0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое стереоскопическое зрение. Основы стереоскопического зрения

Стереоскопическое зрение

Стереоскопическое зрение (от греч. stereos — твёрдый, объёмный, пространственный) — наиболее совершенный вид бинокулярного зрения, при котором в мозге возникает единый пространственный образ при зрительном восприятии объектов двумя глазами. Стереоскопическое восприятие окружающей среды намного более эффективно для определения и расстояний до частей разных объектов, их положиня в пространстве, нежели простое бинокулярное зрение (в котором оба глаза могут независимо рассматривать различные объекты) . [1]

Содержание

  • 1 Механизмы формирования зрительного стереоэффекта
    • 1.1 Монокулярные компоненты стереовосприятия
      • 1.1.1 Параллакс движения
      • 1.1.2 Перспектива
      • 1.1.3 Относительные размеры предметов
      • 1.1.4 Воздушная перспектива
      • 1.1.5 Аккомодация
      • 1.1.6 Окклюзия (экранирование)
    • 1.2 Бинокулярные компоненты стереовосприятия
      • 1.2.1 Стереопсис
      • 1.2.2 Конвергенция глаз
    • 1.3 Способы имитации стереоэффекта
  • 2 Роль стереоскопического зрения в жизни
  • 3 Технические приёмы для создания искусственных стереоизображений
  • 4 См. также
  • 5 Ссылки

Механизмы формирования зрительного стереоэффекта

Схема двустороннего рассмотрения точки

Зрение двумя глазами

Объёмное, пространственное (стереоскопическое) изображение формируется мозгом в естественных условиях, при рассматривании реальных объектов обоими глазами. Мозг учитывает совокупность различных видов информации, воспринимаемой зрительным аппаратом, и формирует единый пространственный образ, используя совокупность механизмов.

Среди этих механизмов можно выделить монокулярные и бинокулярные, в т.ч. следующие: параллакс, аккомодация, воздушная перспектива, конвергенция глаз, восприятие глубины пространства при движении головы, и другие.

Монокулярные компоненты стереовосприятия

Параллакс движения

Перспектива

Относительные размеры предметов

Воздушная перспектива

Аккомодация

Окклюзия (экранирование)

Бинокулярные компоненты стереовосприятия

Стереопсис

Стереопсис — процесс объединения монокулярных образов в бинокулярный, с формированием ощущения глубины пространства, возникающий лишь при бинокулярном зрении, и обусловленный сетчаточной горизонтальной диспарантностью (различием изображения на сетчатке правого и левого глаза). При прочих равных условиях, чем больше диспарантность, тем больше видимая глубина.

Статья в тему:  Причины дефицита соматотропного гормона гипофиза у взрослых.

Конвергенция глаз

Способы имитации стереоэффекта

Ощущение стереоэффекта можно имитировать, например создав частичный аналог естественного объекта, точки которого расположены в пространственной системе координат X-Y-Z или отображаются при помощи стреогеометрии на чертеже, стереофотографии и др. Видимые точки предмета рассматриваются двумя глазами одновременно, причём некоторые из них должны быть видимы лишь одним из глаз («эффект фона»). Например, скульптура — пример объёмного представления объекта. Для получения объёмного изображения необходимо все его видимые точки спроектировать в системе трёх координат. Это возможно, если все его точки рассматривать с нескольких сторон. При рассмотрении предмета с одной стороны (при обычном фотографировании) мы проецируем все точки предмета на одну плоскость, где получаемое изображение плоское. (Не следует смешивать с перспективным изображением на плоскости, когда создаётся иллюзия объёма) . [2]

Впервые эту задачу решила природа, наделив некоторых животных и человека бинокулярным зрением. Рассматривая предметы двумя глазами (с базой в среднем 60 мм (50-70мм) [3] мы видим предметы с двух сторон в статике и при движении.

Роль стереоскопического зрения в жизни

Ориентация в пространстве.
Гимнастика, упражнение на бревне.

Жизнь животных и человека во многом зависит от зрения, особенно бинокулярно-стереоскопического. Главная функция его — ориентация в пространстве. Благодаря возможности видеть окружающий нас мир объёмно, мы лучше ориентируемся в нём. Более того, жизнь человека станет намного опаснее, если он потеряет восприятие глубины пространства. Не только в дикой природе — в спортивной деятельности нам помогает стереоскопическое зрение: например, без ориентации в пространстве немыслимы выступления гимнастов на бревне, на брусьях и др., легкоатлетов — прыгунов с шестом, в высоту и т. д.

Бинокулярный микроскоп позволяет рассмотреть все детали строения насекомых, образцы минералов, детали устройства микросхем. Нейрохирург не cможет провести сложную операцию без стереоаппаратуры, с помощью которой он видит свой инструмент, пространственное расположение оперируемых нервных стволов и строение окружающих тканей.

Статья в тему:  Современный папа римский. Какой он, новый понтифик? Обвинение папы Франциска в похищении людей

Технические приёмы для создания искусственных стереоизображений

Бесконечно разнообразные сферы использования оптических изображений в науке, технике и в быту требуют таких методов создания и воспроизведения образов, которые позволяют получить максимальное приближение к реальности.

Стереоизображение может быть получено с помощью технических систем и устройств, использующих принцип бинокулярного зрения — оптических систем, обеспечивающих раздельное поле зрения для каждого глаза. При этом рассматриваеиые отдельные изображения (стереопары) попадают на сетчатки глаз раздельно, и сливаются в одно объёмное изображение в коре головного мозга человека.

Одним из первых устройств был стереоскоп, создание которого было естественным следствием развития фотографии. Позже появились очки-анаглифы, обеспечивающие получение объёмного изображения по упрощённой схеме; правда качество таких иллюстраций довольно невысокое, их нельзя делать многоцветными и, кроме того, просмотр анаглифов утомляет глаза.

Линзово-растровая стереоскопия нашла применение в производстве открыток и значков.

В конце ХХ века большие надежды возлагались на голограммы, как на способ воспроизведения объёмных изображений, однако их применение на практике в настоящее время невелико.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector