la percepción de profundidad es la capacidad visual de percibir el mundo en tres dimensiones (3D) y la distancia de un objeto. Sensación de profundidad es el término correspondiente para los animales, ya que aunque se sabe que los animales pueden sentir la distancia de un objeto (debido a su capacidad para moverse con precisión o para responder consistentemente, de acuerdo con esa distancia), no se sabe si lo «perciben» de la misma manera subjetiva que lo hacen los humanos
la percepción de profundidad surge de una variedad de señales de profundidad., Estos se clasifican típicamente en señales binoculares que se basan en la recepción de información sensorial en tres dimensiones de ambos ojos y señales monoculares que pueden representarse en solo dos dimensiones y observarse con un solo ojo. Las señales binoculares incluyen estereopsis, convergencia ocular, disparidad y profundidad de rendimiento de la visión binocular a través de la explotación del paralaje. Las señales monoculares incluyen Tamaño: los objetos distantes subtenden ángulos visuales más pequeños que los objetos cercanos, grano, tamaño y paralaje de movimiento.,
señales Monoculares
paralaje de movimiento
Cuando un observador se mueve, el movimiento relativo aparente de varios objetos estacionarios contra un fondo da pistas sobre su distancia relativa. Si se conoce información sobre la dirección y velocidad del movimiento, el paralaje de movimiento puede proporcionar información de profundidad absoluta. Este efecto se puede ver claramente cuando se conduce en un automóvil. Las cosas cercanas pasan rápidamente, mientras que los objetos lejanos aparecen estacionarios., Algunos animales que carecen de visión binocular debido a que sus ojos tienen poco campo de visión común emplean el paralaje de movimiento más explícitamente que los humanos para medir la profundidad (por ejemplo, algunos tipos de aves, que mueven sus cabezas para lograr el paralaje de movimiento, y ardillas, que se mueven en líneas ortogonales a un objeto de interés para hacer lo mismo
profundidad desde el movimiento
Cuando un objeto se mueve hacia el observador, la proyección retiniana de un objeto se expande durante un período de tiempo, lo que conduce a la percepción de movimiento en una línea hacia el observador., Otro nombre para este fenómeno es la profundidad de la expansión óptica. El cambio de estímulo dinámico permite al observador no solo ver el objeto en movimiento, sino también percibir la distancia del objeto en movimiento. Por lo tanto, en este contexto, el tamaño cambiante sirve como una señal de distancia. Un fenómeno relacionado es la capacidad del sistema visual para calcular el tiempo de contacto (TTC) de un objeto que se aproxima a partir de la tasa de expansión óptica, una capacidad útil en contextos que van desde conducir un automóvil hasta jugar un juego de pelota. Sin embargo, el cálculo de TTC es, estrictamente hablando, la percepción de la velocidad en lugar de la profundidad.,
efecto cinético de profundidad
si una figura rígida estacionaria (por ejemplo, un cubo de alambre) se coloca frente a una fuente de luz puntual para que su sombra caiga sobre una pantalla translúcida, un observador del otro lado de la pantalla verá un patrón bidimensional de líneas. Pero si el cubo gira, el sistema visual extraerá la información necesaria para la percepción de la tercera dimensión de los movimientos de las líneas, y se verá un cubo. Este es un ejemplo del efecto de profundidad cinética., El efecto también ocurre cuando el objeto giratorio es sólido (en lugar de una figura de contorno), siempre que la sombra proyectada consista en líneas que tienen esquinas o puntos finales definidos, y que estas líneas cambien tanto en longitud como en orientación durante la rotación.
Perspectivala propiedad de las líneas paralelas que convergen en la distancia, en el infinito, nos permite reconstruir la distancia relativa de dos partes de un objeto, o de características del paisaje. Un ejemplo sería estar parado en un camino recto, mirando hacia abajo, y notando que el camino se estrecha a medida que se va en la distancia.,
tamaño relativo
si se sabe que dos objetos tienen el mismo tamaño (por ejemplo, dos árboles) pero su tamaño absoluto es Desconocido, las señales de tamaño relativo pueden proporcionar información sobre la profundidad relativa de los dos objetos. Si uno subtienda un mayor ángulo visual en la retina de los otros, el objeto que subtienda el mayor ángulo visual aparece más cerca.
tamaño Familiar
dado que el ángulo visual de un objeto proyectado sobre la retina disminuye con la distancia, esta información se puede combinar con el conocimiento previo del tamaño del objeto para determinar la profundidad absoluta del objeto., Por ejemplo, la gente está generalmente familiarizada con el tamaño de un automóvil promedio. Este conocimiento previo se puede combinar con información sobre el ángulo que subyace en la retina para determinar la profundidad absoluta de un automóvil en una escena.,
tamaño absoluto
incluso si el tamaño real del objeto es desconocido y solo hay un objeto visible, un objeto más pequeño parece más lejos que un objeto grande que se presenta en la misma ubicación
perspectiva aérea
debido a la dispersión de la luz por la atmósfera, los objetos que están a gran distancia tienen un contraste de luminancia más bajo y una saturación de color más baja. Debido a esto, las imágenes parecen borrosas cuanto más lejos están del punto de vista de una persona. En los gráficos por computadora, esto a menudo se llama «niebla de distancia». El primer plano tiene un alto contraste; el fondo tiene un bajo contraste., Los objetos que difieren solo en su contraste con un fondo parecen estar a diferentes profundidades. El color de los objetos distantes también se desplaza hacia el extremo azul del espectro (por ejemplo, montañas distantes). Algunos pintores, en particular Cézanne, emplean pigmentos » cálidos «(rojo, amarillo y naranja) para presentar rasgos hacia el espectador, y otros» fríos » (azul, violeta y azul-verde) para indicar la parte de una forma que se curva lejos del plano de la imagen.
alojamiento
Esta es una señal oculomotora para la percepción de profundidad., Cuando tratamos de enfocarnos en objetos lejanos, los músculos ciliares estiran el cristalino del ojo, haciéndolo más delgado y, por lo tanto, cambiando la distancia focal. Las sensaciones cinestésicas de los músculos ciliales contrayentes y relajantes (músculos intraoculares) se envían a la corteza visual donde se utilizan para interpretar la distancia/profundidad. El alojamiento solo es efectivo para distancias inferiores a 2 metros.
ocultación
la ocultación (también conocida como interposición) ocurre cuando las superficies cercanas se superponen con las superficies lejanas. Si un objeto bloquea parcialmente la vista de otro objeto, los humanos lo perciben como más cercano., Sin embargo, esta información solo permite al observador crear una «clasificación» de proximidad relativa. La presencia de oclusiones ambientales monoculares consiste en la textura y geometría del objeto. Estos fenómenos son capaces de reducir la latencia de percepción de profundidad tanto en estímulos naturales como artificiales.
perspectiva curvilínea
en los extremos exteriores del campo visual, las líneas paralelas se curvan, como en una foto tomada a través de una lente ojo de pez., Este efecto, aunque generalmente se elimina tanto del arte como de las fotos al recortar o enmarcar una imagen, mejora en gran medida la sensación del espectador de estar posicionado dentro de un espacio real y tridimensional. (La perspectiva clásica no tiene ningún uso para esta llamada «distorsión», aunque de hecho las «distorsiones» obedecen estrictamente las leyes ópticas y proporcionan información visual perfectamente válida, al igual que la perspectiva clásica lo hace para la parte del campo de visión que cae dentro de su marco.,)
gradiente de textura
Los detalles finos en objetos cercanos se pueden ver claramente, mientras que tales detalles no son visibles en objetos lejanos. Los degradados de textura son granos de un elemento. Por ejemplo, en un largo camino de grava, la grava cerca del observador se puede ver claramente de forma, tamaño y color. En la distancia, la textura de la carretera no se puede diferenciar claramente.,
iluminación y sombreado
la forma en que la luz cae sobre un objeto y se refleja en sus superficies, y las sombras que proyectan los objetos proporcionan una señal efectiva para que el cerebro determine la forma de los objetos y su posición en el espacio.
desenfoque desenfoque
el desenfoque selectivo de imagen se utiliza muy comúnmente en fotografía y video para establecer la impresión de profundidad. Esto puede actuar como una señal monocular incluso cuando se eliminan todas las demás señales. Puede contribuir a la percepción de profundidad en imágenes retinianas naturales porque la profundidad de enfoque del ojo humano es limitada., Además, hay varios algoritmos de estimación de profundidad basados en desenfoque y desenfoque. Se sabe que algunas arañas saltadoras usan desenfoque de imagen para juzgar la profundidad.
Elevacióncuando un objeto es visible en relación con el horizonte, tendemos a percibir los objetos que están más cerca del horizonte como más lejos de nosotros y los objetos que están más lejos del horizonte como más cerca de nosotros. Además, si un objeto se mueve desde una posición cercana al horizonte a una posición más alta o más baja que el horizonte, parecerá que se mueve más cerca del espectador.,
señales binoculares
estereopsis, o disparidad retiniana (binocular), o paralaje binocular
Los animales que tienen sus ojos colocados frontalmente también pueden usar información derivada de las diferentes proyecciones de objetos sobre cada retina para juzgar la profundidad. Mediante el uso de dos imágenes de la misma escena obtenidas desde ángulos ligeramente diferentes, es posible triangular la distancia a un objeto con un alto grado de precisión. Cada ojo ve un ángulo ligeramente diferente de un objeto visto por los ojos izquierdo y derecho. Esto sucede debido al paralaje de separación horizontal de los ojos., Si un objeto está lejos, la disparidad de esa imagen que cae en ambas retinas será pequeña. Si el objeto está cerca o cerca, la disparidad será grande. Es la estereopsis que engaña a las personas para que piensen que perciben profundidad al ver ojos mágicos, Autoestereogramas, películas en 3D y fotos estereoscópicas.
convergencia
Esta es una señal oculomotora binocular para la percepción de distancia / profundidad. Debido a la estereopsis, los dos globos oculares se centran en el mismo objeto. Al hacerlo, convergen. La convergencia estirará los músculos extraoculares., Como sucede con la señal de acomodación monocular, las sensaciones cinestésicas de estos músculos extraoculares también ayudan a la percepción de Profundidad / Distancia. El ángulo de convergencia es menor cuando el ojo se fija en objetos lejanos. La convergencia es efectiva para distancias inferiores a 10 metros.
estereopsis de sombras
Antonio Medina Puerta demostró que las imágenes retinianas sin disparidad de paralaje pero con diferentes sombras se fusionan estereoscópicamente, impartiendo percepción de profundidad a la escena fotografiada. Llamó al fenómeno «sombra estereopsis»., Por lo tanto, las sombras son una señal estereoscópica importante para la percepción de profundidad.
trastornos que afectan la percepción de la profundidad
condiciones oculares como ambliopía, hipoplasia del nervio óptico y estrabismo pueden reducir la percepción de la profundidad.
dado que (por definición), la percepción de profundidad binocular requiere dos ojos funcionales, una persona con un solo ojo funcional no tiene percepción de profundidad binocular.,
la percepción de profundidad debe aprenderse usando una inferencia inconsciente, que es mucho menos probable que suceda después de unos pocos años de edad
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