Widzenie stereoskopowe

Autor: Leandro Alegsa

17-12-2020

Widzenie obuoczne to widzenie, w którym oboje oczu jest używanych razem. Może to oznaczać posiadanie dwojga oczu zamiast jednego, ale częściej oznacza to posiadanie pola widzenia, które jest składane przez mózg z danych wejściowych z obu oczu. Jest to standardowe wyposażenie kręgowców i wielu innych gatunków zwierząt.

Ludzie mają maksymalne poziome pole widzenia wynoszące około 200 stopni dla dwojga oczu. Około 120 stopni tworzy lornetkowe pole widzenia (widziane przez oboje oczu), a dwa boczne pola po około 40 stopni widziane tylko przez jedno oko.

Nasz system widzenia wykorzystuje paralaksę do przekazywania precyzyjnych informacji o głębi, zwanych stereopsją. Takiemu widzeniu obuocznemu towarzyszy zwykle pojedynczość widzenia lub fuzja obuoczna, w której widziany jest jeden obraz, mimo że każde oko ma swój własny obraz obiektu.

Stereopsja to wrażenie głębi, które uzyskujemy, gdy patrzymy na scenę obojgiem oczu. Dwuoczny ogląd sceny tworzy dwa nieznacznie różniące się obrazy sceny w obu oczach z powodu różnych pozycji oczu na głowie. Różnice te dostarczają informacji, które mózg wykorzystuje do obliczania głębi w scenie wizualnej. Termin "stereopsja" jest często używany jako skrót od "widzenia obuocznego", "obuocznego postrzegania głębi" lub "stereoskopowego postrzegania głębi", choć ściśle rzecz biorąc, wrażenie głębi związane ze stereopsją można uzyskać również w innych warunkach, np. gdy obserwator ogląda scenę tylko jednym okiem, będąc w ruchu. Ruch obserwatora powoduje powstanie różnic w pojedynczym obrazie siatkówki w czasie, podobnych do rozbieżności obuocznej; zjawisko to określa się mianem paralaksy ruchu.

Pole widzenia gołębia (typowa ofiara) w porównaniu z polem widzenia sowy (typowy drapieżnik)

Pole widzenia i ruchy gałek ocznych

Niektóre zwierzęta, zazwyczaj, choć nie zawsze, są ofiarami, mają dwoje oczu umieszczonych po przeciwnych stronach głowy, aby zapewnić jak najszersze pole widzenia. Przykładami są króliki, bawoły i antylopy. U takich zwierząt oczy często poruszają się niezależnie, aby zwiększyć pole widzenia. Niektóre ptaki, nawet bez poruszania oczami, mają 360-stopniowe pole widzenia.

Inne zwierzęta, zazwyczaj, choć nie zawsze, drapieżne, mają dwoje oczu umieszczonych z przodu głowy, co pozwala na widzenie obuoczne i zmniejsza pole widzenia na rzecz stereopsji. Przykładami są ludzie, orły, wilki i węże.

Niektóre zwierzęta drapieżne, szczególnie duże, takie jak wieloryby spermy i wieloryby zabójcy, mają dwoje oczu umieszczonych po przeciwnych stronach głowy. Inne zwierzęta, które niekoniecznie są drapieżnikami, takie jak nietoperze owocożerne i niektóre naczelne, również mają oczy skierowane do przodu. Są to zazwyczaj zwierzęta, które potrzebują precyzyjnego rozróżniania/percepcji głębi; na przykład, widzenie obuoczne poprawia zdolność zbierania wybranego owocu lub znalezienia i uchwycenia konkretnej gałęzi.

U zwierząt z oczami skierowanymi do przodu, oczy zazwyczaj poruszają się razem. Niektóre zwierzęta stosują obie strategie. Szpak, na przykład, ma bocznie umieszczone oczy, aby pokryć szerokie pole widzenia, ale może również poruszać nimi razem, aby skierować je do przodu, tak aby ich pola zachodziły na siebie, dając stereopsję. Niezwykłym przykładem jest kameleon, którego oczy wydają się być zamontowane na wieżyczkach, z których każda porusza się niezależnie od drugiej, w górę lub w dół, w lewo lub w prawo. Niemniej jednak, kameleon może sprowadzić oba swoje oczy na jeden obiekt, gdy poluje.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest widzenie obuoczne?

O: Widzenie obuoczne polega na tym, że oboje oczu wykorzystuje się do stworzenia pola widzenia, które jest tworzone przez mózg na podstawie danych z obu oczu.

P: Jaką część poziomego pola widzenia może zobaczyć człowiek przy pomocy dwojga oczu?

O: Maksymalne poziome pole widzenia człowieka wynosi około 200 stopni przy patrzeniu dwojgiem oczu.

P: Co daje paralaksa, jeśli chodzi o informacje o głębi?

O: Paralaksa dostarcza precyzyjnej informacji o głębi, zwanej stereopsją.

P: Co to jest fuzja obuoczna?

O: Fuzja obuoczna to widzenie jednego obrazu, mimo że każde oko ma swój własny obraz obiektu.

P: Co to jest stereopsja?

O: Stereopsja to wrażenie głębi, które powstaje, gdy patrzymy na scenę obojgiem oczu. Wykorzystuje ona różnice w obrazach widzianych przez każde oko do obliczenia głębi sceny wizualnej.

P: Jak działa paralaksa ruchowa?

O: Paralaksa ruchowa działa poprzez tworzenie różnic w pojedynczym obrazie siatkówki w czasie, podobnie jak w przypadku rozbieżności obuocznej, gdy obserwator patrzy na scenę tylko jednym okiem podczas ruchu.