Visão estereoscópica: o que é, como funciona, como é medido?

Visão estereoscópica é um presente inestimável que a natureza atribuiu a uma pessoa.Graças a este mecanismo, percebemos o mundo circundante em toda a sua profundidade e versatilidade. Uma imagem 3D forma o cérebro quando uma pessoa olha para os objetos visíveis com os dois olhos.

A visão estereoscópica permitiu que a pessoa moderna criasse imitações de um efeito estéreo: filmes em 3D, estereótipos e fotos em estereótipos.Tudo isso torna o mundo ao nosso redor ainda mais delicioso e misterioso.

O que é visão estereoscópica e como funciona?

Definição de visão estereoscópica

A visão estereoscópica é uma propriedade única dos órgãos da visão, que permite que você veja não apenas as dimensões de um objeto em um plano, mas também sua forma, bem como as dimensões do objeto em diferentes planos.

Essa visão tridimensional é inerente a toda pessoa saudável: por exemplo, se vemos uma casa a distância, podemos determinar aproximadamente o tamanho dela e o quão longe ela está de nós.

A visão estereoscópica é uma importante função desempenhada pelo olho humano.

Mecanismo

Na retina dos nossos olhos, uma imagem bidimensional é formada, no entanto, uma pessoa percebe a profundidade do espaço, isto é, tem uma visão estereoscópica tridimensional.

Somos capazes de avaliar a profundidade devido a diferentes mecanismos. Possuindo dados sobre a magnitude do objeto, uma pessoa é capaz de calcular a distância até ela ou entender qual dos objetos está mais próximo, comparando o tamanho angular do objeto. Se um objeto está na frente do outro e em parte o obscurece, o objeto dianteiro é percebido a uma distância mais próxima.

O afastamento de um objeto também pode ser determinado por tal sinal como movimento "paralaxe".Esta é uma aparente mudança de objetos mais distantes e íntimos quando a cabeça se move em direções diferentes. Um exemplo é o "efeito ferroviário quando olhamos da janela de um trem em movimento, parece-nos que a velocidade de objetos próximos é maior que a velocidade de objetos distantes.

Uma das funções importantes da visão estereoscópica é a orientação no espaço. Graças à capacidade de ver objetos extensivamente, nos orientamos melhor no espaço.

Se uma pessoa perde a percepção da profundidade do espaço, sua vida se tornará perigosa.

A visão estereoscópica nos ajuda de várias maneiras, por exemplo, em atividades esportivas.Sem avaliar a si mesmo e os objetos ao redor no espaço, as performances de ginastas em bares e troncos se tornarão impossíveis, O salto com vara não será capaz de avaliar corretamente a distância até a barra, e os biatletas não conseguirão acertar o alvo.

Sem visão estereoscópica, uma pessoa não pode trabalhar em profissões que exigem uma avaliação imediata distância, ou associada a objetos em movimento rápido (piloto, maquinista, caçador, dentista).

Desvios

Uma pessoa tem vários mecanismos para estimar a profundidade. Se algum dos mecanismos não funcionar, isso é um desvio da norma, levando a várias limitações na avaliação do afastamento de objetos e da orientação no espaço. O mecanismo mais importante de percepção de profundidade é a estereopsia.

Estereopsia

Estereopsia depende do compartilhamento de ambos os olhos.Ao considerar qualquer cena tridimensional, os dois olhos formam várias imagens na retina. Isso pode ser visto se você olhar para frente e rapidamente mover a cabeça de um lado para o outro ou se fechar rapidamente, um a um, depois outro olho. Se você tem um objeto plano na sua frente, você não notará muita diferença. No entanto, se os objetos estiverem a uma distância diferente de você, você notará mudanças significativas na imagem.No processo de estereopsia, o cérebro compara imagens da mesma cena em duas retinas e estima sua profundidade com precisão relativa.

Manifestação de um stereopsis

Disparidade

Este é o nome do desvio da posição dos pontos correspondentes na retina dos olhos direito e esquerdo, nos quais a mesma imagem é fixa.Se o desvio não exceder 2 ° na direção horizontal e não mais do que alguns minutos angulares na direção vertical, então uma pessoa perceberá visualmente um único ponto no espaço como localizado mais perto do que o próprio ponto fixação.Se a distância entre as projeções do ponto for menor do que entre os pontos correspondentes, a pessoa sentirá que está localizada além do ponto de fixação.

A terceira opção envolve um desvio de mais de 2°. Se a direção vertical exceder vários minutos angulares, podemos ver dois pontos separados, que aparecerão localizados mais próximos ou mais distantes do ponto de fixação.Este experimento fundamenta a criação de uma série de instrumentos estereoscópicos (estereoscópio Wheatstone, televisão estéreo, medidores estéreo, etc.).

Manifestação de disparidade

Alocar a disparidade convergente (em pontos próximos ao ponto de fixação) e divergente (em pontos localizados mais longe do que o ponto de fixação). A distribuição de disparidades na imagem é chamada de mapa de disparidade.

Verificação de Stereposise

Algumas pessoas não conseguem perceber a profundidade dos objetos usando um estereoscópio. Você pode verificar sua estereopsia com essa imagem.

Se houver um estereoscópio, você pode fazer cópias dos estereótipos, que são exibidos nele, e inseri-los no dispositivo. A segunda opção é organizar normalmente uma fina folha de cartolina entre duas imagens de um stereopair. Depois de instalá-los em paralelo, você pode tentar ver sua imagem com cada olho.

Usando um estereoscópio

Em 1960, um cientista dos EUA, Bela Yulesh, sugeriu usar uma maneira única de demonstrar um efeito estéreo, excluindo a observação monocular do objeto.Este princípio pode ser usado para treinar a estereopsia. Veja os autoreeogramas de imagens.

Se você olhar ao longe, através do desenho, verá uma imagem estereoscópica.

Com base neste método, foi criado um dispositivo que permite investigar o limiar da visão estereoscópica, um autoestereograma.Há também um dispositivo modificado que permite determinar com precisão o limiar da visão estereoscópica.

Cada olho recebe objetos de teste que possuem a mesma área de pontos e representam uma forma de uma forma arbitrária.No caso em que os valores dos ângulos paraláticos são zero, o observador pode ver nos pontos de imagem generalizados localizados em uma ordem arbitrária. Ele não poderá alocar um certo número em um fundo aleatório. Assim, a visão monocular da figura é excluída.

Realizando o teste

Movendo um dos objetos de teste perpendiculares ao eixo óptico do sistema, vemos como o ângulo paralático entre as figuras muda. Quando ele atinge um certo valor, o observador será capaz de ver a figura, como se estivesse se afastando do fundo; a figura também pode ser removida ou aproximada a ela.

O ângulo de paralaxe é medido por meio de um compensador óptico, que é inserido em um dos ramos do dispositivo. Quando uma figura aparece no campo de visão, o observador a fixa e um limiar apropriado do limiar de visão estereoscópico aparece no indicador.

Neurofisiologia da visão estereoscópica

Pesquisas no campo da neurofisiologia da visão estereoscópica tornaram possível identificar células específicas no córtex visual primário do cérebro, que estão sintonizadas quanto à disparidade. Eles podem ser de 2 tipos:

1. As células do primeiro tipo reagem apenas quando os estímulos estão localizados com precisão nas porções correspondentes de ambas as retinas.
2. O segundo tipo de célula reage apenas quando o objeto está localizado além do ponto de fixação.

   Esquema de visão volumétrica

Além disso, existem células que reagem quando o estímulo está mais próximo do ponto de fixação.

Todos os tipos de células têm a propriedade de seletividade orientacional.Eles têm uma boa reação aos estímulos em movimento e às extremidades das linhas.

Há também uma luta de campos visuais.No caso em que as imagens na retina de ambos os olhos são muito diferentes, então muitas delas não são mais percebidas.Este fenômeno significa o seguinte: se o sistema visual não pode combinar imagens em ambas as retinas, ele rejeita parcial ou completamente uma das imagens.

Condições para visão estereoscópica

Para uma visão estereoscópica normal, as seguintes condições são necessárias:

• Funcionamento normal do sistema motor dos globos oculares;
• Boa acuidade visual de ambos os olhos;
• A relação entre acomodação, fusão e convergência;
• Uma ligeira diferença nas escalas de imagens de ambos os olhos.

Se na retina de ambos os olhos, ao ver o mesmo assunto, a imagem tem tamanhos diferentes ou uma escala diferente, isso é chamado aniseikoniey.

Esse desvio é o motivo mais frequente pelo qual a visão estereoscópica se torna instável ou se perde.

Aniseikonija, por via de regra, desenvolve-se na presença de uma refração diferente de olhos (anisometropia). Se não exceder 2 %, então é possível corrigir as lentes estigmáticas habituais. Em um nível mais alto de aniseukonium, os óculos aniseikônicos devem ser usados.

Normas e indicadores

A principal razão para o aparecimento do estrabismo é a violação da conexão entre convergência e acomodação.Com estrabismo visível, não existe apenas um defeito cosmético, mas a acuidade visual do olho de corte é reduzida. Ele pode até se desligar periodicamente do processo de percepção de imagens (ambliopia).No caso da heteroforia, isto é, estrabismo latente, não há defeito cosmético, mas a patologia ainda impedirá a estereopsia. Pessoas com uma heteroforia que excede 3 ° não podem trabalhar com instrumentos binoculares.

O limiar da visão estereoscópica é determinado pela influência de vários fatores, tais como:

• Brilho de fundo;
• Contraste de objetos;
• Duração da observação.

Sob boas condições de observação, o limiar de percepção de profundidade varia de 10 a 12 a 5 ".

A visão estereoscópica pode ser estudada, avaliada e avaliada de várias maneiras:

• Por meio de um estereoscópio de acordo com os gráficos Pulfrich (o limite mínimo é 15 ") 4
• Usando estereoscópios com um conjunto de tabelas mais precisas (faixa de medição - de 10 a 90 ");
• Usando um dispositivo que inclua o uso de um fundo aleatório (o erro de medição permitido é de 1 a 2 ").

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Conclusões

Assim, a visão estereoscópica é um mecanismo complexo, sem o qual seria difícil para uma pessoa viver neste mundo.Isso nos ajuda a ver objetos não apenas no plano, mas também no espaço, nos permite calcular seu tamanho, volume, distância. Você pode verificar a visão estereoscópica de várias maneiras, conforme descrito no artigo.

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