Stereoskopinė vizija: kas tai yra, kaip ji veikia, kaip ji matuojama?

Stereoskopinė vizija yra neįkainojama dovana, kurią gamta priskyrė žmogui.Dėl šio mechanizmo, mes suprantame aplinkinį pasaulį visame jo gylio ir universalumo. 3D vaizdas sudaro smegenis, kai žmogus žiūri į matomus objektus abiem akimis.

Stereoskopinis regėjimas leido šiuolaikiniam žmogui sukurti stereofoninio efekto imitacijas: 3D filmus, stereotipus ir stereofonines medžiagas.Visa tai daro pasaulį aplink mus dar gražesnį ir paslaptingesnį.

Kas yra stereoskopinė vizija ir kaip ji veikia?

Stereoskopinio regėjimo apibrėžimas

Stereoskopinė regėjimas yra unikali regėjimo organų savybė, kuri leidžia matyti ne tik objekto matmenis vienoje plokštumoje, bet ir jo formą, taip pat objekto matmenis skirtingose ​​plokštumose.Toks trijų matmenų vaizdas yra būdingas kiekvienam sveikam žmogui: pavyzdžiui, jei mes matome namus toli, mes galime apytiksliai nustatyti, kokio dydžio jis yra ir kaip toli toli nuo mūsų.

Stereoskopinė regėjimas yra svarbi žmogaus akies funkcija.

Mechanizmas

Mūsų akių tinklelyje susidaro dvimatis vaizdas, tačiau žmogus suvokia erdvės gylį, ty turi trimačią stereoskopinę viziją.

Mes galime įvertinti gylį dėl skirtingų mechanizmų. Turėdami duomenų apie objekto dydį, žmogus gali apskaičiuoti atstumą iki jo arba suprasti, kuris objektas yra arčiau, lyginant objekto kampinį dydį. Jei vienas objektas yra priešais kitą ir iš dalies užgesdamas jį, priekinis objektas yra suvokiamas arčiau atstumo.

Objekto nuotolį taip pat galima nustatyti tokiu ženklu kaip "paralakso" judėjimas.Tai akivaizdus tolimesnių ir intymiausių objektų poslinkis, kai galva juda skirtingomis kryptimis. Pavyzdys yra "geležinkelio efektas kai mes žvelgiame iš judančio traukinio lango, mums atrodo, kad gretimų objektų greitis yra didesnis už tolimų objektų greitį.

Viena iš svarbiausių stereoskopinio vaizdo funkcijų yra orientacija į erdvę. Dėka galimybės plačiai matyti daiktus, mes geriau orientuojamės į erdvę.

Jei asmuo praranda erdvės gylio suvokimą, jo gyvenimas tampa pavojingas.

Stereoskopinė regėjimas mus padeda daugeliu atžvilgių, pavyzdžiui, sporto veikloje.Nevertinęs savęs ir aplinkinių objektų erdvėje, gimnastikos pasirodymai baruose ir rąstose tampa neįmanomi, pole vaulteris negalės tinkamai įvertinti atstumo iki baro, o biatlentai negalės pasiekti tikslo.

Be stereoskopinės vizijos, asmuo negali dirbti profesijose, kurioms reikia nedelsiant įvertinti atstumas arba susijęs su greitai judančių objektų (pilotas, traukinio mašinistas, medžiotojas, stomatologas)

Nukrypimai

Asmuo turi kelis gylio įvertinimo mechanizmus. Jei kuris nors iš mechanizmų neveikia, tai yra nuokrypis nuo normos, todėl įvairūs apribojimai vertinant objektų atokumą ir orientaciją erdvėje. Svarbiausias gilio suvokimo mechanizmas yra stereopsis.

Stereopsis

Stereopsis priklauso nuo abiejų akių dalijimosi.Nagrinėjant bet kokią erdvinę sceną, abi akys įtakoja įvairius vaizdus ant tinklainės. Tai galima pastebėti, jei žiūrėsite tiesiai į priekį ir greitai perkelkite galą iš vienos pusės į kitą arba greitai uždarykite po vieną, tada kitą akį. Jei jūsų priekyje yra butas, tu nepastebėsi daugybės skirtumo. Tačiau, jei objektai yra kitokiu atstumu nuo jūsų, tada pastebėsite reikšmingų nuotraukos pakeitimų.Stereopsis procese smegenys lygina tos pačios scenos vaizdus ant dviejų tinklainių ir įvertina jų gylį santykiniu tikslumu.

Stereopsis apraiškas

Neatitikimas

Tai yra nukrypimas nuo atitinkamų taškų padėties dešinės ir kairės akies tinklainėje, kurioje nustatomas tas pats vaizdas.Jei nuokrypis neviršija 2 ° horizontalioje kryptimi ir ne daugiau kaip kelios kampinės minučių vertikalia kryptimi, tada asmuo vizualiai suvoktų vieną tašką erdvėje, esančią arčiau pačio taško fiksavimas.Jei atstumas tarp taško projekcijų yra mažesnis nei tarp atitinkamų taškų, asmuo jaučia, kad jis yra už fiksavimo taško.

Trečioji galimybė apima daugiau kaip 2 nukrypimą°. Jei vertikali kryptis viršija kelias kampines minutes, matome 2 atskirus taškus, kurie pasirodys arčiau ar toliau nuo fiksavimo taško.Šis eksperimentas yra pagrįstas stereoskopinių instrumentų ("Wheatstone" stereoskopu, stereofoniniu televizoriumi, stereo matuokliais ir kt.) Serija.

Neatitikties pasireiškimas

Paskirstykite konvergenuotus skirtumus (taškuose arti fiksavimo taško) ir skirkite (taškuose, esančiuose toliau nei fiksavimo taškas). Skirtumo paskirstymas įvaizdyje vadinamas skirtumo žemėlapiu.

Stereposize čekis

Kai kurie žmonės negali suvokti objektų gylio, naudojančių stereoskopą. Jūs galite patikrinti savo stereopsis su tokia nuotrauka.

Jei yra stereoskopas, galite kopijuoti ant jo vaizduojamus stereopairius ir įdėkite juos į prietaisą. Antrasis variantas yra statmenai sutvarkyti ploną kartono lapą tarp dviejų vienos "stereopair" vaizdų. Įdiegę juos lygiagrečiai, galite pabandyti pažvelgti į jūsų vaizdą kiekvienai akiai.

Stereoskopo naudojimas

1960 m. JAV mokslininkas Bela Yulesh pasiūlė naudoti unikalų būdą įrodyti stereo efektą, išskyrus monokuliarinį objekto stebėjimą.Šis principas gali būti naudojamas stereopsis mokymui. Pažiūrėk į nuotraukas-autostereogramas.

Jei pažvelgsite į atstumą, per piešinį pamatysite stereoskopinę nuotrauką.

Remiantis šiuo metodu sukurtas prietaisas, leidžiantis ištirti stereoskopinio regėjimo slenkstį, autostereogramą.Taip pat yra pakeistas prietaisas, leidžiantis labai tiksliai nustatyti stereoskopinio regėjimo ribą.

Kiekvienai akiai siūlomi bandomieji objektai, turintys tą patį taškų plotą ir atstovaujantys savavališkos formos formai.Tuo atveju, kai paralaktyvių kampų reikšmės yra lygios nuliui, stebėtojas gali matyti apibendrintus vaizdo taškus, esančius savavališkai. Jis negalės priskirti tam tikro skaičiaus atsitiktine tvarka. Taigi, monokuliarinės figūros vizija neįtraukiama.

Bandymas

Perėjome vieną iš bandymo objektų, statmenų optinės sistemos ašiai, matome, kaip pasikeičia paralaktinis kampas tarp figūrų. Kai jis pasiekia tam tikrą vertę, stebėtojas galės pamatyti figūrą, tarsi atsisukęs nuo fono; Figūra taip pat gali būti pašalinta ar apytiksliai su juo.

Paralaktinis kampas matuojamas optinio kompensatoriaus pagalba, kuris įkištas į vieną iš prietaiso šakų. Kai matymo lauke rodoma figūra, stebėtojas ją nustato, o indikatoriuje rodoma atitinkama stereoskopinio matymo ribos riba.

Stereoskopinio regėjimo neurofiziologija

Tyrimai stereoskopinio regėjimo neurofiziologijos srityje leido nustatyti konkrečias ląsteles pirminėje smegenų regimoje žievėje, kurie buvo suderinti su skirtumais. Jie gali būti 2 tipų:

1. Pirmojo tipo ląstelės reaguoja tik tada, kai dirgikliai tiksliai yra ant atitinkamų abiejų tinklainių dalių.
2. Antrasis ląstelių tipas reaguoja tik tada, kai objektas yra už fiksavimo taško.

   Tūrinio matymo schema

Be to, yra ląstelių, reaguojančių, kai stimulas yra arčiau fiksavimo taško.

Visų tipų ląstelės turi orientacinį selektyvumą.Jie gerai reaguoja į judančius dirgiklius ir linijų galus.

Taip pat yra vizualinių laukų kova.Tuo atveju, kai abiejų akių tinklainės atvaizdai labai skiriasi, dažnai vienas iš jų nebeatsireiškia.Šis reiškinys reiškia: jei regėjimo sistema negali sujungti vaizdų abiejose tinklainėse, tai iš dalies arba visiškai atmeta vieną iš vaizdų.

Stereoskopinio regėjimo sąlygos

Normalus stereoskopinis vaizdas reikalingas šioms sąlygoms:

• Normalus akių obuolių variklio sistemos veikimas;
• Geras abiejų akių regėjimo aštrumas;
• Gyvenimo, sintezės ir konvergencijos santykis;
• Šiek tiek skiriasi abiejų akių vaizdų skalės.

Jei ant abiejų akių tinklainės, kai žiūri tą pačią temą, vaizdas yra skirtingo dydžio ar kitokio dydžio, tai vadinama aniseikonieju.

Šis nukrypimas yra dažniausia priežastis, dėl kurios stereoskopinis regėjimas tampa nestabilus arba prarandamas.

Anizikonija, kaip taisyklė, vystosi esant skirtingam akių lūžimui (anisometropijai). Jei jis neviršija 2 %, tuomet galima ištaisyti įprastus stigmatizuotus lęšius. Turint didesnį anīsekonio laipsnį, reikia naudoti anizikoninius akinius.

Normos ir rodikliai

Pagrindinė šnipiškumo atsiradimo priežastis yra ryšys tarp konvergencijos ir apgyvendinimo pažeidimas.Su matomu šnibžemiu yra ne tik kosmetinis defektas, bet ir pjovimo akies regėjimo ašmenys. Jis gali netgi periodiškai išjungti vaizdų suvokimo procesą (ambliopija).Heteroforijos atveju, tai yra latentinis šnipštimas, nėra kosmetinių defektų, tačiau patologija vis tiek trukdo stereopsijai. Žmonės, kurių heteroforija viršija 3 °, negali dirbti su binokuliarinėmis priemonėmis.

Stereoskopinio regėjimo riba nustatoma dėl įvairių veiksnių, tokių kaip:

• Fono šviesumas;
• Objektų kontrastas;
• Stebėjimo trukmė.

Esant geroms stebėjimo sąlygoms, gylio suvokimo riba skiriasi nuo 10 iki 12 iki 5 ".

Stereoskopinė regėjimas gali būti tiriamas, įvertintas ir vertinamas keliais būdais:

• Naudojant stereoskopą pagal Pulfricho diagramas (minimali riba yra 15 ") 4
• Stereoskopų naudojimas su tikslesnių lentelių rinkiniu (matavimo diapazonas - nuo 10 iki 90 ");
• Naudojant įrenginį, kuriame naudojamas atsitiktinės atrankos fonas (leistina matavimo paklaida yra 1 - 2 ").

Vaizdo įrašas

Išvados

Taigi stereoskopinė regėjimas yra sudėtingas mechanizmas, be kurio žmogui būtų sunku gyventi šiame pasaulyje.Tai padeda mums matyti objektus ne tik plokštumoje, bet ir erdvėje, leidžia apskaičiuoti jų dydį, tūrį, atstumą. Stereoskopinę viziją galite patikrinti keliais būdais, kaip aprašyta straipsnyje.

Taip pat skaitykite apie tai, kaip apžvelgiami matymo laukai.