Бинокуляр — это… Что такое Бинокуляр?

Один из первых микроскопов, 1876 год

Современный бинокуляр Olympus_SZIII Stereo microscope

Микроско́п (греч. μικρός — маленький и σκοπέω — смотрю) — лабораторная оптическая система для получения увеличенных изображений малых объектов с целью рассмотрения, изучения и применения на практике. Совокупность технологий изготовления и практического использования микроскопов называют микроскопией.

С помощью микроскопов определяют форму, размеры, строение и многие другие характеристики микрообъектов, а также микроструктуры макрообъектов.

Разрешающая способность микроскопов

Степень проникновения в микромир, изучения микромира зависит от возможности рассмотреть величину микрообъектов, от разрешающей способности прибора, определяемой длиной волны используемого в микроскопии излучения (видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение). Фундаментальное ограничение заключается в невозможности получить при помощи электромагнитного излучения изображение объекта, меньшего по размерам, чем длина волны этого излучения.

«Проникнуть глубже» в микромир возможно при применении более коротковолновых излучений, т.е. излучений с меньшими длинами волн, с более высокой разрешающей способностью микроскопов.

Виды микроскопов

В зависимости от требуемой величины разрешения рассматриваемых микрочастиц материи, микроскопии, микроскопы разделяются на:

Оптические микроскопы

Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличны один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешение составляет 0,176 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины.

До середины XX века работали только с видимым оптическим излучением, в диапазоне 400-700 нм, а также с ближним ультрафиолетом (люминесцентный микроскоп). Оптические микроскопы не могли давать разрешающей способности менее полупериода волны опорного излучения (диапазон длин волн 0,2—0,7 мкм, или 200—700 нм). Таким образом, оптический микроскоп способен различать структуры с расстоянием между точками до ~0,20 мкм, поэтому максимальное увеличение, которого можно было добиться, составляло ~2000 крат.

Электронные микроскопы

С изобретением электронного микроскопа — 1950 -е годы — начало создания современной науки об исследовании и изучении микромира под названием Микроскопия.

Электрон, обладающий свойствами не только частицы, но и волны, может быть использован как опорное электронное излучение в микроскопии.

Длина волны электронного излучения зависит от его энергии, а энергия электрона равна E = Ve, где V — разность потенциалов, проходимая электроном, e — заряд электрона. Длины волн электронного излучения при прохождении разности потенциалов 200 000 В составляет порядка 0,1 нм. Электронное излучение легко фокусировать электромагнитными линзами, так как электрон — заряженная частица. Электронное изображение может быть легко переведено в видимое. Современные электронные микроскопы обеспечивают субатомное разрешение.

Рентгеновские микроскопы

^[1]

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation. 2010.

Бинокуляр — это… Что такое Бинокуляр?

Один из первых микроскопов, 1876 год

Современный бинокуляр Olympus_SZIII Stereo microscope

Микроско́п (греч. μικρός — маленький и σκοπέω — смотрю) — лабораторная оптическая система для получения увеличенных изображений малых объектов с целью рассмотрения, изучения и применения на практике. Совокупность технологий изготовления и практического использования микроскопов называют микроскопией.

С помощью микроскопов определяют форму, размеры, строение и многие другие характеристики микрообъектов, а также микроструктуры макрообъектов.

Разрешающая способность микроскопов

Степень проникновения в микромир, изучения микромира зависит от возможности рассмотреть величину микрообъектов, от разрешающей способности прибора, определяемой длиной волны используемого в микроскопии излучения (видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение). Фундаментальное ограничение заключается в невозможности получить при помощи электромагнитного излучения изображение объекта, меньшего по размерам, чем длина волны этого излучения.

«Проникнуть глубже» в микромир возможно при применении более коротковолновых излучений, т.е. излучений с меньшими длинами волн, с более высокой разрешающей способностью микроскопов.

Виды микроскопов

В зависимости от требуемой величины разрешения рассматриваемых микрочастиц материи, микроскопии, микроскопы разделяются на:

Оптические микроскопы

Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т.  е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличны один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешение составляет 0,176 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины.

До середины XX века работали только с видимым оптическим излучением, в диапазоне 400-700 нм, а также с ближним ультрафиолетом (люминесцентный микроскоп). Оптические микроскопы не могли давать разрешающей способности менее полупериода волны опорного излучения (диапазон длин волн 0,2—0,7 мкм, или 200—700 нм). Таким образом, оптический микроскоп способен различать структуры с расстоянием между точками до ~0,20 мкм, поэтому максимальное увеличение, которого можно было добиться, составляло ~2000 крат.

Электронные микроскопы

С изобретением электронного микроскопа — 1950 -е годы — начало создания современной науки об исследовании и изучении микромира под названием Микроскопия.

Электрон, обладающий свойствами не только частицы, но и волны, может быть использован как опорное электронное излучение в микроскопии.

Длина волны электронного излучения зависит от его энергии, а энергия электрона равна E = Ve, где V — разность потенциалов, проходимая электроном, e — заряд электрона. Длины волн электронного излучения при прохождении разности потенциалов 200 000 В составляет порядка 0,1 нм. Электронное излучение легко фокусировать электромагнитными линзами, так как электрон — заряженная частица. Электронное изображение может быть легко переведено в видимое. Современные электронные микроскопы обеспечивают субатомное разрешение.

Рентгеновские микроскопы

^[1]

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation.

2010.

Бинокуляр — это… Что такое Бинокуляр?

Один из первых микроскопов, 1876 год

Современный бинокуляр Olympus_SZIII Stereo microscope

Микроско́п (греч. μικρός — маленький и σκοπέω — смотрю) — лабораторная оптическая система для получения увеличенных изображений малых объектов с целью рассмотрения, изучения и применения на практике. Совокупность технологий изготовления и практического использования микроскопов называют микроскопией.

С помощью микроскопов определяют форму, размеры, строение и многие другие характеристики микрообъектов, а также микроструктуры макрообъектов.

Разрешающая способность микроскопов

Степень проникновения в микромир, изучения микромира зависит от возможности рассмотреть величину микрообъектов, от разрешающей способности прибора, определяемой длиной волны используемого в микроскопии излучения (видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение). Фундаментальное ограничение заключается в невозможности получить при помощи электромагнитного излучения изображение объекта, меньшего по размерам, чем длина волны этого излучения.

«Проникнуть глубже» в микромир возможно при применении более коротковолновых излучений, т.е. излучений с меньшими длинами волн, с более высокой разрешающей способностью микроскопов.

Виды микроскопов

В зависимости от требуемой величины разрешения рассматриваемых микрочастиц материи, микроскопии, микроскопы разделяются на:

Оптические микроскопы

Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличны один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешение составляет 0,176 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины.

До середины XX века работали только с видимым оптическим излучением, в диапазоне 400-700 нм, а также с ближним ультрафиолетом (люминесцентный микроскоп). Оптические микроскопы не могли давать разрешающей способности менее полупериода волны опорного излучения (диапазон длин волн 0,2—0,7 мкм, или 200—700 нм). Таким образом, оптический микроскоп способен различать структуры с расстоянием между точками до ~0,20 мкм, поэтому максимальное увеличение, которого можно было добиться, составляло ~2000 крат.

Электронные микроскопы

С изобретением электронного микроскопа — 1950 -е годы — начало создания современной науки об исследовании и изучении микромира под названием Микроскопия.

Электрон, обладающий свойствами не только частицы, но и волны, может быть использован как опорное электронное излучение в микроскопии.

Длина волны электронного излучения зависит от его энергии, а энергия электрона равна E = Ve, где V — разность потенциалов, проходимая электроном, e — заряд электрона. Длины волн электронного излучения при прохождении разности потенциалов 200 000 В составляет порядка 0,1 нм. Электронное излучение легко фокусировать электромагнитными линзами, так как электрон — заряженная частица. Электронное изображение может быть легко переведено в видимое. Современные электронные микроскопы обеспечивают субатомное разрешение.

Рентгеновские микроскопы

^[1]

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation. 2010.

Бинокуляры — atlantida74.ru

Распространенная проблема: Повышение точности стоматологических процедур.

По мере развития стоматологии возрастают требования к точности проводимых манипуляций:

1. Консервативная стоматология. Повысилось значение выявления мельчайших кариозных поражений, минимально инвазивного лечения кариеса, запечатывания фиссур и препарирования с использованием ультразвука (рис. 3-1 и 3-2).

2. Ортопедическая стоматология. Считается, что наличие зазора вдоль края реставрации менее 50 мкм (рис. 3-3) способствует соблюдению адекватной гигиены и предотвращению микробной колонизации. Достижение такого результата требует точного препарирования, идеального изготовления, а также доскональной проверки припасовки (рис. с 3-4 по 3-6).

3. В хирургической пародонтологии все чаще используются очень тонкие шовные материалы (6-0 и даже 9-0), что способствует более быстрому заживлению без образования пролежней и рубцов.

4. Рост требований к эстетическому результату восстановительного лечения привел к необходимости создания невидимых краев реставраций, особенно в области передних зубов.

5. Современное эндодонтическое лечение практически невозможно без использования средств оптического увеличения.

6. Хирургическая стоматология. Применение бинокуляров во время выполнения операции позволяет увеличить вероятность достижения успешного долгосрочного результата апикоэктомии.

7. Точность избирательного сошлифовывания окклюзионных поверхностей повышается при использовании увеличения изображения.

При диагностике и лечении зубов использует инновационное высокоточное бинокулярное оборудование, что позволяет рассмотреть проблему до мельчайших подробностей, превратить стоматологию в настоящее ювелирное искусство. И всё благодаря тому, что бинокуляры увеличивают изображение зуба, с которым работает стоматолог, как лупа или микроскоп.

Принцип работы с бинокулярами

Бинокуляры от Rudolf Riester, они представляют собой очки с особыми линзами, которые увеличивают рассматриваемую область в 3,5 раза. Прибор надежно крепится на голове, что исключает дискомфорт стоматолога во время работы, ведь ему не нужно постоянно поправлять очки. К тому же прибор очень легкий, а соответственно, он не мешает сосредоточиться на работе.

Бинокуляры созданы по принципу увеличительной лупы или бинокля. С ними задача диагностики проблем в полости рта на ранних стадиях существенно облегчается. Специальные линзы снижают нагрузку на глаза, что увеличивает эффективность работы. Работа специалистов в таких приборах становится более эффективной, точной, аккуратной. 

Бинокуляры для работы выбраны не случайно. Их использование дает ряд преимуществ:

1. Точная и быстрая диагностика. Проблемы в полости рта, небольшие воспаления, язвочки, повреждения десен, кариес на начальной стадии рассмотреть невооруженным глазом бывает достаточно сложно. С новым оборудованием специалисты-стоматологи быстро, а главное, — точно, проведут осмотр, что станет началом эффективного лечения. Теперь, если вы приходите на профилактический осмотр хотя бы раз в год, вам не страшны никакие проблемы с ротовой полостью, поскольку стоматолог заметит их на ранней стадии и быстро устранит.

2. Качественная работа. Благодаря бинокулярам стало легче выполнять привычные задачи. Пломбирование, протезирование, отбеливание, эстетическая стоматология – всё это теперь выполняется с максимальной точностью, кропотливо, аккуратно.

3. Фактор психологического комфорта. Многие пациенты отмечают тот факт, что прием врача стоматолога в бинокулярах является более комфортным для них, ведь врач «не нависает» над больным, а держится на определенном расстоянии, что не влияет на результат работы. По мнению психологов, использование таких приборов действительно повышает комфортность, поскольку часто боязнь обращения к стоматологу связана с фактором того, что врач нарушает личное пространство, что негативно воспринимается нервной системой.

Важно отметить, что при использовании бинокуляров снижается и утомляемость самого врача. Он легко может переключаться на окружающую обстановку с объекта работы без каких-либо проблем со зрением. Это дает возможность ускорить лечение. У стоматолога больше не болит спина, ведь ему не нужно низко наклоняться над пациентом. А значит, он может принять больше пациентов.

Как видим, работа в бинокулярах является преимуществом, как для пациентов, так и для медиков. А значит, лечение зубов пройдет быстро и на позитивной волне. И вы будете уверены, что все стоматологические услуги оказаны вам на высшем уровне.

Как выбрать бинокуляры для комфортной работы стоматолога

В этой статье мы расскажем, чем бинокулярные лупы отличаются друг от друга и постараемся выделить преимущества и недостатки каждого варианта.

 

Система увеличения

Первый критерий выбора бинокулярных луп – система увеличения. Их две: галилеевская и призматическая.

Система Галилея – это компактные и лёгкие бинокуляры с увеличением до 3.8х.

Плюсы:

• Цена. Основное преимущество в сравнении с призматической системой за счёт упрощённой конструкции.
• Яркость. Бинокуляры с системой Галилея пропускают больше света, в них иногда можно работать даже без дополнительного освещения. Но всё-таки рекомендуем использовать осветитель в любом случае.
• Вес. Модели с такой системой линз существенно легче и меньше давят на переносицу.

Минусы:

• Искажения. Картинка менее резкая и искажена по периферии. Пожалуй, основной недостаток системы Галилея.
• Недоступны большие степени увеличения: максимум – это 3.8х.
• Рабочее поле и глубина резкости меньше, чем у призматических луп.

Да, у системы Галилея увеличение меньше, а чем меньше увеличение, тем больше рабочее поле и тем больше глубина резкости. Но если взять две пары бинокуляров – одну с системой Галилея, другую с призматической, причём одной и той же фирмы, с одинаковым увеличением и рабочим расстоянием, то у второго варианта рабочее поле и глубина резкости будут больше.

 

 

Призматическая, или система Кеплера. Это более массивные и тяжёлые бинокуляры с системой призм, позволяющих получить увеличение до 8х.

Плюсы:

• Нет искажений. По всей площади изображения всё выглядит чётко и резко.
• Большее увеличение по сравнению с системой Галилея.
• Рабочее поле и глубина резкости больше.

Минусы:

• Цена. Существенно отличается, т.к. оптическая схема сложнее.
• Вес. Из-за того, что система сама по себе массивнее, давление на переносицу ощущается отчётливее.
• Темнее, чем лупы с системой Галилея, так что 100% нужен дополнительный свет.

 

Рабочее расстояние

Это расстояние от глаза до точки фокусировки. Иными словами, на этом расстоянии будет располагаться ваша голова относительно рассматриваемого объекта. На что влияет этот параметр? В первую очередь, на эргономику работы.

Если рабочее расстояние слишком маленькое, вам придётся или выше поднимать кресло с пациентом, или наклоняться к нему ниже. В первом случае появится излишняя нагрузка на плечи и предплечья, т.к. руки будут слишком высоко, во втором – начнёт болеть спина и шея.

 

 

Слишком большое рабочее расстояние – довольно редкое явление и с ним наоборот, кресло с пациентом понадобится опустить ниже, либо поднять свой стул выше, либо одновременно сделать и то, и другое. Такое положение тоже ведёт к неправильному положению тела относительно пациента и, как следствие, болям в мышцах и суставах.

Теперь расскажем, как правильно выбрать рабочее расстояние. Навскидку можно ориентироваться на четверть от вашего роста. Дальше – измерять уже в рабочем положении.

 

Важно: для правильного рабочего расстояния нужно учитывать диоптрийную коррекцию вашего зрения в самих бинокулярах. Если у вас не 100%-е зрение, а, к примеру, -3 на оба глаза и вы работаете без линз, диоптрийная коррекция в бинокулярах необходима. Иначе фактическое рабочее расстояние будет отличаться от заявленного в большую или меньшую сторону.

Ещё сложнее, когда, к примеру, у одного глаза -2 диоптрии, а другого -4. Без диоптрийной коррекции бинокуляров каждый глаз будет фокусировать изображение на своём расстоянии, и оба расстояния будут отличаться как друг от друга, так и от заявленного изначально. Так, чёткую картинку не получится увидеть ни на каком расстоянии от объекта.

 

 

Увеличение

Степень увеличения рекомендуем выбирать исходя из области применения:

• в хирургии актуально большое рабочее поле, поэтому подойдёт диапазон от 3x до 4x;
• ортопедия и реставрации – от 4х до 6х;
• для сложной эндодонтии нужен микроскоп и любого доступного в бинокулярах увеличения будет недостаточно, однако в повседневной работе они существенно упростят поиск каналов и помогут делать минимально инвазивные доступы.

К меньшему увеличению легче адаптироваться во время работы. И наоборот, если сразу взять большое увеличение, привыкание займёт больше времени. При этом рекомендуем сразу выбирать нужный вариант и не брать слишком маленькое увеличение, чтобы научиться. Бинокуляры менее 3.5х быстро захочется поменять на большие, а качественная оптика стоит довольно много.

 

Важно: одно и то же увеличение по факту меняется в зависимости от рабочего расстояния. Чем больше расстояние, тем меньше получается увеличение по факту. Например, фактическое увеличение в бинокулярах 5х с рабочим расстоянием 300 мм будет значительно больше, чем в бинокулярах с таким же увеличением 5х и рабочим расстоянием 500 мм.

 

Глубина резкости

Этот параметр характеризует возможные отклонения от заявленного рабочего расстояния, при которых картинка будет оставаться в фокусе.

Во время работы с пациентом вы не расположены статично относительно кресла, да и пациент не всегда лежит неподвижно. С рабочим расстоянием 400 мм картинка будет идеально чёткая именно на этом отрезке от глаза до объекта, но находиться суперстатично у вас вряд ли получится. И тут вам поможет глубина резкости, предоставив диапазон отклонений вперед и назад от пациента, при котором объект будет оставаться в фокусе.

От чего будет зависеть глубина резкости? Чем больше рабочее расстояние, тем больше глубина резкости, и наоборот, чем больше увеличение, тем глубина резкости меньше. На больших увеличениях от 6х и маленьких рабочих расстояниях сохранять картинку в фокусе сложно, т.к. даже минимальное отклонение вашей головы приведёт к потере фокусировки и размытому изображению.

 

 

Рабочее поле

Чем шире рабочее поле бинокуляров, тем больше объектов поместится в вашу зону видимости. Этот параметр зависит от рабочего расстояния и кратности увеличения.

Здесь всё просто и логично: чем больше увеличение, тем меньше рабочее поле; чем больше рабочее расстояние, тем больше рабочее поле. Также размер рабочего поля и глубина резкости зависят от производителя и качества самой оптики.

 

Способ крепления

Два основных способа крепления бинокуляров – на шлеме и на оправе. Оправы делятся на TTL и Flip Up.

Шлем – наиболее эргономичное решение, но сами бинокуляры при разжатом креплении меняют положение, и потребуется время для постоянной настройки под разных врачей. Эти настройки легко сбиваются, когда вы убираете шлем в бокс и потом достаёте снова.

Рекомендуем выбирать бинокуляры на шлеме от хороших производителей: некачественные хлипкие крепления приведут к тому, что сама оптика будет трястись на голове при любых, даже малейших движениях. При больших увеличениях это будет выглядеть как землетрясение в 9 баллов и точно вам не понравится: глаза быстро устанут.

К плюсу крепления на шлеме отнесём то, что такие бинокуляры можно настраивать под разных врачей. Также шлем не давит на нос, в отличие от оправы.

Оправа Flip Up. Такие бинокуляры, как и шлем, настраиваются по всем плоскостям и углам, под разных пользователей. Комфорт работы сильно зависит от качества и удобства настройки самого крепления у каждого конкретного производителя. Если крепление жёсткое и не болтается, такой выбор станет отличным, особенно если бинокулярами планируют пользоваться несколько врачей. Плюс продать такую оптику проще, чем индивидуальные TTL.

 

 

Оправа TTL. В системе Through The Lens (сквозь линзу) оптика вклеена в линзу оправы. Вклейку делают по индивидуальным меркам каждого врача, которые снимает представитель производителя. Для производства таких бинокуляров измеряют межзрачковое расстояние, делают фотографии с оправой, учитывают рецепты от офтальмолога. Возможно выбирать и угол вклейки.

 

 

Если мерки сняты правильно и точно, то в бинокулярах вы увидите один чёткий круг с ровными краями.

Крепление TTL предполагает только одного владельца, и при каждом использовании оправы вам не придётся ничего настраивать: бинокуляры уже готовы к работе. Оптика расположена максимально близко к глазу, поэтому вы получите самое большое рабочее поле, которое возможно.

Перепродать такие бинокуляры сложно: их придётся переклеивать под другого врача – это и дорого, и проблематично. Вероятность найти покупателя с такими же мерками близка к нулю.

 

VR Binoculars, Бинокуляр VR

ЧТО ТАКОЕ БИНОКУЛЯР VR? 

Бинокуляр VR — это интерактивный оптический прибор, с помощью которого можно перемещаться во времени, взаимодействовать с 3D-объектами или по новому исследовать пространство вокруг себя.

Всепогодность. Форм-фактор Бинокуляра VR позволяет устанавливать его как в выставочных залах, так и на городских улицах вне зависимости от времени года. Бинокуляр VR одинаково хорошо работает под проливным дождем, палящим солнцем или при минусовых температурах.

Подключение. Компактная стойка Бинокуляр VR легко монтируется и способна стать одной из главных точек притяжения на выставочной площадке. Для его стабильной работы необходимо только сетевое подключение 220V.

Антивандальность. Бинокуляру VR не нужна охрана. Усиленная антивандальная конструкция позволяет установить оптический прибор в любом месте.

Объемный звук. Визуальное исследование виртуальной реальности может быть дополнено звуковым сопровождением. В зависимости от угла поворота, Бинокуляр VR меняет аудио картину.

Вращение. Благодаря поворотной конструкции Бинокуляра VR, наблюдатель сам решает, откуда начать исследовать виртуальную реальность: вращение Бинокуляра VR, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, позволяют визуализировать любую идею.

      

Варианты исполнения:

1. Мобильный, на автономных VR очках oculus Go или Quest.
2. На «традиционных VR очках» Oculus rift S 100-110° с системным блоком.
3. На сверхширокоугольных очках VR Pimax 8K Plus до 200° с системным блоком.

Дополнительные опции:
Полностью алюминиевый, фрезерованный, полированный, с анодировкой (широкий спектр цветов).
Возможность выводить в контенте специальные товары или услуги для продажи и предоставления скидки.
Базовая часть стойки с изменяемой высотой в пределах 20 см, от 170 до 190 для основного пользователя и с фиксированной для подростков 140 см в виде дополнительной подножки).
Контроллер управления программой воспроизведения. (имитирует кнопки джойстика A,B,X,Y и другие, на выбор, кнопки встраиваются на корпус очков).
Оплата по карточкам с чеком онлайн по QR коду. Модуль расположен на стойке бинокля. Выбор контента непосредственно из очков, клиент оплачивает выбранный контент, прикладывая к устройству карточку или телефон. Модуль закреплен на стойке бинокля справа на высоте 120 см от пола. 
Система управления запуском, синхронизации ПО и оплаты, удаленная статистика, мониторинг и удаленное управление. 
Полная гермитизация и антивандальное исполнение для уличного использования. 
Полная автоносность на солнечных мини электростанциях и резервное питание.

Среда обитания Бинокуляра VR:

МУЗЕЙ. Историческая панорама. Знакомство с артефактами разных эпох.
ГОРОД. Исследование ландшафта во всех плоскостях. Аэропанорамы.
ВЫСТАВКА. Презентация продукта, взаимодействие с объектом, объёмная визуализация предмета.
 

Виды контента:
Вариант 1. Панорамное видео 360°.
Проигрывание видео 360° с максимальным разрешением панорамы 8K-10К на специально подготовленном ПО.
Перерендерное видео на базе компьютерной графики.
Видео, снятое на камеру профессиональную камеру 360°.
Комбинации из видео и компьютерной графики, собранные в единый видео ряд 360°.
Пользователь управляет воспроизведением видео (плей/пауза) или видео запускается в момент, когда пользователь смотрит в очки (с начала или с места, где оно было остановлено, если видео зацикленное).
Выбор между платным и бесплатным вариантами через внешнюю стойку управления, через которую происходит оплата (бесплатное воспроизводится всегда, платное только после оплаты и момента, когда пользователь поднесет глаза к очкам).

Вариант 2. Unity.
Трехмерная компьютерная графика в реальном времени.
Интерактивное взаимодействие на статической панораме: при наведении на объект может происходить мини анимация или небольшой спецэффект.
Любое видео из первого варианта.
Хронометраж любой, стоимость зависит от количества спецэффектов и микровставок.
Управлять контентом можно или по направлению взгляда (пользователь должен посмотреть на что-то) или по нажатию на кнопки управления, расположенные на бинокле.

Вариант 3. Unreal Engine.
Улучшенная трехмерная компьютерная графика в реальном времени. Интерактивные синематики.
Полноценная трехмерная сцена, частично или полностью воссоздающая окружающий мир с реакцией на действия пользователя (например, пользователь может поменять погоду или температуру, или выбрать сезон или включить).
Любые вставки из спецэффектов и анимаций из второго варианта.
Любые панорамные видео из первого варианта.
Хронометраж любой, стоимость зависит от сложности сцены, количества органики (деревьев, кустов, животных, птиц), спецэффектов (туман, солнце, дождь, облака и т.п) и количества мест интерактивного взаимодействия.
Управлять контентом можно или по направлению взгляда (пользователь должен посмотреть на что-то) или по нажатию на кнопки управления, расположенные на бинокле.

Брендирование Бинокуляра VR:

1. Размещение логотипа
2. Подсветка фирменными цветами.
3. Нанесение на плёнку графических элементов.

Техническое обслуживание:

Наши специалисты всегда готовы приехать к Вам для обновления ПО или контента, а также для устранения технических неполадок.
Раз в 3 года мы обновляем составные элементы устройства. Это позволяет Бинокуляру VR всегда оставаться технологически актуальным.

Взаимодействие с Бинокуляром VR:

• Реалистичное погружение в виртуальное пространство.
• Бинокуляр VR готов к работе здесь и сейчас. Без использования гаджетов и приложений.
• Исследование пространства на 360°.
• Перемещение по виртуальному пространству.

Скачать презентацию: Бинокуляр VR.pdf

Стоматология АРдента. Бинокуляр – что это?

В стоматологии, как в ювелирном деле, важна точность, детализация и, конечно, идеальное зрение стоматолога. Это негласное требование, которое напрямую влияет на качество работы. Зубы – это не самый большой орган в человеческом теле, они расположены в труднодоступном месте (полости рта), внутренние поверхности зубов почти не доступны для прямого доступа и для их лечения применяются зеркала или приборы видео-диагностики.

В помощь стоматологу были изобретены различные приборы и приспособления, одним из которых является бинокуляр. По сути, название говорит само за себя, это увеличивающий прибор, надев который стоматолог способен разглядеть мельчайшие детали в полости рта и на поверхности зуба. При помощи бинокуляра можно легко распознать кариес даже в самой начальной его стадии тогда, когда он еще является еле заметным белым пятном. При такой точной диагностики возможно не только предотвратить разрушение зуба, но и укрепить его на начальной стадии разрушения.

Бинокуляр создавался не как прибор для того, чтобы улучшить зрительные способности стоматологов, а для более точной диагностики. Его используют при диагностики допускающей любой визуальный осмотр, без необходимости рентгеновского обследования. Бинокуляр необходим для лечения зубов, выявления кариозных поверхностей, но также он незаменим при любой реставрации зубов. Реставрация зубов – это почти искусство, ведь стоматологу необходимо воссоздать поверхность так, чтобы она ничем не отличалась от натурального зуба, ни по цвету, ни по текстуре, со всеми деталями и бугорками на поверхности реставрируемого зуба. В этом случае бинокуляр играет важную роль в процессе.

Так же бинокуляр широко используют и в имплантологии. В момент имплантации очень важно точная фиксация импланта в костной ткани, поверхности настолько малы, что расчет идет в даже не в миллиметрах, и от того насколько точно стоматолог зафиксирует имплант зависит его приживаемость и дальнейшая служба. При помощи бинокуляра стоматолог может видеть все детали сформированного ложа, рассчитывать уклон и проводить манипуляции по внедрению импланта в полости рта. Бинокуляр хоть и является не самым сложным прибором в стоматологии, но его полезность неоспорима, поэтому он достаточно часто применяется.

определение бинокля по The Free Dictionary

«Должен!» — сказал он наконец, опуская бинокль, — «это все равно, что увидеть старого друга с отрезанным носом, который ждет, чтобы закончить». Когда мы обогнули темный лесной уголок, купались в свежем воздухе и солнечном свете, мы открылись, чтобы увидеть Толпа кораблей на якоре, лежащих в полумиле впереди нас, вероятно, он позвал меня на корме от моей станции на носовой части бака и, переворачивая бинокль в коричневых руках, сказал: «Вы видите этот большой, тяжелый корабль? с белыми нижними мачтами?

Его мощная винтовка была оборудована оптическим прицелом, а также у него был бинокль, который он использовал, когда Тарзан обнаружил его, чтобы отметить эффект своего последнего выстрела или обнаружить новую цель.

Гунн, очевидно удовлетворенный своими наблюдениями, отложил бинокль и снова взял винтовку, вложил приклад в впадину своего плеча и тщательно прицелился.

И Симон Нишиканта оторвался от своей вечной живописи всех цветных изысков моря и неба, подобных тем, что рисуют служанки семинарии, чтобы ему помочь и поднять бизань-такелаж, большую часть его тела, двое ухмыляющихся. матросов с тонкой талией, пока они не хлестали его прямо по перекрестку и не оставили смотреть глазами золотого желания на залитое солнцем море через лучшую пару невыкупленных биноклей, которые когда-либо были заложены в его ломбарды.Пока мы разговаривали, я взял в руки бинокль и смотрел на берег, огибая границы леса с каждой стороны и позади дома. Я схватил свой бинокль, и я могу ответить за это, она не шевелить конечностью, стоя у перил, стройно и прямо, с одной рукой держась за веревку на высоте ее головы, в то время как буксир медленно пронесся мимо нее с давним и глубоким почтением мужчины. — выстрел — щелчок спускового крючка заставил его сменить цвет — но, как он сам сказал бы, он был «довольно опытным преследователем», и с какой-то целью он обыскал огромную долину парой дешевых биноклей. Торнбери вспоминал, что у него был бинокль к любым услугам. «Помимо улучшения впечатлений от зоопарка OKC, программа Binocular Borrow позволит гостям познакомиться с множеством местных видов, обитающих в зоопарке», — сказал Грег Хинью, руководитель зоопарка OKC. Однако, возможно, у вас уже есть пара телескопов в вашем доме, готовых к использованию для наблюдения за ночным небом — эта надежная пара биноклей ». Мы проконсультировались с ведущими специалистами правоохранительных органов, чтобы произвести новые бинокли серии P, и это Благодаря должной осмотрительности была создана бинокулярная линейка, достойная лучших L.Э.

определение бинокля по медицинскому словарю

бинокль

[bin-ok´u-ler]

1. для обоих глаз.

2. с двумя окулярами, как в микроскопе.

Энциклопедия и словарь Миллера-Кина по медицине, сестринскому делу и смежным вопросам здравоохранения, седьмое издание. © 2003 Saunders, принадлежность Elsevier, Inc. Все права защищены.

бин · ок · у · лар

(бин-ок’ю-лар),

Приспособлен к использованию обоих глаз; сказал об оптическом приборе.

[Л. бини, пар, + окулус, глаз]

Farlex Partner Medical Dictionary © Farlex 2012

бинокль

(bə-nŏk′yə-lər, bī-) прил.

1. Относится к обоим глазам, используется ими или задействует оба глаза одновременно: бинокулярное зрение.

2. Имеет два глаза, расположенные для обеспечения стереоскопического зрения.

---

бин · оку · лари · ты (-лэрь-тэ) н.

бин · оку · лар · лы нар.

Медицинский словарь American Heritage® Авторские права © 2007, 2004, компания Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin. Все права защищены.

бинокль

прилагательное Относится к 2 глазам; одновременное использование двух глаз — например, бинокулярное зрение; адаптирован для 2-х глаз, как в бинокулярном микроскопе.

существительное Бинокль — например, оперный бинокль, микроскоп, бинокль.

Медицинский словарь Сегена. © 2012 Farlex, Inc. Все права защищены.

бин · ок · ю · лар

(бин-ок’ю-лар)

Приспособлен к использованию обоих глаз; сказал об оптическом приборе.

[Л. bini, парный, + oculus, eye]

Медицинский словарь для медицинских работников и медсестер © Farlex 2012

бинокль

Относится к обоим глазам или для одновременного использования обоих глаз.

Медицинский словарь Коллинза © Роберт М. Янгсон 2004, 2005

бинокль

, относящийся к использованию обоих глаз в стереоскопическом зрении.

Биологический словарь Коллинза, 3-е изд. © У. Г. Хейл, В. А. Сондерс, Дж. П. Маргам 2005

Бинокль

Оба глаза точно указывают на один и тот же объект.

Медицинская энциклопедия Гейла. Copyright 2008 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

бинокль

Относится к обоим глазам.

---

бинокль

Относится к использованию двух глаз, но без слияния или стереопсиса. Этот термин в основном используется в клинических испытаниях и терапии зрения, когда перед каждым глазом устанавливаются разные призмы.

Миллодот: Словарь оптометрии и визуальных наук, 7-е издание. © 2009 Butterworth-Heinemann

Что такое бинокулярное зрение? — Примеры и преимущества — Видео и стенограмма урока

Преимущества бинокулярного зрения

Один тип зрения лучше другого? Смотря как.Хищные животные, такие как кролики, мелкие птицы, рыбы и олени, как правило, обладают монокулярным зрением. Это связано с тем, что монокулярное зрение обеспечивает гораздо большее поле зрения, что очень полезно для обнаружения хищников. Поскольку глаза находятся по обе стороны головы животных, они могут видеть одновременно в обоих направлениях. Кроме того, используя периферическое зрение или боковые стороны глаза, эти животные также могут видеть спереди и сзади (хотя в этих направлениях часто есть слепые зоны). Итак, кролик может видеть приближающуюся лису справа, змею, прячущуюся в траве слева, и нору, где он может спрятаться перед собой. Поле зрения голубя составляет 340 градусов, а у совы — около 110 градусов.

Однако хищники, такие как кошки, совы, обезьяны и люди, обычно обладают бинокулярным зрением. Поскольку оба глаза расположены на передней части головы, поле зрения уменьшается. Однако бинокулярное зрение позволяет значительно увеличить восприятие глубины, или способность различать расстояние до объекта. Это также позволяет использовать стереопсис или способность видеть в трех измерениях.Stereopsis имеет греческое происхождение и сочетает в себе stere- , что означает «трехмерный», и opsis , что означает «вид».)

Итак, хищники отказываются от широкого поля зрения в обмен на возможность точно определять расстояние до своей добычи. Представьте себе ястреба, который собирается прыгнуть с неба на мышь. Чтобы правильно убить, ему нужно точно знать, как далеко эта мышь.

Стереопсис и 3D-фильмы

Мы только что узнали, что бинокулярное зрение обеспечивает большее восприятие глубины, а также возможность видеть мир в трех измерениях. Так как это работает? С бинокулярным зрением оба ваших глаза фокусируются на одном объекте. Однако, поскольку ваши глаза расположены на расстоянии нескольких дюймов друг от друга, вы видите один и тот же объект под двумя слегка разными углами. Ваш мозг объединяет эти два представления в одно трехмерное изображение.

Вот трюк, чтобы доказать это. Обведите круг большим и указательным пальцами. Найдите объект через комнату от вас и, используя оба глаза, поместите этот объект в центр своего круга. Теперь закройте сначала один глаз, а затем другой.Вы заметите, что объект, кажется, выпрыгивает из круга, когда один из ваших глаз закрыт.

Вы уже поняли, как работают 3D-фильмы? Они используют ваш стереопсис, накладывая на слои два снимка, один лишь слегка смещенный от другого, чтобы имитировать ваше естественное зрение. Вот почему без 3D-очков фильм выглядит размытым. Линзы специальных очков фильтруют визуальную информацию, так что ваш правый глаз видит только изображение со смещением вправо, а левый глаз — только изображение со смещением влево. Затем ваш мозг переводит эту информацию в одно трехмерное изображение. Вуаля! 3D фильм!

Резюме урока

Хищники, включая людей, как правило, имеют бинокулярное зрение . У животных с бинокулярным зрением глаза находятся на передней части головы, и они используют оба глаза, чтобы сосредоточиться на одном изображении или объекте. Бинокулярное зрение имеет недостаток меньшего поля зрения, но преимущество гораздо большего восприятия глубины или способности различать расстояние до объекта.Бинокулярное зрение также позволяет использовать стереопсис , или способность видеть мир в трех измерениях.

Хищные животные обычно имеют монокулярное зрение . У животных с таким зрением глаза расположены по бокам головы, и они могут одновременно фокусироваться на двух отдельных визуальных образах. Это позволяет им иметь большое поле зрения, но очень мало восприятия глубины.

границ | Что такое бинокулярное несоответствие?

Введение: пространственная информация

Стереоскопическое зрение дает важную информацию о пространственной структуре окружающего мира. Эти два глаза дают в значительной степени похожие оптические изображения, но с немного разных точек обзора. Возникающие в результате небольшие расхождения между двумя монокулярными изображениями представляют собой визуально важную информацию, недоступную ни на одном из изображений отдельно. Бинокулярная зрительная система чрезвычайно чувствительна к этой стереоскопической информации. Но что такое бинокулярное несоответствие? Дело не в терминологии, а во входной информации. Идентификация ввода необходима для определения того, как этот ввод обрабатывается.

Одним из аспектов этой проблемы является «проблема соответствия» — для идентификации соответствующих пространственных элементов в двух монокулярных изображениях (Julesz, 1960, 1971; Marr and Poggio, 1976, 1979). Природа и важность этой проблемы были подчеркнуты элегантными экспериментами Джулеса со стереограммами со случайными точками. Эти случайные текстуры содержат большое количество идентичных элементов с бесчисленным количеством потенциальных бинокулярных соответствий и различий. Очевидно, что соответствующие признаки изображения не могут быть отдельными текстурными элементами.Совместные визуальные взаимодействия между локальными элементами текстуры на гладких поверхностях кажутся необходимыми для стереопсиса, как подчеркивали Джулес (1960, 1971) и Марр и Поджио (1976, 1979). Продолжаются исследования визуальных процессов, которые приводят к соответствию (Blake and Wilson, 2011).

Однако, помимо проблемы соответствия, бинокулярное несоответствие включает представление пространственной структуры. Пространственные положения соответствующих характеристик изображения часто представляются относительно гипотетических анатомически определенных координат сетчатки; и несоответствие представлено как бинокулярная разница в этих координатах.По определению, эти координаты сетчатки не зависят от структуры оптического изображения.

Это пространственное представление поддается проверке с помощью правдоподобных альтернативных гипотез. В данной статье рассматриваются свидетельства пространственной структуры бинокулярного несоответствия. Статьи Lappin and Craft (1997, 2000) и Lappin et al. (2011) также актуальны.

Как описано Lappin et al. (2011) два психофизических критерия для определения информации для зрения — это разрешение и инвариантность . Разрешение предполагает точность распознавания, ограниченную изменчивостью. Короче говоря, что лучше всего видят два глаза? Информация и геометрическая структура также определяются инвариантностью , — группами преобразований условий наблюдения (например, положения обзора и освещенности), при которых они остаются неизменными. Такая инвариантность проверяется экспериментально.

Интенсивность изображения и визуальное пространство

Эффект жалюзи

Несколько явлений заставляют пересмотреть бинокулярное неравенство.Одним из мотивов является «эффект жалюзи» (сокращенно VBE), когда дихоптические различия интенсивности вертикальных решеток с неразличимыми краями производят воспринимаемое изменение наклона трехмерной поверхности. Судя по всему, в пространственном неравенстве нет необходимости.

Cibis и Haber (1951), Ogle (1962) и Howard and Rogers (2002) предполагают, что VBE не требует пересмотра теорий стереоскопического зрения: паттерны интенсивности монокуляра могут влиять на сигналы пространственного положения — потому что рассеяние света или нелинейная визуальная передача сигналов могут влиять на пространственное неравенство.

Обширные исследования Filley et al. (2011), Hetley and Stine (2011) и Dobias and Stine (2012), однако, ясно демонстрируют, что VBE происходит из несопоставимых интенсивностей, а не из пространственных положений. Несопоставимая интенсивность и положение кромок аддитивно влияют на воспринимаемую глубину; и эти два неравенства могут нейтрализовать друг друга.

VBE также согласуется с другими экспериментальными доказательствами того, что различия в яркости и затенении поверхности способствуют восприятию трехмерной структуры (Bülthoff and Mallot, 1988; Norman et al. , 1995; Тодд и др., 1997; Vuong et al., 2006; Нефс, 2008). Структура поверхности влияет на бинокулярное неравенство как в пространстве, так и в затенении. VBE — одно из нескольких свидетельств того, что зрение использует оба измерения информации.

Совместимость интенсивности изображения и пространственного положения

Структура изображения монокуляра включает пространственные вариации интенсивности. Независимо от представления физических размеров, пространство , и интенсивность , визуально не являются независимыми.

Пространственное положение данного оптического элемента (например, края) может быть представлено относительно независимого опорного кадра или топологически относительно окружающей структуры изображения. Примеры обоих подходов распространены в науке о зрении. Концепция бинокулярного несоответствия часто включает интуитивное представление о пространстве как независимом от объектов и паттернов, которые оно содержит. Интуитивно анатомия сетчатки может предоставить такие пространственные координаты.

В качестве альтернативы топология пространственных отношений в данной точке может быть описана несколькими способами.Топологические параметры включают (а) сложность (количество точек или регионов), (б) размерность и (в) масштаб (размер окрестности).

Знакомое топологическое описание — анализ Фурье. Спектр мощности Фурье включает корреляции между контрастами изображений в парах точек. Фазовый спектр Фурье определяет относительные положения различных длин волн, включая отношения между тройками точек (Yellott, 1993). Фазовый спектр важен для большинства аспектов структуры видимого изображения, включая стереопсис (Piotrowski and Campbell, 1982; Smallman and McLeod, 1994; DeAngelis et al., 1995; Блейк и Уилсон, 2011). Спектры мощности и фазы трансляционно-инвариантны. Также не требуются координаты сетчатки.

Другое топологическое описание основано на дифференциальной геометрии. Кендеринк и ван Доорн (1976, 1992a, b, 1997) и Кендеринк (1986, 1990) в основном ответственны за разработку дифференциальной геометрии структуры изображения.

Пространственная структура интенсивности изображения предоставляет видимую информацию об изменениях ориентации поверхности относительно направления обзора и освещения.Бесчисленные иллюстрации можно найти в литературе по затенению изображений в фотографии, живописи, компьютерном зрении и науке о зрении (например, Koenderink and van Doorn, 2004). Очевидно, что VBE также иллюстрирует такие эффекты.

VBE показывает, что несоответствие положения сетчатки не является необходимым для стереопсиса. Другие эксперименты, рассмотренные ниже, показывают, что различных положений сетчатки также недостаточно.

Предполагаемый наклон поверхности неточный

Воспринимаемая глубина в VBE кажется меньше, менее убедительной и менее надежной, чем глубина из разных пространственных положений.

Неужели стереопсис просто нечувствителен к различиям в интенсивности? На самом деле бинокулярное зрение кажется весьма чувствительным к различиям дихоптического контраста; и эти различия в контрасте влияют на воспринимаемое пространственное положение в бинокулярно слитых изображениях (Ding and Sperling, 2006).

Одним из источников переменного воспринимаемого наклона поверхности в VBE является то, что различия в дихоптической интенсивности имеют два дополнительных эффекта восприятия — на яркость бинокля, а также на вращение глубины (Hetley and Stine, 2011).Хетли и Стайн (2011) обнаружили, что относительные величины этих двух эффектов различались для разных наблюдателей и условий, но комбинированный эффект был относительно постоянным.

Еще одно ограничение VBE состоит в том, что наклон поверхности в любом случае надежно не воспринимается — из-за бинокулярного несоответствия, структуры от движения, затенения изображения, текстуры или другой информации. Это ограничение восприятия неудивительно: информация об ориентации поверхности обязательно зависит от положения наблюдателя.Экспериментальные доказательства неточности стереоскопического восприятия наклона рассмотрены ниже (Раздел «Наклон стереоскопической поверхности неточен»).

Стереоскопическое восприятие глубины

Чтобы идентифицировать входную информацию для стереопсиса, можно работать в обратном направлении от перцептивного выхода к оптическому входу: какая структура бинокулярного несоответствия необходима и достаточна для глубокого восприятия структур окружающей среды?

Эта стратегия иллюстрирует анализ средств и целей (Simon, 1996) и метод Гибсона (1966) в статье «Чувства, рассматриваемые как системы восприятия. Этот метод широко используется в инженерии, но он отличается от того, чтобы начинать с предполагаемого входа в сетчатку. Проблема с традиционным подходом «сначала ввод» состоит в том, что бинокулярная диспаратность и оптическая информация могут быть представлены разными способами. Однако для стереоскопического восприятия достаточно нескольких изображений.

Стереопсис не является необходимым для восприятия трехмерного мира, но визуальное восприятие со стереопсисом намного четче, чем без него. Различия в восприятии со стереопсисом и без него субъективно глубоки, как описано Оливером Саксом («Stereo Sue», в The mind’s eye , Sacks, 2010) и Брюсом Бриджманом (http: // www.bbc.com/future/story/20120719-awoken-from-a-2d-world).

Кроме того, стереопсис значительно улучшает пространственную остроту. Пороги остроты зрения для бинокулярно несопоставимых относительных позиций составляют около 25% от пороговых значений для тех же паттернов без несоответствия (Берри, 1948; Вестхаймер и Макки, 1979; Лаппин и Крафт, 2000).

Какова же тогда структура стереоскопического восприятия? Является ли глубина визуально созданным третьим измерением? Это обычная интуиция, но не единственная возможность.

В качестве альтернативы стереоскопическое пространство и глубина могут быть получены из видимых отношений между объектами. Возможны несколько гипотез о примитивной визуальной топологии воспринимаемого пространства.

Экспериментальные исследования показывают, что форма поверхности является элементарным визуальным свойством. С традиционной точки зрения этот вывод очень противоречит интуиции. Похоже, что объектные структуры более высокого порядка происходят из более простых визуальных сигналов.

Современное понимание визуальной роли поверхностей и формы поверхностей в основном принадлежит Кендеринку и ван Доорну (1992a, b, 1997) и Кендеринку (1990).Основные теоретические результаты включают в себя: (1) Поверхности объектов окружающей среды и их изображения на сетчатке представляют собой двумерные многообразия, описываемые в любой точке пространственными производными в двух основных ортогональных направлениях. (2) Дифференциальные структуры поверхностей окружающей среды и поля бинокулярного несоответствия их изображений приблизительно изоморфны. (3) Информация об изображении о форме локальной поверхности дается дифференциальной структурой 2-го порядка полей изображения бинокулярной диспаратности и параллакса движения, которые определяют соотношение минимальной и максимальной кривизны в каждой позиции.(4) Информация изображения 2-го порядка о форме локальной поверхности может быть оценена напрямую, без предварительной оценки свойств более низкого порядка, таких как глубина или ориентация поверхности. (5) Вариации формы локальной поверхности не зависят от глубины, наклона и кривизны.

Прежде чем исследовать экспериментальные данные, рассмотрите альтернативные гипотезы о воспринимаемых абсолютных и относительных глубинах.

Абсолютные глубины отдельных точек не определены визуально

Простейший пространственный примитив — это отдельная точка.Пространственное положение и бинокулярные различия точек могут быть визуально определены анатомией сетчатки. Это обычное интуитивное представление.

Тем не менее, единственная точка обычно считается стереоскопически неоднозначной без точки отсчета при фиксации (Howard and Rogers, 2002).

Бинокулярное выравнивание двух систем координат сетчатки проблематично, поскольку выравнивание существенно зависит от направления и расстояния взгляда — см. Howard and Rogers (1995, 2002).Выравнивание также нарушается несопоставимыми движениями глаз (Steinman et al., 1985; Ferman et al., 1987; Collewijn and Erkelens, 1990).

Несмотря на эти несовпадения, воспринимаемая трехмерная структура мира обычно кажется постоянной при изменении направления взгляда и расстояния. Эта стабильность восприятия противоречит гипотезе о том, что стереоскопическая глубина определяется положением сетчатки. Более того, пороги стереоскопической резкости для относительного положения устойчивы при несопоставимых движениях монокулярных изображений (Westheimer and McKee, 1978; Steinman et al., 1985; ван Ээ и Эркеленс, 1996; Лаппин и Крафт, 1997, 2000). Таким образом, стереоскопическая глубина не может происходить из-за различий в положениях отдельных точек сетчатки глаза.

Воспринимаемая разница в глубине неточна

Альтернативная гипотеза состоит в том, что стереопсис обеспечивает восприятие разницы глубины между парами точек.

Разделение сетчатки между двумя точками и связанное с ним бинокулярное несоответствие не зависит от места фиксации. Но соотношение между парным несоответствием изображения и различием физической глубины все же зависит от расстояния объектов от наблюдателя.Когда расстояние обзора, D, , велико по сравнению с межглазным разделением, I , тогда для данного несоответствия (при попарном разделении) ∂ соответствующая разница глубин, Δd , увеличивается примерно с увеличением площадь обзора:

Δd≈ (D2 / I) ∂ (1)

Это сильное влияние расстояния просмотра является фундаментальным ограничением попарного неравенства. Как и ожидалось, воспринимаемая разница в глубине ненадежна.

Исследования McKee et al. (1990) и Norman et al. (2008) обнаружили, что воспринимаемая разница в глубине между двумя объектами была неточной, что было количественно определено с помощью больших фракций Вебера. McKee et al. (1990) обнаружили, что пороги стереоскопической разницы глубин примерно в 3-5 раз выше, чем пороги для разделения одних и тех же стимулов в монокуляр. Norman et al. (2008) обнаружили аналогичную неточность с долями Вебера (коэффициент вариации = SD / M ) ∼22%. В отличие от этого, дроби Вебера для простого определения глубины меньше 0.5% (например, Lappin and Craft, 1997, 2000).

Стереоскопический наклон поверхности неточный

Koenderink и van Doorn (1976) и Koenderink (1986) показали, что наклон поверхности влияет на компонент «деформации» пространственных производных 1-го порядка поля бинокулярного несоответствия, включая несопоставимые формы треугольных участков поверхности. Компонент деформации инвариантен с перемещением, расширением и вращением изображения, но он меняется в зависимости от направления и расстояния просмотра (см. Howard and Rogers, 2002, гл.21). Соответственно, воспринимаемый наклон поверхности неоднозначен.

Наклонное обнаружение также является анизотропным, потому что глаза разделены по горизонтали, с большей чувствительностью к вертикальным, чем к горизонтальным градиентам диспаратности (Rogers and Graham, 1983; Gillam and Ryan, 1992).

Предсказуемая ненадежность наклонных различений была обнаружена экспериментально (например, Todd et al., 1995). Однако текущие доказательства ограничены: часто не сообщается о достоверности суждений; расстояние просмотра и контекст часто постоянны; а градиенты диспаратности обычно зависят от градиентов текстуры и другой информации.

Эксперименты Norman et al. (2006, 2009) обнаружили, что стереопсис очень мало добавляет к ограниченной точности оценок наклона, основанных на текстуре, относительном движении и затенении. Поверхности в обоих исследованиях были видны на постоянном расстоянии; и суждения были бы менее точными при различных расстояниях просмотра.

Крутые уклоны поверхности может быть трудно различить или даже обнаружить, когда несоответствие изменяется слишком сильно на слишком маленькой площади. Филиппини и Бэнкс (2009) оценили стереоскопическое обнаружение больших градиентов глубины с использованием случайных точек зубчатых поверхностей в шуме.Пороговые значения сигнал / шум для обнаружения на поверхности быстро росли при соотношениях несоответствия / разделения выше 1,0, как и предсказывали модели взаимной корреляции.

Другие эксперименты, однако, показали, что изменения глубины на гладких поверхностях более заметны, чем предсказывает модель взаимной корреляции. Алленмарк и Рид (2010) обнаружили, что большие изменения глубины были так же заметны на гладких синусоидальных поверхностях, как и на прямоугольных. Norman et al. (1991) обнаружили очень точное различение гладкости поверхности , превышающее предсказания взаимной корреляции или других линейных моделей.

Форма поверхности — примитив восприятия

Наблюдатели могут различать очень небольшие вариации формы поверхности — с большей точностью, чем различение глубины или наклона, и инвариантны при случайных возмущениях глубины и наклона (например, van Damme and van de Grind, 1993; Todd et al. , 1996 , 1997; Perotti et al., 1998; Lappin and Craft, 2000; Todd, 2004; Lappin et al., 2011).

Norman et al. (1991) обнаружили точное восприятие гладкости поверхности. Поверхности треугольной волны с произвольными точками, разрывные в своих экстремумах, отличались от очень похожих гладких поверхностей (основная + 3-я гармоника треугольной волны) с небольшой кривизной в экстремумах.Распознавание гладкости было более точным, чем обнаружение различий в спектрах мощности Фурье. Таким образом, стереоскопическое восприятие дает искривленные поверхности (структура 2-го порядка), а не глубины или наклоны.

Распознавание форм более надежно и не зависит от воспринимаемых различий глубины (van Damme and van de Grind, 1993; Todd et al., 1996, 1997; Perotti et al., 1998; Todd, 2004). Таким образом, гладкая форма поверхности является фундаментальным визуальным свойством, которое не зависит от воспринимаемой глубины или наклона.

Бинокулярное неравенство

Что стереоскопическое восприятие говорит нам о бинокулярном несоответствии, входной информации для стереоскопического зрения?

Несоответствие влияет на структуру изображения

Первый принцип заключается в том, что стереоскопический ввод включает несопоставимые структуры изображения, а не несопоставимые положения сетчатки. Стереоскопическая сверхострость (разрешение выше, чем плотность фоторецепторов глаза, функция рассеяния точки и предел дифракции) устойчива при случайных возмущениях положения изображения сетчатки в каждом глазу (разделы Абсолютные глубины отдельных точек не определены визуально, а форма поверхности является перцептивным примитивом) .Таким образом, пространственные положения монокуляра визуально определяются относительно окружающего изображения.

Неравномерность связана с формой поверхности

Стереоскопическое зрение напрямую зависит от формы поверхностей окружающей среды (форма поверхности сечения является примитивом восприятия). Форма поверхности распознается более надежно, чем кажущиеся более простые свойства; и повышенная острота зрения формы поверхности сохраняется при случайных возмущениях неравенств более низкого порядка, связанных с относительной глубиной и наклоном (Norman et al., 1991; Перотти и др., 1998; Лаппин и Ремесло, 2000).

Стереоскопическое восприятие формы поверхности возможно из-за структурных соответствий между поверхностями окружающей среды и бинокулярных различий, включая пространственные производные 2-го порядка (Koenderink and van Doorn, 1992a; Lappin and Craft, 2000; Todd, 2004; Lappin et al. , 2011) .

Неравномерность структуры изображения 2-го порядка

«Дифференциальная структура 2-го порядка» бинокулярной диспаратности проще, чем может показаться на первый взгляд.Соответствующая структура — это просто радиальная симметрия окрестности вокруг каждой локальной точки изображения. Несопоставимые бинокулярные изображения поверхности отличаются деформацией этой симметрии. Качественная форма этой локальной деформации изображения соответствует форме локальной поверхности, инвариантной с положением наблюдателя.

На рисунке 1 показаны эти деформации изображения для каждой из возможных форм поверхности. Как можно видеть, эти стереодеформации соответствуют слева направо локальным изображениям плоскости, горизонтального цилиндра, вертикального цилиндра, эллипсоида и седла, что определяется относительными величинами двух основных кривизны (горизонтальной и вертикальной в данном случае). иллюстрацию).Эти узоры демонстрируют качественные возможности для гладких поверхностей.

РИСУНОК 1. Схематические формы деформаций изображения, вызванные вращением точки обзора круглого участка поверхности вокруг его центральной вертикальной оси. Направление вращения и вогнутость по сравнению с выпуклостью неоднозначны. Формы слева: плоская (0 кривизна), параболическая (0 кривизна по одной оси), параболическая , эллиптическая (с одинаковым знаком кривизны по обеим осям) и гиперболическая . (противоположные знаки кривизны по двум осям; иллюстрация из Lappin and Craft, 2000, рисунок 3, стр.14. Авторское право 2000 г. Американской психологической ассоциации. Печатается с разрешения автора).

Рисунок 2 демонстрирует устойчивую визуальную чувствительность к плавным изменениям этих локальных структурных различий на изображениях поверхностей произвольной формы. Информация об изображении о форме локальной поверхности сохраняется при значительных изменениях глобального несоответствия, вызванных вращением, расширением или сдвигом плоскости изображения, как показано на средней и нижней панелях. Как и в большинстве стереограмм со случайными элементами, случайные интенсивности в этих образцах не зависят от формы поверхности и бинокулярного несоответствия; но здесь и глубина, и интенсивность меняются плавно, без резких граней.В отличие от большинства естественных изображений, затенение не связано с формой поверхности; и интенсивности не различаются.

РИСУНОК 2. Стерео-иллюстрации воспринимаемой формы на основе бинокулярного несоответствия, инвариантной при глобальных преобразованиях изображения посредством двумерного вращения и сдвига. Форма и заливка случайны и независимы друг от друга. Вверху: неискаженное стерео, правое изображение повернуто по глубине вокруг вертикальной оси примерно на 5 °. В центре: правое изображение повернуто примерно на 7 °. Внизу: правое изображение расширено и сжато примерно на 7% по ортогональным осям («чистый сдвиг»).Левое изображение идентично во всех трех парах. (Иллюстрация из Lappin et al., 2011, рис. 10, стр. 2368. Авторское право 2011 г., Психономическое общество. Повторное использование этой иллюстрации с любезного разрешения Springer Science + Business Media.)

Бинокулярное неравенство при эффекте венецианской слепоты

VBE включает воспринимаемое вращение вертикальных полос. Такие плоские вращения обычно вызывают двустороннее симметричное расширение или сжатие горизонтального масштаба, как показано слева на Рисунке 1.Изменение горизонтального распределения относительной интенсивности может иметь аналогичный эффект на зрительные нейроны, реагирующие на лево-правый баланс окружающей стимуляции. Воспринимаемое вращение кажется правдоподобным и понятным результатом этого несоответствия изображения.

Как отмечают Добиас и Стайн (2012), объяснение направления воспринимаемого вращения не сразу очевидно. Затенение изображения от отражающих поверхностей зависит от направления освещения, а также от ориентации поверхности. Однако для особых случаев с ламбертовским затенением (равным рассеянием во всех направлениях), излучающими поверхностями и поверхностями, освещенными сзади, интенсивность изображения выше, когда поверхность перпендикулярна направлению взгляда. Таким образом, ориентация поверхности может казаться более перпендикулярной (и, следовательно, расширенной) к глазу с большей относительной интенсивностью или контрастом.

Как правило, стереоскопически воспринимаемые поверхности возникают из-за бинокулярных различий структур изображения более высокого порядка. Для зрительной системы пространственное положение и интенсивность являются взаимосвязанными измерениями. Относительное пространственное положение подразумевает относительную интенсивность. Оба структурированы по поверхностям, и оба содержат информацию о структуре поверхности, а не о глубине как таковой.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Алленмарк, Ф., и Рид, Дж. С. А. (2010). Обнаруживаемость решеток несоответствия синусоидальной и прямоугольной формы: проблема для современных моделей восприятия глубины. J. Vis. 10, 1–16. DOI: 10.1167 / 10.8.17

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Cibis, P.А., и Хабер, Х. (1951). Ансиопия и восприятие пространства. J. Opt. Soc. Являюсь. 41, 676–683. DOI: 10.1364 / JOSA.41.000676

CrossRef Полный текст

Коллевейн, Х., и Эркеленс, К. Дж. (1990). «Бинокулярные движения глаз и восприятие глубины», в книге «Движения глаз и их роль в зрительных и когнитивных процессах», изд. . Ковлер (Амстердам: Elsevier), 213–261.

ДеАнджелис, Г. К., Охзава, И., и Фриман, Р. Д. (1995). Нейронные механизмы, лежащие в основе стереопсиса: как простые клетки зрительной коры кодируют бинокулярное несоответствие? Восприятие 24, 3–31.DOI: 10.1068 / p240003

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Ферман, Л., Коллевейн, Х., Янсен, Т. К., и Ван ден Берг, А. В. (1987). Стабильность взгляда человека в горизонтальном, вертикальном и торсионном направлениях во время произвольных движений головы оценивается с помощью метода трехмерной склеральной индукционной катушки. Vision Res. 27, 811–828. DOI: 10.1016 / 0042-6989 (87)-2

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Гибсон, Дж.Дж. (1966). Чувства, рассматриваемые как системы восприятия. Бостон: Houghton Mi in.

Гиллам Б. и Райан К. (1992). Перспектива, несоответствие ориентации и анизотропия в стереоскопическом наклонном восприятии. Восприятие 21, 427–439. DOI: 10.1068 / p210427

CrossRef Полный текст

Ховард И. П. и Роджерс Б. Дж. (1995). Бинокулярное зрение и стереопсис. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

Ховард И. П. и Роджерс Б.J. (2002). Видеть глубже, Т. 2: Восприятие глубины . Торонто: I Porteous.

Джулес, Б. (1960). Бинокулярное восприятие глубины компьютерных образов. Bell Sys. Tech. J. 39, 1125–1162. DOI: 10.1002 / j.1538-7305.1960.tb03954.x

CrossRef Полный текст

Джулес, Б. (1971). Основы циклопического восприятия. Чикаго: Издательство Чикагского университета.

Кендеринк, Дж. Дж. (1986). Оптический поток. Vision Res. 26, 161–180. DOI: 10.1016 / 0042-6989 (86)-7

CrossRef Полный текст

Кендеринк, Дж. Дж. (1990). Твердая форма. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

Кендеринк, Дж. Дж., И ван Дорн, А. Дж. (1976). Геометрия бинокулярного зрения и модель стереопсиса. Biol. Кибер. 21, 29–35. DOI: 10.1007 / BF00326670

CrossRef Полный текст

Кендеринк, Дж. Дж., И ван Дорн, А. Дж. (1992a). Оптический поток второго порядка. J. Opt.Soc. Являюсь. А 9, 530–538. DOI: 10.1364 / JOSAA.9.000530

CrossRef Полный текст

Кендеринк, Дж. Дж., И ван Дорн, А. Дж. (1992b). Шкалы формы и кривизны поверхности. Изображение Vis. Комп. 10, 557–564. DOI: 10.1016 / 0262-8856 (92)

-F

CrossRef Полный текст

Кендеринк, Дж. Дж., И ван Дорн, А. Дж. (1997). Общая билинейная задача оценки калибровки. Внутр. J. Comp. Vis. 23, 217–234. DOI: 10.1023 / A: 1007971132346

CrossRef Полный текст

Кендеринк, Дж.Дж., И ван Дорн А. Дж. (2004). «Форма и затенение», в The Visual Neurosciences , ред. Л. Чалуппа и Дж. С. Вернер (Кембридж, Массачусетс: MIT Press), 1090–1105.

Лаппин, Дж. С., и Крафт, В. Д. (1997). Определение и обнаружение бинокулярного несоответствия. Vision Res. 37, 2953–2974. DOI: 10.1016 / S0042-6989 (97) 00091-6

CrossRef Полный текст

Марр Д. и Поджио Т. (1976). Совместное вычисление стерео диспаратности. Наука 194, 283–287.DOI: 10.1126 / science.968482

CrossRef Полный текст

Марр Д. и Поджио Т. (1979). Вычислительная модель стереозрения человека. Proc. Royal Soc. London B Biol. Sci. 204, 301–328. DOI: 10.1098 / rspb.1979.0029

CrossRef Полный текст

Макки, С. П., Леви, Д. М., и Боун, С. Ф. (1990). Неточность стереопсиса. Vision Res. 30, 1763–1779. DOI: 10.1016 / 0042-6989 (90) -H

CrossRef Полный текст

Норман, Дж.Ф., Крэбтри, К. Э., Бартоломью, А. Н., и Феррелл, Е. Л. (2009). Старение и восприятие наклона на основе оптической текстуры, параллакса движения и бинокулярного несоответствия. Attent. Восприятие. Психофизика. 71, 116–130. DOI: 10.3758 / APP.71.1.116

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Норман, Дж. Ф., Норман, Х. Ф., Крафт, А. Э., Уолтон, К. Л., Бартоломью, А. Н., Бертон, К. Л. и др. (2008). Стереопсис и старение. Vision Res. 48, 2456–2465.DOI: 10.1016 / j.visres.2008.08.008

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Норман Дж. Ф., Тодд Дж. Дж. И Филлипс Ф. (1995). Восприятие ориентации поверхности от нескольких источников оптической информации. Percept. Психофизика. 57, 629–636. DOI: 10.3758 / BF03213268

CrossRef Полный текст

Норман, Дж. Ф., Тодд, Дж. Т., Норман, Х. Ф., Клейтон, А. М., и Макбрайд, Т. Р. (2006). Визуальное различение локальной структуры поверхности: наклона, наклона и кривизны. Vision Res. 46, 1057–1069. DOI: 10.1016 / j.visres.2005.09.034

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Огл, К. (1962). «Оптическое ощущение пространства», в The Eye , Vol. 4, изд. Х. Дэвсон (Нью-Йорк: Academic Press), 302–303.

Перотти В. Дж., Тодд Дж. Т., Лаппин Дж. С. и Филлипс Ф. (1998). Точность кривизны поверхности от оптического движения. Percept. Психофизика. 60, 377–388. DOI: 10.3758 / BF03206861

CrossRef Полный текст

Пиотровский, Л.Н. и Кэмпбелл Ф. У. (1982). Демонстрация визуальной важности и гибкости пространственно-частотной амплитуды и фазы. Восприятие 11, 337–346. DOI: 10.1068 / p110337

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Роджерс, Б. Дж., И Грэм, М. Э. (1983). Анизотропия восприятия трехмерных поверхностей. Наука 221, 1409–1411. DOI: 10.1126 / science.6612351

CrossRef Полный текст

Мешки, О.(2010). Глаз разума . Нью-Йорк: Кнопф.

Саймон, Х. А. (1996). Науки об искусстве , 3-е изд. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

Смоллмен, Х. С., и МакЛеод, Д. И. А. (1994). Корреляция неравенства размера в пороге контрастности стереоскопического изображения. J. Opt. Soc. Являюсь. А 11, 2169–2183. DOI: 10.1364 / JOSAA.11.002169

CrossRef Полный текст

Стейнман, Р. М., Левинсон, Дж. З., Коллевейн, Х., и ван дер Стин, Дж. (1985).Зрение при наличии известного естественного движения изображения сетчатки. J. Opt. Soc. Являюсь. А 2, 226–233. DOI: 10.1364 / JOSAA.2.000226

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

Тодд, Дж. Т., Кендеринк, Дж. Дж., Ван Дорн, А. Дж., И Капперс, А. М. (1996). Влияние изменения условий просмотра на воспринимаемую структуру плавно изогнутых поверхностей. J. Exp. Psychol. Гм. Восприятие. Выполнять. 22, 695–706.

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст

Тодд, Дж.Т., Норман Дж. Ф., Кендеринк Дж. Дж. И Капперс А. М. Л. (1997). Влияние текстуры, освещения и отражательной способности поверхности на стереоскопическое восприятие формы. Восприятие 26, 807–822. DOI: 10.1068 / p260807

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

ван Дамм, В. Дж., И ван де Гринд, В. А. (1993). Активное зрение и определение трехмерной формы. Vision Res. 33, 1581–1587.

van Ee, R., and Erkelens, C.Дж. (1996). Устойчивость бинокулярного восприятия глубины при движении головы и глаз. Vision Res. 36, 3827–3842. DOI: 10.1016 / 0042-6989 (96) 00103-4

CrossRef Полный текст

Вестхаймер, Г., и Макки, С. П. (1978). Стереоскопическая резкость движущихся изображений сетчатки. J. Opt. Soc. Являюсь. 68, 45–455. DOI: 10.1364 / JOSA.68.000450

CrossRef Полный текст

Вестхаймер, Г. , и Макки, С. П. (1979). Какая предварительная однократная обработка необходима для стереопсиса? Инвест.Офтальмол. Vis. Sci. 18, 893–912.

Pubmed Реферат | Pubmed Полный текст

Йеллотт, Дж. И. младший (1993). Последствия однозначности корреляции для статистики текстур и гипотезы Жюлеша. J. Opt. Soc. Являюсь. А 10, 777–793. DOI: 10.1364 / JOSAA.10.000777

CrossRef Полный текст

Бинокулярное зрение | Современная оптометрия

Зрительная система человека представляет собой сложную сеть, включающую глаз, глазные нервы и ключевые области мозга, обрабатывающие визуальную информацию.В большинстве случаев мы используем информацию обоих глаз для создания единого визуального образа. Эта способность сводить информацию от обоих глаз называется бинокулярным зрением. В некоторых случаях глаза не могут плавно объединить визуальную информацию в связное изображение. Мы можем оценить зрение, чтобы определить, есть ли проблемы с бинокулярным зрением, требующие дальнейшего ухода.

Как работает бинокулярное зрение?

В отличие от некоторых других животных, глаза человека расположены на передней части лица, что обеспечивает бинокулярное зрение.У каждого глаза есть поле зрения, то есть область, которую можно увидеть, закрыв один глаз. Центры поля зрения глаз перекрываются друг с другом, хотя визуальная информация на периферии может быть обнаружена только одним глазом. Эта информация передается в область мозга в задней части головы, которая синтезирует перекрывающуюся визуальную информацию для создания единого скоординированного изображения.

Бинокулярное зрение и восприятие глубины

Одна из причин, по которой бинокулярное зрение так важно, заключается в том, что оно позволяет нам воспринимать глубину и взаимосвязь между объектами.Каждый глаз видит немного разную пространственную информацию и передает эти различия в мозг. Затем мозг использует расхождения между двумя глазами, чтобы оценить расстояние и глубину. Результатом является способность видеть трехмерное изображение и различать отношения между объектами. Восприятие глубины технически называется стереопсисом или стереоскопическим зрением.

Причины проблем бинокулярного зрения

Если глаза больше не могут сохранять свое правильное положение или фокусироваться на одном и том же объекте, возникают проблемы с бинокулярным зрением.В случае косоглазия или косоглазия глаза не выровнены должным образом, и один из них отклоняется от своего нормального положения. Косоглазие приводит к тому, что мозг испытывает трудности с синтезом визуальных изображений из каждого глаза, что приводит к нарушению бинокулярного зрения и восприятия глубины. Амблиопия , или «ленивый глаз», — еще одно заболевание, которое вызывает проблемы с бинокулярным зрением. Амблиопия возникает, когда мозг игнорирует информацию, поступающую от одного глаза, что влияет на восприятие глубины и другие зрительные способности.

К счастью, большинство проблем с бинокулярным зрением легко решаются с помощью очков, терапии зрения или хирургического вмешательства. Ежегодное тщательное обследование оптометрии, особенно в детстве, когда зрительная система продолжает развиваться, имеет важное значение для выявления этих проблем со зрением. Мы можем порекомендовать варианты лечения, которые исправляют или решают проблемы с бинокулярным зрением.

Binocular Disparity — обзор

Stereovision

Поскольку наши глаза находятся на расстоянии 5–6 см друг от друга, изображения, проецируемые на сетчатку, немного отличаются. Эта разница в изображениях является признаком глубины, называемой бинокулярной диспаратностью, которая позволяет ощутить глубину в процессе стереозрения.Этот процесс объединяет соответствующие функции в каждом изображении сетчатки в единое представление, которое включает информацию о расстоянии от зрителя.

Обычно мы не осознаем, что наши глаза содержат разные изображения одной и той же сцены, но это легко продемонстрировать. Держите указательный палец каждой руки в вертикальном положении прямо перед носом, при этом один палец должен находиться на расстоянии около 20 см (9 дюймов), а другой палец — на расстоянии около 40 см (18 дюймов). Теперь сфокусируйте взгляд на более удаленном пальце и по очереди закрывайте и открывайте каждый глаз.При этом будет казаться, что ближайший палец перепрыгивает с одной стороны более дальнего пальца на другую. Если теперь вы вместе откроете оба глаза, то увидите, что на самом деле есть два изображения ближайшего пальца. Это бинокулярное несоответствие, которое позволяет точно воспринимать глубину. Чем больше расстояние по горизонтали между соответствующими изображениями одного и того же объекта в двух глазах (два изображения более близкого пальца в этой демонстрации), тем больше будет его воспринимаемое расстояние от объекта, который в данный момент находится в центре ямки в оба глаза (дальний палец).

Положения объекта на двух изображениях сетчатки систематически связаны с расстоянием от объекта до объекта, который в данный момент находится в центре двух изображений в каждом глазу. По сравнению с лучами света, которые проецируются от фиксированного объекта к центру каждой сетчатки, свет от объекта, который находится ближе к зрителю, будет немного падать справа от центра в левом глазу и слева от центра в правый глаз (это называется перекрестным несоответствием). Свет от объекта, который находится дальше от фиксированного объекта, будет делать противоположное, слегка падая слева от центра в левом глазу и справа от центра в правом глазу (нескрещенное несоответствие).Для любого фиксированного объекта существует воображаемая область пространства, окружающая зрителя на одинаковом расстоянии, называемая областью Панума. Объекты на таком расстоянии не имеют бинокулярного несоответствия, а это означает, что лучи света, исходящие от них, падают на одинаковое расстояние от центра сетчатки каждого глаза. Таким образом, эти объекты кажутся находящимися на том же расстоянии от зрителя, что и объект, зафиксированный в данный момент. Объекты за пределами этой области будут казаться ближе или дальше, в зависимости от того, создают ли они перекрестное несоответствие (для более близких объектов) или нескрещенное неравенство (для более удаленных объектов) в двух глазах.Более того, размер несоответствия соответствует относительному расстоянию объекта от фиксированного объекта. Таким образом, процесс стереозрения позволяет мозгу определять относительное расстояние до объектов на основе как знака (перечеркнутый или непересеченный), так и величины (размера) несоответствия изображения в двух глазах.

Стереозрение можно использовать для создания иллюзий трехмерности, таких как стереоскопы викторианской эпохи, популярные серии детских игрушек 20-го века Viewmaster и очки, которые носят зрители при просмотре современных трехмерных фильмов.Хотя изображения, используемые в таких устройствах, всегда содержат признаки глубины, отличные от бинокулярного несоответствия, такие как окклюзия, относительный размер и затенение (см. Раздел «Признаки статического изображения»), можно создать убедительную иллюзию глубины, используя только изменения несоответствия, Это означает, что стереозрение — более мощный сигнал глубины, чем другие структурные сигналы. Чтобы продемонстрировать это, Бела Джулес изобрел стереограммы со случайными точками в Bell Laboratories в 1960-х годах. Совсем недавно концепции, используемые при создании стереограмм со случайными точками, стали применяться для создания захватывающих изображений, известных как автостереограммы или изображения Magic Eye ™.

Как следует из названия, стереограмма с произвольными точками изначально представляет собой не что иное, как группу точек в хаотическом порядке. Однако некоторые точки фактически смещены по горизонтали относительно друг друга, так что граничащие глаза либо перед, либо за глубиной изображения позволяют проявиться иллюзии глубины. Когда глаза сфокусированы на правильном расстоянии, изображение точек каждого глаза примерно одинаково, но некоторые из соответствующих точек на каждом изображении смещены относительно друг друга.Это бинокулярное несоответствие создает впечатление, что подмножество точечного рисунка выдвинулось на передний план по сравнению с другими областями точечного рисунка, которые теперь кажутся на заднем плане.

Помимо демонстрации того, что стереозрение может функционировать независимо от других сигналов глубины, случайные точечные стереограммы также указывают на сложность механизмов стереозрения мозга. Это связано с тем, что для восприятия глубины рисунка случайных точек мозг должен каким-то образом заранее знать, какие точки на одном изображении сетчатки соответствуют тем же точкам на другом изображении сетчатки.Это известно как проблема соответствия, и, как и многие другие проблемы человеческого зрения, это парадоксально и плохо сформулированная проблема, и тем не менее, мозг, кажется, решает ее без особых усилий. Тот факт, что он сформирован неправильно, означает, что в отсутствие какой-либо информации, кроме той, которая содержится в точечных рисунках, существует бесконечное количество возможных способов выровнять любые два изображения сетчатки. Тот факт, что мозг решает проблему без усилий, интерпретируется как означающий, что мозг должен использовать априорные предположения о закономерностях в окружающей среде для решения проблемы.Основная задача исследователей зрения состоит в том, чтобы определить, каковы эти априорные предположения. Что уже ясно, так это то, что процесс стереозрения приходит к заключению быстрее и надежнее, когда он информируется другими сигналами глубины, включая сигналы монокуляра глубины, рассмотренные далее в этой записи.

Человеческие младенцы, кажется, не обладают функциональным стереозрением при рождении, но оно развивается довольно быстро. К тому времени, когда младенцам исполнится 6 месяцев, у большинства из них стереозрение будет практически на уровне взрослых.Как и другие физиологические сигналы (аккомодация и вергенция), стереозрение эффективно только на расстоянии около 3 м (10 футов) от зрителя. Кроме того, по некоторым из тех же причин, которые упоминались при обсуждении вергенции (например, косоглазие, амблиопия), от 5% до 10% населения в целом не имеют пригодного стереозрения из-за дисбаланса в природе и качестве информации. содержится в двух глазах.

Что означает бинокулярное зрение?

Бинокулярное зрение

Бинокулярное зрение — это зрение, при котором оба глаза используются вместе.Слово бинокль происходит от двух латинских корней: bini для двойного и oculus для глаза. Наличие двух глаз дает как минимум четыре преимущества перед одним. Во-первых, он дает существу запасной глаз на случай повреждения. Во-вторых, это дает более широкое поле зрения. Например, у людей максимальное горизонтальное поле зрения составляет примерно 190 градусов с двумя глазами, из которых примерно 120 градусов составляют бинокулярное поле зрения, окруженное двумя униокулярными полями примерно 40 градусов. В-третьих, он дает бинокулярное суммирование, в котором улучшается способность обнаруживать слабые объекты.В-четвертых, он может дать стереопсис, в котором бинокулярное несоответствие, обеспечиваемое разным положением двух глаз на голове, дает точное восприятие глубины. Такое бинокулярное зрение обычно сопровождается единичностью зрения или бинокулярным слиянием, при котором видится одно изображение, несмотря на то, что каждый глаз имеет собственное изображение любого объекта. Другие явления бинокулярного зрения включают утрокулярную дискриминацию, доминирование глаз, аллелотропию и бинокулярное соперничество. Стереопсис — это впечатление глубины, которое воспринимается, когда на сцену смотрит обоими глазами кто-то с нормальным бинокулярным зрением. Бинокулярный просмотр сцены создает два немного разных изображения сцены в двух глазах из-за разного положения глаз на голове. Эти различия, называемые бинокулярным несоответствием, предоставляют информацию, которую мозг может использовать для расчета глубины визуальной сцены, обеспечивая основное средство восприятия глубины. Термин стереопсис часто используется как сокращение от «бинокулярного зрения», «бинокулярного восприятия глубины» или «стереоскопического восприятия глубины», хотя, строго говоря, впечатление глубины, связанное со стереоскопическим зрением, также может быть получено в других условиях, например, когда наблюдатель во время движения просматривает сцену только одним глазом.Движение наблюдателя с течением времени создает различия в единственном изображении сетчатки, аналогичные бинокулярному несоответствию; это называется параллаксом движения. Важно отметить, что стереопсис обычно не присутствует при просмотре сцены одним глазом, при просмотре изображения сцены двумя глазами или когда человек с аномальным бинокулярным зрением рассматривает сцену обоими глазами.

No related posts.