Стереоскопическая острота зрения - Stereoscopic acuity

Стереоскопическая острота зрения, также стереоскопическая резкость, является наименьшей заметной разницей глубины, которую можно увидеть в бинокулярном зрении.

Технические характеристики и измерения

Тест Говарда-Долмана.

Стереоскопическая резкость[1] проще всего объяснить, рассмотрев один из его самых ранних тестов, устройство с двумя штырями, названное тестом Говарда-Долмана в честь его изобретателей:[2] Наблюдателю показывают черный колышек на расстоянии 6 м (= 20 футов). Второй штифт, расположенный под ним, можно перемещать вперед и назад, пока он не станет заметно ближе, чем фиксированный. Стерео-резкость - это разница в двух положениях, преобразованная в угол бинокулярное неравенство, т.е. разница в их бинокулярных параллакс.

Преобразование в угол несоответствия dγ выполняется путем вставки разницы позиций дз в формуле

куда а межглазное расстояние наблюдателя и z расстояние фиксированного колышка от глаза. Перевести dγ в обычную единицу угловых минут, мультипликативную постоянную c вставляется значение 3437,75 (1 радиан в угловые минуты ). При вычислении a, dz и z должны быть в одних и тех же единицах измерения, например, футы, дюймы, см или метры. Для среднего межглазного расстояния 6,5 см, целевого расстояния 6 м и типичной стереочувствительности 0,5 угловой минуты точно обнаруживаемый интервал глубин составляет 8 см. По мере приближения целей этот интервал уменьшается на обратный квадрат расстояния, так что эквивалентный обнаруживаемый интервал глубины на метра составляет 0,01 см или глубину вдавления головы на монете. Эти очень маленькие значения нормальной стереоочности, выраженные в разнице расстояний до объекта или угла несоответствия, делают его гиперактивность.

Тесты

Пример теста глубины типа Снеллена

Поскольку описанный выше тест Говарда-Долмана является громоздким, стереочувствительность обычно измеряется с помощью стереограмма в котором отдельные панели показаны каждому глазу путем наложения их на стереоскоп использование призм или очков с цветными или поляризационными фильтрами или чередование окклюзии (обзор см. [1] ). Хорошая процедура - это диаграмма, аналогичная знакомой Snellen Таблица остроты зрения, в которой одна буква в каждом ряду отличается по глубине (спереди или сзади), последовательно возрастая по сложности. Для детей идеален тест на мухах: изображение мухи просвечивается поляризованным светом; в поляризационных очках крыло появляется на разной глубине и позволяет продемонстрировать стереоскопический вид, пытаясь его потянуть.[3]

Смотрите также: Тест стереопсиса

Ожидаемая производительность

Не существует эквивалента по стереоострости нормальному стандарту остроты зрения 20/20. В любом случае числовой балл, даже если он выражен в угле несоответствия, до некоторой степени зависит от используемого теста. Превосходные наблюдатели в идеальных условиях могут достичь 0,1 угл. Мин. Или даже лучше.

Различие между скринингом на наличие стереопсиса и измерением стереочувствительности очень важно. Чтобы убедиться, что глубина может быть видна в бинокль, тест должен проводиться легко и не поддаваться обману. В стереограмма со случайными точками широко используется для этой цели и имеет то преимущество, что для непосвященных форма объекта неизвестна. Он сделан из случайных мелких элементов рисунка; глубина может быть создана только в виде множества элементов и, следовательно, может не достигать небольшого порогового несоответствия, которое является целью измерений стереоочности.

Популяционное исследование показало удивительно высокую частоту хорошей стереорезкости.[4] Из 188 студентов-биологов 97,3% показали результаты с 2,3 угловой минутой или выше.

Факторы, влияющие на стереозаконность

Для достижения оптимальной стереоочности необходимо избегать следующих смягчающих факторов:

  • Низкая контрастность[5]
  • Кратковременные выдержки (менее 500 миллисекунд)[6]
  • Нечеткие или близко расположенные элементы узора.[6]
  • Неисправленные или неправильно исправленные аномалии рефракции (монозрение )

Тренировка восприятия в стереопсисе

Пределы стереоскопического зрения больше, чем другие подобные визуальные возможности, зависят от того, насколько наблюдатель знаком с ситуацией. Стерео пороги почти всегда улучшаются, часто в несколько раз, с обучением.[7] и включают факторы восприятия, различающиеся по своим характеристикам для каждого теста.[8] Это наиболее ярко проявляется в том, что время, необходимое для "решения" стереограммы с произвольными точками, быстро уменьшается между первым экспонированием и последующими просмотрами.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ховард И.П., Роджерс Б.Дж. (2002) Взгляд в глубину. Vol. 1I. Глава 19 Портеус, Торонто
  2. ^ Ховард Х. Дж. (1919) Тест на определение расстояния. Амер. J. Ophthalmol., 2, 656-675
  3. ^ Каллониатис, Майкл. «Восприятие глубины». Организация сетчатки и зрительной системы. Получено 9 апреля 2012.
  4. ^ Coutant BE (1993) Распределение стереоскопической способности населения. Офтальмологический Physiol Opt, 13, 3-7.
  5. ^ Westheimer G, Pettet MW (1990) Контраст и продолжительность воздействия по-разному влияют на нониусную и стереоскопическую остроту зрения. Proc R Soc Lond B Biol Sci, 241, 42-6
  6. ^ а б Лекция Феррье (1994) Видение глубины двумя глазами: стереопсис. Proc R Soc Lond B Biol Sci, 257, 205-14
  7. ^ Fendick M, Westheimer G. (1983) Влияние практики и разделение тестовых целей на фовеальную и периферическую стереоочность. Исследование зрения, 23, 145-50
  8. ^ McKee SP, Taylor DG (2010) Точность бинокулярных и монокулярных оценок глубины в естественных условиях. J. Vision, 10, 5
  9. ^ Harwerth RS, Rawlings SC (1977) Время просмотра и стереоскопический порог со стереограммами со случайными точками. Am J Optom Physiol Opt, 54, 452-457.

внешняя ссылка