Что такое бинокулярное зрение? Бинокулярным зрением называют способность четко видеть изображение сразу двумя глазами. Две картинки, получаемые обоими глазами, формируются в одно объемное изображение в коре мозга головы.
Бинокулярное зрение или стереоскопическое зрение позволяет видеть объемные черты, проверять расстояние между объектами. Такой тип зрения является обязательным для многих профессий – водителей, летчиков, моряков, охотников.
Кроме бинокулярного зрения существует еще и монокулярное, это зрение только одним глазом, мозг головы выбирает только одну картинку для восприятия и блокирует вторую. Такой тип зрения позволяет определить параметры объекта – его форму, ширину и высоту, однако не дает сведений о расположении предметов в пространстве.
Хотя монокулярное зрение дает неплохие результаты в целом, бинокулярное имеет весомые преимущества – остроту зрения, объемные предметы, прекрасный глазомер.
Механизм и условия
Основным механизмом бинокулярного зрения является фузионный рефлекс, то есть способность к слиянию двух изображений в одну стереоскопическую картину в коре головного мозга. Для того чтобы картинки стали одним целым, изображения, полученные от обеих сетчаток, должны иметь равные форматы – форму и величину, кроме этого, они должны попадать на идентичные корреспондирующие точки сетчатки.
Каждая точка поверхности одной сетчатки располагает своей корреспондирующей точкой на сетчатке другого глаза. Неидентичные точки – это диспаратные или несимметрические участки. Когда изображение попадает на диспаратные точки, слияние не произойдет, напротив, возникнет двоение картины.
Какие нужны условия для нормального бинокулярного зрения:
- способность к фузии – бифовеальому слиянию;
- согласованность в работе глазодвигательных мышц, позволяющая обеспечить параллельное положение глазных яблок при взоре вдаль и соответствующее сведение зрительных осей при взоре вблизи, совместная работа помогает получить правильные движения глаз в направлении рассматриваемого предмета;
- расположение глазных яблок в одной горизонтальной и фронтальной плоскости;
- острота зрения обоих органов зрения не менее 0,3-0,4;
- получение изображений равных по величине на сетчатках обоих глаз;
- прозрачность роговой оболочки, стекловидного тела, хрусталика;
- отсутствие патологических изменений сетчатки глаза, зрительного нерва и других отделов органа зрения, а также подкорковых центров и коры головного мозга.
Как определить
Для определения наличия бинокулярного зрения воспользуйтесь одним или несколькими способами, которые приведены ниже:
- «Дыра в ладони» или метод Соколова – приставьте к глазу трубку (можно использовать свернутый лист бумаги) и посмотрите вдаль. Затем со стороны другого глаза приставьте ладонь. При нормальном бинокулярном зрении у человека создастся впечатление, что в центре ладони есть отверстие, которое и позволяет видеть, а на самом деле изображение просматривается через трубку.
- Способ Кальфа или проба с промахами – возьмите две спицы для вязания или 2 карандаша, их концы обязательно должны быть острыми. Держите одну спицу вертикально перед собой, а другую в горизонтальном положении. Затем соедините спицы (карандаши) концами. Если у вас бинокулярное зрение, вы легко справитесь с заданием, если зрение монокулярное, вы промахнетесь с соединением.
- Проба чтения с карандашом – читая книгу, поместите в нескольких сантиметрах от носа карандаш, который закроет часть текста. При бинокулярном зрении вы все равно сможете прочесть его, так как в мозге головы происходит наложение изображений от обоих глаз без смены положения головы;
- Четырехточечный цветотест – в основе подобного теста лежит разделение полей зрения двух глаз, достигнуть которое возможно, используя цветные очки – фильтры. Поставьте перед собой два зеленых, один красный и один белый предметы. Наденьте очки с зелеными и красными стеклами. При бинокулярном зрении вы увидите зеленые и красный объекты, а белый окрасится в зелено-красный цвет. При монокулярном зрении белый объект окрасится в цвет линзы ведущего глаза.
Бинокулярное зрение можно развить в любом возрасте. Однако такой тип зрения не возможен при косоглазии, так как в этом случае происходит отклонение одного глаза в сторону, что не дает сходиться зрительным осям.
Важные факты о развитии косоглазия у детей
Косоглазие – такое состояние глаз, при коем зрительные оси не сходятся на рассматриваемом предмете. Внешне это проявляется тем, что глаз отклоняется в ту или иную сторону (направо или влево, более редко наверх или вниз, встречаются и разные сочетанные варианты).
Если глаз приведен к носу, косоглазие называют сходящимся (встречается чаще), а если к виску – расходящимся. Косить может 1 глаз или оба. Чаще всего родители обращаются к детскому офтальмологу, заметив, что глаза ребенка глядят «неправильно».
Косоглазие – не только проблема внешнего вида. Эффект косоглазия – следствие нарушений восприятий и проведения зрительной информации по всей зрительной системе ребенка. При косоглазии понижается острота зрения, нарушаются связи м/у правым и левым глазом, и правильный баланс м/у мышцами, которые двигают глаза в различные стороны. За исключением этого, нарушается способность к объемному зрительному восприятию.
Косоглазие может оказаться врожденным, однако чаще оно появляется в раннем детстве. Если болезнь проявилась до 1 г., то ее называют рано приобретенной. Вероятно возникновение патологии и в 6 лет. Однако чаще косоглазие развивается в возрасте от 1 до 3 лет.
При рождении ребенок еще не может смотреть «2-мя глазами», способность к бинокулярному зрению формируется постепенно до 4 лет. При этом каждое отклонение зрительной оси от точки иммобилизации требуется квалифицировать как косоглазие и ни при каких обстоятельствах не рассматривать как вариант нормы. Это касается даже подобных, кажется, косметически мало выраженных случаев, как косоглазие с малым углом и непостоянное косоглазие.
Чаще всего косоглазие развивается у детей с дальнозоркостью – когда малыш плохо видит предметы, находящиеся близко. Косоглазие тоже может развиваться у детей с астигматизмом. При астигматизме отдельные участки изображения могут фокусироваться на сетчатке, иные – за или перед ней (бывают и более сложные случаи).
В итоге человек видит искаженное изображение. Представление об этом возможно получить, если поглядеть на свое отражение в овальной чайной ложке. Такое же искаженное изображение формируется при астигматизме на сетчатке глаза. Однако впрочем сама картинка при астигматизме может оказаться неотчетливой и размытой, человек как правило не осознает этого искажения, так как головной ЦНС «исправляет» его восприятие.
Косоглазие может встречаться и при близорукости — когда ребенок плохо видит предметы, размещенные вдалеке. При косоглазии на всегда косящем глазу постепенно случается понижение остроты зрения – амблиопия. Это осложнение связано с тем, что зрительная система, во избежание хаоса, блокирует передачу в ЦНС изображения предмета, который воспринимает косящий глаз. Такое положение приводит к еще большему отклонению этого глаза, т.е. косоглазие усиливается.
Процесс утраты зрения зависит от возраста появления болезни. Если это случилось в раннем детстве, в I г. жизни, то снижение остроты зрения бывает весьма и весьма быстрым.
Причинами появления косоглазия могут быть:
- наследственная склонность, когда заболевание есть у ближайших родственников (родители, дяди, тети и др.);
- наличие какого-либо оптического дефекта (расфокусировки) органа зрения ребенка, к примеру при дальнозоркости у детей;
- разные отравлении (отравления) плода в период беременности;
- тяжелые инфекционные заболевания ребенка (к примеру скарлатина, свинка и др.);
- неврологические патологии.
К тому же, толчком к возникновению косоглазия (на фоне предпосылок) могут послужить высокая температура (свыше 38°С), психическая или физическая повреждение.
Лечение косоглазия у детей
Есть более 20 разных типов косоглазия. Внешне все они проявляются отклонением зрительной оси от точки иммобилизации, однако по собственным причинным факторам и механизму развития, и по глубине нарушений весьма друг от друга отличаются.
Любой тип косоглазия требует индивидуального подхода. К несчастью, даже из медицинских работников распространено предположение, что до 6-летнего возраста ребенку с косоглазием ничего делать не требуется и все само пройдет.
Это величайшее заблуждение. Каждое отклонение глаза в любом возрасте нужно считать началом патологии. Если не предпринимать никаких мер, может случиться потеря остроты зрения, и тогда лечение потребует всерьез более сил и времени, а в некоторых ситуациях перемены становятся необратимыми.
Время от времени косоглазие бывает мнимым: из-за широкой переносицы младенца родители подозревают наличие этого дефекта зрения, а его в действительности нет — лишь только иллюзия. У новорожденных глаза посажены весьма близко, а переносица, в связи с особенностью их лицевого скелета, широкая.
По мере образования лицевого скелета расстояние м/у глазами растет, а ширина переносицы уменьшается. Именно тогда все на самом деле с возрастом проходит и исправлять ничего не требуется, однако определить, мнимое это косоглазие или настоящее, может лишь доктор.
Каждое подозрение на отклонение от нормы должно насторожить родителей и подвигнуть к скорейшему посещению детского офтальмолога. Сроки профилактического посещения офтальмолога на первом г. жизни ребенка.
I осмотр желателен тут же после родов. Нужно заявить, что в роддомах не проводится осмотр офтальмологом всех малышей без исключения. Неонатолог роддома или участковый педиатр могут отнести малыша в группу опасноти, тогда ему назначат консультацию окулиста уже в роддоме или немедленно после выписки.
К группе опасноти относятся дети с отягощенной наследственностью по заболеваниям глаз (если у родителей таковые есть), недоношенные новорожденные, дети, родившиеся при патологических родах, и дети, родители которых имеют вредные привычки (алкогольная зависимость, курение). Дальше осмотр офтальмолога необходим малышу в возрасте 2-х месяцев, в полгода и в возрасте одного г.
В эти сроки к окулисту направляют всех детей. Специалист обнаружит отсутствие или наличие у ребенка дальнозоркости (близорукости), остроту и характер зрения, угол косоглазия и при потребности направит на консультацию к иным экспертам, к примеру к невропатологу. Лишь после тщательного обследования может оказаться начато комплексное лечение косоглазия, включающее консервативную терапию и хирургическое лечение.
К консервативной части лечения относят методы, направленные на увеличение остроты зрения. При наличии дальнозоркости или близорукости, по показаниям, ребенку необходимы очки. Время от времени они целиком исправляют косоглазие. Хотя одного ношения очков недостаточно. Весьма важно научить ребенка объединять изображения с правого и левого глаза в 1 образ.
Достигается это при помощи комплекса лечебных мероприятий, проводимых курсами несколько раз в г.. Лечение консервативное и проходит в игровой форме. За исключением этого, используется способ окклюзии – закрытие повязкой здорового глаза на протяжении определенного времени ежедневно, для того чтоб ребенок приучался более полагаться на слабый глаз.
Нужно особенно подчеркнуть, что удача лечения косоглазия зависит от верно подобранной индивидуальной тактики лечения. Комплекс лечения нередко предполагает использование как консервативного, так и, в большей части случаев, хирургического пособия. При этом к процедуры не требуется относиться как к альтернативе консервативному лечению.
Хирургия – 1 из этапов лечения, место и время которого зависят от типа косоглазия и глубины поражения зрительной системы.
До хирургического лечения и после нужно проводить консервативные терапевтические мероприятия, направленные на увеличение остроты зрения, для восстановления связи м/у глазами и стереоскопического объемного зрительного восприятия – достигается при помощи специальных упражнений.
Используют методики, позволяющие увеличить функциональное положение зрительной части коры головного ЦНС, заставить зрительные клетки коры трудиться в нормальном режиме и этим обеспечивать четкое и правильное зрительное восприятие.
Эти методики носят стимулирующий характер. Занятия проводятся на специальных приборах в амбулаторных условиях курсами по 2-3 нед. несколько раз в г.. В процессе лечения на определенном этапе, при наличии высокой остроты зрения, восстановлении способности к слиянию 2-х образов с левого и правого глаза в единый зрительный образ, при наличии отклонения глаза, проводится хирургическое вмешательство на мышцах глаза. Процедура направлена на восстановление правильного баланса м/у мышцами, приводящими в движенье глазные яблоки (глазодвигательные мышцы).
Важно понимать, что процедура не заменяет терапевтические методики, а решает конкретную задачу, которую нереально решить консервативно. Для решения вопроса о сроках проведения хирургического вмешательства имеет значение наличие у больного достаточной остроты зрения. Чем ранее поставить глаза в симметричное состояние при прямом взоре, тем лучше. Специальных ограничений по возрасту нет.
При врожденном косоглазии важно закончить хирургический этап не потом 3 лет, при приобретенном – в зависимости от сроков достижения на консервативном этапе лечения хорошей остроты зрения и восстановления потенциальной способности к слиянию изображений с 2-х глаз в единый зрительный образ. Тактика хирургического лечения разрабатывается в зависимости от типа косоглазия.
С позиции хирургии лечение постоянной формы косоглазия с огромной величиной угла косоглазия, когда глаз отклонен серьезно, не представляет огромной трудности. Эффект этих операций очевиден для больного. А для хирургов с определенной квалификацией не будет составлять усилий. Тяжело оперировать косоглазие с непостоянными и малыми углами.
Сейчас разработаны технологии проведения разреза без использования режущего конструкции (ножницы, скальпель, лазерные лучи). Ткани не рассекаются, а как бы раздвигаются высокочастотным потоком радиоволн, обеспечивая бескровное обнажение операционного поля.
Техника операций при косоглазии микрохирургическая, применяется общее обезболивание со специфическим наркозом, позволяющим целиком расслабить глазодвигательные мышцы. В зависимости от объема операции длительность ее составляет от 20 мин. прежде 1,5 часов.
Ребенок выписывается домой на II день после операции. При отсутствии вертикального составляющая (когда глаз не смещен наверх или вниз), обычно, делается 1 или 2 операции на одном и II-м глазе, в зависимости от размеров глазного яблока и типа косоглазия.
Чем ранее достигают симметричного положения глаза, тем благоприятнее перспектива излечения. К школе ребенок с косоглазием должен быть в максимальной степени реабилитирован. Если заниматься проблемой косоглазия комплексно, то излечение случается в 97 процентов случаев.
Благодаря своевременно вылеченному заболеванию ребенок может нормально учиться, избавиться от психологических сложностей из-за дефектов зрения, заниматься впоследствии любимым делом.
-->
Полноценное двустороннее зрение необходимо хирургам, ювелирам, пилотам. Иногда нарушение бинокулярности становится причиной косоглазия. Отклонения в работе глаз можно выявить самостоятельно несколькими способами.
Механизм и условия для бинокулярного зрения
Монокулярное зрение – это видение предмета одним глазом. Оно оценивает такие параметры объекта, как форму, ширину и высоту. Однако получить представление о взаиморасположении предметов не удастся.
Рассматривание двумя глазами обеспечивает полноценное восприятие вещей. Стереоскопическое зрение определяет расстояние между объектами. Также оно расширяет поле видения и увеличивает остроту зрения.
В основе формирования бинокулярного зрения лежит фузионный рефлекс. Он представляет собой физиологическое явление – объединение двух отражений предмета от сетчаток в одну картинку в коре мозга. Таким способом складывается стереоскопическое изображение. Если слияния картинок не происходит, говорят, что бинокулярное зрение нарушено.
Для правильного формирования видения предметов необходимы такие условия:
- предметы на сетчатке совпадают по форме и размерам;
- картинка появляется на равнозначащих участках сетчатки, если изображения оказываются на несимметричных точках, то появляется двоение;
- хорошая степень прозрачности хрусталика, стекловидного тела и роговицы;
- синхронизированное движение зрительных мышц;
- положение глазных яблок в одной горизонтальной и фронтальной плоскости;
- острота видения в диапазоне 0,3–0,4.
Нарушение бинокулярного зрения приводит к искажению реального видения предметов. Это негативно сказывается на людях, которые связаны с точными профессиями.
Как проверить?
При любой патологии глаз необходимо посетить врача-офтальмолога. С помощью точной аппаратуры специалист проведет исследование бинокулярного зрения. Для самостоятельной проверки в домашних условиях существует несколько тестов.
Проба Кальфа
Бинокулярное зрение определяется с помощью двух длинных карандашей или спиц. Один карандаш располагают в горизонтальной плоскости, а другой держат вертикально. Нужно соединить их под углом 90 градусов или попасть в кончик карандаша.
Нормальное стереоскопическое зрение позволит легко выполнить задание. При монокулярном зрении человек не справится с ним и промахнется.
Опыт Соколова
Для проведения теста понадобится свернутый лист бумаги или втулка от бумажных полотенец. Человек смотрит прямо через круглое отверстие. Кисть руки помещается перед вторым глазом рядом с концом трубки. Если стереоскопическое зрение в порядке, видна дыра в ладони, а вдали просматривается объект.
Если дыка не в центре кисти, то говорят об одновременном зрении. В этом случае картинки в мозге не сливаются. При проведении теста на стереоскопическое зрение нужно учесть, что рассматриваемые объекты должны находиться в 4–5 метрах от глаз.
Чтение с карандашом
Читающий помещает между книгой и глазами предмет типа карандаша или ручки. Расстояние от носа должно быть 15 см. Если стереоскопическое зрение без отклонений, карандаш не мешает чтению. Мозг накладывает два изображения от обоих глаз и выдает общую картину.
При монокулярном зрении испытуемый не может прочесть закрытую часть газеты. Причина отклонения стереозрения состоит в том, что в мозг поступает информация только из одного глаза.
Четырехточечный цветовой тест
Лучше всего бинокулярное зрение определяется способом четырехточечного цветотеста. Диагностика проводится с помощью аппарата в офтальмологическом отделении. Действие прибора основано на разделении полей видения глаз с помощью цветных фильтров. В специальных очках перед левым зрачком устанавливают зеленое стекло, а перед правым – красное.
Отклонение устанавливается в зависимости от того, какой цвет воспринимается. При бинокулярном зрении виден красный и зеленый фильтр, а бесцветный приобретает смешанный оттенок. Одновременное зрение характеризуется видением пяти точек. При монокулярном зрении определяется цвет светофильтра каждого глаза.
Бинокулярное зрение и косоглазие
Проблема возникает при отклонении оси глаза от точки фиксации со вторым органом. При таком положении одного или двух глазных яблок в мозге не происходит слияние двух изображений. Одна из картинок исключается. Внешне расстройство проявляется неправильным положением глазного яблока в орбите.
Косоглазие, связанное с бинокулярностью, бывает нескольких видов:
- Явная вторичная форма . Возникает при помутнении хрусталика, заболеваниях сетчатки или зрительного нерва.
- Мнимое косоглазие . Развивается из-за аномалии строения тканей глаз. Исследование бинокулярного зрения не выявляет патологию. Пациент хорошо видит обоими глазами.
- Скрытое отклонение глазного яблока . Связано с нарушением симметрии глазных мышц. Проявляется, когда человек смотрит на предмет, не фиксируясь взглядом. Хотя орган иногда отклоняется, зрительная функция не нарушена.
Может быть периодическим. Провоцирующим фактором является нервное перенапряжение, испуг, чрезмерные физические усилия.
Лечение
Мнимая и скрытая форма не нуждаются в коррекции. Четкость видения отклоненного глаза при явной вторичной форме со временем снижается, поэтому лечение необходимо начинать как можно раньше.
Если исследование бинокулярного зрения подтвердило явное косоглазие, применяют несколько видов восстановления функций глаз:
- стимуляция бинокулярности;
- использование , ;
- аппаратное лечение (диплоптика и ортоптика) для повышения остроты видения;
- зарядка для глаз под контролем врача-методиста;
- хирургическое вмешательство.
Операцию делают, чтобы избавиться от косметического дефекта. В результате нее происходит ослабление одной из глазодвигательных мышц. Восстановление бинокулярности при этом невозможно.
Чтобы сохранить объемное восприятие мира при большой зрительной нагрузке, нужно делать упражнения для глаз. Важно правильно питаться, часто бывать на свежем воздухе. Если появились проблемы с органами зрения, не следует откладывать визит к офтальмологу.
Полезное видео про бинокулярное зрение
Зрение человека – удивительная способность организма воспринимать окружающий мир во всех его красках.
Благодаря особому строению зрительной системы, каждый человек способен оценивать окружающую среду с точки зрения объема, расстояния, формы, ширины и высоты.
Также, глаза способны воспринимать все имеющиеся цвета и оттенки, ощущать цвет во всех его градациях.
Но бывает, что в системе происходит сбой и тот, кого это коснулось, не сможет оценить все глубины внешней среды.
Что такое бинокулярное и стереоскопическое зрение
Глаза - парный орган, который работает слажено между собой и с головным мозгом. Когда человек смотрит на один предмет – он видит один предмет, а не два предмета. Кроме того, глядя на предмет человек автоматически и моментально способен определить его размер, объем, форму и прочие параметры и особенности. Это и есть бинокулярное зрение.
Стереоскопическое зрение – способность видеть объемно – это качество бинокулярного зрения, благодаря которому человек видит рельеф, глубину, то есть, воспринимает мир трехмерно.
Именно стереоскопическое зрение легло в основу некогда новации – 3Д технологии, которая завоевала мир. При бинокулярном зрении поле зрение расширяется, и острота зрения увеличивается.
Как определить бинокулярность зрения?
Для этого применяется множество методик. Самая популярная методика – это тест Соколовой.
Для проведения теста понадобиться: взять любую тетрадь, которую нужно будет свернуть в трубку и приставить к правому глазу. В это время, левую руку вытянуть вперед, мысленно упираясь ладонью вдаль. Расстояние от ладони до левого глаза должно быть при этом около 15 см.
Таким образом получаются две «картинки» - ладонь и «тоннель». Смотря на них одновременно, эти картинки накладываются друг на друга. В результате образуется «дыра в ладони». Это свидетельствует о том, что зрение бинокулярное.
Что необходимо для формирования бинокулярного зрения?
Бинокулярное зрение возможно тогда, когда:
- Острота зрения не менее 0,4Дпт при которой обеспечивается четкое отпечатывание предметов на сетчатке.
- Имеется свободная подвижность обоих глазных яблок. Это говорит о том, что все мышцы в тонусе. А это обязательное условие бинокулярного зрения.
Именно мышцы обеспечивают нужную параллельную установку зрительных осей, что гарантирует преломление световых лучей именно на сетчатке глаза.
Причины нарушения бинокулярного зрения
Стереоскопическое зрение (бинокулярное) - это норма для человека. Но есть ряд причин способных нарушить заложенный ход жизнедеятельности органа зрения.
Такими причинами являются:
Отметим, что нарушение бинокулярного зрения требует скорейшей диагностики у офтальмолога, так как несет угрозу ее обладателю. Имея минимальное нарушение бинокулярности, человек становится не профпридатным и деятельность его становится ограниченной.
Из-за чего возникает монокулярное зрение
Монокулярное зрение – это зрение одним глазом. То есть, при монокулярном зрении окружающая среда воспринимается косвенно. То есть, все воспринимается на основе размера и формы предметов, объектов. При монокулярном зрении не возможно объемное зрение. Например, человек, видящий одним глазом, с огромным трудом сможет налить воду в стакан и тем более вдеть нитку в ушко.
Это значительно ограничивает возможности человека, как в социальной, так и в профессиональной сфере.
Причинами возникновения монокулярного зрения являются причины, которые нарушают бинокулярное зрение. Об этих причинах мы писали ранее.
Чтобы проверить нарушено ли бинокулярное зрение, то есть, имеет ли место монокулярное зрение можно так:
- Возьмите в обе руки по одному остро наточенному карандашу.
- Теперь вытяните немного руки, закройте один глаз и соединяйте руки с карандашами, пытаясь состыковать острые грифели карандашей.
- Чем сложнее это сделать, тем больше признаков монокулярного зрения.
Цветовое зрение: что это и какие нарушения бывают
Цветовое зрение обеспечивают колбочки – цветовые рецепторы, которые образовались в результате мутации. Сегодня, данная мутация определяет полноценность зрения, коим считается зрение, способное воспринимать, различать и ощущать цвета всех спектров.
Цветовое зрение – это преимущество высшего примата – человека, которое отличает его сетчатку от сетчатки других представителей этого отряда.
Как «работает» цветовое зрение?
В норме радужка глаз помимо других рецепторов содержит колбочки трех разных видов. Каждая колбочка поглощает лучи разной длины. Лучи разной длины составляют характеристику цвета.
Цвет характеризуется: оттенком, насыщенностью цвета и его яркостью. Насыщенность, в свою очередь, отражает глубину, чистоту и яркость цвета и его оттенка. И яркость цвета зависит от интенсивности светового потока.
Нарушения цветового зрения
Нарушения цветовосприятия могут быть врожденными и приобретенными. Как правило, врожденное цветовосприятие больше характерно для мужчин.
Главной причиной потери способности воспринимать цвет, является потеря колбочек. В зависимости от того, какая колбочка отсутствует, глаз теряет способность воспринимать тот цветовой спектр, который «читает» эта колбочка.
Потеря способности воспринимать цвета, в народе известна как дальтонизм. Названа эта патология в честь Дальтона, который сам страдал от нарушения цветового зрения и занимался исследованием этого нарушения и цветового зрения в целом.
Ныне различают нормальную и аномальную трихромазию. Напомним, что все, кто различает все три цветовых спектра, имеются трихроматами. Соответственно те, кто различает только два цветовых спектра – дихроматы. О том, что свойственно каждой группе и какие еще бывают нарушения цветовосприятия, мы писали ране.
Таким образом, стоит очередной раз обратить внимание насколько уникальна зрительная система человека, как важно ее беречь и постоянно заботиться. В результате патологии разного рода вам будут просто не страшны.
Видео
В книге известного американского нейрофизиолога, лауреата Нобелевской премии, обобщены современные представления о том, как устроены нейронные структуры зрительной системы, включая кору головного мозга, и как они перерабатывают зрительную информацию. При высоком научном уровне изложения книга написана простым, ясным языком, прекрасно иллюстрирована. Она может служить учебным пособием по физиологии зрения и зрительного восприятия.
Для студентов биологических и медицинских вузов, нейрофизиологов, офтальмологов, психологов, специалистов по вычислительной технике и искусственному интеллекту.
Книга:
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
Механизм оценки удаленности, основанный на сравнении двух сетчаточных изображений, настолько надежен, что многие люди (если они не психологи и не специалисты по физиологии зрения) даже не подозревают о его существовании. Для того чтобы убедиться в важности этого механизма, попробуйте в течение нескольких минут вести автомобиль или велосипед, играть в теннис или прокатиться на лыжах, закрыв один глаз. Стереоскопы вышли из моды, и вы можете найти их только в антикварных магазинах. Однако большинство читателей смотрели стереоскопические фильмы (когда зрителю приходится надевать специальные очки). Принцип действия как стереоскопа, так и стереоскопических очков основан на использовании механизма стереопсиса.
Изображения на сетчатках двумерны, а между тем мы видим мир трехмерным. Очевидно, что как для человека, так и для животных важна способность определять расстояние до объектов. Точно так же восприятие трехмерной формы предметов означает оценку относительной глубины. Рассмотрим в качестве простого примера круглый предмет. Если он расположен наклонно по отношению к линии взора, его изображение на сетчатках будет эллиптическим, однако обычно мы без труда воспринимаем такой предмет как круглый. Для этого необходима способность к восприятию глубины.
Человек обладает многими механизмами оценки глубины. Некоторые из них столь очевидны, что вряд ли заслуживают упоминания. Тем не менее я их упомяну. Если приблизительно известна величина объекта, например в случае таких объектов, как человек, дерево или кошка, то можно оценить расстояние до него (правда, есть риск ошибиться, если мы столкнемся с карликом, карликовым деревом или львом). Если один предмет расположен впереди другого и частично его заслоняет, то мы воспринимаем передний объект как расположенный ближе. Если взять проекцию параллельных линий, например железнодорожных рельсов, уходящих вдаль, то в проекции они будут сближаться. Это пример перспективы - весьма эффективного показателя глубины. Выпуклый участок стены кажется более светлым в верхней своей части, если источник света расположен выше (обычно источники света и находятся вверху), а углубление в ее поверхности, если оно освещается сверху, кажется в верхней части более темным. Если же источник света поместить внизу, то выпуклость будет выглядеть как углубление, а углубление - как выпуклость. Важным признаком удаленности служит параллакс движения - кажущееся относительное смещение близких и более далеких предметов, если наблюдатель будет двигать головой влево и вправо или вверх и вниз. Если какой-то твердый предмет поворачивается, пусть даже на небольшой угол, то сразу же выявляется его трехмерная форма. Если мы фокусируем хрусталик нашего глаза на близко расположенном предмете, то более удаленный предмет будет не в фокусе; таким образом, меняя форму хрусталика, т.е. изменяя аккомодацию глаза (см. гл. 2 и 6), мы получаем возможность оценивать удаленность предметов. Если изменять относительное направление осей обоих глаз, сводя их или разводя (осуществляя конвергенцию или дивергенцию), то можно свести вместе два изображения предмета и удерживать их в этом положении. Таким образом, управляя либо хрусталиком, либо положением глаз, можно оценить удаленность объекта. На этих принципах основаны конструкции ряда дальномеров. За исключением конвергенции и дивергенции, все остальные показатели удаленности, перечисленные до сих пор, являются монокулярными. Наиболее важный механизм восприятия глубины - стереопсис - зависит от совместного использования двух глаз. При рассматривании любой трехмерной сцены два глаза формируют несколько различные изображения на сетчатке. Вы легко можете в этом убедиться, если будете смотреть прямо вперед и быстро перемещать голову из стороны в сторону примерно на 10 см или же быстро закрывать поочередно то один, то другой глаз. Если перед вами плоский объект, вы не заметите особой разницы. Однако, если сцена включает предметы на разном расстоянии от вас, вы заметите существенные изменения в картине. В процессе стереопсиса мозг сравнивает изображения одной и той же сцены на двух сетчатках и с большой точностью оценивает относительную глубину.
Предположим, наблюдатель фиксирует взором некоторую точку P. Это утверждение эквивалентно тому, как если мы скажем: глаза направляются таким образом, чтобы изображения точки оказались в центральных ямках обоих глаз (F на рис. 103). Предположим теперь, что Q - это другая точка пространства, которая кажется наблюдателю расположенной на такой же глубине, что и P. Пусть Q L и Q R - изображения точки Q на сетчатках левого и правого глаза. В этом случае точки Q L и Q R называют корреспондирующими точками двух сетчаток. Очевидно, что две точки, совпадающие с центральными ямками сетчаток, будут корреспондирующими. Из геометрических соображений ясно также, что точка Q", оцениваемая наблюдателем как расположенная ближе, чем Q, будет давать на сетчатках две проекции - Q" L и Q" R - в некорреспондирующих точках, расположенных дальше друг от друга, чем в том случае, если бы эти точки были корреспондирующими (эта ситуация изображена в правой части рисунка). Точно так же, если рассматривать точку, расположенную дальше от наблюдателя, то окажется, что ее проекции на сетчатках будут расположены ближе друг к другу, чем корреспондирующие точки. То, что сказано выше о корреспондирующих точках, - это частично определения, а частично утверждения, вытекающие из геометрических соображений. При рассмотрении этого вопроса учитывается также психофизиология восприятия, поскольку наблюдатель субъективно оценивает, дальше или ближе точки P расположен объект. Введем еще одно определение. Все точки, которые, подобно точке Q (и, конечно, точке P), воспринимаются как равноудаленные, лежат на гороптере - поверхности, проходящей через точки P и Q, форма которой отличается как от плоскости, так и от сферы и зависит от нашей способности оценивать удаленность, т.е. от нашего мозга. Расстояния от центральной ямки F до проекций точки Q (Q L и Q R) близки, но не равны. Если бы они всегда были равны, то линия пересечения гороптера с горизонтальной плоскостью представляла бы собой круг.
Рис. 103. Слева: если наблюдатель смотрит на точку P, то два ее изображения (проекции) попадают на центральные ямки двух глаз (точки F). Q - точка, которая, по оценке наблюдателя, находится на таком же расстоянии от него, что и P. В этом случае говорят, что две проекции точки Q (Q L и Q R) попадают в корреспондирующие точки сетчаток. (Поверхность, составленную из всех точек Q, которые кажутся находящимися на одинаковом расстоянии от наблюдателя, таком же, как точка P, называют гороптером, проходящим через точку P). Справа: если точка Q" находится ближе к наблюдателю, чем Q, то ее проекции на сетчатках (Q" L и Q" R) будут отстоять друг от друга по горизонтали дальше, чем если бы они находились в корреспондирующих точках. Если бы точка Q" находилась дальше, то проекции Q" L и Q" R оказались бы сдвинутыми по горизонтали ближе друг к другу.
Предположим теперь, что мы фиксируем взглядом некоторую точку в пространстве и что в этом пространстве расположены два точечных источника света, которые дают проекцию на каждой сетчатке в виде световой точки, причем эти точки - не корреспондирующие: расстояние между ними несколько больше, чем между корреспондирующими точками. Любое такое отклонение от положения корреспондирующих точек мы будем называть диспаратностью. Если это отклонение в горизонтальном направлении не превышает 2° (0,6 мм на сетчатке), а по вертикали не больше нескольких угловых минут, то мы будем зрительно воспринимать одиночную точку в пространстве, расположенную ближе, чем та, которую мы фиксируем. Если же расстояния между проекциями точки будут не больше, а меньше, чем между корреспондирующими точками, то данная точка будет казаться расположенной дальше, чем точка фиксации. Наконец, в том случае, если вертикальное отклонение будет превышать несколько угловых минут или же горизонтальное будет больше 2°, то мы увидим две отдельные точки, которые, возможно, покажутся расположенными дальше или ближе точки фиксации. Эти экспериментальные результаты иллюстрируют основной принцип стереовосприятия, впервые сформулированный в 1838 году сэром Ч. Уитстоном (который также изобрел прибор, известный в электротехнике как «мостик Уитстона»).
Кажется почти невероятным, что до этого открытия ни один человек, по-видимому, не отдавал себе отчета в том, что наличие едва заметных различий в изображениях, проецируемых на сетчатки двух глаз, может приводить к отчетливому впечатлению глубины. Такой стереоэффект может продемонстрировать за несколько минут любой человек, способный произвольно сводить или разводить оси своих глаз, или же тот, у кого есть карандаш, кусок бумаги и несколько небольших зеркал или призм. Непонятно, как прошли мимо этого открытия Евклид, Архимед и Ньютон. В своей статье Уитстон отмечает, что Леонардо да Винчи был очень близок к открытию этого принципа. Леонардо указывал, что шар, расположенный перед какой-либо пространственной сценой, виден каждым глазом по-разному - левым глазом мы немного дальше видим его левую сторону, а правым глазом - правую. Далее Уитстон отмечает, что если бы вместо шара Леонардо выбрал куб, то он, безусловно, заметил бы, что его проекции для разных глаз различны. После этого он мог бы, как и Уитстон, заинтересоваться тем, что будет, если специально спроецировать два подобных изображения на сетчатки двух глаз.
Важным физиологическим фактом является то, что ощущение глубины (т.е. возможность «непосредственно» видеть, дальше или ближе точки фиксации расположен тот или иной объект) возникает в тех случаях, когда два сетчаточных изображения несколько смещены относительно друг друга в горизонтальном направлении - раздвинуты или, наоборот, сближены (если только это смещение не превышает примерно 2°, а вертикальное смещение близко к нулю). Это, разумеется, соответствует геометрическим соотношениям: если по отношению к некоторой точке отсчета расстояния объект расположен ближе или дальше, то его проекции на сетчатках будут раздвинуты или сближены по горизонтали, тогда как существенного вертикального смещения изображений не произойдет.
На этом и основано действие стереоскопа, изобретенного Уитстоном. Стереоскоп в течение примерно полувека был настолько популярен, что имелся чуть ли не в каждом доме. Тот же принцип лежит в основе и стереокино, которое мы сейчас смотрим, используя для этого специальные поляроидные очки. В первоначальной конструкции стереоскопа наблюдатель рассматривал два изображения, помещенные в ящик, с помощью двух зеркал, которые были расположены таким образом, что каждый глаз видел только одно изображение. Для удобства теперь часто используют призмы и фокусирующие линзы. Два изображения идентичны во всем, кроме небольших горизонтальных смещений, которые и создают впечатление глубины. Любой может изготовить фотографию, пригодную для использования в стереоскопе, если выберет какой-либо неподвижный объект (или сцену), сделает снимок, а затем сдвинет фотоаппарат на 5 сантиметров вправо или влево и сделает второй снимок.
Не все обладают способностью воспринимать глубину с помощью стереоскопа. Вы сами можете легко проверить свой стереопсис, если воспользуетесь стереопарами, приведенными на рис. 105 и 106. Если у вас есть стереоскоп, вы можете сделать копии изображенных здесь стереопар и вставить их в стереоскоп. Вы можете также поместить тонкий кусок картона перпендикулярно между двумя изображениями из одной стереопары и попытаться смотреть каждым глазом на свое изображение, установив глаза параллельно, как если бы вы смотрели вдаль. Можно также научиться сводить и разводить глаза с помощью пальца, поместив его между глазами и стереопарой и передвигая вперед или назад, пока изображения не сольются, после чего (это самое трудное) вы сможете рассматривать слитое изображение, стараясь, чтобы оно не разделилось на два. Если у вас это получится, то кажущиеся отношения глубины будут противоположны тем, которые воспринимаются при использовании стереоскопа.
Рис. 104. А. Стереоскоп Уитстона. Б. Схема стереоскопа Уитстона, составленная им самим. Наблюдатель сидит перед двумя зеркалами (А и А"), поставленными под углом 40° к направлению его взора, и смотрит на две совмещенные в поле зрения картинки - Е (правым глазом) и Е" (левым глазом). В созданном позже более простом варианте две картинки помещаются рядом так, что расстояние между их центрами примерно равно расстоянию между глазами. Две призмы отклоняют направление взора так, что при надлежащей конвергенции левый глаз видит левое изображение, а правый глаз - правое изображение. Вы сами можете попробовать обойтись без стереоскопа, представив себе, что смотрите на очень удаленный предмет глазами, оси которых установлены параллельно друг другу. Тогда левый глаз будет смотреть на левое изображение, а правый - на правое.
Даже если вам не удастся повторить опыт с восприятием глубины - из-за того ли, что у вас нет стереоскопа, или потому, что вы не можете произвольно сводить и разводить оси глаз, - вы все-таки сможете понять суть дела, хотя не получите удовольствия от стереоэффекта.
В верхней стереопаре на рис. 105 в двух квадратных рамках имеется по небольшому кружку, один из которых смещен немного влево от центра, а другой - немного вправо. Если рассматривать эту стереопару двумя глазами, используя стереоскоп или иной метод совмещения изображений, то вы увидите кружок не в плоскости листа, а впереди него на расстоянии около 2,5 см. Если так же рассматривать нижнюю стереопару на рис. 105, то кружок будет виден позади плоскости листа. Вы воспринимаете положение кружка таким образом потому, что на сетчатки ваших глаз попадает в точности такая же информация, как если бы кружок действительно находился впереди или позади плоскости рамки.
Рис. 105. Если верхнюю стереопару вставить в стереоскоп, то кружок будет выглядеть расположенным впереди плоскости рамки. В нижней стереопаре он будет располагаться позади плоскости рамки. (Вы можете проделать такой опыт без стереоскопа, 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 кружочек будет виден дальше плоскости, а на нижней - ближе).
В 1960 году Бела Юлеш из фирмы Bell Telephone Laboratories придумал весьма полезную и изящную методику для демонстрации стереоэффекта. Изображение, представленное на рис. 107, на первый взгляд кажется однородной случайной мозаикой из маленьких треугольничков. Так оно и есть, за исключением того, что в центральной части имеется скрытый треугольник большего размера. Если вы будете рассматривать это изображение с помощью двух кусочков цветного целлофана, помещенных перед глазами, - красного перед одним глазом и зеленого перед другим, то вы должны увидеть в центре треугольник, выступающий из плоскости листа вперед, как в предыдущем случае с маленьким кружком на стереопарах. (Быть может, в первый раз вам придется смотреть минуту или около этого, пока не возникнет стереоэффект.) Если поменять куски целлофана местами, произойдет инверсия глубины. Ценность этих стереопар Юлеша заключается в том, что если у вас нарушено стереовосприятие, то вы не увидите треугольника впереди или позади окружающего фона.
Рис. 106. Еще одна стереопара.
Подводя итоги, можно сказать, что наша способность ощущать стереоэффект зависит от пяти условий:
1. Имеется много косвенных признаков глубины - частичное заслонение одних предметов другими, параллакс движения, вращение предмета, относительные размеры, отбрасывание теней, перспектива. Однако наиболее мощным механизмом является стереопсис.
2. Если мы фиксируем взглядом какую-то точку в пространстве, то 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. Главный вывод, основанный на результатах экспериментов с испытуемыми, заключается в следующем: 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.
Рис. 107. Для того чтобы получить это изображение, называемое анаглифом, Бела Юлес сначала построил две системы случайно расположенных маленьких треугольников; они различались только тем, что 1) в одной системе были красные треугольники на белом фоне, а в другой - зеленые на белом фоне; 2) в пределах большой треугольной зоны (вблизи центра рисунка) все зеленые треугольники несколько смещены влево по сравнению с красными. После этого две системы совмещаются, но с небольшим сдвигом, так что сами треугольники не накладываются друг на друга. Если на полученное изображение смотреть через зеленый фильтр из целлофана, то будут видны только красные элементы, а если через красный фильтр - только зеленые. Если же перед одним глазом поместить зеленый фильтр, а перед другим - красный, то вы увидите большой треугольник, выступающий примерно на 1 см перед страницей. В случае перемены фильтров местами треугольник будет виден за плоскостью страницы.
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
Формы, размеров и расстояния до предмета, например благодаря бинокулярному зрению (количество глаз может быть и больше 2-х, как например у ос - два сложных глаза и три простых глаза (глазка), скорпионов - 3-6 пар глаз) или другим типам зрения.
Функции органов зрения
Функции органов зрения включают в себя:
- центральное или предметное зрение
- стереоскопическое зрение
- периферическое зрение
- цветоощущение
- светоощущение
Бинокулярное зрение
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Стереоскопическое зрение" в других словарях:
Пространственное (объёмное) зрение … Физическая энциклопедия
Стереоскопическое зрение - Перцептуальное восприятие трехмерных объектов, благодаря сочетанию двух точек обзора (глаза) и наличию зрительных каналов, передающих информацию в головной мозг. Психология. А Я. Словарь справочник / Пер. с англ. К. С. Ткаченко. М.: ФАИР ПРЕСС.… … Большая психологическая энциклопедия
стереоскопическое зрение - erdvinis regėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. stereoscopic vision vok. räumliches Sehen, n; stereoskopisches Sehen, n; Tiefensehen, n rus. пространственное зрение, n; стереоскопическое зрение, n pranc. vision stéréoscopique, f … Fizikos terminų žodynas
СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ЗРЕНИЕ - См. зрение, стереоскопическое … Толковый словарь по психологии
Глобальное стереоскопическое зрение - Процесс, лежащий в основе восприятия стереограмм, образованных случайными конфигурациями точек, требующий полного, или глобального, сравнения диспарантных элементов, общих для обеих половин стереопары … Психология ощущений: глоссарий
Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… … Википедия
Основная статья: Зрительная система Оптическая иллюзия: соломинка кажется сломанной … Википедия
Пространственное изображение, к рое при рассматривании представляется зрительно объёмным (трёхмерным), передающим форму изображённых объектов, характер их поверхности (блеск, фактуру), взаимное расположение в пространстве и др. внеш. признаки.… … Физическая энциклопедия
I Зрение (visio, visus) физиологический процесс восприятия величины, формы и цвета предметов, а также их взаимного расположения и расстояния между ними; источником зрительного восприятия является свет, излучаемый или отражаемый от предметов… … Медицинская энциклопедия
Способность одновременно четко видеть изображение предмета обоими глазами; в этом случае человек видит одно изображение предмета, на который он смотрит. Бинокулярное зрение не является врожденным, а развивается в первые несколько месяцев жизни.… … Медицинские термины
