Стереоскопическое зрение

Стереоскопическое зрение человека, методы его определения и картинки. Сайт «Московская офтальмология»

Стереоскопическое зрение

На сетчатке глаз формируется двумерное изображение, но невзирая на это, человек воспринимает глубину пространства, то есть имеет трехмерное, стереоскопическое зрение. Люди оценивают глубину благодаря разным механизмам.

При наличии данных о величине предмета расценить расстояние к нему или понять, какой из объектов находится более близко, можно путем сравнения угловой величины объекта. Когда один предмет находится впереди другого и его частично заслоняет, то человеком передний объект воспринимается на более близком расстоянии.

Если взять, например, проекцию параллельных линий (железнодорожных рельсов), которые уходят вдаль, то в проекции эти линии будут сближаться. Это является примером перспективы – весьма эффективного показателя глубины пространства.

Механизмы стереоскопического зрения

Выпуклый участок стены выглядит в верхней своей части более светлым, когда источник света расположен выше, а вот углубление в ее поверхности выглядит в верхней части более темным.

Удаленность предмета можно определить по такому важному признаку, как параллакс движения.

Это кажущееся относительное смещение более далеких и близких предметов при движении головой в разных направлениях (вверх и вниз или вправо и влево).

Все имели возможность наблюдать «железнодорожный эффект»: если смотреть из окна движущегося поезда, кажется, что скорость предметов, которые расположены более близко, большая, чем тех, которые находятся на большом расстоянии.

Стереопсис

Критерием удаленности предметов является величина аккомодации глаза (напряжение цилиарного тела и цинновых связок, которые управляют хрусталиком). Об удаленности объекта наблюдения также можно судить по усилению дивергенции или конвергенции.

Все вышеперечисленные показатели удаленности, за исключением предпоследнего, монокулярные. Наиболее важным механизмом восприятия глубины пространства является стереопсис. Он зависит от возможности совместного использования двух глаз.

Дело в том, что, когда человек рассматривает любую трехмерную сцену, каждый его глаз формирует несколько неодинаковые изображения на сетчатках. В процессе стереопсиса в коре головного мозга происходит сравнение изображения одной и той же сцены на обеих сетчатках и оценка относительной глубины.

Процесс слияния двух монокулярных изображений, которые видны раздельно левым и правым глазом при рассматривании объекта одновременно обоими глазами, в одно объемное изображение, называется фузией.

Диспарантность

Диспарантностью называют отклонение от положения корреспондирующих точек (точки на сетчатках правого и левого глаза, в которых позиционируется одно и то же изображение).

Если это отклонение не превышает в горизонтальном направлении 2°, а по вертикали – не больше нескольких угловых минут, то человек будет визуально воспринимать одиночную точку в пространстве как расположенную ближе, чем сама точка фиксации.

В том случае, когда расстояния между проекциями точки меньше, а не больше, чем между корреспондирующими точками, будет казаться, что она расположена дальше точки фиксации.

Третий вариант: если горизонтальное отклонение будет больше 2°, вертикальное превышает несколько угловых минут, то мы сможем увидеть две отдельные точки. Они могут казаться расположенными ближе или дальше точки фиксации. Этот эксперимент лежит в основе созданий целой серии стереоскопических приборов – от стереоскопа Уитстона до стереотелевидения и стереодальномеров.

Проверка стереопсиса

Не все люди могут воспринимать глубину с помощью стереоскопа. Поверить свой стереопсис можно при помощи такого рисунка.

При наличии стереоскопа можно сделать копии стереопар, которые на нем изображены, и вставить их в стереоскоп.

Также можно между двумя изображениями одной стереопары расположить перпендикулярно тонкий лист картона и, установив глаза параллельно, попытаться смотреть на свое изображение каждым глазом.

В США в 1960 году Бела Юлеш предложил использовать оригинальный способ демонстрации стереоэффекта, который исключает монокулярное наблюдение объекта.

Книги, основанные на этом принципе, можно использовать также для тренировки стереопсиса. Один из рисунков представлен на рис.3.

Если смотреть вдаль, как бы сквозь рисунок, можно увидеть стереоскопическую картину. Эти рисунки называются автостереограммами.

На основании этого метода создано устройство, которое позволяет исследовать порог стереоскопического зрения. Существует его модификация, которая позволяет повысить точность определения порога стереоскопического зрения.

Каждому глазу наблюдателя представляются тест-объекты на рандомизированном фоне. Каждый из них является совокупностью точек на плоскости, которые расположены по индивидуальному вероятностному закону.

Каждый тест-объект имеет идентичные области точек, представляющие собой фигуру произвольной формы.

В том случае, когда значения параллактических углов идентичные точки фигур, расположенных на тест-объекте, нулевые, то наблюдатель может увидеть в обобщенном изображении точки, которые расположены в произвольном порядке. Он не способен выделить на рандомизированном фоне определенную фигуру. Так исключается монокулярное видение фигуры.

При перемещении одного из тест-объектов перпендикулярно оптической оси системы изменяется параллактический угол между фигурами.

Когда он достигнет некоторого значения, наблюдатель сможет увидеть фигуру, которая как бы отрывается от фона и начинает или удаляться, или же приближаться к нему. Параллактический угол измеряют при помощи оптического компенсатора, который введен в одну из ветвей прибора.

Когда фигура появляется фигуры в поле зрения, ее фиксирует наблюдатель, и на индикаторе появляется соответствующее значение порога стереоскопического зрения.

Нейрофизиология стереоскопического зрения

Благодаря исследованиям в области нейрофизиологии стереоскопического зрения в первичной зрительной коре головного мозга удалось выявить специфические клетки, которые настроены на диспарантность. Они существуют двух типов:

  • клетки первого типа реагируют только тогда, когда стимулы точно попадают на корреспондирующие участки обеих сетчаток;
  • вторая разновидность клеток отвечает только в том случае, когда предмет расположен дальше точки фиксации;
  • также имеются такие клетки, которые реагируют в том случае, когда стимул находится ближе точки фиксации.

Все эти клетки обладают свойством ориентационной избирательности. Они обладают хорошей реакцией на концы линий и движущиеся стимулы. Некоторые бинокулярные стимулы обрабатываются в коре головного мозга непонятно как. Также существует борьба полей зрения.

В том случае, когда на сетчатках обоих глаз создаются изображения, которые сильно различаются между собой, то часто одно из них вообще перестает восприниматься.

Этот феномен означает, что, если зрительная система не способна объединить изображения на двух сетчатках, она полностью или частично отвергает один из образов.

Для нормального стереоскопического зрения нужны следующие условия:

  • адекватная работа глазодвигательной системы глазных яблок;
  • достаточная острота зрения;
  • минимальная разница в остроте зрения обоих глаз;
  • прочная связь между аккомодацией, фузией и конвергенцией;
  • небольшое различие в масштабах изображений в обоих глазах.

Если на сетчатке левого и правого глаза при рассматривании одного и того же предмета изображение имеет разные размеры или неодинаковый масштаб, это называется анизейконией. Она является одной из многих причин того, что стереоскопическое зрение становится неустойчивым или вовсе отсутствует. Анизейкония чаще всего развивается при наличии анизометропии (разной рефракции глаз). Если она не превышает 2 – 2,5%, то можно провести коррекцию обычными стигматическими линзами. При более высокой анизейконии приходится использовать анизейконические очки.

Одной из причин появления косоглазия является нарушение связи между конвергенцией и аккомодацией. При явном косоглазии имеется не только косметический изъян, но и снижается острота остроты зрения косящего глаза.

Он может вообще выключиться из процесса восприятия образов. В случае скрытого косоглазия, или гетерофории, косметический дефект отсутствует, но оно может препятствовать стереопсису.

Лица с гетерофорией, превышающей 3°, не способны работать с бинокулярными приборами.

Порог стереоскопического зрения находится в зависимости от разных факторов:

  • от яркости фона;
  • контраста объектов;
  • продолжительности наблюдения.

При оптимальных условиях наблюдении порог восприятия глубины находится в диапазоне от 10 – 12 до 5″.

Оценивать, определять и исследовать стереоскопическое зрение можно несколькими методами:

  • с помощью стереоскопа по таблицам Пульфриха (в этом случае минимальный порог стереоскопического восприятия равен 15″);
  • различного вида стереоскопами с набором более точных таблиц (диапазон измерения – от 10 до 90″);
  • применяя устройство, использующее рандомизированный фон, который исключает монокулярное наблюдение объектов (допустимая погрешность измерения равна 1 – 2″).

Стереоскопические картинки

Источник: https://mosglaz.ru/blog/item/1824-stereoskopicheskoe-zrenie-cheloveka.html

Стереоскопическое зрение — Офтальмологическая клиника

Стереоскопическое зрение

Изображение предметов на сетчатках глаз двумерны, а между тем человек видит мир трехмерным, т.е. он обладает способностью к восприятию глубины пространства, или стереоскопическим (стерео – от греч. stereos –твердый, пространственный) зрением.

Человек обладает многими механизмами оценки глубины. Некоторые из них совершенно очевидны. Например, если приблизительно известна величина объекта (человек, дерево и др.), то можно оценить расстояние до него или понять, какой из объектов ближе, сравнивая угловую величину объекта.

Если один предмет расположен впереди другого и частично его заслоняет, то человек воспринимает передний объект как расположенный ближе. Если взять проекцию параллельных линий, например железнодорожных рельсов, уходящих вдаль, то в проекции они будут сближаться.

Это пример перспективы – весьма эффективного показателя глубины пространства.

Выпуклый участок стены кажется более светлым в верхней своей части, если источник света расположен выше, а углубление в ее поверхности кажется в верхней части более темным.

Важным признаком удаленности служит параллакс движения – кажущееся относительное смещение близких и более далеких предметов, если наблюдатель будет двигать головой влево и вправо или вверх и вниз.

Известен «железнодорожный эффект» при наблюдении из окна движущегося поезда: кажущаяся скорость перемещения близко расположенных объектов выше чем расположенных на большом расстоянии.

Оценивать удаленность предметов можно также по величине аккомодации глаза, т.е. по напряжению цилиарного тела и цинновых связок, управляющих хрусталиком. По усилению конвергенции или дивергенции можно также судить об удаленности объекта наблюдения.

За исключением последнего все вышеперечисленные показатели удаленности являются монокулярными. Наиболее важный механизм восприятия глубины пространства – стереопсис – зависит от совместного использования двух глаз.

При рассматривании любой трехмерной сцены два глаза формируют несколько различные изображения на сетчатках.

В процессе стереопсиса мозг сравнивает изображения одной и той же сцены на двух сетчатках и с большой точностью оценивает относительную глубину. Слияние двух монокулярных изображений, видимых раздельно правым и левым глазом при рассматривании предметов одновременно двумя глазами, в одно объемное изображение называют фузией.

Предположим, что наблюдатель фиксирует взором некоторую точку Р, (рис.1) при этом изображения точки оказываются в центральных ямках (фовеа) Fобоих глаз.

Пусть Q – это другая точка пространства, которая кажется наблюдателю расположенной на такой же глубине, что и точка Р, при этом QL и QR – изображения точки Q на сетчатках левого и правого глаз.

В этом случае точки QL и QR называют корреспондирующими точками двух сетчаток.

Рис 1. Геометрическая схема объяснения стереоэффекта

Очевидно, что две точки, совпадающие с центральными ямками сетчаток, также являются корреспондирующими.

Из геометрических соображений ясно, что точка Q′, оцениваемая наблюдателями как расположенная ближе, чем точка Q, будет давать на сетчатках два изображения – Q′L и Q′R – в некорреспондирующих (диспарантных) точках, расположенных дальше друг от друга, чем в том случае, если эти точки были корреспондирующими.

Точно так же, если рассматривать точку, расположенную дальше от наблюдателя, то окажется, что ее проекции на сетчатках будут расположены ближе друг к другу, чем корреспондирующие точки.

Все точки, которые, подобно точкам Q и Р, воспринимаются как равноудаленные, лежат на гороптере – поверхности, проходящей через точки Р и Q, форма которой отличается от сферы и зависит от способности человека оценивать расстояние.

Расстояния от фовеа F до проекций QR и QLдля правого и левого глаз близки, но не равны, если бы они всегда были равны, то линия пересечения гороптера с горизонтальной плоскостью представляла бы собой круг.

Углы α и α′ в стереоскопии называют параллактическими углами. Величина их изменятся от нуля, когда точка фиксации лежит в бесконечности, и до 15°, когда точка фиксации находится на расстоянии 250 мм.

Предположим теперь, что мы фиксируем взглядом некоторую точку в пространстве и что в этом пространстве расположены два точечных источника света, один из которых проецируется только на сетчатку левого, а другой – правого глаза в виде световых точек, причем эти точки являются некорреспондирующими: расстояние между ними несколько больше, чем между корреспондирующими точками. Любое такое отклонение от положения корреспондирующих точек называют диспарантностью. Если это отклонение в горизонтальном направлении не превышает 2° (0,6 мм на сетчатке), а по вертикали – не более нескольких угловых минут, то мы будем зрительно воспринимать одиночную точку в пространстве, расположенную ближе, чем точка фиксации.

Если же расстояния между проекциями точки будут не больше, а меньше, чем между корреспондирующими точками, то данная точка будет казаться расположенной дальше точки фиксации.

Наконец, в том случае, если вертикальное отклонение будет превышать несколько угловых минут или же горизонтальное будет больше 2°, то мы увидим две отдельные точки, которые, возможно, покажутся расположенными дальше или ближе точки фиксации. Такой эксперимент иллюстрирует основной принцип стереовосприятия, впервые сформулированный Ч.

Уитстоном в 1838 г. и лежащий в основе создания целой серии стереоскопических приборов, начиная со стереоскопа Уитстона вплоть до стереодальномеров и стереотелевидения.

Не каждый человек обладает способностью воспринимать глубину с помощью стереоскопа. Вы можете сами легко проверить свой стереопсис, если воспользуетесь рис.2.

Если у вас есть стереоскоп, вы можете сделать копии изображенных здесь стереопар и вставить их в стереоскоп.

Вы можете также поместить тонкий лист картона перпендикулярно между двумя изображениями из одной стереопары и попытаться смотреть каждым глазом на свое изображение, установив глаза параллельно подобно тому, если бы вы смотрели вдаль.

Рис 2. Примеры стереопар

В 1960 г Бела Юлеш (фирма Bell Telephone Laboratories, США) предложил оригинальный способ демонстрации стереоэффекта, исключающий монокулярное наблюдение объекта.

Основываясь на этом принципе, кстати, издана целая серия развлекательных книг, которые вместе с тем могут быть использованы и для тренировки стереопсиса. На рис.3 в черно-белом варианте представлен один из рисунков из этой книги. Установив зрительные линии своих глаз параллельно (для этого надо смотреть вдаль, как бы сквозь рисунок), вы можете увидеть стереоскопическую картину.

Такие рисунки получили название автостереограмм. Основываясь на методе Бела Юлеша, в Новосибирском государственном медицинском институте совместно с Новосибирским государственным техническим университетом создано устройство для исследования порога стереоскопического зрения, а нами предложена его модификация, позволяющая повысить точность определения порога стереоскопического зрения.

В основу измерения порога стереоскопического зрения положено представление каждому глазу наблюдателя тест-объектов на, так называемом, рандомизированном фоне. Каждый из таких тест-объектов представляет собой совокупность точек на плоскости, расположенных по индивидуальному вероятностному закону.

Причем на каждом тест-объекте имеются идентичные области точек, которые могут представлять собой фигуру произвольной формы.

Если идентичные точки фигур на тест-объекте имеют нулевые значения параллактических углов, то наблюдатель видит в обобщенном изображении суммарную картину в виде случайного распределения точек, иными словами, наблюдатель не в состоянии выделить фигуру на рандомизированном фоне.

Таким образом, исключается монокулярное видение фигуры.

Если же смещать один из тест-объектов перпендикулярно оптической оси системы, то будет изменяться параллактический угол между фигурами, и при некотором его значении наблюдатель увидит фигуру, которая как бы оторвется от фона и начнет приближаться или удаляться от него.

Изменение параллактического угла производится при помощи оптического компенсатора, введенного в одну из ветвей прибора. Момент появления фигуры в поле зрения фиксируется наблюдателем, и соответствующее значение порога стереоскопического зрения появляется на индикаторе.

Рис 3. Автостереограмма

Исследования последних десятилетий в области нейрофизиологии стереоскопического зрения позволили выявить в первичной зрительной коре головного мозга специфические клетки, настроенные на диспарантность. Обнаружены клетки, реагирующие только в том случае, если стимулы попадают точно на корреспондирующие участки двух сетчаток.

Клетки второго типа отвечают тогда и только тогда, когда объект расположен дальше точки фиксации. Имеются также клетки, отвечающие только тогда, когда стимул расположен ближе точки фиксации. По-видимому, в первичной зрительной коре могут быть специфические нейроны для разных степеней диспарантности.

Все эти клетки обладают также свойством ориентационной избирательности, хорошо реагируют на движущиеся стимулы и на концы линий. По словам Д.

Хьюбела, «хотя мы до сих пор не знаем, как именно мозг «реконструирует» сцену, включающую множество разноудаленных объектов, клетки, обладающие чувствительностью к диспарантности, участвуют в первых этапах этого процесса».

При изучении стереопсиса исследователи столкнулись с целым рядом проблем. Оказалось, что обработка некоторых бинокулярных стимулов происходит в зрительной системе совершенно непонятным образом. Например, если вновь обратится к стереопарам, представленным на рис.

37а и 37б, то мы получим ощущение, что в одном случае кружок расположен ближе, в другом – дальше плоскости рамки. Если же две стереопары объединить, т.е. в каждой рамке поместить по два кружка, расположенных друг около друга, то, казалось бы, мы должны видеть один кружок ближе, другой дальше.

Однако на самом деле этого не получится: оба кружка видны на том же расстоянии, что и рамка.

Второй пример непредсказуемости бинокулярных эффектов – это так называемая борьба полей зрения. Если на сетчатках правого и левого глаз создаются очень сильно различающиеся изображения, то часто одно из них перестает восприниматься.

Если вы будете смотреть левым глазом на решетку из вертикальных линий, а правым – на решетку из горизонтальных линий (например, через стереоскоп), то невозможно увидеть оба набора линий одновременно. Виден или тот, или другой, причем каждый из них – лишь в течении нескольких секунд; иногда можно увидеть мозаику этих изображений.

Феномен борьбы полей зрения означает, что в тех случаях, когда зрительная система не может объединить изображения на двух сетчатках, она просто отвергает один из образов либо полностью, либо частично.

Итак, для нормального стереоскопического зрения необходимо следующие условия: нормальное функционирование глазодвигательной системы глаз; достаточная острота зрения и не очень большая разница в остроте правого и левого глаз; прочная связь между аккомодацией, конвергенцией и фузией; малое различие в масштабах изображений в левом и правом глазах.

Неравенство размеров или различный масштаб изображений, получаемых на сетчатках правого и левого глаз при рассматривании одного и того же объекта, называется анизейконией.

Анизейкония является одной из причин неустойчивости или отсутствия стереоскопического зрения. В основе анизейконии чаще всего лежит различие в рефракции глаз, т.е. анизометрония.

Если анизейкония не превышает 2 – 2,5%, то ее можно скоррегировать обычными стигматическими линзами, в противном случае используются анизейконические очки.

Нарушением связи между аккомодацией и конвергенцией – одна из причин появления различных видов косоглазия.

Явное косоглазие помимо того, что является косметическим недостатком, как правило, приводит к снижению остроты зрения косящего глаза впоть до его выключения из процесса зрения.

Скрытое косоглазие, или гетерофория, не создает косметического дефекта, но может препятствовать стереопсису. Так, лица с гетерофорией более 3° не могут работать с бинокулярными приборами .

Порог стереоскопического зрения характеризуют минимальной разностью параллактических углов Δα, которая еще воспринимается наблюдателем. Связь между Δα (в секундах) и минимальным расстоянием Δl между объектами, которые воспринимаются наблюдателем как разноудаленные, следующая:

,

где b – расстояние между зрачками глаз наблюдателя;
       l – расстояние от глаза до ближайшего из рассматриваемых объектов.

Порог стереоскопического зрения зависит от разных факторов: от яркости фона (наибольшая острота наблюдается при яркости фона около 300 кд/м2), контраста объектов (с увеличением контраста порог глубинного зрения уменьшается), продолжительности наблюдения (рис.4).

Рис 4. Зависимость порога стереоскопического зрения от продолжительности наблюдения

Порог восприятия глубины при оптимальных условиях наблюдения колеблется в пределах от 10 – 12 до 5″ ( у отдельных наблюдателей достигает 2 – 5″).

Приняв за порог значение Δα =10″, можно рассчитать максимальное расстояние, на котором глаз еще воспринимает глубину. Это расстояние l = 1400 м (радиус стереоскопического зрения).

Существует несколько способов оценки, определения и исследования стереоскопического зрения:

1) с помощью стереоскопа по таблицам Пульфриха (минимальный порог стереоскопического восприятия, определяемый этим методом, – 15″);2) с помощью различного вида стереоскопов с набором более точных таблиц с диапазоном измерения – 10 – 90″;

3) с помощью упомянутого выше устройства с использованием рандомизированого фона, исключающего монокулярное наблюдение объектов, погрешность измерения 1 – 2″.

Источник: https://www.sfe.ru/enc_neuro_stereopsis/

Стереоскопическое зрение

Стереоскопическое зрение

Человек может воспринимать окружающие предметы, их формы, цвет, расстояние благодаря глазным яблокам.

Если эта функция утрачивается, он может теряться в пространстве даже в собственном доме.

Существует множество патологий, которые приводят к выключению функции зрения одного глаза, оно становится не бинокулярным, а монокулярным. Такой проблемой занимается врач- или хирург-офтальмолог.

Принцип работы стереоскопического зрения

У здорового человека луч света проходит через зрачок, преломляется в роговице и хрусталике, перемещается через стекловидное тело и проецируется на сетчатке. На ней расположены нервные окончания, которые воспринимают окружающие объекты в двухмерном изображении.

Далее сигнал от нейронов передается по зрительному нерву в центр головного мозга. Там происходит расшифровка нервных импульсов. С помощью бинокулярного зрения пациент может видеть следующие качества окружающего мира:

  • цвет;
  • форма;
  • объем;
  • расстояние до предмета;
  • качество предметов (твердость, мягкость, шероховатость).

Именно стереоскопическое зрение позволяет оценить расстояние до предметов, их форму и объем. Если оно утрачивается, это становится опасным для человека. Он будет неспособен узнать, на каком расстоянии находится лестница, автомобиль, дорога. То есть благодаря стереоскопическому зрению пациент ориентируется в пространстве.

С помощью такой функции зрения человек может выявить, какой из приближающихся предметов перемещается с большей скоростью. Это важно при управлении автотранспортным средством. Распознавание основано на том, что один предмет расположен перед другим, заслоняя его частично.

Пациентам с нарушением функции стереоскопического зрения невозможно работать в профессиях, где необходимо выявить удаленность движущегося объекта (военные, полицейские, стоматологи, спортсмены).

Нарушения

Существуют разновидности нарушения функции стереоскопического зрения. Если они наблюдаются у пациента, качество его жизни значительно снижается. Он не может самостоятельно ориентироваться в пространстве, работать на многих профессиях.

При нарушении бинокулярного зрения следует незамедлительно обратиться к офтальмологу, чтобы как можно раньше выявить причину и устранить ее.

Картинки для выявления отклонений стереоскопического зрения

Для выявления стереоскопического зрения подойдет любая яркая картинка. Ее можно распечатать или использовать на мониторе компьютера. Экран должен быть настроенным, не слишком ярким или тусклым. Изображение ставится напротив глаз человека, спереди он ставит палец. Далее анализ внедрения проводится несколько этапов:

  1. Взгляд фиксируется на изображении, при этом палец должен быть размытым или полностью невидимым.
  2. Закрывается левый глаз, взгляд фиксируется на изображении. Палец оказывается с левой стороны.
  3. Закрывается правый глаз, поэтому палец должен оказаться с правой стороны от изображения.

Для теста подойдет абсолютно любая картинка, на которой расположен один предмет, чтобы было легче фиксировать зрение. Он должен быть ярким и четким.

Норма стереоскопического зрения

Функция стереоскопического зрения зависит от анатомии глазных яблок и головного мозга. Должны работать все эти системы в комплекте, чтобы у человека присутствовало зрение:

  • Нормальная активность глазодвигательных мышц. Если из работы выключаются мышцы одного глазного яблока, картинка будет неравномерной, постепенно пораженный орган выключится из работы.
  • Одинаковая острота зрения в глазах. Она может отличаться на незначительное число диоптрии, например, 0,5 или 1 единицу. Это не будет препятствовать стереоскопическому зрению.
  • Разные углы зрения для каждого глазного яблока. Они должны отличаться незначительно, чтобы человек мог воспринимать переднюю и периферийную часть окружающего пространства относительно себя.
  • Взаимосвязь между конвергенцией и аккомодацией. При нарушениях этого пункта образуется косоглазие, то есть одно глазное яблоко отклоняется в сторону.

При отклонениях могут развиваться 2 осложнения в связи с нарушением стереоскопии:

  • полная утрата функции одного глаза;
  • косоглазие с постепенной утратой функции зрения пораженного глазного яблока.

Нарушение бинокулярного зрения образуется вследствие заболевания или отсутствия использования оптических устройств для улучшения качества зрения, если миопия или близорукость развиты больше только на одном глазу.

На сетчатке глаза образуется двухмерная картинка, но когда сигнал поступает в головной мозг, человек воспринимает мир в трехмерном изображении.

Поэтому в норме люди улавливают ширину, высоту, глубину, удаленность от предметов. С помощью стереоскопического зрения можно узнать, какой предмет расположен ближе к человеку.

Объекты, которые освещены сильнее, кажутся выпуклыми и приближенными, по сравнению с затемненными участками.

Стереоскопическое зрение: что это такое, отклонения

Стереоскопическое зрение

Стереоскопическое зрение – это способность зрительного аппарата воспринимать окружающие предметы в виде объёмной картинки. Двухмерное, трёхмерное виденье является физиологической нормой и свидетельствует о сложном устройстве человеческого глаза. Такая зрительная функция позволяет оценить глубину, формы, величину объектов, дистанцию между ними.

При попадании изображения на сетчатку проецируется двухмерная картинка. Каждый глаз в отдельности транспортирует в головной мозг две независимые друг от друга иллюстрации. Определённый отдел центральной нервной системы преобразовывает увиденное в единую трёхмерную картину.

Функция стереоскопического зрения позволяет:

  • управлять сравнительной величиной предметов:
  • контролировать приближённость, удалённость видимых предметов;
  • реагировать на скорость перемещения человека относительно статических и динамических объектов.

Как устроено

Стереоскопическое или пространственное зрение создаёт трёхмерный образ на основе законов параллаксирования – изменение направления видения, смещение точки концентрации зрения под углом, под которым виден центр предмета и дистанции с двух точек, с которых велось наблюдение. Другими словами — человек способен разглядывать различные по величине предметы с разных сторон.

В оценке удалённости объектов также участвует такая функция, как аккомодация – физиологическое приспособление автоматически менять фокус (уменьшать или увеличивать расстояние) путём расслабления или сокращения цилиарных мышц глаз.

Человек не рождается со стереоскопическими способностями. Новорождённые дети не в состоянии фиксировать взгляд, глазные яблоки действуют несогласованно, отсутствует синхронность зрачков. Зрение младенцев монокулярное, видят предметы одним глазом.

Только к двум месяцам формируется способность фиксировать предметы. Постепенно формируется фузионный рефлекс – световые пучки возбуждают кору головного мозга, появляется связь мозга с сетчаткой.

Этот рефлекс является основополагающим в развитии стереоскопического зрения.

В ходе многочисленных научных исследований было установлено, что максимальный уровень стереоскопии достигается в возрасте от 17 до 23 лет. Начиная с 6 лет пространственное зрение у девочек более отчётливое, чем у мальчиков. К школе формируется 80% стереоскопии глаз. После 40 лет острота периферического зрения снижается, ухудшается боковой обзор.

Стереоскопическая функция зрительного аппарата у каждого человека индивидуальна.

Отклонения

Без полноценного пространственного зрения человек ограничен в выборе некоторых профессий, которые требуют концентрации внимания, быстрой реакции на изменения в окружающем пространстве.

Люди с отклонениями не могут быть практикующими хирургами, профессиональными спортсменами, водителями, пилотами, офицерами вооружённых сил, художниками, дизайнерами.

В офтальмологии есть такое определение, как стереослепота. Если у пациента функционирует только один глаз, то у него отсутствует стереоскопическое зрение.

Были проведены исследования среди молодых людей и студентов, которые не жаловались на некачественное зрение. Результаты ошеломили не только участников эксперимента, но и врачей-офтальмологов.

Оказалось, что четыре человека из пяти не обладают классическим стереоскопическим видением.

В исследовании участвовало 100 человек, только 20 из них удалось достичь стереоэффекта при просмотре предложенных изображений.

Нормальное состояние зрительного аппарата, комфортное самочувствие студентов, отсутствие жалоб объясняется активацией компенсаторных механизмов. Для проявления признаков глубины глаза используют перспективу, параллакс движения, частичное перекрытие одного предмета другим.

Патологическое нарушение стереопсиса связано с изменениями в коре головного мозга. При врождённом косоглазии без должной коррекции, когда зрачки продолжительное время работают несогласованно, нарушаются нейрогенные связи в коре. Патология может быть наследственной.

Что негативно влияет на содружество глазных яблок:

  • косоглазие врождённое или приобретённое;
  • амблиопия – «ленивый глаз», его выпадение из зрительного процесса;
  • травмы различной этиологии.

Стереоскопия зрительной системы – уникальное природное явление, позволяющее видеть мир в ярких красках. Первые попытки отобразить этот эффект на компьютере пытались изобретатели в 50-х гг. прошлого века. Прорывом стало перенесение стереоскопии в виртуальный мир кинематографа в 2009 году, когда на широкие экраны вышел голливудский фильм «Аватар».

Источник: https://oculistic.ru/bolezni/drugie-zabolevaniya/stereoskopicheskoe-zrenie-unikalnaya-sposobnost-glaz-vosprinimat-mir

ЛичныйВрач
Добавить комментарий