Stereoscopische visie: wat is het, hoe het werkt, hoe het wordt gemeten?

Stereoscopisch zicht is een onschatbaar geschenk dat de natuur aan een persoon heeft toegekend.Dankzij dit mechanisme nemen we de omringende wereld waar in al zijn diepte en veelzijdigheid. Een 3D-beeld vormt het brein wanneer een persoon met beide ogen naar de zichtbare objecten kijkt.

3D-films, het stereobeeld en een stereo: stereoscopisch zicht is het mogelijk voor de moderne mens om een ​​simulatie van de stereo te creëren gemaakt.Dit alles maakt de wereld om ons heen nog aangenamer en mysterieuzer.

Wat is stereoscopische visie en hoe werkt het?

Definitie van stereoscopisch zicht

Stereoscopisch zicht - een uniek orgaan van een woning die u toelaat om niet alleen de grootte van het object in hetzelfde vlak te zien, maar ook de vorm en de grootte van het object in verschillende vlakken.

Dergelijke driedimensionale visie die inherent zijn aan elke gezonde persoon: bijvoorbeeld, als we een huis in de verte zien, we kunnen bij benadering te bepalen hoe groot het is en hoe ver weg van ons.

Stereoscopisch zicht is een belangrijke functie die wordt uitgevoerd door het menselijk oog.

mechanisme

Op tweedimensionaal beeld het netvlies van onze ogen gevormd, maar de persoon ervaart de diepte van de ruimte, dat wil zeggen, heeft een drie-dimensionale stereoscopische visie.

We zijn in staat om de diepte te beoordelen door verschillende mechanismen. Het bezitten gegevens over de grootte van een voorwerp, een persoon in staat is de afstand berekenen noch te begrijpen welk object beter door vergelijking van de hoekgrootte van de site. Als een object voor anderen, en gedeeltelijk verborgen is het voorste waargenomen object op een kortere afstand.

afstand tot het onderwerp kan ook worden bepaald op basis van om "parallax" beweging.Deze schijnbare verplaatsing van verder weg gelegen objecten en dichtbij moving head in verschillende richtingen. Een voorbeeld is het "train-effect als we kijken uit het raam van een rijdende trein, het lijkt ons dat de snelheid van bijna meer dan de snelheid van verre objecten objecten.

Een van de belangrijke functies van stereoscopisch beeld is oriëntatie in de ruimte. Dankzij de mogelijkheid om objecten uitgebreid te bekijken, kunnen we ons beter oriënteren in de ruimte.

Als iemand de perceptie van de diepte van de ruimte verliest, zal zijn leven gevaarlijk worden.

Stereoscopische visie helpt ons op vele manieren, bijvoorbeeld bij sportactiviteiten.Zonder de evaluatie van zichzelf en anderen objecten in de ruimte zal worden onmogelijke prestaties van gymnasten op de ongelijke bars en de evenwichtsbalk, polsstokhoogspringer kan niet correct inschatten van de afstand tot de band, en biatleten zal niet in staat zijn om het doel te raken.

Zonder stereoscopisch zicht kan een persoon niet werken in beroepen die een onmiddellijke evaluatie vereisen afstand, of geassocieerd met snel bewegende objecten (piloot, machinist, jager, tandarts).

afwijkingen

Een persoon heeft verschillende mechanismen om de diepte te schatten. Als een van de mechanismen niet werkt, het is - een afwijking van de norm, wat leidt tot verschillende beperkingen evaluatie afgelegen ligging van objecten en ruimtelijke oriëntatie. Het belangrijkste mechanisme van dieptewaarneming is stereopsis.

stereopsis

Stereopsis is afhankelijk van het delen van beide ogen.Bij het beschouwen van een driedimensionale scène vormen beide ogen verschillende beelden op het netvlies. Dit is te zien als je recht vooruit kijkt en snel je hoofd heen en weer beweegt of één voor één snel sluit, en dan nog een oog. Als je een plat voorwerp voor je hebt, zul je niet veel verschil merken. Als de objecten zich echter op een andere afstand van u bevinden, zult u aanzienlijke veranderingen in de afbeelding opmerken.Tijdens het stereopsisproces vergelijken de hersenen beelden van dezelfde scène op twee netvliezen en schatten hun diepte met relatieve nauwkeurigheid.

Manifestatie van een stereopsis

ongelijkheid

Dit is de naam van de afwijking van de positie van de overeenkomstige punten op het netvlies van de rechter- en linkerogen, waarin hetzelfde beeld is vastgelegd.Als de afwijking niet groter is dan 2 ° in de horizontale richting en niet meer dan enkele hoekige minuten in de verticale richting, dan zal een persoon visueel een enkel punt in de ruimte waarnemen dat zich dichterbij bevindt dan het punt zelf fixatie.Als de afstand tussen de projecties van het punt kleiner is dan tussen de overeenkomstige punten, zal de persoon voelen dat hij zich buiten het fixatiepunt bevindt.

De derde optie betreft een afwijking van meer dan 2°. Als de verticale richting meerdere hoekminuten overschrijdt, kunnen we 2 afzonderlijke punten zien, die zich dichter of verder van het fixatiepunt zullen bevinden.Dit experiment ligt ten grondslag aan de creatie van een reeks stereoscopische instrumenten (Wheatstone-stereoscoop, stereotelevisie, stereo-afstandsmeters, enz.).

Manifestatie van ongelijkheid

Wijs convergente ongelijkheid toe (op punten dichtbij het fixatiepunt) en divergent (op punten die zich verder bevinden dan het fixatiepunt). De verdeling van ongelijkheden in de afbeelding wordt een dispariteitskaart genoemd.

Stereposise-controle

Sommige mensen kunnen de diepte van objecten niet waarnemen met behulp van een stereoscoop. Je kunt je stereopsis met zo'n foto bekijken.

Als er een stereoscoop is, kunt u kopieën van stereopunten maken die erop staan ​​afgebeeld en deze in het apparaat plaatsen. De tweede optie is om een ​​dunne laag karton tussen twee afbeeldingen van één stereopaar loodrecht op te stellen. Als u ze parallel heeft geïnstalleerd, kunt u proberen om met elk oog naar uw afbeelding te kijken.

Een stereoscoop gebruiken

In 1960 stelde een wetenschapper uit de VS Bela Yulesh voor om een ​​unieke manier te gebruiken om een ​​stereo-effect aan te tonen, met uitzondering van monoculaire observatie van het object.Dit principe kan worden gebruikt om stereopsis te trainen. Kijk naar de foto's - autostereogrammen.

Als je in de verte kijkt, door de tekening heen, zie je een stereoscopisch beeld.

Op basis van deze methode is een apparaat gemaakt dat het mogelijk maakt om de drempel van stereoscopisch zicht, een autostereogram, te onderzoeken.Er is ook een aangepast apparaat waarmee u heel nauwkeurig de drempel van stereoscopisch zicht kunt bepalen.

Aan elk oog worden testobjecten aangeboden met dezelfde punten en die een vorm van een willekeurige vorm voorstellen.In het geval dat de waarden van de parallactische hoeken nul zijn, kan de waarnemer in de gegeneraliseerde beeldpunten in een willekeurige volgorde zien. Hij kan een bepaald cijfer niet toewijzen op een willekeurige achtergrond. Dus de monoculaire visie van de figuur is uitgesloten.

De test uitvoeren

Als een van de testobjecten loodrecht op de optische as van het systeem wordt verplaatst, zien we hoe de parallactische hoek tussen de figuren verandert. Wanneer hij een bepaalde waarde bereikt, kan de waarnemer de figuur zien, alsof hij van de achtergrond afbreekt; de figuur kan ook worden verwijderd of benaderd.

De parallactische hoek wordt gemeten met behulp van een optische compensator, die in een van de takken van de inrichting wordt gestoken. Wanneer een figuur in het gezichtsveld verschijnt, wordt deze door de waarnemer hersteld en verschijnt een passende drempelwaarde voor de drempelwaarde voor stereoscopisch zicht op de indicator.

Neurofysiologie van stereoscopisch zicht

Onderzoek op het gebied van neurofysiologie van stereoscopisch zicht maakte het mogelijk om specifieke cellen in de primaire visuele cortex van de hersenen te identificeren, die zijn afgestemd op dispariteit. Ze kunnen 2 soorten zijn:

1. Cellen van het eerste type reageren alleen wanneer de stimuli nauwkeurig zijn gelokaliseerd op de overeenkomstige delen van beide netvliezen.
2. Het tweede type cel reageert alleen als het object zich buiten het fixatiepunt bevindt.

   Regeling van volumetrische visie

Daarnaast zijn er cellen die reageren wanneer de stimulus dichter bij het fixatiepunt ligt.

Alle soorten cellen hebben de eigenschap van oriëntatieselectiviteit.Ze reageren goed op de bewegende stimuli en de uiteinden van de lijnen.

Er is ook een strijd van visuele velden.In het geval dat de beelden op het netvlies van beide ogen heel verschillend zijn, dan wordt vaak één daarvan niet langer waargenomen.Dit fenomeen betekent het volgende: als het visuele systeem geen beelden op beide netvliezen kan combineren, wijst het een van de afbeeldingen gedeeltelijk of volledig af.

Voorwaarden voor stereoscopisch zicht

Voor een normaal stereoscopisch beeld zijn de volgende voorwaarden noodzakelijk:

• Normaal functioneren van het motorsysteem van oogbollen;
• Goede visuele scherpte van beide ogen;
• De relatie tussen accommodatie, fusie en convergentie;
• Een klein verschil in de schalen van beelden van beide ogen.

Als op het netvlies van beide ogen, bij het bekijken van hetzelfde onderwerp, de afbeelding verschillende grootten of een andere schaal heeft, wordt dit aniseikoniey genoemd.

Deze afwijking is de meest voorkomende reden dat stereoscopisch zicht onstabiel wordt of verloren gaat.

Aniseikonija ontwikkelt zich in de regel bij de aanwezigheid van een andere breking van de ogen (anisometropie). Als het niet groter is dan 2 %, is het mogelijk om de gebruikelijke stigmatische lenzen te corrigeren. Bij een hogere mate van aniseukonium moet een aniseikonische bril worden gebruikt.

Normen en indicatoren

De belangrijkste reden voor het verschijnen van scheelzien is de schending van de connectie tussen convergentie en accommodatie.Bij zichtbare strabismus is er niet alleen een cosmetisch defect, maar wordt de gezichtsscherpte van het maaiende oog verminderd. Hij kan zelfs periodiek uitschakelen van het proces van waarneming van afbeeldingen (amblyopie).In het geval van heteroforie, dat wil zeggen, latente strabismus, is er geen cosmetisch defect, maar pathologie zal stereopsis nog steeds voorkomen. Mensen met een heteroforie die de 3 ° overschrijdt, kunnen niet werken met verrekijkerinstrumenten.

De drempel van stereoscopisch zicht wordt bepaald door de invloed van verschillende factoren, zoals:

• Achtergrond helderheid;
• Contrast van objecten;
• Duur van de waarneming.

Onder goede observatievoorwaarden varieert de dieptewaarnemingsdrempel van 10 tot 12 tot 5 ".

Stereoscopisch zicht kan op verschillende manieren worden bestudeerd, beoordeeld en geëvalueerd:

• Door middel van een stereoscoop volgens de Pulfrich-diagrammen (de minimumdrempel is 15 ") 4
• Stereoscopen gebruiken met een aantal nauwkeurigere tabellen (meetbereik - van 10 tot 90 ");
• Een apparaat gebruiken dat het gebruik van een willekeurige achtergrond bevat (de toegestane meetfout is 1 - 2 ").

video

bevindingen

Dus, stereoscopische visie is een complex mechanisme, zonder welke het moeilijk zou zijn voor een persoon om in deze wereld te leven.Het helpt ons om objecten te zien, niet alleen in het vliegtuig, maar ook in de ruimte, stelt ons in staat om hun grootte, volume, afstand te berekenen. U kunt stereoscopisch zicht op verschillende manieren controleren, zoals beschreven in het artikel.

Lees ook over hoe de gezichtsveldgebieden worden verkend.