La vision stéréoscopique: qu'est-ce que c'est, comment ça marche, comment ça se mesure?

La vision stéréoscopique est un cadeau inestimable que la nature a accordé à une personne.Grâce à ce mécanisme, nous percevons le monde environnant dans toute sa profondeur et sa polyvalence. Une image 3D forme le cerveau quand une personne regarde les objets visibles avec les deux yeux.

La vision stéréoscopique a permis à la personne moderne de créer des imitations d'un effet stéréo: films en 3D, stéréotypes et stéréophotographies.Tout cela rend le monde autour de nous encore plus délicieux et mystérieux.

Qu'est-ce que la vision stéréoscopique et comment ça marche?

Définition de la vision stéréoscopique

La vision stéréoscopique est une propriété unique des organes de vision, qui permet de voir non seulement les dimensions d'un objet dans un plan, mais aussi sa forme, ainsi que les dimensions de l'objet dans différents plans.

Une telle vision tridimensionnelle est inhérente à toute personne en bonne santé: par exemple, si nous voyons une maison au loin, nous pouvons approximativement déterminer quelle taille elle est et à quelle distance elle est de nous.

La vision stéréoscopique est une fonction importante réalisée par l'œil humain.

Mécanisme

Sur la rétine de nos yeux, une image bidimensionnelle est formée, cependant, une personne perçoit la profondeur de l'espace, c'est-à-dire a une vision stéréoscopique tridimensionnelle.

Nous sommes en mesure d'évaluer la profondeur due à différents mécanismes. Possédant des données sur la grandeur de l'objet, une personne est capable de calculer la distance qui la sépare ou de comprendre lequel des objets est le plus proche, en comparant la taille angulaire de l'objet. Si un objet est devant l'autre et l'obscurcit en partie, l'objet avant est perçu à une distance plus rapprochée.

L'éloignement d'un objet peut également être déterminé par un signe tel que le mouvement "parallaxe".C'est un changement apparent d'objets plus distants et intimes lorsque la tête se déplace dans des directions différentes. Un exemple est «l'effet ferroviaire»: lorsque nous regardons par la fenêtre d'un train en mouvement, il nous semble que la vitesse des objets situés à proximité est supérieure à la vitesse des objets éloignés.

L'une des fonctions importantes de la vue stéréoscopique est l'orientation dans l'espace. Merci à la capacité de voir des objets de manière extensive, nous ferions mieux de nous orienter dans l'espace.

Si une personne perd la perception de la profondeur de l'espace, sa vie deviendra dangereuse.

La vision stéréoscopique nous aide de plusieurs façons, par exemple dans les activités sportives.Sans évaluer vous-même et les objets environnants dans l'espace, les performances des gymnastes sur les barres et les bûches deviendront impossibles, Le perchiste ne sera pas en mesure d'évaluer correctement la distance à la barre, et les biathlètes ne seront pas en mesure d'atteindre la cible.

Sans vision stéréoscopique, une personne ne peut pas travailler dans des professions nécessitant une évaluation immédiate distance, ou associée à des objets se déplaçant rapidement (pilote, conducteur de train, chasseur, dentiste).

Déviations

Une personne a plusieurs mécanismes pour estimer la profondeur. Si l'un des mécanismes ne fonctionne pas, il s'agit d'un écart par rapport à la norme, ce qui entraîne diverses limites dans l'évaluation de l'éloignement des objets et de l'orientation dans l'espace. Le mécanisme le plus important de la perception de la profondeur est la stéréopsie.

Stereopsis

La stéréopsie dépend du partage des deux yeux.En considérant n'importe quelle scène en trois dimensions, les deux yeux forment diverses images sur la rétine. Cela peut être vu si vous regardez droit devant et déplacez rapidement votre tête d'un côté à l'autre ou fermez rapidement un par un, puis un autre œil. Si vous avez un objet plat devant vous, alors vous ne remarquerez pas beaucoup de différence. Cependant, si les objets sont à une distance différente de vous, vous remarquerez des changements significatifs dans l'image.Dans le processus de stéréopsie, le cerveau compare les images de la même scène sur deux rétines et estime leur profondeur avec une précision relative.

Manifestation d'une stéréopsie

Disparité

C'est le nom de la déviation de la position des points correspondants sur la rétine des yeux droit et gauche, dans laquelle la même image est fixée.Si l'écart ne dépasse pas 2 ° dans le sens horizontal, et pas plus de quelques minutes angulaires dans le sens vertical, alors une personne percevra visuellement un point unique dans l'espace situé plus près que le point lui-même fixation.Si la distance entre les projections du point est inférieure à celle entre les points correspondants, alors la personne aura l'impression qu'elle est située au-delà du point de fixation.

La troisième option implique un écart de plus de 2°. Si la direction verticale dépasse plusieurs minutes angulaires, on peut voir 2 points distincts, qui apparaîtront situés plus près ou plus loin du point de fixation.Cette expérience sous-tend la création d'une série d'instruments stéréoscopiques (stéréoscope de Wheatstone, télévision stéréo, télémètres stéréo, etc.).

Manifestation de la disparité

Allouer la disparité convergente (aux points près du point de fixation) et divergente (aux points situés plus loin que le point de fixation). La distribution des disparités dans l'image s'appelle une carte de disparité.

Stéréogramme

Certaines personnes ne peuvent pas percevoir la profondeur des objets à l'aide d'un stéréoscope. Vous pouvez vérifier votre stéréopsie avec une telle image.

S'il y a un stéréoscope, vous pouvez faire des copies des stéréopaires, qui sont représentées dessus, et les insérer dans l'appareil. La deuxième option consiste à disposer perpendiculairement une mince feuille de carton entre deux images d'un même stéréoplan. Après les avoir installés en parallèle, vous pouvez essayer de regarder votre image avec chaque œil.

Utilisation d'un stéréoscope

En 1960, un scientifique des Etats-Unis, Bela Yulesh, suggéra d'utiliser un moyen unique pour démontrer un effet stéréo, en excluant l'observation monoculaire de l'objet.Ce principe peut être utilisé pour former la stéréopsie. Regardez les images-autostereogrammes.

Si vous regardez au loin, à travers le dessin, vous verrez une image stéréoscopique.

Sur la base de cette méthode, un dispositif a été créé qui permet d'étudier le seuil de vision stéréoscopique, un autostéréogramme.Il y a aussi un dispositif modifié qui vous permet de déterminer très précisément le seuil de vision stéréoscopique.

Chaque œil se voit proposer des objets de test ayant la même zone de points et représentant une forme de forme arbitraire.Dans le cas où les valeurs des angles parallactiques sont nulles, l'observateur peut voir dans l'image généralisée des points situés dans un ordre arbitraire. Il ne sera pas en mesure d'attribuer une certaine figure sur un arrière-plan aléatoire. Ainsi, la vision monoculaire de la figure est exclue.

Conduire le test

En déplaçant l'un des objets de test perpendiculairement à l'axe optique du système, nous voyons comment l'angle de parallacité entre les figures change. Quand il atteint une certaine valeur, l'observateur pourra voir la figure, comme si elle se détachait de l'arrière-plan; la figure peut également être enlevée ou approchée de celle-ci.

L'angle parallactique est mesuré au moyen d'un compensateur optique, qui est inséré dans l'une des branches du dispositif. Lorsqu'un personnage apparaît dans le champ de vision, l'observateur le fixe et un seuil approprié de seuil de vision stéréoscopique apparaît sur l'indicateur.

Neurophysiologie de la vision stéréoscopique

La recherche dans le domaine de la neurophysiologie de la vision stéréoscopique a permis d'identifier des cellules spécifiques dans le cortex visuel primaire du cerveau, qui sont réglées pour la disparité. Ils peuvent être de 2 types:

1. Les cellules du premier type ne réagissent que lorsque les stimuli sont situés exactement sur les parties correspondantes des deux rétines.
2. Le deuxième type de cellule réagit uniquement lorsque l'objet est situé au-delà du point de fixation.

   Schéma de la vision volumétrique

De plus, il y a des cellules qui réagissent lorsque le stimulus est plus proche du point de fixation.

Tous les types de cellules ont la propriété de la sélectivité orientationnelle.Ils ont une bonne réaction aux stimuli mobiles et aux extrémités des lignes.

Il y a aussi une lutte des champs visuels.Dans le cas où les images sur la rétine des deux yeux sont très différentes, souvent l'une d'entre elles n'est plus perçue.Ce phénomène signifie ce qui suit: si le système visuel ne peut pas combiner des images sur les deux rétines, il rejette partiellement ou complètement l'une des images.

Conditions pour la vision stéréoscopique

Pour une vue stéréoscopique normale, les conditions suivantes sont nécessaires:

• Fonctionnement normal du système moteur des globes oculaires;
• Bonne acuité visuelle des deux yeux;
• La relation entre l'accommodation, la fusion et la convergence
• Une légère différence dans les échelles d'images des deux yeux.

Si sur la rétine des deux yeux, en regardant le même sujet, l'image a différentes tailles ou une échelle différente, cela s'appelle aniseikoniey.

Cette déviation est la raison la plus fréquente pour laquelle la vision stéréoscopique devient instable ou perdue.

Aniseikonija, en général, se développe à la présence de la réfraction différente des oeil (anisometropia). Si elle ne dépasse pas 2 %, alors il est possible de corriger les lentilles stigmatiques habituelles. À un degré plus élevé d'aniseukonium, des lunettes anisikonic doivent être utilisées.

Normes et indicateurs

La principale raison de l'apparition du strabisme est la violation du lien entre convergence et accommodation.Avec le strabisme visible, il n'y a pas seulement un défaut esthétique, mais l'acuité visuelle de l'œil tondu est réduite. Il peut même s'éteindre périodiquement du processus de perception des images (amblyopie).Dans le cas de l'hétérophorie, c'est-à-dire du strabisme latent, il n'y a pas de défaut esthétique, mais la pathologie empêchera encore la stéréopsie. Les personnes dont l'hétérophorie dépasse 3 ° ne peuvent pas travailler avec des instruments binoculaires.

Le seuil de la vision stéréoscopique est déterminé par l'influence de divers facteurs, tels que:

• Luminosité de fond;
• Contraste des objets
• Durée de l'observation

Dans de bonnes conditions d'observation, le seuil de perception de la profondeur varie de 10 à 12 à 5 ".

La vision stéréoscopique peut être étudiée, évaluée, évaluée de plusieurs façons:

• Au moyen d'un stéréoscope selon les diagrammes de Pulfrich (le seuil minimum est de 15 ") 4
• Utilisation de stéréoscopes avec un ensemble de tables plus précises (plage de mesure de 10 à 90 po);
• Utilisation d'un appareil qui inclut l'utilisation d'un arrière-plan aléatoire (l'erreur de mesure autorisée est de 1 - 2 ").

Vidéo

Conclusions

Ainsi, la vision stéréoscopique est un mécanisme complexe, sans lequel il serait difficile pour une personne de vivre dans ce monde.Cela nous aide à voir des objets non seulement sur le plan, mais aussi dans l'espace, ce qui nous permet de calculer leur taille, volume, distance. Vous pouvez vérifier la vision stéréoscopique de plusieurs façons, comme décrit dans l'article.

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