Estereòpsia

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Diagrama de Descartes.

L'estereòpsia (de stereo que significa sòlid, i opsis visió o vista) és el fenomen dins de la percepció visual pel qual de les dues projeccions del món físic, lleugerament diferents, que es formen sobre la retina de cada ull, el cervell és capaç de refer-ne una de tridimensional.[1] A aquesta diferència en les dues imatges retinianes se l'anomena disparitat horitzontal, disparitat retinal o disparitat binocular, i s'origina per la diferent posició d'ambdós ulls al cap. La estereòpsia és una de les vies binoculars per a la percepció de la profunditat juntament amb altres de caràcter monocular.

Història[modifica | modifica el codi]

Euclides i Leonardo da Vinci ja van observar i estudiar el fenomen de la visió binocular. També l'astrònom Kepler va deixar uns estudis que comentaven els principis de la mateixa.

Posteriorment, en 1838, el físic Sir Charles Wheatstone va construir el primer aparell que permetia percebre la tridimensionalitat partint de dues imatges (visor estereoscòpic). Aquest fet curiosament va succeir abans del descobriment de la fotografia.

L'any 1849, Sir David Brewster va dissenyar i va construir la primera càmera estereoscòpica. La càmera disposava d'un visor que permetia veure les imatges preses per les lents. Alguns anys més tard, Oliver Wendell Holmes va construir el que seria l'estereoscopi de mà més popular del segle XIX.

En els dècada del 1930 va ressorgir la estereofotografía amb l'aparició de les càmeres 3D, com Realist o la ViewMaster . Actualment són aparells obsolets.

A mitjan segle hi va haver diferents intents d'impulsar les pel·lícules 3D sense massa èxit, ja que les tècniques utilitzades provocaven problemes de visió. No va ser fins als anys 1980 quan sorgeixen pel·lícules d'alta resolució, com IMAX, que no s'ha popularitzat.

Disparitat retinal[modifica | modifica el codi]

Article principal: Disparitat binocular

La disparitat binocular o retinal és la lleugera diferència entre els dos punts de vista proporcionats pels dos ulls.

El nostre sistema visual humà és capaç de veure en tres dimensions principalment perquè les persones amb visó als dos ulls disposen de "visió binocular". La visió binocular té lloc perquè els dos ulls (separats uns centímetres) miren al mateix objecte des d'angles lleugerament diferents, obtenint com a resultat dues imatges molt semblants, però no les mateixes. Aquestes dues imatges són processades al cervell per a donar la sensació de profunditat en la visió.

La disparitat binocular és la forma de percebre profunditat i relleu més utilitzada pel cervell humà, i és la que permet ser més manipulada, convertint-se en la base per a la creació d'imatges 3D en superfícies planes. El cervell agafa aquests dos punts de vista diferents i els integra, creant així un objecte en tres dimensions.

Molts animals, com per exemple els conills, peixos i ocells, tenen els ulls a banda i banda del cap, enfocant cap a direccions oposades. Aquests animals poden veure tot el seu voltant sense gairebé moure el cap, però no poden percebre dues imatges semblants del mateix objecte. És per això que no poden gaudir de la varietat de formes en relleu que ens proporciona la visió binocular als humans.

Podem parlar de dos tipus de disparitat binocular: la creuada i la no creuada, cada una depèn de la distància en què es troba l'objecte i el punt de fixació en la retina.

  • La disparitat binocular creuada es caracteritza pel fet que l'objecte que veu l'ull està més a prop del punt de fixació. L'objecte és projectat en un ull cap a la dreta exterior de la seva fòvea i a l'altre ull cap a la part exterior esquerra de la seva fòvea.
  • La disparitat binocular no creuada es caracteritza pel fet que l'objecte que veu l'ull es troba més lluny del punt de fixació. En aquest cas l'objecte es projecta en un ull cap a l'esquerra de la part nasal de la retina i a l'altre ull cap a la dreta de la part nasal de la seva retina.

Hi ha moltes maneres de crear la il·lusió òptica de profunditat utilitzant la disparitat binocular: hologrames, estereoscopis i estereogrames, tots ells separen imatges per ser captades per un sol ull.

Mecanismes de l'estereopsis[modifica | modifica el codi]

Si observem objectes molt llunyans, els eixos òptics dels nostres ulls són paral·lels.

Si observem un objecte proper, els nostres ulls giren perquè els eixos òptics quedin alineats sobre ell, és a dir, convergeixen. Al seu torn es produeix una acomodació o enfocament per poder veure nítidament l'objecte. A aquest procés conjunt se l'anomena fusió.

No tothom té la mateixa capacitat de fusionar un parell d'imatges en una vista tridimensional. Hi ha un percentatge del 5% de la població que té problemes de fusió.

Agudesa estereóptica[modifica | modifica el codi]

Serà la capacitat de discernir, mitjançant la estereòpsia, detalls situats en plans diferents ia una distància mínima.

Hi ha una distància límit a partir de la qual no som capaços d'apreciar la separació de plans. Aquesta distància límit variarà d'unes persones a unes altres, variant entre els 60 i diversos centenars de metres.

Un factor que intervé directament en aquesta capacitat és la separació interocular: A major separació entre els ulls, més gran és la distància a la qual seguim apreciem l'efecte de relleu.

Amb uns prismàtics s'aconsegueix una separació interocular més gran que la normal mitjançant la utilització de prismes, i, gràcies a això, podem apreciar en relleu els objectes distants que en condicions normals no seríem capaços de separar l'entorn. A aquesta tècnica se li denomina hiperestereoscopía i produeix un efecte: els objectes semblen menors.

Per obtenir imatges estereoscòpiques de petits objectes, o fins i tot d'imatges microscòpiques, es necessitarà, per tant, una reducció de la distància interocular o hipoestereoscopía, que produeix l'efecte contrari a la hiperestereoscopía: els objectes semblen més grans.

Visió estereoscòpica[modifica | modifica el codi]

Article principal: Visió estereoscòpica

Els éssers humans tenim, generalment, dos ulls localitzats un a cada costat del cap. A causa d'aquesta posició, cada ull obté una vista de la mateixa escena del món amb un angle lleugerament diferent. Les dues vistes tindran moltes coses en comú, però cadascuna contindrà certa informació visual que l'altra no té.

A la diferència entre ambdues imatges se li denomina disparitat.

La vista de cada ull s'envien per separat al cervell, el qual s'encarrega de combinar aparellant les similituds i afegint les diferències, per produir finalment una imatge en estèreo, de manera que percebem la sensació de profunditat, llunyania o proximitat dels objectes que ens envolten.

Aquest procés de fusió es denomina estereopsis.

Gràcies a la visió en estèreo podem veure els objectes com sòlids en tres dimensions espacials amb altura i profunditat. És aquesta percepció de la profunditat del que fa de la visió en estèreo una cosa tan especial: som capaços d'apreciar les diferents distàncies i volums del nostre entorn.

A més, podem veure lleument al voltant dels objectes sòlids sense necessitat de moure el cap i podem percebre i mesurar l'espai buit.

Moltes accions diàries depenen fortament de la visió estereoscòpica, com tirar, ***** o colpejar una pilota, conduir un cotxe, construir objectes tridimensionals, introduir una moneda en una màquina, enfilar una agulla, aplaudir amb les nostres mans, etc.

En òptica, optometria i oftalmologia, la visió binocular o visió estereoscòpica és la facultat que té un ésser viu d'integrar les dues imatges que està veient en una sola mitjançant el cervell (sistema nerviós central). Aquest últim és l'encarregat de percebre les sensacions que tant un ull com un altre estan veient i d'elaborar una imatge en tres dimensions.

Diagrama de Descartes.

Per tant, si tenim dues imatges preses des de posicions lleugerament diferents i les vam mostrar per separat a cada ull, el cervell és capaç de reconstruir la distància (i per tant la profunditat) analitzant la disparitat o el paral·lelisme entre aquestes imatges. El cervell humà també usa altres senyals de profunditat per percebre les tres dimensions, tals com: perspectiva, superposició, enfocament, il·luminació i ombres.

Tècniques de visió estereoscòpica[modifica | modifica el codi]

Article principal: Estereoscòpia

Algunes de les tècniques de creació i visualització més importants en l'actualitat són:

  • Les imatges que formaran el parell estereogràfica es representen superposades, utilitzant dos colors complementaris. Es visualitzen a través d'unes ulleres amb un filtre de diferent color per a cada ull.
  • Polarització: Les dues imatges es projectaran mitjançant dos dispositius equipats amb filtres polaritzats, girats 90 º respectivament. L'observador haurà d'usar unes ulleres polaritzades.
  • Shutter glasses : Es tracta d'unes ulleres que consten de dos lents LCD sincronitzades amb el monitors d'ordinador, de manera que les lents es van tornant opaques alternativament (mai podem veure amb els dos ulls alhora), mentre anem veient les imatges estereogràfiques pel monitor.

També hi ha altres mecanismes com els cascos realitat virtual o els monitors lenticulars (on les lents van dins de la pantalla).

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Ignasi Tortajada Montañana. Expressió gràfica i infografia. Ed Univ Politècnica. València, 2006, p. 264 -. ISBN 9788483630310 [Consulta: 20 juliol 2011]. 

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]