Stereoskopické videnie: čo je to, ako to funguje, ako sa meria?

Stereoskopické videnie je neoceniteľný dar, ktorý príroda udelila osobe.Vďaka tomuto mechanizmu vnímame okolitý svet vo svojej hĺbke a všestrannosti. 3D obraz vytvára mozog, keď človek pozerá na viditeľné objekty oboma očami.

Stereoskopické vízie umožnili modernej osobe vytvoriť imitácie stereo efektu: 3D filmy, stereotypy a stereofópie.To všetko robí svet okolo nás ešte príjemnejším a tajomným.

Čo je to stereoskopické videnie a ako to funguje?

Definícia stereoskopického zraku

Stereoskopické videnie je jedinečná vlastnosť orgánov zraku, ktorá umožňuje vidieť nielen rozmery objektu v jednej rovine, ale aj jeho tvar, ako aj rozmery objektu v rôznych rovinách.Takáto trojrozmerná vízia je vlastná každému zdravému človeku: napríklad, ak vidíme dom v diaľke, môžeme približne určiť, akú veľkosť a akú ďaleko od nás je.

Stereoskopické videnie je dôležitá funkcia, ktorú vykonáva ľudské oko.

mechanizmus

Na sietnici našich očí sa vytvára dvojrozmerný obraz, ale človek vníma hĺbku priestoru, to znamená, že má trojrozmerné stereoskopické videnie.

Vďaka rôznym mechanizmom sme schopní posúdiť hĺbku. Vlastniaca údaje o veľkosti objektu, je človek schopný vypočítať vzdialenosť k nemu alebo k pochopeniu, ktorý objekt je bližšie porovnaním uhlovej veľkosti miesta. Ak je jeden objekt pred druhým a čiastočne ho zakrýva, predný objekt sa vníma v užšej vzdialenosti.

Odľahlosť objektu môže byť tiež určená takým znamienkom ako "paralaxa".Je to zjavný posun vzdialenejších a najbližších objektov, keď sa hlava pohybuje rôznymi smermi. Príkladom je "železničný efekt keď sa pozeráme z okna pohybujúceho sa vlaku, zdá sa nám, že rýchlosť úzko umiestnených objektov je väčšia ako rýchlosť vzdialených objektov.

Jednou z dôležitých funkcií stereoskopického pohľadu je orientácia v priestore. Vďaka schopnosti vidieť veľa objektov, lepšie sa orientujeme v priestore.

Ak človek stratí vnímanie hĺbky priestoru, jeho život sa stáva nebezpečným.

Stereoskopická vízia nám pomáha mnohými spôsobmi, napríklad pri športových aktivitách.Bez hodnotenia seba a okolitých objektov vo vesmíre, vystúpenie gymnastov na baroch a guľatinách bude nemožné, pólový vaulter nebude schopný správne posúdiť vzdialenosť od lišty a biatličia nebudú schopní dosiahnuť cieľ.

Bez stereoskopickej vízie človek nemôže pracovať v profesiách, ktoré si vyžadujú okamžité hodnotenie vzdialenosť alebo súvisiace s rýchlo sa pohybujúcimi objektmi (pilot, rušňovodič, lovec, zubár).

odchýlky

Osoba má niekoľko mechanizmov na odhadnutie hĺbky. Ak niektorý z mechanizmov nefunguje, potom ide o odchýlku od normy, čo vedie k rôznym obmedzeniam pri posudzovaní odľahlosti objektov a orientácie v priestore. Najdôležitejším mechanizmom vnímania hĺbky je stereopsis.

stereopsis

Stereopsis závisí od zdieľania oboch očí.Pri zvažovaní akejkoľvek trojrozmernej scény obidva oči vytvárajú rôzne obrazy na sietnici. To sa dá vidieť, ak sa pozeráte rovno dopredu a rýchlo posuniete hlavu zo strany na stranu alebo rýchlo zatvorte jeden po druhom a potom ďalšie oko. Ak máte pred sebou plochý predmet, nebudete si všimnúť veľa rozdielov. Ak sú však objekty v inej vzdialenosti od vás, tak si všimnete významné zmeny v obraze.V procese stereopsis mozog porovnáva obrazy tej istej scény na dvoch sietniciach a odhaduje ich hĺbku s relatívnou presnosťou.

Zjavenie stereopsisu

rozdielnosť

Toto je názov odchýlky od polohy zodpovedajúcich bodov na sietnici pravého a ľavého oka, v ktorých je rovnaký obraz pevný.Ak odchýlka nepresiahne 2 ° v horizontálnom smere a nie je viac ako niekoľko uhlových minút vo vertikálnom smere, potom osoba bude vizuálne vnímať jediný bod v priestore, ktorý sa nachádza bližšie ako samotný bod fixácie.Ak je vzdialenosť medzi výčnelkami bodu menšia ako medzi zodpovedajúcimi bodmi, osoba bude mať pocit, že je umiestnená nad bod fixácie.

Tretia možnosť zahŕňa odchýlku viac ako 2°. Ak vertikálny smer prekročí niekoľko uhlových minút, uvidíme 2 samostatné body, ktoré sa objavia bližšie alebo ďalej od bodu fixácie.Tento experiment je základom pre tvorbu série stereoskopických nástrojov (steatoskop Wheatstone, stereo televízia, stereo meradlá atď.).

Vyjadrenie rozdielov

Priraďte konvergentnú disparitu (v bodoch v blízkosti fixačného bodu) a divergentné (v bodoch umiestnených ďalej od fixačného bodu). Rozdelenie rozdielov v obraze sa nazýva mapa rozdielov.

Skontrolovať kontrolu

Niektorí ľudia nemôžu vnímať hĺbku objektov pomocou stereoskopu. Stereopsis môžete skontrolovať pomocou takéhoto obrázku.

Ak existuje stereoskop, môžete vytvoriť kópie stereoparov, ktoré sú na ňom zobrazené, a vložte ich do zariadenia. Druhou možnosťou je kolmá usporiadanie tenkého listu lepenky medzi dvoma obrázkami jedného stereopara. Keď ich nainštalujete paralelne, môžete sa pokúsiť pozrieť svoj obrázok na každé oko.

Použitie stereoskopu

V roku 1960 vedec z USA Bela Yulesh navrhol použiť unikátny spôsob, ako demonštrovať stereo efekt, s výnimkou monokulárneho pozorovania objektu.Tento princíp môže byť použitý na tréning stereopsis. Pozrite sa na obrázky - autostereogramy.

Ak sa pozriete do vzdialenosti, cez výkres uvidíte stereoskopický obraz.

Na základe tejto metódy bolo vytvorené zariadenie, ktoré umožňuje preskúmať prah stereoskopického videnia, autostereogram.K dispozícii je tiež upravené zariadenie, ktoré vám umožňuje veľmi presne určiť prah stereoskopického zraku.

Každému oku sú ponúkané testovacie objekty, ktoré majú rovnakú plochu bodov a predstavujú tvar ľubovoľného tvaru.V prípade, že hodnoty paralelatických uhlov sú nulové, pozorovateľ môže vidieť v generalizovaných obrazových bodoch umiestnených v ľubovoľnom poradí. Nebude môcť priradiť určitú figúru na náhodne vybrané pozadie. Preto je vylúčené monokulárne videnie čísla.

Vykonanie testu

Presunutím jedného z testovacích objektov kolmo na optickú os systému vidíme, ako sa mení parallatický uhol medzi jednotlivými údajmi. Keď dosiahne určitú hodnotu, pozorovateľ bude schopný vidieť postavu, akoby sa odtrhol od pozadia; obrázok sa môže tiež odstrániť alebo priblížiť.

Parallatický uhol sa meria pomocou optického kompenzátora, ktorý je vložený do jednej z vetiev zariadenia. Ak sa v zornom poli objaví číslo, pozorovateľ ho opraví a na indikátore sa zobrazí príslušná prahová hodnota stereoskopického prahu videnia.

Neurofyziológia stereoskopického zraku

Výskum v oblasti neurofyziológie stereoskopického zraku umožnil identifikovať špecifické bunky v primárnej vizuálnej kôre mozgu, ktoré sú naladené na rozdiely. Môžu byť 2 typy:

1. Bunky prvého typu reagujú len vtedy, keď sú podnety presne umiestnené na zodpovedajúcich častiach oboch sietnic.
2. Druhý typ bunky reaguje len vtedy, keď je objekt umiestnený za fixačným bodom.

   Schéma objemového videnia

Okrem toho existujú bunky, ktoré reagujú vtedy, keď stimul je bližšie k bodu fixácie.

Všetky typy buniek majú vlastnosť orientačnej selektivity.Majú dobrú reakciu na pohyblivé podnety a konce riadkov.

Existuje aj boj vizuálnych polí.V prípade, že obrazy na sietnici oboch očí sú veľmi odlišné, často sa jeden z nich už vníma.Tento jav znamená nasledovné: ak vizuálny systém nemôže kombinovať obrazy na oboch retinách, čiastočne alebo úplne odmieta jeden z obrázkov.

Podmienky pre stereoskopické videnie

Pri normálnom stereoskopickom pohľade sú potrebné nasledujúce podmienky:

• Normálna funkcia motorového systému očných lôpt;
• Dobrá zraková ostrosť oboch očí;
• Vzťah medzi ubytovaním, fúziou a konvergenciou;
• Malý rozdiel v mierke obrazov oboch očí.

Ak je na sietnici oboch očí pri pohľade na ten istý predmet obraz má rozdielne veľkosti alebo iný rozsah, nazýva sa to aniseikoniey.

Táto odchýlka je najčastejšou príčinou toho, že stereoskopické videnie sa stáva nestabilným alebo stratené.

Aniseikonija sa spravidla rozvíja za prítomnosti inej refrakcie očí (anizometropia). Ak nepresiahne 2 %, potom je možné opraviť bežné stigmatické šošovky. Pri vyššom stupni anízukónu sa musia používať anesteikónové okuliare.

Normy a ukazovatele

Hlavným dôvodom vzniku strabizmu je porušenie spojitosti medzi konvergenciou a ubytovaním.Pri viditeľnom strabizme nie je len kozmetická chyba, ale zraková ostrosť kosenia je znížená. Dokáže dokonca pravidelne vypínať proces vnímania obrázkov (amblyopia).V prípade heterofórie, to znamená latentného strabizmu, nie je žiadna kozmetická chyba, ale patológia stále zabráni stereopauze. Ľudia s heterofóriou, ktorá presahuje 3 °, nemôžu pracovať s ďalekohľadom.

Prah stereoskopického videnia je určený vplyvom rôznych faktorov, ako sú:

• Jas na pozadí;
• Kontrast objektov;
• Trvanie pozorovania.

Za dobrých podmienok pozorovania sa prah vnímania hĺbky pohybuje od 10 do 12 až 5 ".

Stereoskopické videnie sa môže študovať, posúdiť a hodnotiť niekoľkými spôsobmi:

• Prostredníctvom stereoskopu podľa diagramov Pulfrich (minimálny prah je 15 ") 4
• Použitie stereoskopov s množinou presnejších tabuliek (rozsah merania - od 10 do 90 ");
• Použitie zariadenia, ktoré zahŕňa použitie náhodného pozadia (prípustná chyba merania je 1 - 2 ").

video

zistenie

Takže stereoskopické videnie je zložitý mechanizmus, bez ktorého by bolo pre človeka ťažké žiť v tomto svete.Pomáha nám vidieť predmety nielen v rovine, ale aj vo vesmíre, umožňuje nám vypočítať ich veľkosť, objem a vzdialenosť. Stereoskopické videnie môžete skontrolovať niekoľkými spôsobmi, ako je to popísané v článku.

Prečítajte si tiež, ako sa skúmajú zorné pole.