Percepția adâncimii

percepția adâncimii este capacitatea vizuală de a percepe lumea în trei dimensiuni (3D) și distanța unui obiect. Senzația de adâncime este termenul corespunzător pentru animale, deoarece, deși se știe că animalele pot simți distanța unui obiect (datorită capacității lor de a se deplasa cu precizie sau de a răspunde în mod consecvent, în funcție de această distanță), nu se știe dacă o „percep” în același mod subiectiv pe care oamenii îl fac

percepția adâncimii provine dintr-o varietate de indicii de adâncime., Acestea sunt de obicei clasificate în indicii binoculare care se bazează pe primirea informațiilor senzoriale în trei dimensiuni de la ambii ochi și indicii Monoculare care pot fi reprezentate în doar două dimensiuni și observate cu un singur ochi. Indicii binoculare includ stereopsis, ochi de convergență, disparitate, și rezultând adâncime de vedere binoculară prin exploatarea paralaxei. Indicii Monoculare includ dimensiunea: obiecte îndepărtate subtend unghiuri vizuale mai mici decât aproape de obiecte, cereale, dimensiunea și mișcare paralaxă.,când un observator se mișcă, mișcarea relativă aparentă a mai multor obiecte staționare pe fundal oferă indicii despre distanța lor relativă. Dacă se cunosc informații despre direcția și viteza de mișcare, paralaxa de mișcare poate furniza informații despre adâncimea absolută. Acest efect poate fi văzut clar atunci când conduceți într-o mașină. Lucrurile din apropiere trec repede, în timp ce obiectele îndepărtate par staționare., Unele animale care lipsa vederii binoculare datorită ochii lor având puțin frecvente câmp de vedere angaja mișcare paralaxă, mai explicit decât oamenii de adâncime cueing (de exemplu, unele tipuri de păsări, care bob capetele lor pentru a atinge mișcare paralaxă, și veverițe, care se mișcă în linii ortogonale la un obiect de interes pentru a face același lucru,

Adâncimea de mișcare

atunci Când un obiect se deplasează față de observator, retiniene proiecție a unui obiect se extinde pe o perioadă de timp, ceea ce duce la percepția mișcării într-o linie spre observator., Un alt nume pentru acest fenomen este adâncimea de la expansiunea optică. Schimbarea stimulului dinamic permite observatorului nu numai să vadă obiectul în mișcare, ci să perceapă distanța obiectului în mișcare. Astfel, în acest context, dimensiunea în schimbare servește ca un indiciu de distanță. Un fenomen înrudit este capacitatea sistemului vizual de a calcula timpul de contact (TTC) al unui obiect care se apropie de rata de expansiune optică-o abilitate utilă în contexte care variază de la conducerea unei mașini la jocul cu mingea. Cu toate acestea, calculul TTC este, strict vorbind, percepția vitezei, mai degrabă decât adâncimea.,dacă o figură rigidă staționară (de exemplu, un cub de sârmă) este plasată în fața unei surse punctuale de lumină, astfel încât umbra sa să cadă pe un ecran translucid, un observator din cealaltă parte a ecranului va vedea un model bidimensional de linii. Dar dacă cubul se rotește, sistemul vizual va extrage informațiile necesare pentru percepția celei de-a treia dimensiuni din mișcările liniilor și se vede un cub. Acesta este un exemplu al efectului de adâncime cinetică., Efectul apare și atunci când obiectul rotativ este solid (mai degrabă decât o figură contur), cu condiția ca umbra proiectată să fie formată din linii care au colțuri sau puncte finale definite și ca aceste linii să se schimbe atât în lungime, cât și în orientare în timpul rotației.

Perspectivaproprietatea liniilor paralele convergente la distanță, la infinit, ne permite să reconstruim distanța relativă a două părți ale unui obiect sau a caracteristicilor peisajului. Un exemplu ar fi în picioare pe un drum drept, se uită în jos pe drum, și observând drumul se îngustează ca se stinge în depărtare.,dacă două obiecte sunt cunoscute a fi de aceeași dimensiune (de exemplu, doi copaci), dar dimensiunea lor absolută nu este cunoscută, indicii de mărime relativă pot furniza informații despre adâncimea relativă a celor două obiecte. Dacă unul subtendează un unghi vizual mai mare pe retină decât celălalt, obiectul care subtendează Unghiul vizual mai mare apare mai aproape.deoarece unghiul vizual al unui obiect proiectat pe retină scade cu distanța, această informație poate fi combinată cu cunoașterea anterioară a dimensiunii obiectului pentru a determina adâncimea absolută a obiectului., De exemplu, oamenii sunt în general familiarizați cu dimensiunea unui automobil mediu. Aceste cunoștințe anterioare pot fi combinate cu informații despre unghiul pe care îl subtendează pe retină pentru a determina adâncimea absolută a unui automobil într-o scenă.,chiar dacă dimensiunea reală a obiectului este necunoscută și există un singur obiect vizibil, un obiect mai mic pare mai departe decât un obiect mare care este prezentat în aceeași locație

perspectiva aeriană

datorită împrăștierii luminii de către atmosferă, obiectele aflate la o distanță mare au un contrast mai mic de luminanță și o saturație mai mică a culorii. Din acest motiv, imaginile par neclare cu cât sunt mai departe de punctul de vedere al unei persoane. În grafica computerizată, aceasta este adesea numită „ceață la distanță”. Prim-planul are un contrast ridicat; fundalul are un contrast scăzut., Obiectele care diferă doar în contrastul lor cu un fundal par a fi la adâncimi diferite. Culoarea obiectelor îndepărtate sunt, de asemenea, deplasate spre capătul albastru al spectrului (de exemplu, munți îndepărtate). Unii pictori, în special Cézanne, folosesc pigmenți „calzi” (roșu, galben și portocaliu) pentru a aduce caracteristici înainte spre privitor, iar cele „reci” (albastru, violet și albastru-verde) pentru a indica partea unei forme care se curbează departe de planul imaginii.acesta este un indiciu oculomotor pentru percepția adâncimii., Când încercăm să ne concentrăm asupra obiectelor îndepărtate, mușchii ciliari întind lentila ochiului, făcându-l mai subțire și, prin urmare, schimbând distanța focală. Senzațiile kinestezice ale mușchilor ciliari contractanți și relaxanți (mușchii intraoculari) sunt trimise la cortexul vizual unde este utilizat pentru interpretarea distanței/adâncimii. Cazarea este eficientă numai pentru distanțe mai mici de 2 metri.ocultarea (denumită și interpunere) se întâmplă atunci când suprafețele apropiate se suprapun suprafețelor îndepărtate. Dacă un obiect blochează parțial vederea unui alt obiect, oamenii îl percep ca fiind mai aproape., Cu toate acestea, aceste informații permit doar observatorului să creeze un „clasament” al apropierii relative. Prezența ocluziilor ambientale Monoculare constă în textura și geometria obiectului. Aceste fenomene sunt capabile să reducă latența de percepție a adâncimii atât în stimulii naturali, cât și în cei artificiali.la extremele exterioare ale câmpului vizual, liniile paralele devin curbate, ca într-o fotografie realizată printr-o lentilă de pește., Acest efect, deși este de obicei eliminat atât din artă, cât și din fotografii prin decuparea sau încadrarea unei imagini, sporește foarte mult sentimentul privitorului de a fi poziționat într-un spațiu real, tridimensional. (Perspectiva clasică nu are nici un folos pentru această așa-numită „distorsiune”, deși, de fapt, „distorsiunile” se supun strict legilor optice și oferă informații vizuale perfect valide, la fel cum perspectiva clasică face pentru partea câmpului vizual care se încadrează în cadrul său.,detaliile Fine ale obiectelor din apropiere pot fi văzute clar, în timp ce astfel de detalii nu sunt vizibile pe obiectele îndepărtate. Gradienții texturii sunt granule ale unui element. De exemplu, pe un drum lung de pietriș, pietrișul din apropierea observatorului poate fi văzut clar de formă, dimensiune și culoare. În depărtare, textura drumului nu poate fi clar diferențiată.,modul în care lumina cade pe un obiect și reflectă suprafețele sale, iar umbrele care sunt aruncate de obiecte oferă un indiciu eficient creierului pentru a determina forma obiectelor și poziția lor în spațiu.estomparea selectivă a imaginii este foarte frecvent utilizată în fotografice și video pentru stabilirea impresiei de adâncime. Acest lucru poate acționa ca un tac monocular chiar și atunci când toate celelalte indicii sunt eliminate. Aceasta poate contribui la percepția adâncime în imagini retiniene naturale, deoarece adâncimea de focalizare a ochiului uman este limitat., În plus, există mai mulți algoritmi de estimare a adâncimii bazate pe defocalizare și estompare. Unii păianjeni săritori sunt cunoscuți că folosesc defocalizarea imaginii pentru a judeca adâncimea.când un obiect este vizibil în raport cu orizontul, avem tendința de a percepe obiectele care sunt mai aproape de orizont ca fiind mai departe de noi și obiectele care sunt mai departe de orizont ca fiind mai aproape de noi. În plus, dacă un obiect se mișcă dintr-o poziție apropiată de orizont într-o poziție mai mare sau mai mică decât orizontul, va părea să se apropie de privitor.,

indicii binoculare

Stereopsis sau disparitate retiniană (binoculară) sau paralaxă binoculară

animalele care au ochii plasați frontal pot utiliza, de asemenea, informații derivate din proiecția diferită a obiectelor pe fiecare retină pentru a judeca adâncimea. Folosind două imagini ale aceleiași scene obținute din unghiuri ușor diferite, este posibilă triangularea distanței față de un obiect cu un grad ridicat de precizie. Fiecare ochi vede un unghi ușor diferit al unui obiect văzut de ochii stângi și drepți. Acest lucru se întâmplă din cauza paralaxei orizontale de separare a ochilor., Dacă un obiect este departe, disparitatea acelei imagini care cade pe ambele retine va fi mică. Dacă obiectul este aproape sau aproape, disparitatea va fi mare. Este stereopsis că trucuri oameni în gândire percep profunzime atunci când vizionează ochi magice, autostereograme, filme 3-D, și fotografii stereoscopice.acesta este un tac oculomotor binocular pentru percepția distanței/adâncimii. Din cauza stereopsisului, cele două globuri oculare se concentrează pe același obiect. În acest fel, ei converg. Convergența va întinde mușchii extraoculari., Așa cum se întâmplă cu tac de cazare monoculară, senzațiile kinestezice din acești mușchi extraoculari ajută, de asemenea, la percepția în profunzime/distanță. Unghiul de convergență este mai mic atunci când ochiul se fixează pe obiecte îndepărtate. Convergența este eficientă pentru distanțe mai mici de 10 metri.Antonio Medina Puerta a demonstrat că imaginile retiniene fără disparități de paralaxă, dar cu umbre diferite sunt topite stereoscopic, conferind percepția de adâncime scenei imaginate. El a numit fenomenul „Shadow stereopsis”., Umbrele sunt, prin urmare, un indiciu stereoscopic important pentru percepția adâncimii.tulburările care afectează percepția adâncimii condițiile oculare, cum ar fi ambliopia, hipoplazia nervului optic și strabismul, pot reduce percepția adâncimii.deoarece (prin definiție) percepția binoculară a adâncimii necesită doi ochi funcționali, o persoană cu un singur ochi funcțional nu are o percepție a adâncimii binoculare.,

percepția de Adâncime trebuie să fie învățat, folosind o inferență inconștientă, care este mult mai puțin probabil să se întâmple după câțiva ani