Лабораторная работа № 41. Стереоскопическое зрение

Теоретическая часть. Мы видим двумя глазами, и зрительная система состоит из двух совершенно оди­наковых симметричных отделов. Оба зрительных нерва вступают в соединение с мозговыми центрами промежуточного мозга. Самые высшие зрительные центры расположены в коре больших полушарий. В зрении участвуют оба полушария головного мозга, каждое из которых получает информацию как от правого, так и от левого глаза.

Важнейшим преимуществом зрения двумя глазами является способность воспринимать предметы в объемном изображении и оценивать их относительную удаленность в пространстве. Такая способность получила название стереоскопического зрения. В основе стереоскопии лежит диспарантность двух изображений, то есть наличие небольших геометрических различий в изображениях, фиксируемых правым и левым глазом. Эти различия тем больше, чем ближе находится рассматриваемый объект и обусловлены тем, что один и тот же предмет внешнего мира один глаз воспринимает под одним углом, а другой — под другим. В результате чего, возникают отклонения от точно соответствующих проекций в правом и левом глазах — диспарантность зрительных полей. Она составляет 0,6 º-0,9 º и уменьшается с увеличением расстояния между глазами и объектом. Несмотря на различие проекций, рассматриваемые предметы не выглядят двоящимися. Так как на сетчатках обоих глаз имеются корреспондирующие точки, которые функционально связанны друг с другом и возбуждаются стимулом одной и той же структуры, – это обеспечивает бинокулярное слияние изображений предмета в одно объемное.Эффект объемного пространства может возникнуть в тех случаях, когда мы обоими глазами рассматриваем одну плоскую картину. В течение нескольких минут рассматривайте одинаковые кружки (рис. 27) на расстоянии 15-20 см от глаз. После некоторых усилий у вас появится объемное восприятие: ряд кружков ока­жется на переднем плане, некоторые — на среднем плане, остальные — на заднем. По мере тренировки этот эффект начинает возникать быстрее. Вы сможете даже перемещать взор по рисунку, а восприятие кружков на разном удалении от глаз сохранится. А теперь попробуйте достичь этого эффекта, закрыв один глаз, — все ваши усилия будут напрасны.

Рис. 27. Опыт, основанный на стереоскопическом зрении.

На рис. 28 представлены стереопары с помощью которых можно проделать следующий опыт: путем конвергенции или дивергенции глаз; для большинства людей конвергенция легче. Для облегчения задачи можно взять кусок картона и поставить его между двумя изображениями стереопары. Поначалу это упражнение может показаться вам трудным и утомительным; не усердствуйте при первой попытке. При конвергенции глаз на верхней стереопаре кружочекбудет виден дальше плоскости, а на нижней — ближе.

Рис. 28. Стереопары.

Подводя итоги, можно сказать, что способность ощущать стереоэф­фект зависит от пяти условий:

1. Имеется много косвенных признаков глубины — частичное заслонение одних предметов другими, вращение предмета, относи­тельные размеры, отбрасывание теней, перспектива. Однако наиболее мощ­ным механизмом является бинокулярность зрения.

2. При фиксации взглядом какой-то точки в пространстве, проек­ции этой точки попадают в центральные ямки обеих сетчаток. Любая точка, которая оценивается как расположенная на том же расстоянии от глаз, что и точка фиксации, образует две проекции в корреспондирующих точках сетчаток.

3. Стереоэффект определяется простым геометрическим фактом — если некоторый объект находится ближе точки фиксации, то две его проекции на сетчатках оказываются дальше друг от друга, чем корреспондирующие точки.

4. Объект, проекции которого на сетчатках правого и левого глаза попадают на корреспондирующие точки, воспринимается как расположенный на том же расстоянии от глаз, что и точка фиксации; если проекции этого объекта раздвинуты по сравнению с корреспондирующими точками, объект кажется расположенным ближе точки фиксации; если же они, наоборот, сближены, объект кажется расположенным дальше точки фиксации.

5. При горизонтальном смещении проекций больше чем на 2° или вертикальном смещении больше нескольких угловых минут возникает двоение.

Цель работы.Убедиться в том, что бинокуляиное зрение вносит основной вклад в формирование стереоизображения.

Оборудование и материалы.Специальные стереограммы.

Ход работы. Исследуемый берет предлагаемые стереограммы по одной. В верхней части стереограмм имеются два кружка-метки. Надо расслабить зрение так, чтобы каждая из точек расплывалась и делилась на две, а затем чтобы две средние иллюзорные метки наложились одна на другую и слились в одну. После этого можно перевести взгляд на изображение-картинку.

Вывод. Объясните значение диспарантности для формирования стереоскопичности зрительного восприятия.