Objemové videnie. Corpus callosum a stereoskopické videnie Aký je iný názov pre ľudské stereoskopické videnie

Oko tvorí dvojrozmerný obraz, no napriek tomu človek vníma hĺbku priestoru, teda má trojrozmerné, stereoskopické videnie. Ľudia odhadujú hĺbku rôznymi mechanizmami. Ak existujú údaje o veľkosti objektu, je možné odhadnúť vzdialenosť k nemu alebo pochopiť, ktorý z objektov je bližšie, porovnaním uhlovej hodnoty objektu. Keď je jeden objekt pred druhým a čiastočne ho zakrýva, potom osoba vníma predný objekt v bližšej vzdialenosti. Ak si vezmeme napríklad projekciu rovnobežných čiar (železničných koľajníc), ktoré idú do diaľky, tak v projekcii sa tieto čiary budú zbiehať. Toto je príklad perspektívy - veľmi účinný ukazovateľ hĺbky priestoru.

Mechanizmy stereoskopického videnia

Konvexná časť steny sa v hornej časti javí ako svetlejšia, keď je zdroj svetla umiestnený vyššie, ale vybranie v jej povrchu sa v hornej časti javí tmavšie.

Vzdialenosť objektu môže byť určená takou dôležitou vlastnosťou, akou je paralaxa pohybu. Ide o zdanlivé relatívne posunutie vzdialenejších a bližších predmetov pri pohybe hlavy v rôznych smeroch (hore a dole alebo vpravo a vľavo). Každý mal možnosť pozorovať „efekt železnice“: pri pohľade z okna idúceho vlaku sa zdá, že rýchlosť objektov, ktoré sú bližšie, je väčšia ako tých, ktoré sú vo veľkej vzdialenosti.

stereopsia

Kritériom vzdialenosti objektov je veľkosť oka (napätie ciliárneho telieska a zinkových väzov, ktoré riadia). Odľahlosť objektu pozorovania možno posudzovať aj zosilnením divergencie alebo konvergencie. Všetky vyššie uvedené indikátory vzdialenosti, s výnimkou predposledného, sú monokulárne. Najdôležitejším mechanizmom na vnímanie hĺbky priestoru je stereopsia. Závisí to od možnosti zdieľania dvoch očí. Faktom je, že keď si človek prezerá akúkoľvek trojrozmernú scénu, každé z jeho očí vytvára na sietnici trochu iné obrazy. V procese stereopsy v mozgovej kôre sa porovnáva obraz tej istej scény na oboch sietniciach a odhaduje sa relatívna hĺbka. Proces spájania dvoch monokulárnych obrazov, ktoré sú oddelené ľavým a pravým okom pri súčasnom pozorovaní objektu oboma očami, do jedného trojrozmerného obrazu sa nazýva fúzia.

nepomer

Disparita je odchýlka od polohy zodpovedajúcich bodov (body na sietnici pravého a ľavého oka, v ktorých je umiestnený rovnaký obraz). Ak táto odchýlka nepresiahne 2° v horizontálnom smere a nie viac ako niekoľko oblúkových minút vo vertikálnom smere, potom osoba bude vizuálne vnímať jeden bod v priestore ako umiestnený bližšie ako samotný bod fixácie. V prípade, že vzdialenosť medzi výčnelkami bodu je menšia a nie väčšia ako medzi zodpovedajúcimi bodmi, bude sa zdať, že je umiestnená ďalej ako fixačný bod. Tretia možnosť: ak je horizontálna odchýlka väčšia ako 2°, vertikálna odchýlka presahuje niekoľko oblúkových minút, potom budeme môcť vidieť dva samostatné body. Môžu sa objaviť bližšie alebo ďalej od bodu fixácie. Tento experiment je základom vytvorenia celého radu stereoskopických prístrojov – od Wheatstonovho stereoskopu až po stereo televízor a stereo diaľkomery.

Kontrola stereopsie

Nie všetci ľudia dokážu vnímať hĺbku pomocou stereoskopu. Pomocou takéhoto obrázka môžete skontrolovať svoju stereopsiu. Ak máte stereoskop, môžete vytvoriť kópie stereopárov, ktoré sú na ňom zobrazené, a vložiť ich do stereoskopu. Je tiež možné umiestniť tenkú lepenku medzi dva obrázky jedného stereopáru kolmo a pri paralelnom nastavení očí sa pokúsiť pozrieť sa na svoj obrázok každým okom.

V roku 1960 v Spojených štátoch Bela Yulesh navrhol použiť originálnu metódu demonštrácie stereo efektu, ktorá vylučuje monokulárne pozorovanie objektu. Knihy založené na tomto princípe sa dajú použiť aj na trénovanie stereopsy. Jeden z obrázkov je znázornený na obr. Ak sa pozriete do diaľky, akoby cez kresbu, môžete vidieť stereoskopický obraz. Tieto vzory sa nazývajú autostereogramy.

Na základe tejto metódy bolo vytvorené zariadenie, ktoré umožňuje skúmať prah stereoskopického videnia. Existuje jeho modifikácia, ktorá umožňuje zvýšiť presnosť určenia prahu stereoskopického videnia. Testované objekty sú prezentované každému oku pozorovateľa na náhodnom pozadí. Každý z nich je množinou bodov na rovine, ktoré sú umiestnené podľa individuálneho pravdepodobnostného zákona. Každý testovací objekt má identické oblasti bodov, ktoré sú obrazcom ľubovoľného tvaru. V prípade, že hodnoty paralaktických uhlov identických bodov obrázkov umiestnených na testovacom objekte sú nulové, pozorovateľ môže na zovšeobecnenom obrázku vidieť body, ktoré sú umiestnené v ľubovoľnom poradí. Nie je schopný zvýrazniť určitú postavu na náhodnom pozadí. Tým sa eliminuje monokulárne videnie postavy.

Keď sa jeden z testovacích objektov posunie kolmo na optickú os systému, paralaktický uhol medzi obrazcami sa zmení. Keď dosiahne určitú hodnotu, pozorovateľ bude môcť vidieť postavu, ktorá sa akoby odtrhne od pozadia a začne sa k nej buď vzďaľovať, alebo sa k nej približovať. Uhol paralaxy sa meria pomocou optického kompenzátora, ktorý sa vkladá do jednej z vetiev prístroja. Keď sa v zornom poli objaví postava, pozorovateľ ju zafixuje a na indikátore sa objaví zodpovedajúca hodnota prahu stereoskopického videnia.

Neurofyziológia stereoskopického videnia

Vďaka výskumu v oblasti neurofyziológie stereoskopického videnia v primárnej zrakovej kôre mozgu sa podarilo identifikovať špecifické bunky, ktoré sú naladené na disparitu. Existujú v dvoch typoch:

bunky prvého typu reagujú iba vtedy, keď stimuly presne dopadajú na zodpovedajúce oblasti oboch sietníc;
druhý typ buniek reaguje iba vtedy, keď je objekt umiestnený ďalej ako bod fixácie;
existujú aj bunky, ktoré reagujú, keď je podnet bližšie k bodu fixácie.

Všetky tieto bunky majú vlastnosť orientačnej selektivity. Dobre reagujú na konce čiar a pohybujúce sa podnety. Niektoré binokulárne podnety sú spracovávané v mozgovej kôre nejasným spôsobom. Existuje aj boj v zornom poli. V prípade, že sa na sietnici oboch očí vytvoria obrazy, ktoré sa od seba značne líšia, potom často jeden z nich prestane byť vôbec vnímaný. Tento jav znamená, že ak zrakový systém nie je schopný spojiť obrazy na dvoch sietniciach, jeden z obrazov úplne alebo čiastočne odmietne.

Pre normálne stereoskopické videnie sú potrebné nasledujúce podmienky:

primeraná práca okulomotorického systému očných bulbov;
dostatočná zraková ostrosť;
minimálny rozdiel v zrakovej ostrosti oboch očí;
silné prepojenie medzi akomodáciou, fúziou a konvergenciou;
mierny rozdiel v mierke obrazu na oboch očiach.

Ak má obraz na sietnici ľavého a pravého oka pri prezeraní toho istého objektu rôzne veľkosti alebo nerovnakú mierku, ide o tzv. Je to jeden z mnohých dôvodov, prečo sa stereoskopické videnie stáva nestabilným alebo vôbec neexistuje. Anizeikónia sa najčastejšie vyvíja v prítomnosti (rôzne oči). Ak nepresiahne 2 - 2,5%, potom je možné vykonať korekciu bežnými stigmatickými šošovkami. Vyššia anizeikónia vyžaduje použitie anizeikonických okuliarov.

Jedným z dôvodov vzhľadu je porušenie spojenia medzi konvergenciou a ubytovaním. Pri zjavnom strabizme nie je len kozmetická chyba, ale klesá aj zraková ostrosť škúliaceho oka. Vo všeobecnosti dokáže vypnúť proces vnímania obrazov. V prípade latentného strabizmu alebo heterofórie nejde o kozmetický defekt, ale môže zabrániť stereopse. Osoby s heterofóriou väčšou ako 3° nie sú schopné pracovať s binokulárnymi prístrojmi.

Prah stereoskopického videnia závisí od rôznych faktorov:

na jase pozadia;
kontrast objektu;
trvanie pozorovania.

Pri optimálnych pozorovacích podmienkach je prah vnímania hĺbky v rozsahu 10 – 12 až 5″.

Existuje niekoľko metód na hodnotenie, definovanie a skúmanie stereoskopického videnia:

pomocou stereoskopu podľa Pulfrichových tabuliek (v tomto prípade je minimálny prah pre stereoskopické vnímanie 15″);
rôzne typy stereoskopov so sadou presnejších tabuliek (rozsah merania - od 10 do 90 ″);
pomocou zariadenia, ktoré používa náhodné pozadie, ktoré vylučuje monokulárne pozorovanie objektov (prípustná chyba merania je 1 – 2″).

Tvar, veľkosť a vzdialenosť od objektu, napríklad v dôsledku binokulárneho videnia (počet očí môže byť viac ako 2, napríklad osy - dve zložené oči a tri jednoduché oči (oko), škorpióny - 3-6 párov oči) alebo iné typy videnia.

Funkcie orgánov zraku

Funkcie orgánov zraku zahŕňajú:

centrálne alebo objektové videnie
stereoskopické videnie
periférne videnie
farebné videnie
vnímanie svetla

binokulárne videnie

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite si, čo je „stereoskopické videnie“ v iných slovníkoch:

Priestorové (volumetrické) videnie... Fyzická encyklopédia

stereoskopické videnie- Percepčné vnímanie trojrozmerných predmetov v dôsledku kombinácie dvoch uhlov pohľadu (očí) a prítomnosti vizuálnych kanálov, ktoré prenášajú informácie do mozgu. Psychológia. A Ya. Príručka slovníka / Per. z angličtiny. K. S. Tkačenko. M .: FAIR PRESS ...... Veľká psychologická encyklopédia

stereoskopické videnie- erdvinis regėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. stereoskopické videnie vok. räumliches Sehen, n; stereoskopisches Sehen, n; Tiefensehen, n rus. priestorové videnie, n; stereoskopické videnie, n pranc. vision stereoscopique, f … Fizikos terminų žodynas

STEREOSKOPICKÉ VIDENIE- Vidieť videnie, stereoskopické... Výkladový slovník psychológie

Globálne stereoskopické videnie- Proces, ktorý je základom vnímania stereogramov tvorených náhodnými konfiguráciami bodov, vyžadujúci úplné alebo globálne porovnanie nesúrodých prvkov spoločných pre obe polovice stereopáru... Psychológia vnemov: glosár

Dráhy vizuálneho analyzátora 1 Ľavá polovica zorného poľa, 2 Pravá polovica zorného poľa, 3 Oko, 4 Sietnica, 5 Očné nervy, 6 Okulomotorický nerv, 7 Chiazma, 8 Optický trakt, 9 Bočné genikulárne telo, 10 .. ... Wikipedia

Hlavný článok: Vizuálny systém Optická ilúzia: slamka sa zdá byť zlomená ... Wikipedia

Priestorový obraz, ktorý sa pri pohľade javí ako vizuálne objemný (trojrozmerný), vyjadruje tvar zobrazovaných predmetov, povahu ich povrchu (lesk, textúra), relatívnu polohu v priestore a iné vonkajšie predmety. znamenia...... Fyzická encyklopédia

I Vízia (visio, visus) je fyziologický proces vnímania veľkosti, tvaru a farby predmetov, ako aj ich relatívnej polohy a vzdialenosti medzi nimi; zdrojom vizuálneho vnímania je svetlo vyžarované alebo odrazené od predmetov ... ... Lekárska encyklopédia

Schopnosť súčasne jasne vidieť obraz objektu oboma očami; v tomto prípade osoba vidí jeden obraz predmetu, na ktorý sa pozerá. Binokulárne videnie nie je vrodené, ale rozvíja sa v prvých mesiacoch života. lekárske termíny

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí využívajú vedomostnú základňu pri štúdiu a práci, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

stereoskopické videnie. Metódy a prostriedky

Úvod

1.1 Monokulárne zložky stereo vnímania

1.1.1 Pohybová paralaxa

1.1.2 Perspektíva

1.1.3 Letecká perspektíva

1.1.4 Ubytovanie

1.2.1 Stereopsis

1.2.2 Očná konvergencia

Úvod

Stereoskopické videnie je najväčším darom, ktorý človeku dáva príroda. Vďaka nemu má človek možnosť vnímať svet okolo seba v celej jeho hĺbke a všestrannosti. Trojrozmerný obraz tvorí mozog v prirodzených podmienkach, keď človek oboma očami pozerá na reálne predmety.

Stereoskopické videnie je špeciálny druh videnia, v ktorom môžeme vidieť nielen rozmery objektu v jednej rovine, ale aj jeho tvar, vzdialenosť k nemu a rozmery objektu v rôznych rovinách. Takéto trojrozmerné videnie je vlastné každému zdravému človeku: ak v diaľke vidíme dom na hore, vieme približne odhadnúť, aký je veľký, ako ďaleko je od nás. V skutočnosti je stereoskopické videnie jednou z funkcií ľudského oka.

1. Mechanizmy vzniku vizuálneho stereoefektu
Trojrozmerný, priestorový (stereoskopický) obraz vytvára mozog pri prezeraní reálnych predmetov oboma očami. Mozog berie do úvahy súhrn rôznych typov informácií vnímaných vizuálnym aparátom a vytvára jeden priestorový obraz pomocou kombinácie rôznych mechanizmov.
Medzi týmito mechanizmami možno rozlíšiť monokulárne a binokulárne mechanizmy, perspektívu, konvergenciu očí, vnímanie hĺbky priestoru pri pohybe hlavy a iné.
1.1 Monokulárne zložky stereo vnímania
1.1.1 Pohybová paralaxa
Paralaxa (zmena, striedanie) - zmena zdanlivej polohy objektu voči vzdialenému pozadiu v závislosti od polohy pozorovateľa.
Keď poznáme vzdialenosť medzi pozorovacími bodmi L (základňa) a uhlom posunu?, môžeme určiť vzdialenosť k objektu:
Pre malé uhly (? -- v radiánoch):
Paralaxa sa používa v geodézii a astronómii na meranie vzdialenosti vzdialených objektov (najmä v špeciálnych jednotkách - parsekoch). Binokulárne videnie je založené na fenoméne paralaxy.
oklúzia zraku stereo efekt
1.1.2 Perspektíva
Perspektíva (fr. perspektíva z lat. perspicere - pozerať sa cez) - technika zobrazovania priestorových objektov na ploche v súlade s tými zdanlivými zmenšeniami ich veľkosti, zmenami tvarových obrysov a svetelnými a odtieňovými vzťahmi, ktoré sú pozorované v prírode.
Inými slovami, je to:
1. Zrakové skreslenie proporcií a tvaru skutočných telies pri ich zrakovom vnímaní. Zdá sa napríklad, že dve paralelné koľajnice sa zbiehajú do bodu na horizonte.
2. Metóda zobrazovania trojrozmerných telies, sprostredkúvajúcich ich vlastnú priestorovú štruktúru a umiestnenie v priestore. Vo výtvarnom umení sa dá rôznymi spôsobmi využiť perspektíva, ktorá sa využíva ako jeden z umeleckých prostriedkov umocňujúcich výraznosť obrazov.
V závislosti od účelu perspektívneho obrazu perspektíva zahŕňa nasledujúce pohľady:
Priama lineárna perspektíva
Pohľad perspektívy vypočítaný z pevného uhla pohľadu a za predpokladu jediného úbežníka na horizonte (objekty sa úmerne zmenšujú, keď sa vzďaľujú od popredia). Teória lineárnej perspektívy sa prvýkrát objavila u Ambrogia Lorenzettiho v 14. storočí a opäť bola rozvinutá v renesancii (Brunelleschi, Alberti), založená na jednoduchých zákonoch optiky a vynikajúco potvrdená praxou. Mapovanie priestoru do roviny, najprv jednoduchou dierkovou kamerou s jednoduchým otvorom (stenou), a potom objektívom, úplne podlieha zákonom lineárnej perspektívy. Priama perspektíva je už dlho uznávaná ako jediný skutočný odraz sveta v obrazovej rovine. Berúc do úvahy skutočnosť, že lineárna perspektíva je obraz postavený na rovine, môže byť rovina umiestnená vertikálne, šikmo a horizontálne, v závislosti od účelu perspektívnych obrazov. Vertikálna rovina, na ktorej sú obrazy postavené pomocou lineárnej perspektívy, sa používa na vytvorenie obrazu (maľba na stojane) a nástenných panelov (na stene v miestnosti alebo mimo domu, najmä na jeho koncoch). Konštrukcia perspektívnych obrazov na naklonených rovinách sa využíva v monumentálnej maľbe - maľby na naklonených vlysoch v priestoroch palácových budov a katedrál. Na naklonenom obraze v maliarskom stojane sú postavené perspektívne obrazy vysokých budov z blízka alebo architektonických objektov mestskej krajiny z vtáčej perspektívy. Konštrukcia perspektívnych obrazov na vodorovnej rovine sa používa pri maľovaní stropov (plafondov). Známe sú napríklad mozaikové obrazy na oválnych plafondoch stanice metra Majakovskaja od umelca A. A. Deineku. Obrázky postavené v perspektíve na horizontálnej rovine stropu sa nazývajú perspektíva stropu.
Lineárna perspektíva na vodorovných a naklonených rovinách má na rozdiel od obrázkov na zvislom obrázku určité vlastnosti.
V dnešnej dobe dominuje použitie priamej lineárnej perspektívy, a to najmä vďaka väčšej „realističnosti“ takéhoto obrazu a najmä využívaniu tohto typu projekcie v 3D hrách.
Vo fotografii sa na získanie lineárnej perspektívy na obrázku blízkej skutočnosti používajú šošovky s ohniskovou vzdialenosťou približne rovnou uhlopriečke rámu. Na umocnenie efektu lineárnej perspektívy sa používajú širokouhlé šošovky, vďaka ktorým je popredie vypuklejšie a na zjemnenie šošovky s dlhým ohniskom, ktoré vyrovnávajú rozdiel vo veľkosti vzdialených a blízkych predmetov.
Obrátená lineárna perspektíva
Typ perspektívy používaný v byzantskom a staroruskom maliarstve, v ktorom sa zdá, že zobrazené predmety sa zväčšujú, keď sa vzďaľujú od diváka, má obraz niekoľko horizontov a uhlov pohľadu a ďalšie črty. Pri zobrazení v reverznej perspektíve sa objekty rozširujú, keď sa vzďaľujú od diváka, akoby stred miznúcich čiar nebol na horizonte, ale vo vnútri samotného diváka.
Opačná perspektíva vznikla v neskoroantickom a stredovekom umení (miniatúra, ikona, freska, mozaika) tak v západnej Európe, ako aj v byzantskom okruhu krajín. Medzi dôvodmi objavenia sa fenoménu reverznej perspektívy bola pre kritikov najjednoduchšia a najzrejmejšia neschopnosť umelcov zobraziť svet tak, ako ho vidí pozorovateľ. Preto bol takýto systém perspektívy považovaný za chybnú techniku a samotná perspektíva bola považovaná za falošnú. Reverzná perspektíva má však podľa P. A. Florenského prísny matematický popis, matematicky je ekvivalentná priamej perspektíve, no duchovne tvorí celistvý symbolický priestor, orientovaný na diváka a predpokladajúci jeho duchovné spojenie so svetom symbolických obrazov. V dôsledku toho spätná perspektíva zodpovedá úlohe stelesniť nadzmyslový posvätný obsah vo viditeľnej, ale bez materiálnej konkrétnej formy. Reverzná perspektíva je podľa teórie L. F. Zhegina prenesením sumy vizuálnych vnemov pozorovateľa do roviny, ktorá sa tak ukazuje ako „úbežník“. Zároveň to nie je jediný systém na organizáciu obrazového priestoru (čo by bolo opticky nemožné, keďže objekty na pozadí by sa jednoducho nezmestili do „rámu“ pohľadu), ale je kombinovaný s perspektívou „silne konvergujúce“ s rôznymi úbežníkmi. B. V. Raushenbakh, vyvracajúc mylnú predstavu o reverznej perspektíve ako jedinom systéme stredovekého maliarstva, zároveň ukazuje, že za určitých podmienok (na krátku vzdialenosť) ľudské oko vníma obraz nie v priamej, ale v obrátenej perspektíve, fenomén tzv. ktorý teda leží v samotnej sfére vnímania a nie v obraze, ako veril Zhegin.
Reverzná perspektíva je zovšeobecňovaná v problémoch vnímania mimo vizuálneho umenia. Napríklad psychofyziológovia používajú pseudoskop na štúdium vnímania spätnej perspektívy osobou v dynamických podmienkach. Psychológovia študujú mechanizmus vytvárania vizuálneho obrazu ako celku, ktorého dôležitým prvkom je osobný význam.
Panoramatická perspektíva
Obraz postavený na vnútornom valcovom (niekedy guľovom) povrchu. Slovo „panoráma“ znamená „vidím všetko“, v doslovnom preklade ide o perspektívny obraz v obraze všetkého, čo divák okolo seba vidí. Pri kreslení je hľadisko umiestnené na osi valca (alebo v strede lopty) a čiara horizontu je na kruhu umiestnenom vo výške očí diváka. Preto by sa pri prezeraní panorám mal divák nachádzať v strede okrúhlej miestnosti, kde sa spravidla nachádza vyhliadková plošina. Perspektívne obrázky v panoráme sú kombinované s popredím, teda s reálnymi objektmi pred ním. V Rusku sú známe panorámy "Obrana Sevastopolu" (1902-1904) a "Bitka pri Borodine" (1911) v Moskve (autor - F. A. Roubaud) a "Bitka pri Stalingrade" (1983) vo Volgograde. Časť panorámy s reálnymi objektmi ležiacimi medzi valcovou plochou a divákom sa nazýva dioráma. Dioráma spravidla zaberá samostatnú miestnosť, v ktorej je čelná stena nahradená valcovou plochou a zobrazuje krajinu alebo panorámu mesta. Diorámy často využívajú podsvietenie na vytvorenie svetelného efektu.
Pravidlá panoramatickej perspektívy sa používajú pri kreslení malieb a fresiek na valcových klenbách a stropoch, vo výklenkoch a tiež na vonkajší povrch valcových váz a nádob; pri vytváraní cylindrických a sférických fotografických panorám.
sférická perspektíva
Sférická perspektíva nasnímaná objektívom typu rybie oko
Na sférických zrkadlových plochách možno pozorovať sférické skreslenia. V tomto prípade sú oči diváka vždy v strede odrazu na lopte. Toto je poloha hlavného bodu, ktorá nie je v skutočnosti viazaná ani na úroveň horizontu, ani na hlavnú vertikálu. Pri zobrazovaní objektov v sférickej perspektíve budú mať všetky čiary hĺbky v hlavnom bode úbežník a zostanú prísne rovné. Hlavná vertikála a horizont budú tiež prísne rovné. Všetky ostatné čiary sa budú ohýbať viac a viac, keď sa budú vzďaľovať od hlavného bodu a premenia sa na kruh. Každá čiara, ktorá neprechádza stredom, keď je predĺžená, je polelipsa.
tónová perspektíva
Tónová perspektíva je koncept maliarskej techniky. Tonálna perspektíva je zmena farby a tónu objektu, zmena jeho kontrastnej charakteristiky v smere redukcie, tlmenie pri pohybe hlbšie do priestoru. Princípy tonálnej perspektívy prvýkrát podložil Leonardo da Vinci.
Percepčná perspektíva
Akademik B. V. Raushenbakh študoval, ako človek vníma hĺbku v súvislosti s binokulárnym videním, pohyblivosť pohľadu a stálosť tvaru objektu v podvedomí a dospel k záveru, že popredie vníma v obrátenej perspektíve, plytčine. vzdialený v axonometrickej perspektíve, vzdialený plán - v priamke.
Táto všeobecná perspektíva, ktorá kombinuje reverznú, axonometrickú a priamu lineárnu perspektívu, sa nazýva percepčná.
1.1.3 Letecká perspektíva
Leteckú perspektívu charakterizuje miznutie ostrosti a jasnosti obrysov predmetov, keď sa vzďaľujú od očí pozorovateľa. Pozadie je zároveň charakteristické znížením sýtosti farieb (farba stráca jas, šerosvitné kontrasty sa zmierňujú), takže hĺbka pôsobí tmavšie ako popredie. Letecká perspektíva je spojená so zmenou tónov, preto ju možno nazvať aj tónovou perspektívou. Prvé štúdie vzorov leteckej perspektívy sa nachádzajú u Leonarda da Vinciho. „Veci na diaľku,“ napísal, „sa vám zdajú nejednoznačné a pochybné; robte ich s rovnakou vágnosťou, inak sa na vašom obrázku objavia v rovnakej vzdialenosti...neobmedzujte veci, ktoré sú oku vzdialené, pretože na diaľku sú nielen tieto hranice, ale aj časti tiel nepostrehnuteľné. Veľký umelec poznamenal, že vzdialenosť objektu od oka pozorovateľa je spojená so zmenou farby objektu. Preto, aby bolo možné vyjadriť hĺbku priestoru na obrázku, musí umelec zobraziť najbližšie objekty vo svojich vlastných farbách, vzdialené získajú modrastý odtieň, „...a posledné viditeľné objekty, ako napr. ako hory kvôli veľkému množstvu vzduchu medzi vašim okom a horou sa zdajú byť modré, takmer ako farba vzduchu ... “.
Letecká perspektíva závisí od vlhkosti a prašnosti vzduchu a je výrazná počas hmly, za úsvitu nad nádržou, na púšti alebo stepi počas veterného počasia, keď stúpa prach.
1.1.4 Ubytovanie
Akomodácia (z lat. accommodatio - prispôsobenie, prispôsobenie) - prispôsobenie orgánu alebo organizmu ako celku zmenám vonkajších podmienok (význam je blízky pojmu "prispôsobenie").
Najčastejšie sa tento termín používa na opis zmien v refrakčnej sile optického systému oka na jasné vnímanie objektov umiestnených v rôznych vzdialenostiach. Objem akomodácie popisuje hranice možnosti zmeny refrakčnej sily optického systému oka pre vnímanie predmetov nachádzajúcich sa v rôznych vzdialenostiach. Určené metódou Dashevského A.N. (pomocou negatívnych šošoviek), ako aj na zariadeniach DKA a PORZ.
Fyziologická akomodácia - akomodácia excitabilných tkanív (svalových, nervových), adaptácia na pôsobenie dráždidla pomaly narastajúceho na sile. Histologická akomodácia - zmena tvaru a pomeru tkanivových prvkov (buniek) v procese prispôsobovania sa meniacim sa podmienkam.
U vtákov a cicavcov ho zabezpečuje zmena zakrivenia šošovky pôsobením ciliárneho svalu a u rýb, obojživelníkov a hlavonožcov v dôsledku pohybu šošovky voči sietnici. Plazy môžu využívať oba ubytovacie mechanizmy. Teoretické zdôvodnenie akomodácie oka poskytli anglický fyzik Thomas Jung (1793) a nemecký fyziológ Helmholtz (1853).
U človeka je pomocou akomodácie zabezpečené jemné nastavenie v rozmedzí 5 dioptrií. S jasným videním na každú konkrétnu vzdialenosť je objem ubytovania rozdelený na dve časti: vyčerpaný a zostávajúci v rezerve (rezerva).
1.1.5 Oklúzia (tienenie)
Oklúzia (zatvorenie jedného z očí) je hlavnou liečbou amblyopie (funkčné zníženie zrakovej ostrosti) a strabizmu.
Účelom uzáveru pri tupozrakosti je prinútiť nekvalitné oko pracovať a vylúčiť naň vplyv zavretého oka, ktoré potláča jeho zrakové dojmy, najmä ak toto zatvorené oko lepšie vidí.
1.2 Binokulárne zložky stereo vnímania
1.2.1 Stereopsis
Stereopsis (stereo efekt) - pocit rozšírenia a úľavy priestoru, ktorý nastáva pri pozorovaní skutočných objektov, prezeraní stereo párov, stereo fotografií, stereo obrázkov a hologramov. Často označované ako „vnímanie hĺbky“.
Ako viete, obraz videný ľavým okom sa mierne líši od obrazu prijímaného pravým okom. Vďaka čomu je náš mozog schopný obnoviť „hĺbku“ pozorovanej scény. Avšak, ako presne to robí a ako je to vo všeobecnosti možné, veľa ľudí nevie.
V roku 1838 anglický vedec Charles Wheatstone objavil (presnejšie vysvetlil) podstatu 3D videnia.
Ak si predstavíme optickú sústavu človeka z dvoch očí s viac-menej rovnobežnými optickými osami (paralaxa), tak sa ukáže, že rozdiel v obrazoch (disparita) je určený práve hĺbkou. Presnejšie povedané, disparita (alebo disparita) je nepriamo úmerná hĺbke (vzdialenosti), t.j. napríklad nekonečne vzdialený bod sa premietne rovnako na obe sietnice (disparita = 0) a blízko ležiaci bod sa premietne do úplne odlišných miest na sietnici (veľká disparita).
1.2.2 Očná konvergencia
Konvergencia očí - zbiehanie zrakových osí oboch očí pri uprení pohľadu na blízko seba vzdialené predmety. V tomto prípade dochádza k zúženiu žiaka. Konvergencia očí sa uskutočňuje reflexne v procese binokulárneho videnia.
Nedostatok konvergencie očí vedie k rozvoju divergentného strabizmu. U detí trpiacich ďalekozrakosťou, ak nepoužívali korekčné okuliare, ľahko vzniká kŕč zbiehavosti očí, čo vedie k vzniku konvergentného strabizmu.
1.3 Spôsoby simulácie stereo efektu
Stereo efekt - pocit hlasitosti, priestorové usporiadanie (viditeľné predmety, zdroje zvuku)
Vo vizuálnom vnímaní je stereoefektom pocit rozšírenia priestoru a reliéfu objektov, ktoré vznikajú vďaka stereoskopickému videniu, pri pozorovaní skutočných objektov dvoma očami, ako aj pri prezeraní stereo fotografií - stereo párov pomocou stereoskopu, rastra stereo obrázky, hologramy, stereogramy a iné umelé obrázky.
Pocit stereoefektu je možné napodobniť napríklad vytvorením čiastkovej analógie prírodného objektu, ktorého body sú umiestnené v priestorovom súradnicovom systéme X, Y, Z alebo zobrazené pomocou stereogeometrie na kresbe, kresbe, stereo fotografia. Viditeľné body objektu sú súčasne viditeľné dvoma očami a niektoré z nich je možné vidieť iba jedným z očí. Napríklad socha je príkladom trojrozmerného znázornenia objektu. Na získanie trojrozmerného obrazu je potrebné zvážiť ho z niekoľkých strán. Pri zvažovaní objektu z jednej strany (pri konvenčnej fotografii) premietneme všetky body objektu do jednej roviny, kde je výsledný obraz plochý.
Príroda tento problém vyriešila tak, že niektoré zvieratá a ľudí obdarila binokulárnym videním. Základňa medzi očami človeka je v priemere 64 mm (50-70 mm) Pri pohľade na predmety s dvoma očami vidíme predmety v objeme v statickom aj v pohybe.
2. Úloha stereoskopického videnia v živote
Život zvierat a ľudí do značnej miery závisí od videnia, najmä binokulárne-stereoskopického. Jeho hlavnou funkciou je orientácia v priestore. Vďaka schopnosti vidieť svet okolo seba objemovo sa v ňom lepšie orientujeme. Navyše, život človeka sa stane oveľa ťažším, ak stratí vnímanie hĺbky priestoru. Nielen vo voľnej prírode - stereoskopické videnie nám pomáha pri športových aktivitách: napríklad bez orientácie v priestore sú nemysliteľné výkony gymnastov na kladine, na hrazdách a pod., športovcov, skokanov o žrdi, vo výške a pod. .
Binokulárny mikroskop (druh mikroskopu na pozorovanie trojrozmerného zväčšeného obrazu malých predmetov) vám umožňuje vidieť všetky detaily štruktúry hmyzu, vzorky minerálov, detaily konštrukcie mikroobvodov. Neurochirurg nemôže vykonať zložitú operáciu bez stereo zariadenia, pomocou ktorého vidí svoj nástroj, priestorové usporiadanie operovaných nervových kmeňov a štruktúru okolitých tkanív.
3. Techniky vytvárania umelých stereoobrazov
Nekonečne rozmanité oblasti využitia optických obrazov vo vede, technike a v každodennom živote si vyžadujú také metódy vytvárania a reprodukcie obrazov, ktoré umožňujú maximálne priblíženie sa realite.
Stereo obraz je možné získať pomocou technických systémov a zariadení, ktoré využívajú princíp binokulárneho videnia – optických systémov, ktoré poskytujú samostatné zorné pole pre každé oko. V tomto prípade uvažované jednotlivé obrazy (stereo páry) dopadajú na sietnice očí oddelene a spájajú sa do jedného trojrozmerného obrazu v mozgovej kôre človeka.
Jedným z prvých zariadení bol stereoskop, ktorého vznik bol prirodzeným dôsledkom rozvoja fotografie.
Neskôr sa objavili anaglyfické okuliare poskytujúce trojrozmerný obraz podľa zjednodušenej schémy; kvalita takýchto ilustrácií je však dosť nízka, nemôžu byť viacfarebné a navyše prezeranie anaglyfov unavuje oči.
Šošovkovo-rastrová stereoskopia našla uplatnenie pri výrobe pohľadníc a odznakov.
Na konci 20. storočia sa do hologramov ako spôsobu reprodukcie trojrozmerných obrazov vkladali veľké nádeje, no ich praktické využitie je v súčasnosti malé.
Stereoskopia (z gréckeho stereos ... - pevný, objemný, priestorový; + grécky ... skopeo - pozerám, skúmam, pozorujem) - metóda získavania stereoobrazov, ktorá poskytuje podmienky pre súčasné sledovanie objektu dvoma oči, napodobňujúce prirodzené binokulárne videnie.
Stereoskopický obraz v technike a kinematografii sa často nazýva 3D obraz, z angličtiny. frázy 3-Dimensions - "trojrozmerný". Stereo obraz je možné realizovať aj v objeme priehľadných materiálov, vo forme hologramov a inými metódami.
Stereoskopické videnie poskytuje človeku najlepšie vnímanie štruktúry objektu, priestorového usporiadania jeho jednotlivých prvkov. Stereo obraz môže byť zaznamenaný ako stereo páry, stereo filmy, stereo televízia alebo stereoskopické počítačové hry atď. Zariadenia na prezeranie stereo obrazu - stereoskopy, stereo kiná, počítačové programy (VRML) atď.
V posledných rokoch sa stereoskopia stala nenahraditeľnou metódou, ktorá je žiadaná vo vede, v aplikovaných oblastiach - elektronika, medicína. Pomocou konvenčnej rastrovacej mikroskopie, optickej mikroskopie atď. možno získať „ploché“ obrazy predmetov štúdia, ktoré však v niektorých prípadoch neumožňujú dostatočne zreteľne posúdiť reliéf predmetu. Nedávne pokroky v elektronike, v oblasti nanotechnológií, vo vytváraní fotosenzitívnych materiálov – fotosenzory, ADC systémy umožňujú získať stereoskopický obraz (ktorý je potom možné zobraziť na monitore alebo fototlač, uložiť do pamäte počítača alebo preniesť pomocou televízny a video komunikačný systém vo forme trojrozmerného obrazu - 3D ).
Vo všeobecnosti je stereoskopia rozdelená do sekcií:
Stereo fotografovanie
· Stereofotografická tlač
Prostriedky na realizáciu stereoskopického obrazu

Zrkadlo, optické (vynašiel Charles Wheatstone v roku 1837).

raster,

Rastrový objektív,

anaglyf,

stereofotky,

stereomikroskopický,

stereorádiografické,

Počítač využívajúci formáty súborov VRML (Vir-tualRealituModelingLanguage) - formáty súborov na zobrazovanie trojrozmerných objektov 3D displejov na monitore,

Holografický atď.

História vzniku stereoskopie.

V roku 1837 Wheatstone, Charles vynašiel prvý optický stereoskop vyrobený v Anglicku okolo roku 1850, ktorý obsahoval dva okuláre (so základnou vzdialenosťou medzi nimi 65 mm).

V roku 1883 bol vytvorený prvý zrkadlový stereoskop. Jej tvorcom je aj Charles Wheatstone (o tri roky neskôr, v roku 1886, bola prvýkrát vytvorená Daggerova fotografia). Jeho konštrukcia neobsahuje optické systémy ako sú okuláre a pozostáva z dvoch zrkadiel. Oči pozorovateľa cez tieto zrkadlá vidia oddelene a súčasne dva obrazy stereo páru. Dráha lúčov vytvára samostatnú úvahu každého obrazu a vytvára imaginárny trojrozmerný obraz v rovine. Za posledných 100 rokov bolo vytvorených mnoho stereo zariadení vrátane mikroskopov, ktoré umožňujú prezeranie stereofónnych obrazov. V roku 1896 Berthier po prvýkrát objavil metódu oddeľovania stereo obrazov bez okuliarov. Pomocou optickej rastrovej mriežky vyrobenej na planparalelnom skle je možné bez okuliarov prezerať jeden stereo pár v jednej rovine pod určitým uhlom.

V roku 1908 vznikol Lens Raster - tvorca - profesor parížskej univerzity Gabriel Jonas Lippman (1845-1921). Dokonalý raster objektívu optického systému poskytuje zobrazenie stereo páru, stereo fotografie, stereo obrazu. Získavajú sa na základe rôznych materiálov (sklo, plast, kov, na povrchu ktorých je nanesená fotoemulzná vrstva alebo fluorescenčný povlak (optické sklá televíznych monitorov) a ktoré sa dajú pozorovať s okuliarmi a bez nich z rôznych uhlov.

V roku 1929 začal SetonRochwite navrhovať a stavať vlastné stereo kamery a v roku 1940 vytvoril prvý prototyp. Spoločnosť DavidWhite Company z Milwaukee prevzala projekt a v roku 1947 úspešne začala masovú výrobu stereo kamier „StereoRealist“ od Setona Rohvite.

Koncom 60. rokov 20. storočia kvôli ťažkostiam pri prezeraní stereosnímok záujem o stereofotografiu klesol a rýchlo začala strácať pôdu pod nohami. Výroba stereo kamier sa zastavila.

Anaglyfová stereo fotografia.

Anaglyf je obrázok vytvorený s cieľom získať stereoefekt pomocou stereo páru kombinovaného počas typografickej tlače, vytvoreného dvoma monochromatickými farebnými obrázkami (zvyčajne červeným a modrým). Na prezeranie stereo záberov určených pre ľavé a pravé oko sa používajú okuliare, z ktorých jedno je modré a druhé je filter červeného svetla.

Stereo fotografovanie.

Stereo fotografia po viac ako 40 rokoch začala ožívať. Je to spôsobené rýchlym rozvojom digitálnej fotografie, ktorá nahrádza analógovú fotografiu pomocou filmu. Stereo fotografia je široko používaná v mikroskopii, výskumných laboratóriách, medicíne pri diagnostike chorôb a liečbe v medicíne, vesmíre, vo vojenskom vybavení atď.

Stereo kamera.

Vznik digitálnych a filmových stereo kamier v sériovej výrobe je spôsobený zvýšeným dopytom na trhu.

V roku 2008 sa objavila Stereo kamera od FujifilmCellNews. Stereoskopická kamera sa svojim dizajnom nelíši od bežných. Dve šošovky so základnou vzdialenosťou ako všetci predchodcovia, ale namiesto filmu sú použité fotosenzory.

Spoločnosť 3D World (Čína) vydala sériovú stereo kameru TL120-1, pracujúcu na stredoformátovom filme 120. Umožňuje snímať v dvoch režimoch. Ide o stereo snímanie a snímanie v režime s jedným fotoobjektívom.

Stereo obraz je stereoobraz vnímaný binokulárnym videním, ktorého materiálnym nosičom je elektromagnetické žiarenie alebo svetlo. Lúče svetla prechádzajúce optickým systémom (oko, fotoaparát...) vytvárajú určitým spôsobom transformovaný stereo obraz vo vnímajúcej štruktúre (na sietnici, na obrazovke, fotografickom materiáli, fotosenzore a pod.) v súlade s tzv. zákony perspektívy.

Rastrová stereo fotografia.

Rastrová stereofotografia sa v súčasnosti využíva najmä pri stereofotografii pomocou šošovkového rastra. Používa sa pri stereotlači a podieľa sa na kódovaní stereofotografických obrázkov pri exponovaní obrázkov stereo párov na fotografický materiál a pri lepení obrazoviek objektívov na povrch týchto fotografií po zaschnutí.

Kódovanie je metóda nanášania úzkych zvislých pruhov.

Jeden pár pruhov kóduje jeden stereo pár stereo obrazu a nazýva sa paralaxný stereogram.

Kódovanie obrázkov, kde je veľa stereopárov, sa nazýva paralaxný panoramatický gram.

Podstata obvyklého spôsobu:

Stereofotografická tlač sa vykonáva v slede akcií - sú to:

· Inštalácia stereonegatívov do 2-objektívového fotografického zväčšovača;

· Zaostrenie každej z 2 šošoviek na získanie ostrých obrázkov na vypočítanej mierke;

· Kombinácia 2 obrázkov v rovine fotografických materiálov;

· Súčasná expozícia snímok stereo páru cez lentikulárno-rastrovú platňu (šošovkový raster)!;

· Chemické spracovanie fotografických materiálov;

Po vysušení fotografického materiálu sa na výslednú zakódovanú fotografiu prekrýva šošovkový raster s úpravou polohy prvkov šošovky, až kým sa nedosiahne čistý stereo obraz pri súčasnej fixácii špeciálnym opticky transparentným lepidlom.

Podstata dokonalejšieho spôsobu:

Kódovanie sa vykonáva pomocou plochého optického rastra. V tomto prípade sa expozícia uskutočňuje v dvoch krokoch. Ako obvykle je exponovaný prvý ľubovoľný rám, ktorého pole je posunuté rastrom o krok l=p/2. Potom sa odkryje 2. snímka. Všetko ostatné je rovnaké. Táto metóda sa líši tým, že si nevyžaduje výpočty nastavení formátu snímky a hlavne nedochádza pri kódovaní k žiadnemu moaré kvôli hrúbke rastra šošovky. Optický raster je presne umiestnený v rovine fotocitlivej vrstvy fotografického materiálu.

Pseudostereoskopia.

Technológia animácie GIF vám umožňuje vytvoriť pocit objemu aj pri monokulárnom videní.

Podobný mechanizmus na vnímanie objemu implementuje aj príroda – napríklad kurčatá chodia neustálym kývaním hlavy dopredu a dozadu, čo im poskytuje vysokokvalitné vizuálne stereo vnímanie pre každé oko (hoci zorné polia ich očí sa veľmi prekrývajú málo). To vám umožní zvýrazniť malý hmyz v tráve, obilninách a iných potravinách.

Vnímanie objemu možno dosiahnuť nielen súčasným sledovaním objektu alebo obrazu dvoma očami súčasne, ale aj pomerne rýchlou zmenou obrazu v jednom obrazovom kanáli (pri monokulárnom videní).

Podobná metóda bola navrhnutá pre "pseudo-stereotelevíziu" - vytvorením anaglyfického obrazu pre pohybujúce sa dynamické objekty.

Namiesto súčasného pozerania na obraz sa video signál rozdelí na dva farebné kanály (zvyčajne červený a modrý, s použitím vhodných okuliarov). Dynamický plochý farebný monokulárny obraz sa spracuje tak, že nezmenený video signál sa privedie do jedného oka (napríklad červený kanál) a signál sa privedie do druhého (modrý kanál) s malým časovým oneskorením od zmenená dynamická scéna. V dôsledku pohybu objektov na scéne dostáva ľudský mozog „objemový obraz“ (ale len vtedy, ak sa objekty v popredí pohybujú alebo otáčajú). Nevýhodou tejto metódy je obmedzený typ scén, v ktorých môže nastať stereoefekt, ako aj citeľná strata kvality farebného obrazu (každé oko dostane takmer monochromatický farebný obraz).

Ďalšou metódou na získanie pseudostereo obrazu je použitie nervových oneskorení vo vizuálnom prístroji. Tmavý obraz vníma oko o niečo pomalšie ako svetlý obraz. Ak prižmúrite jedno oko (alebo sa pozriete cez tmavé sklo) – „oneskorený“ predchádzajúci obraz videosekvencie sa prekryje s aktuálnym obrazom vnímaným druhým okom. Ak sa kamera pohybuje rovnobežne s rovinou rámu („snímanie z okna vlaku“), „zatemnené“ oko bude vnímať videosekvenciu z vlastného uhla a druhé oko z blízkeho bodu, čím vznikne neočakávane silný stereo efekt. Praktické uplatnenie pre obmedzené možné uhly nemá, ale experimentálne sa dá ľahko zohnať – stačí mobil s fotoaparátom, elektrický vláčik a prižmúrené oko.

Odporúčané na Allbest.ur

Podobné dokumenty

Cesty vizuálneho analyzátora. Ľudské oko, stereoskopické videnie. Anomálie vo vývoji šošovky a rohovky. Malformácie sietnice. Patológia oddelenia vedenia vizuálneho analyzátora (Coloboma). Zápal zrakového nervu.

semestrálna práca, pridaná 03.05.2015

Zo všetkých ľudských zmyslov bol zrak vždy uznávaný ako najlepší dar prírody. Ľudské oko je zariadenie na príjem a spracovanie svetelných informácií. Anatomická a fyziologická štruktúra orgánu zraku. Najčastejšie očné choroby.

abstrakt, pridaný 07.09.2008

Akútne poškodenie zraku. Znížená alebo úplná strata zraku, výskyt závoja pred očami (rozmazané videnie), zdvojnásobenie alebo skreslenie predmetov, vypadávanie zo zorného poľa. Vnútroočné cudzie telesá. Poškodenie očí jedovatým hmyzom.

správa, pridaná 23.07.2009

Možnosť ľudského stereoskopického videnia. Mechanizmus a základné podmienky binokulárneho videnia. Určenie vzdialenosti medzi objektmi. Schopnosť bifoveálnej fúzie. Strabizmus, heterofória a strabizmus. Chirurgická liečba strabizmu.

prezentácia, pridané 18.10.2015

Štruktúra ľudského oka a jeho ochranné systémy. Príčiny porušenia funkcií ľudského orgánu videnia a ich prevencia. Súbor gymnastických cvičení pre oči. Najčastejšie ochorenia: krátkozrakosť, glaukóm, katarakta, konjunktivitída.

prezentácia, pridané 25.12.2014

Zovšeobecnenie typov poranení orgánov zraku. Klinický obraz, komplikácie a spôsoby liečby rán očných viečok, očnice, očnej buľvy. Neprenikajúce rany rohovky a skléry. Prenikajúce poranenie s prolapsom dúhovky a ciliárneho telesa. Kontúzia orgánu zraku.

prezentácia, pridané 12.6.2012

Podstata pojmu „vízia“. Ochorenia oka: katarakta, glaukóm, ďalekozrakosť, krátkozrakosť. Technika M. Corbetta, jej základné princípy. Cvičenie pre oči pri práci na počítači. Štruktúra orgánov sluchu. Otitis vonkajšieho, stredného a vnútorného.

abstrakt, pridaný 12.7.2014

Bežné príčiny očných chorôb u detí. Možné poruchy zraku u detí a metódy ich diagnostiky. Prevencia chorôb a očné cvičenia. Skiaskopia (tieňový test). Krátkozrakosť, refrakčná chyba oka. Užitočné tabu pre oči.

ročníková práca, pridaná 23.03.2015

Oko a jeho funkcie. Vplyv zakrivenia rohovky - hlavného zaostrovacieho tkaniva - na zrakovú ostrosť. Zraková ostrosť a praktická slepota. Refrakčné chyby: ďalekozrakosť, krátkozrakosť, astigmatizmus. Úloha telesnej kultúry v prevencii krátkozrakosti.

prezentácia, pridané 19.06.2014

Štruktúra a funkcia oka. Poruchy zraku a choroby oka: krátkozrakosť (krátkozrakosť), ďalekozrakosť, presbyopia (vekovo podmienená ďalekozrakosť), astigmatizmus, šedý zákal, glaukóm, strabizmus, keratokonus, amblyopia. Choroby sietnice: odlúčenie a dystrofia.

3D VÍZIA

3D VÍZIA, schopnosť očí určiť polohu predmetov v trojrozmernom priestore. RETINA vytvára dvojrozmerný obraz a informácia o hĺbke priestoru sa vytvára v mozgu. Na to slúžia také „ukazovatele hĺbky“ ako lineárna perspektíva, PARALLAX a relatívna veľkosť objektov. Zohľadňuje aj fakt, že každé oko vidí predmet trochu inak.

Vedecko-technický encyklopedický slovník.

Pozrite si, čo je „VOLUME VISION“ v iných slovníkoch:

I; porov. Jeden z piatich vonkajších zmyslov, ktorého orgánom je oko; schopnosť vidieť. Orgán videnia. Stratiť zrak. Pokaziť, skontrolovať h. Z. sa zlepšil, zhoršil, uzdravil. Akútne, dobré, zlé, slabé. ◊ Zorné pole. jeden.…… encyklopedický slovník

vízie- ▲ vnímanie vzhľadu, cez, absorpcia, elektromagnetické vlny videnie Vnímanie telesného vzhľadu predmetov pomocou zachytávania svetelných vibrácií, ktoré z nich vychádzajú. jednoduchým okom. anaglyf. stereorádiografia ......

VISION- proces vnímania vonkajšieho. sveta, ktorý určuje predstavu o veľkosti, tvare, farbe predmetov, ich vzájomnej polohe a vzdialenosti medzi nimi Orgán 3. oko Ľudské oko je obdarené schopnosťou vnímať svetelné vlny v rozsahu od 360 do ... ... Ruská pedagogická encyklopédia

objemový obrázok- ▲ priestorový holografický obraz. ↓ vízia, sochárstvo... Ideografický slovník ruského jazyka

binokulárne videnie- (z lat. bini pair, dva, oculus eyes) videnie, na ktorom sa zúčastňujú obe oči a obrazy, ktoré prijímajú, sa spájajú do jedného, zodpovedajúceho predmetu. B.z. poskytuje objemové (stereoskopické) vnímanie pozorovaného ... ... Korekčná pedagogika a špeciálna psychológia. Slovník

primátov- (rad primáty) rozsiahla skupina druhov cicavcov (rad), ktorá systematicky zahŕňa súčasného človeka a jeho evolučných predchodcov. V ľudovej reči opíc (čo nie je veľmi pravda). Najdôležitejšie rozlišovanie ...... Fyzická antropológia. Ilustrovaný výkladový slovník.

Kniha slávneho amerického neurofyziológa, nositeľa Nobelovej ceny, zhŕňa moderné predstavy o tom, ako sú usporiadané nervové štruktúry zrakového systému vrátane mozgovej kôry a ako spracúvajú vizuálne informácie. S vysokou vedeckou úrovňou prezentácie je kniha napísaná jednoduchým, jasným jazykom, krásne ilustrovaná. Môže slúžiť ako učebnica fyziológie videnia a zrakového vnímania.

Pre študentov biologických a lekárskych univerzít, neurofyziológov, oftalmológov, psychológov, špecialistov na výpočtovú techniku a umelú inteligenciu.

kniha:

<<< Назад

Vpred >>>

Mechanizmus odhadu vzdialenosti založený na porovnaní dvoch obrazov sietnice je taký spoľahlivý, že mnohí ľudia (pokiaľ nie sú psychológmi alebo vizuálnymi fyziológmi) o jeho existencii ani nevedia. Aby ste pochopili dôležitosť tohto mechanizmu, skúste na pár minút jazdiť autom alebo na bicykli, hrať tenis alebo lyžovať s jedným okom. Stereoskopy vyšli z módy a nájdete ich už len v antikvariátoch. Väčšina čitateľov však sledovala stereoskopické filmy (pri ktorých musí divák nosiť špeciálne okuliare). Princíp činnosti stereoskopu aj stereoskopických okuliarov je založený na využití mechanizmu stereopsie.

Obrazy na sietnici sú dvojrozmerné, no svet vidíme trojrozmerne. Je zrejmé, že schopnosť určiť vzdialenosť predmetov je dôležitá pre ľudí aj zvieratá. Podobne vnímať trojrozmerný tvar predmetov znamená posudzovať relatívnu hĺbku. Uvažujme ako jednoduchý príklad okrúhly predmet. Ak je vzhľadom k zornej línii šikmý, jeho obraz na sietniciach bude elipsovitý, no zvyčajne takýto predmet ľahko vnímame ako okrúhly. To si vyžaduje schopnosť vnímať hĺbku.

Človek má veľa mechanizmov na odhadovanie hĺbky. Niektoré z nich sú také zrejmé, že si sotva zaslúžia zmienku. Spomeniem ich však. Ak je známa približná veľkosť objektu, napríklad v prípade predmetov, ako je osoba, strom alebo mačka, potom je možné odhadnúť vzdialenosť k nemu (aj keď existuje riziko omylu ak stretneme trpaslíka, bonsaja alebo leva). Ak je jeden objekt umiestnený pred druhým a čiastočne ho zakrýva, tak predný objekt vnímame ako bližšie. Ak vezmeme projekciu rovnobežných čiar, napríklad železničných tratí idúcich do diaľky, potom sa v projekcii budú zbiehať. Toto je príklad perspektívy - veľmi efektívne meradlo hĺbky. Konvexná časť steny sa v hornej časti javí ako svetlejšia, ak je zdroj svetla umiestnený vyššie (zvyčajne sú zdroje svetla hore), a výklenok v jej povrchu, ak je osvetlený zhora, sa v hornej časti javí tmavší. . Ak je zdroj svetla umiestnený nižšie, potom bude vydutina vyzerať ako vybranie a vybranie bude vyzerať ako vydutie. Dôležitým ukazovateľom vzdialenosti je pohybová paralaxa- zdanlivé relatívne posunutie blízkych a vzdialenejších predmetov, ak pozorovateľ pohybuje hlavou doľava a doprava alebo hore a dole. Ak sa nejaký pevný predmet otočí, hoci aj pod malým uhlom, okamžite sa odhalí jeho trojrozmerný tvar. Ak zaostríme šošovku nášho oka na blízky predmet, potom vzdialenejší objekt bude rozostrený; teda zmena tvaru šošovky, t.j. zmenou akomodácie oka (pozri kapitoly 2 a 6) sme schopní odhadnúť vzdialenosť predmetov. Ak zmeníte relatívny smer osí oboch očí, spojíte ich alebo roztiahnete (vykonáte konvergenciu alebo divergenciu), potom môžete spojiť dva obrázky objektu a udržať ich v tejto polohe. Takže ovládaním šošovky alebo polohy očí je možné odhadnúť vzdialenosť objektu. Dizajn mnohých diaľkomerov je založený na týchto princípoch. S výnimkou konvergencie a divergencie sú všetky ostatné doteraz uvedené miery vzdialenosti monokulárne. Najdôležitejší mechanizmus vnímania hĺbky, stereopsia, závisí od zdieľania dvoch očí. Pri prezeraní akejkoľvek trojrozmernej scény vytvárajú dve oči na sietnici mierne odlišné obrazy. Ľahko sa o tom presvedčíte, ak sa pozriete priamo pred seba a rýchlo pohnete hlavou zo strany na stranu asi o 10 cm alebo rýchlo zatvoríte jedno či druhé oko. Ak máte pred sebou plochý predmet, veľký rozdiel nepostrehnete. Ak však scéna obsahuje objekty v rôznych vzdialenostiach od vás, všimnete si výrazné zmeny na obrázku. Počas stereopsie mozog porovnáva obrazy tej istej scény na dvoch sietniciach a s veľkou presnosťou odhaduje relatívnu hĺbku.

Predpokladajme, že pozorovateľ uprie pohľadom na určitý bod P. Toto tvrdenie je ekvivalentné tvrdeniu: oči sú nasmerované tak, že obrazy bodu sú v centrálnych jamkách oboch očí (F na obr. 103). Predpokladajme teraz, že Q je ďalší bod v priestore, ktorý sa pozorovateľovi javí ako umiestnený v rovnakej hĺbke ako P. Nech Q L a Q R sú obrazy bodu Q na sietnici ľavého a pravého oka. V tomto prípade sa nazývajú body Q L a Q R zodpovedajúce body dve sietnice. Je zrejmé, že dva body zhodné s centrálnymi jamkami sietnice budú korešpondovať. Z geometrických úvah je tiež zrejmé, že bod Q, ktorý pozorovateľ odhaduje ako umiestnený bližšie ako Q, poskytne dve projekcie na sietnici - Q "L a Q" R - v nekorešpondujúcich bodoch umiestnených ďalej od seba ako v v prípade, ak by si tieto body zodpovedali (táto situácia je znázornená na pravej strane obrázku.) Rovnakým spôsobom, ak vezmeme do úvahy bod umiestnený ďalej od pozorovateľa, potom sa ukáže, že jeho projekcie na sietnici budú umiestnené bližšie k sebe navzájom ako k zodpovedajúcim bodom. to, čo je povedané vyššie o zodpovedajúcich bodoch, sú čiastočne definície a čiastočne tvrdenia vyplývajúce z geometrických úvah. Pri zvažovaní tejto otázky sa berie do úvahy aj psychofyziológia vnímania, pretože pozorovateľ subjektívne hodnotí, či objekt sa nachádza ďalej alebo bližšie k bodu P. Uveďme si inú definíciu. Všetky body, ktoré sú podobne ako bod Q (a samozrejme aj bod P) vnímané ako rovnako vzdialené, ležia na horopter- plocha prechádzajúca bodmi P a Q, ktorej tvar sa líši od roviny aj od gule a závisí od našej schopnosti odhadnúť vzdialenosť, t.j. z nášho mozgu. Vzdialenosti od fovey F k priemetom bodu Q (Q L a Q R) sú blízke, ale nie rovnaké. Ak by boli vždy rovnaké, potom by priesečník horoptera s horizontálnou rovinou bol kruh.

Ryža. 103. Vľavo: ak sa pozorovateľ pozerá na bod P, potom dva jeho obrazy (projekcie) dopadajú na stredové jamky dvoch očí (bod F). Q - bod, ktorý je podľa pozorovateľa od neho v rovnakej vzdialenosti ako P. V tomto prípade hovoríme, že dva projekcie bodu Q (Q L a Q R) spadajú do zodpovedajúcich bodov sietníc. (Plocha zložená zo všetkých bodov Q, ktoré sa zdajú byť v rovnakej vzdialenosti od pozorovateľa, rovnako ako bod P, sa nazýva horopter prechádzajúci bodom P). Napravo: ak je bod Q "bližšie k pozorovateľovi ako Q, potom jeho projekcie na sietnice (Q" L a Q "R) budú od seba horizontálne ďalej, ako keby boli v zodpovedajúcich bodoch. Ak by bod Q" bol ďalej, potom by boli výstupky Q" L a Q" R horizontálne posunuté bližšie k sebe.

Predpokladajme teraz, že očami fixujeme určitý bod v priestore a že v tomto priestore sú dva bodové zdroje svetla, ktoré poskytujú projekciu na každú sietnicu vo forme bodu svetla, a tieto body si nezodpovedajú: vzdialenosť medzi nimi je niekoľko viac, ako medzi zodpovedajúcimi bodmi. Každú takúto odchýlku od polohy zodpovedajúcich bodov budeme nazývať nepomer. Ak táto odchýlka v horizontálnom smere nepresiahne 2° (0,6 mm na sietnici) a vertikálne nepresiahne niekoľko minút oblúka, potom budeme vizuálne vnímať jeden bod v priestore, ktorý sa nachádza bližšie ako ten, ktorý fixujeme. Ak vzdialenosti medzi priemetmi bodu nie sú väčšie, ale menej, než medzi zodpovedajúcimi bodmi, potom sa tento bod bude zdať umiestnený ďalej ako fixačný bod. Nakoniec, ak vertikálna odchýlka presiahne niekoľko oblúkových minút alebo horizontálna odchýlka je väčšia ako 2°, potom uvidíme dva samostatné body, ktoré sa môžu zdať umiestnené ďalej alebo bližšie k fixačnému bodu. Tieto experimentálne výsledky ilustrujú základný princíp stereo vnímania, ktorý prvýkrát sformuloval v roku 1838 Sir C. Wheatstone (ktorý tiež vynašiel zariadenie známe v elektrotechnike ako „Wheatstoneov most“).

Zdá sa takmer neuveriteľné, že pred týmto objavom si nikto zrejme neuvedomil, že prítomnosť jemných rozdielov v obrazoch premietaných na sietnice dvoch očí môže viesť k výraznému dojmu hĺbky. Takýto stereoefekt dokáže za pár minút predviesť každý, kto si vie ľubovoľne zmenšiť alebo oddeliť osi očí, alebo niekto, kto má ceruzku, papier a niekoľko malých zrkadielok či hranolov. Nie je jasné, ako Euklides, Archimedes a Newton tento objav premeškali. Wheatstone vo svojom článku poznamenáva, že Leonardo da Vinci bol veľmi blízko objaveniu tohto princípu. Leonardo poukázal na to, že guľu umiestnenú pred priestorovou scénou vidí každé oko inak – ľavým okom vidíme jej ľavú stranu trochu ďalej a pravým okom – pravou. Wheatstone ďalej poznamenáva, že ak by si Leonardo vybral kocku namiesto gule, určite by si všimol, že jej projekcie sú pre rôzne oči rôzne. Potom by ho, podobne ako Wheatstonea, mohlo zaujímať, čo by sa stalo, keby sa dva podobné obrázky špecificky premietli na sietnicu dvoch očí.

Dôležitým fyziologickým faktom je, že pocit hĺbky (t. j. schopnosť „priamo“ vidieť, jeden alebo druhý objekt sa nachádza ďalej alebo bližšie k fixačnému bodu) nastáva, keď sú dva obrazy sietnice voči sebe mierne posunuté v horizontále. smer - posunuté od seba alebo naopak, sú blízko seba (pokiaľ toto posunutie nepresiahne asi 2° a vertikálne posunutie je blízko nule). To, samozrejme, zodpovedá geometrickým vzťahom: ak je objekt umiestnený bližšie alebo ďalej vzhľadom na určitý referenčný bod vzdialenosti, potom sa jeho projekcie na sietnici vzdialia alebo priblížia horizontálne, pričom nedôjde k žiadnemu významnému vertikálnemu posunu. obrázkov.

Toto je základom činnosti stereoskopu, ktorý vynašiel Wheatstone. Stereoskop bol tak populárny asi pol storočia, že ho mal takmer každý domov. Rovnaký princíp je základom stereo filmov, ktoré teraz sledujeme pomocou špeciálnych polaroidových okuliarov. V pôvodnom dizajne stereoskopu si pozorovateľ prezeral dva obrazy umiestnené v krabici pomocou dvoch zrkadiel, ktoré boli umiestnené tak, že každé oko videlo iba jeden obraz. Pre pohodlie sa teraz často používajú hranoly a zaostrovacie šošovky. Tieto dva obrázky sú vo všetkých smeroch identické, s výnimkou malých horizontálnych posunov, ktoré vytvárajú dojem hĺbky. Fotografiu vhodnú na použitie v stereoskope môže vytvoriť ktokoľvek tak, že si vyberie pevný objekt (alebo scénu), odfotografuje, potom posunie fotoaparát o 5 centimetrov doprava alebo doľava a urobí druhý obrázok.

Nie každý má schopnosť vnímať hĺbku pomocou stereoskopu. Svoju stereopsiu si môžete ľahko skontrolovať sami, ak použijete stereopáry znázornené na obr. 105 a 106. Ak máte stereoskop, môžete vytvoriť kópie tu zobrazených stereo párov a vložiť ich do stereoskopu. Môžete tiež umiestniť tenký kúsok kartónu kolmo medzi dva obrázky z rovnakého stereopáru a pokúsiť sa pozrieť na svoj obrázok každým okom, pričom oči nastavíte rovnobežne, ako keby ste sa pozerali do diaľky. Môžete sa tiež naučiť pohybovať očami dovnútra a von pomocou prsta, umiestniť ho medzi oči a stereo pár a posúvať ho dopredu alebo dozadu, kým sa obrázky nezlúčia, potom (toto je najťažšie) môžete skúmať zlúčený obrázok. , snažiac sa to nerozdeliť na dve časti. Ak uspejete, zdanlivé hĺbkové vzťahy budú opakom tých, ktoré vnímate pri použití stereoskopu.

Ryža. 104. ALE. Wheatstoneov stereoskop. B. Schéma Wheatstoneovho stereoskopu, ktorú zostavil sám. Pozorovateľ sedí pred dvomi zrkadlami (A a A), ktoré sú nastavené pod uhlom 40° k smeru jeho pohľadu, a pozerá sa na dva obrázky kombinované v zornom poli - E (pravým okom) a E. “ (ľavým okom). V jednoduchšej verzii vytvorenej neskôr sú dva obrázky umiestnené vedľa seba tak, aby vzdialenosť medzi ich stredmi bola približne rovnaká ako vzdialenosť medzi očami. Dva hranoly odchyľujú smer pohľadu tak, že pri správnej konvergencii ľavé oko vidí ľavý obraz a pravé oko vidí pravý obraz. Vy sami sa môžete pokúsiť zaobísť sa bez stereoskopu tým, že si predstavíte, že sa pozeráte na veľmi vzdialený objekt očami, ktorých osi sú navzájom rovnobežné. Potom sa ľavé oko bude pozerať na ľavý obrázok a pravé oko sa bude pozerať na ten pravý.

Aj keď sa vám nepodarí zopakovať skúsenosť s hĺbkovým vnímaním – či už preto, že nemáte stereoskop, alebo preto, že nemôžete ľubovoľne pohybovať osami očí k sebe – stále budete schopní pochopiť podstatu veci, hoci budete nedosiahnete stereo pôžitok.

V hornom stereopáre na obr. 105 v dvoch štvorcových rámoch je malý kruh, z ktorých jeden je mierne posunutý doľava od stredu a druhý mierne doprava. Ak zvážite tento stereopár s dvoma očami, pomocou stereoskopu alebo iného spôsobu zarovnania obrazu, uvidíte kruh nie v rovine listu, ale pred ním vo vzdialenosti asi 2,5 cm. nižší stereopár na obr. 105, kruh bude viditeľný za rovinou listu. Takto vnímate polohu kruhu, pretože na sietnici vašich očí sa dostávajú presne tie isté informácie, ako keby kruh naozaj umiestnené pred alebo za rovinou rámu.

Ryža. 105. Ak je horný stereo pár vložený do stereoskopu, potom sa kruh bude pozerať pred rovinu snímky. V spodnom stereopáre sa bude nachádzať za rovinou rámu. (Tento experiment môžete urobiť bez stereoskopu, konvergenciou alebo divergenciou očí; konvergencia je pre väčšinu ľudí jednoduchšia. Aby ste to uľahčili, môžete si vziať kúsok kartónu a umiestniť ho medzi dva obrázky stereo páru. , toto cvičenie sa vám môže zdať ťažké a únavné, nebuďte zo začiatku horliví Pri zbližovaní očí na hornom stereopáre bude kruh viditeľný ďalej ako rovina a na spodnom - bližšie).

V roku 1960 prišiel Bela Jules z Bell Telephone Laboratories s veľmi užitočnou a elegantnou technikou na demonštráciu stereo efektu. Obrázok zobrazený na obr. 107 sa na prvý pohľad javí ako homogénna náhodná mozaika malých trojuholníkov. Je to tak, až na to, že v centrálnej časti je skrytý trojuholník väčšej veľkosti. Ak sa pozriete na tento obrázok s dvoma kusmi farebného celofánu umiestnenými pred vašimi očami - červeným pred jedným okom a zeleným pred druhým, potom by ste mali vidieť trojuholník v strede vyčnievajúci z roviny listu dopredu , ako v predchádzajúcom prípade s malým kruhom na stereopároch . (Pri prvom možno budete musieť pozerať asi minútu, kým sa nedostaví stereo efekt.) Ak vymeníte kúsky celofánu, dôjde k inverzii hĺbky. Hodnota týchto Yulesh stereo párov spočíva v tom, že ak je vaše stereo vnímanie narušené, potom pred alebo za okolitým pozadím neuvidíte trojuholník.

Ryža. 106. Ďalší stereo pár.

Ak to zhrnieme, môžeme povedať, že naša schopnosť vnímať stereo efekt závisí od piatich podmienok:

1. Existuje mnoho nepriamych znakov hĺbky – čiastočné zatemnenie niektorých objektov inými, paralaxa pohybu, rotácia objektu, relatívne rozmery, vrhanie tieňov, perspektíva. Stereopsia je však najsilnejší mechanizmus.

2. Ak okom fixujeme bod v priestore, potom výbežky tohto bodu spadajú do centrálnych jamiek oboch sietníc. Akýkoľvek bod, o ktorom sa usúdi, že je v rovnakej vzdialenosti od očí ako fixačný bod, tvorí dve projekcie v zodpovedajúcich bodoch na sietnici.

3. Stereo efekt je určený jednoduchým geometrickým faktom – ak je objekt bližšie ako fixačný bod, tak jeho dva výbežky na sietniciach sú od seba ďalej ako zodpovedajúce body.

4. Hlavný záver založený na výsledkoch experimentov so subjektmi je nasledovný: objekt, ktorého projekcie na sietnici pravého a ľavého oka dopadajú na zodpovedajúce body, sa vníma ako umiestnený v rovnakej vzdialenosti od očí ako bod. fixácie; ak sa výčnelky tohto objektu od seba vzdialia v porovnaní s príslušnými bodmi, zdá sa, že objekt je umiestnený bližšie k fixačnému bodu; ak sú naopak blízko, zdá sa, že predmet sa nachádza ďalej ako fixačný bod.

5. Pri horizontálnom posune projekcie o viac ako 2° alebo pri vertikálnom posune o viac ako niekoľko minút oblúka dochádza k zdvojnásobeniu.

Ryža. 107. S cieľom získať tento obrázok tzv anaglyf, Bela Jules najprv postavil dva systémy náhodne umiestnených malých trojuholníkov; líšili sa len tým, že 1) jeden systém mal červené trojuholníky na bielom pozadí, kým druhý mal zelené trojuholníky na bielom pozadí; 2) v rámci veľkej trojuholníkovej zóny (blízko stredu obrázku) sú všetky zelené trojuholníky trochu posunuté doľava v porovnaní s červenými. Potom sa oba systémy zarovnajú, ale s miernym posunom, aby sa samotné trojuholníky neprekrývali. Ak si výsledný obrázok prezeráte cez zelený celofánový filter, budú viditeľné iba červené prvky a ak cez červený filter, budú viditeľné iba zelené prvky. Ak si dáte zelený filter pred jedno oko a červený filter pred druhé, uvidíte asi 1 cm pred stranu vyčnievať veľký trojuholník. Ak sú filtre vymenené, trojuholník bude viditeľný za rovinou stránky.

<<< Назад

Vpred >>>