Stereoskopisk visjon: hva er det, hvordan det fungerer, hvordan det måles?

Stereoskopisk visjon er en uvurderlig gave som naturen har tildelt til en person.Takket være denne mekanismen oppfatter vi omverdenen i all dens dybde og allsidighet. Et 3D-bilde danner hjernen når en person ser på de synlige gjenstandene med begge øynene.

Stereoskopisk visjon gjorde det mulig for den moderne personen å lage etterligninger av en stereoreffekt: 3D-filmer, stereotyper og stereophotos.Alt dette gjør verden rundt oss enda mer herlig og mystisk.

Hva er stereoskopisk syn og hvordan fungerer det?

Definisjon av stereoskopisk syn

Stereoskopisk syn er en unik egenskap av synlighetens organer, som gjør at du ikke bare kan se dimensjonene til et objekt i ett plan, men også dets form, samt dimensjonene til objektet i forskjellige plan.En slik tredimensjonal visjon er inneboende i enhver sunn person: For eksempel, hvis vi ser et hus i det fjerne, kan vi omtrent bestemme hvilken størrelse det er og hvor langt unna er det fra oss.

Stereoskopisk syn er en viktig funksjon utført av det menneskelige øye.

mekanisme

På øyets nese er et todimensjonalt bilde dannet, men en person oppfatter romdybden, det vil si, har tredimensjonal stereoskopisk syn.

Vi er i stand til å vurdere dybden på grunn av ulike mekanismer. Eie data om størrelsen av et objekt, er en person i stand til å beregne avstanden til det eller for å forstå hvilken gjenstand er tettere ved å sammenligne den vinkelmessige størrelsen på området. Hvis en gjenstand er foran den andre og delvis skjuler den, blir frontobjektet oppfattet på en nærmere avstand.

Et objekts avstand kan også bestemmes av et slikt tegn som "parallax" -bevegelse.Dette er et tilsynelatende skifte av fjernere og intime gjenstander når hodet beveger seg i forskjellige retninger. Et eksempel er "jernbaneeffekten når vi ser fra vinduet på et bevegelige tog, ser det ut til at hastigheten på nærliggende objekter er større enn hastigheten på fjerne gjenstander.

En av de viktigste funksjonene i stereoskopisk visning er orientering i rommet. Takket være evnen til å se objekter i stor grad, orienterer vi oss bedre i rommet.

Hvis en person mister oppfatningen av romdybden, blir hans liv farlig.

Stereoskopisk syn hjelper oss på mange måter, for eksempel i idrettsaktiviteter.Uten å evaluere deg selv og de omkringliggende objektene i rommet, vil forestillingen til gymnaster på barer og logger bli umulig, pole vaulter vil ikke være i stand til å riktig vurdere avstanden til linjen, og biathletes vil ikke være i stand til å slå målet.

Uten stereoskopisk syn kan en person ikke jobbe i yrker som krever en umiddelbar evaluering avstand, eller knyttet til raskt bevegelige objekter (pilot, togdriver, jeger, tannlege).

avvik

En person har flere mekanismer for å estimere dybden. Hvis noen av mekanismene ikke virker, er dette et avvik fra normen, noe som fører til ulike begrensninger for å vurdere avstanden mellom objekter og orientering i rommet. Den viktigste mekanismen for dybdeoppfattelse er stereopsis.

stereopsis

Stereopsis avhenger av delingen av begge øynene.Når man vurderer en tredimensjonal scene, danner begge øynene forskjellige bilder på netthinnen. Dette kan sees hvis du ser rett fram og raskt beveger hodet fra side til side eller lukker raskt en etter en, så et annet øye. Hvis du har en flatt gjenstand foran deg, så vil du ikke merke mye forskjell. Men hvis objektene er i en annen avstand fra deg, så vil du legge merke til betydelige endringer i bildet.I prosessen med stereopsis sammenligner hjernen bilder av samme scene på to retinaer og anslår deres dybde med relativ nøyaktighet.

Manifestasjon av en stereopsis

misforhold

Dette er navnet på avviket fra posisjonen til de tilsvarende punktene på retina til høyre og venstre øyne, der det samme bildet er løst.Hvis avviket ikke overstiger 2 ° i den horisontale retningen, og ikke mer enn noen få vinkelminnere i vertikal retning, da vil en person visuelt oppleve et enkelt punkt i rommet som ligger nærmere enn selve punktet fiksering.Hvis avstanden mellom projeksjonene av punktet er mindre enn mellom de tilsvarende punktene, vil personen føle at den befinner seg utenfor festepunktet.

Det tredje alternativet innebærer et avvik på mer enn 2°. Hvis den vertikale retningen overskrider flere vinkler, kan vi se 2 separate punkter, som vises nærmere eller nærmere fra fikseringspunktet.Dette eksperimentet bygger på etablering av en serie stereoskopiske instrumenter (Wheatstone stereoskop, stereo-tv, stereomåler, etc.).

Manifestasjon av ulikhet

Allokere konvergent forskjell (på poeng i nærheten av fikseringspunktet) og divergerende (ved punkter som ligger lenger enn fikseringspunktet). Fordelingen av ulikheter i bildet kalles et disparity map.

Stereosjekk

Noen mennesker kan ikke oppfatte dybden av gjenstander ved hjelp av et stereoskop. Du kan sjekke stereopsis med et slikt bilde.

Hvis det er et stereoskop, kan du lage kopier av stereoopptak, som er avbildet på det, og sett dem inn i enheten. Det andre alternativet er å vinkelrett arrangere et tynt ark kartong mellom to bilder av en stereopair. Etter å ha installert dem parallelt, kan du prøve å se på bildet ditt med hvert øye.

Bruke et stereoskop

I 1960 foreslo en forsker fra USA Bela Yulesh å bruke en unik måte å demonstrere en stereoreffekt på, unntatt monokulær observasjon av objektet.Dette prinsippet kan brukes til å trene stereopsis. Se på bildene-autostereogrammer.

Hvis du ser på avstanden, gjennom tegningen, ser du et stereoskopisk bilde.

På grunnlag av denne metoden er det opprettet en enhet som gjør det mulig å undersøke grensen for stereoskopisk syn, et autostereogram.Det er også en modifisert enhet som lar deg nøye bestemme terskelen for stereoskopisk syn.

Hvert øye tilbys testobjekter som har samme område av poeng og representerer en form for en vilkårlig form.I tilfelle når verdiene til de parallactiske vinklene er null, kan observatøren se i generaliserte bildepunkter plassert i en vilkårlig rekkefølge. Han vil ikke kunne tildele en bestemt figur på en randomisert bakgrunn. Dermed er den monokulære visjonen av figuren utelukket.

Gjennomføring av testen

Hvis du flytter et av testobjektene vinkelrett på systemets optiske akse, ser vi hvordan parallellvinkelen mellom figurene endres. Når han når en viss verdi, vil observatøren kunne se figuren, som om å bryte seg bort fra bakgrunnen; Figuren kan også fjernes eller tilnærmet den.

Parallactic vinkelen måles ved hjelp av en optisk kompensator, som settes inn i en av grenene på enheten. Når en figur vises i synsfeltet, retter observatøren det på, og en passende terskel for stereoskopisk synsterskel vises på indikatoren.

Neurofysiologi av stereoskopisk syn

Forskning innen neurofysiologi av stereoskopisk syn gjorde det mulig å identifisere bestemte celler i den primære visuelle cortex i hjernen, som er innstilt for ulikhet. De kan være av 2 typer:

1. Celler av den første typen reagerer bare når stimuliene er nøyaktig plassert på de tilsvarende deler av begge retinasene.
2. Den andre typen celle reagerer bare når objektet befinner seg utover fikseringspunktet.

   Skjema for volumetrisk syn

I tillegg er det celler som reagerer når stimulansen er nærmere festepunktet.

Alle typer celler har egenskapen til orienteringsselektivitet.De har en god reaksjon på de bevegelige stimuliene og endene av linjene.

Det er også en kamp for visuelle felt.I tilfelle når bilder på netthinnen i begge øynene er svært forskjellige, så blir det ofte en av dem ikke lenger oppfattet.Dette fenomenet betyr følgende: Hvis det visuelle systemet ikke kan kombinere bilder på begge retinas, avviser det delvis eller fullstendig ett av bildene.

Betingelser for stereoskopisk syn

For en normal stereoskopisk visning er følgende forhold nødvendige:

• Normal drift av motorsystemet i øyenbrynene;
• God øye i begge øyne;
• Forholdet mellom overnatting, fusjon og konvergens;
• En liten forskjell i skalaene av bildene av begge øynene.

Hvis i begge øyene i nettverket, når det vises samme emne, har bildet forskjellige størrelser eller en annen skala, dette kalles aniseikonie.

Denne avviken er den hyppigste årsaken til at stereoskopisk syn blir ustabil eller går tapt.

Anisikonija, som regel, utvikler seg ved tilstedeværelse av en annen brytning av øynene (anisometropi). Hvis den ikke overstiger 2 %, så er det mulig å korrigere de vanlige stigmatiske linsene. I en høyere grad av anisukonium må anisikongbriller brukes.

Normer og indikatorer

Hovedårsaken til utseendet til strabismus er brudd på sammenhengen mellom konvergens og innkvartering.Med synlig strabismus er det ikke bare en kosmetisk defekt, men det synlige øyet av klippeøyet reduseres. Han kan til og med slå av med prosessen med bildeoppfattelse (amblyopi).I tilfelle av heterophori, det vil si latent strabismus, er det ingen kosmetisk defekt, men patologi vil fortsatt forhindre stereopsis. Personer med heteroforisk som overstiger 3 ° kan ikke fungere med binokulære instrumenter.

Terskelen for stereoskopisk syn bestemmes av påvirkning av ulike faktorer, for eksempel:

• Bakgrunnslysstyrke;
• Kontrast av objekter;
• Varighet av observasjon.

Under gode observasjonsforhold varierer dybdeoppfattelsestærsklen fra 10 til 12 til 5 ".

Stereoskopisk syn kan studeres, vurderes, evalueres på flere måter:

• Ved hjelp av et stereoskop ifølge Pulfrich-diagrammer (minimumsgrensen er 15 ") 4
• Bruke stereoskoper med et sett med mer nøyaktige tabeller (måleområde - fra 10 til 90 ");
• Bruk av en enhet som inkluderer bruk av en randomisert bakgrunn (den tillatte målefeilen er 1 - 2 ").

video

funn

Så stereoskopisk syn er en kompleks mekanisme, uten hvilken det ville være vanskelig for en person å leve i denne verden.Det hjelper oss å se objekter ikke bare på flyet, men også i rommet, gjør at vi kan beregne størrelsen, volumet, avstanden. Du kan sjekke stereoskopisk visjon på flere måter, som beskrevet i artikkelen.

Les også om hvordan synsfeltene utforskes.