise läve, autostereogrammi uurimist.Samuti on modifitseeritud seade, mis võimaldab teil väga täpselt määrata stereoskoopilise nägemise künnise.

Iga silma pakutakse katseobjekte, millel on sama punktide piirkond ja mis kujutavad endast meelevaldset kuju.Juhul, kui parallaktiliste nurkade väärtused on nulli, võib vaatleja näha suvalises järjestuses asuvates üldistatud kujutispunktides. Ta ei suuda jagada kindlat numbrit juhusliku taustal. Seega on joonise monokulaarne nägemine välistatud.

Katse läbiviimine

Süsteemi optilise teljega risti asetsevate katseelementide liikumisel näeme, kuidas arvude parallaktiline nurk muutub. Kui ta jõuab teatud väärtuseni, suudab vaatleja seda joont näha, nagu taustal purustamisel; saab seda numbrit ka eemaldada või selle lähedale.

Parallaktiline nurk mõõdetakse optilise kompensaatoriga, mis sisestatakse seadme üheks haruks. Kui nägemisvälja kuvatakse, näeb vaatleja seda ja näidikule ilmub stereoskoopilise nägemiskaala asjakohane künnis.

Stereoskoopilise nägemise neurofüsioloogia

Stereoskoopilise nägemise neurofüsioloogia valdkonnas tehtud uuringud võimaldasid tuvastada erisuguseid rakke aju primaarse visuaalse ajukoores, mis on kohandatud erinevuseks. Need võivad olla kahte tüüpi:

1. Esimese tüübi rakud reageerivad ainult siis, kui stiimulid paiknevad täpselt mõlema võrkkesta vastavates osades.
2. Teine rakkude tüüp reageerib ainult siis, kui objekt paikneb fikseerimispunktist kaugemale.

   Mõõtemääramise skeem

Lisaks sellele on rakke, mis reageerivad siis, kui stiimul on fikseerimispunktile lähemal.

Kõikidel rakkude liikidel on orientatsiooniline selektiivsus.Neil on hea reaktsioon liikuvatele stiimulitele ja joonte otstele.

Samuti on nägemisväljade võitlus.Kui mõlema silma võrkkesta kujutised on väga erinevad, siis sageli pole neid enam tajutud.See nähtus tähendab järgmist: kui visuaalne süsteem ei suuda mõlema võrkkestaga pilte ühendada, siis lükkab see osaliselt või täielikult ühe pildi.

Stereoskoopilise nägemise tingimused

Normaalse stereoskoopilise vaate jaoks on vajalikud järgmised tingimused:

• Silmamudi motoorse süsteemi normaalne toimimine;
• Mõlema silma hea nägemisteravuse;
• Majutus, liitumise ja lähenemise vaheline seos;
• Mõlema silma piltide skaala väike erinevus.

Kui mõlema silma võrkkestas on sama teema vaatamisel pilt erineva suurusega või erineva skaalaga, nimetatakse seda aniseikooniks.

See kõrvalekalle on kõige sagedasem põhjus, miks stereoskoopiline nägemine muutub ebastabiilseks või kaob.

Aniseikonija areneb reeglina erinevate silmade murdumisel (anisometropia). Kui see ei ületa 2 %, siis on võimalik parandada tavalisi stigmilisi objektiive. Suurema anisikooniumi taseme korral tuleb kasutada aniisikoneetilisi kaitseprille.

Normid ja näitajad

Straubingu tekkimise peamine põhjus on lähenemise ja majutuse vahelise seose rikkumine.Nähtava strabismusega nähtus ei ole mitte ainult kosmeetiline defekt, vaid ka niidetava silma nägemisteravus. Ta võib perioodiliselt välja lülitada ka piltide tajumise protsessist (amblüoopia).Heteroforia korral, see tähendab latentsest straibismust, puudub kosmeetiline defekt, kuid patoloogia takistab ikkagi stereopsis. Inimesed, kelle heterofooria on suurem kui 3 °, ei saa töötada binokulaarsete vahenditega.

Stereoskoopilise nägemise künnis määrab erinevate tegurite mõju, näiteks:

• Tausta heledus;
• Objektide kontrastsus;
• Vaatluse kestus.

Heade vaatlusolude korral varieerub sügavuse tajumise künnis vahemikus 10 kuni 12 kuni 5 ".

Stereoskoopilist nägemist saab uurida, hinnata, hinnata mitmel viisil:

• Põrsilaste graafikute kohaselt stereoskoop (minimaalne lävi on 15 ") 4
• Stereoskoobide kasutamine koos täpsemate tabelite komplektiga (mõõtepiirkond - 10 kuni 90 ");
• Kasutades seadet, mis sisaldab juhusliku tausta kasutamist (lubatud mõõtmisviga on 1 - 2 ").

Video

Järeldused

Seega on stereoskoopiline nägemine keerukas mehhanism, ilma milleta oleks inimesel raske elada selles maailmas.See aitab meil näha objekte mitte ainult lennukil, vaid ka ruumis, mis võimaldab meil arvutada nende suurust, helitugevust ja kaugust. Stereoskoopilist nägemist saate kontrollida mitmel viisil, nagu on kirjeldatud artiklis.

Lugege ka, kuidas vaadatakse välja välju.