Стереоскопическое зрение. Методы и средства. Бинокулярное зрение: механизм работы, отклонения и способы коррекции Стерео зрение и бинокулярное зрение

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Стереоскопическое зрение. Методы и средства

Введение

1.1Монокулярные компоненты стереовосприятия

1.1.1 Параллакс движения

1.1.2 Перспектива

1.1.3 Воздушная перспектива

1.1.4 Аккомодация

1.2.1 Стереопсис

1.2.2 Конвергенция глаз

Введение

Стереоскопическое зрение - величайший дар, данный человеку природой. Благодаря ему человек имеет возможность воспринимать окружающий мир во всей его глубине и многогранности. Объемное изображение формирует мозг в естественных условиях, когда человек рассматривает реальные объекты обоими глазами.

Стереоскопическое зрение представляет собой особый вид зрения, при котором мы можем видеть не только размеры объекта в одной плоскости, но и его форму, расстояние до него, размеры объекта в разных плоскостях. Такое объемное зрение присуще каждому здоровому человеку: если мы видим дом на горе вдалеке, мы можем прикинуть приблизительно, какого он размера, на каком расстоянии от нас находится. По сути, стереоскопическое зрение является одной из функций человеческих глаз.

• 1. Механизмы формирования зрительного стереоэффекта
• Объёмное, пространственное (стереоскопическое) изображение формируется мозгом, при рассматривании реальных объектов обеими глазами. Мозг учитывает совокупность различных видов информации, воспринимаемой зрительным аппаратом, и формирует единый пространственный образ, используя совокупность различных механизмов.
• Среди этих механизмов можно выделить монокулярные и бинокулярные, перспектива, конвергенция глаз, восприятие глубины пространства при движении головы, и другие.
• 1.1 Монокулярные компоненты стереовосприятия
• 1.1.1 Параллакс движения
• Паралламкс (смена, чередование) -- изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя.
• Зная расстояние между точками наблюдения L (база) и угол смещения?, можно определить расстояние до объекта:
• Для малых углов (? -- в радианах):
• Параллакс используется в геодезии и астрономии для измерения расстояния до удалённых объектов (в частности в специальных единицах -- парсеках). На явлении параллакса основано бинокулярное зрение.
• зрение окклюзия глаз стереоэффект
• 1.1.2 Перспектива
• Перспектимва (фр. perspective от лат. perspicere -- смотреть сквозь) -- техника изображения пространственных объектов на какой-либо поверхности в соответствии с теми кажущимися сокращениями их размеров, изменениями очертаний формы и светотеневых отношений, которые наблюдаются в натуре.
• Другими словами, это:
• 1. Изобразительное искажение пропорций и формы реальных тел при их визуальном восприятии. Например, два параллельных рельса кажутся сходящимися в точку на горизонте.
• 2. Способ изображения объемных тел, передающий их собственную пространственную структуру и расположение в пространстве. В изобразительном искусстве возможно различное применение перспективы, которая используется как одно из художественных средств, усиливающих выразительность образов.
• В зависимости от назначения перспективного изображения перспектива включает следующие виды:
• Прямая линейная перспектива
• Вид перспективы, рассчитанный на неподвижную точку зрения и предполагающий единую точку схода на линии горизонта (предметы уменьшаются пропорционально по мере удаления их от переднего плана). Теория линейной перспективы впервые появилась у АмброджоЛоренцетти в XIV веке, а вновь она была разработана в эпоху Возрождения (Брунеллески, Альберти), основывалась на простых законах оптики и превосходно подтверждалась практикой. Отображение пространства на плоскость сначала простой камерой обскура с простым отверстием (стенопом), а затем и с линзой полностью подчинено законам линейной перспективы. Прямая перспектива долго признавалась как единственное верное отражение мира в картинной плоскости. С учетом того, что линейная перспектива -- это изображение, построенное на плоскости, плоскость может располагаться вертикально, наклонно и горизонтально в зависимости от назначения перспективных изображений. Вертикальная плоскость, на которой строят изображения с помощью линейной перспективы, используется при создании картины (станковая живопись) и настенных панно (на стене внутри помещения или снаружи дома преимущественно на его торцах). Построение перспективных изображений на наклонных плоскостях применяют в монументальной живописи -- росписи на наклонных фризах внутри помещения дворцовых сооружений и соборов. На наклонной картине в станковой живописи строят перспективные изображения высоких зданий с близкого расстояния или архитектурных объектов городского пейзажа с высоты птичьего полета. Построение перспективных изображений на горизонтальной плоскости применяют при росписи потолков (плафонов). Известны, например, мозаичные изображения на овальных плафонах станции метро «Маяковская» художника А. А. Дейнеки. Изображения, построенные в перспективе на горизонтальной плоскости потолка, называют плафонной перспективой.
• Линейная перспектива на горизонтальной и наклонной плоскостях имеет некоторые особенности, в отличие от изображений на вертикальной картине.
• В наше время доминирует использование прямой линейной перспективы, в большей степени из-за большей «реалистичности» такого изображения и в частности из-за использования данного вида проекции в 3D-играх.
• В фотографии для получения линейной перспективы на снимке близкой к реальной используют объективы с фокусным расстоянием приблизительно равным диагонали кадра. Для усиления эффекта линейной перспективы используют широкоугольные объективы, которые делают передний план более выпуклым, а для смягчения -- длиннофокусные, которые уравнивают разницу размеров дальних и близких предметов.
• Обратная линейная перспектива
• Вид перспективы, применяемый в византийской и древнерусской живописи, при которой изображенные предметы представляются увеличивающимися по мере удаления от зрителя, картина имеет несколько горизонтов и точек зрения, и другие особенности. При изображении в обратной перспективе предметы расширяются при их удалении от зрителя, словно центр схода линий находится не на горизонте, а внутри самого зрителя.
• Обратная перспектива возникла в позднеантичном и средневековом искусстве (миниатюра, икона, фреска, мозаика) как в западноевропейском, так и в византийском круге стран. Среди причин появления феномена обратной перспективы самой простой и очевидной для критиков было неумение художников изображать мир, каким его видит наблюдатель. Потому такую систему перспективы считали ошибочным приемом, а саму перспективу -- ложной. Однако по мнению П. А. Флоренского, обратная перспектива имеет строгое математическое описание, математически она равноценна прямой перспективе, духовно же образует целостное символическое пространство, ориентированное на зрителя и предполагающее его духовную связь с миром символических образов. Следовательно, обратная перспектива отвечает задаче воплощения сверхчувственного сакрального содержания в зримой, но лишенной материальной конкретности форме. Согласно теории Л. Ф. Жегина, обратная перспектива представляет собой перенесение на плоскость суммы зрительных восприятий наблюдателя, оказывающегося таким образом «точкой схода». При этом она является не единственной системой организации живописного пространства (что было бы оптически невозможно, так как предметы заднего плана попросту не помещались бы в «рамку» обзора), а сочетается с перспективой «усиленно сходящейся» с разными точками схода. Б. В. Раушенбах, опровергая заблуждение об обратной перспективе как единственной системе в средневековой живописи, показывает вместе с тем, что в определённых условиях (на малом расстоянии) человеческий глаз воспринимает изображение не в прямой, а в обратной перспективе, феномен которой, таким образом, лежит в сфере самого восприятия, а не изображения, как считал Жегин.
• Обратная перспектива обобщается в проблемах восприятия за рамками изобразительного искусства. Например, психофизиологи с помощью псевдоскопа изучают восприятие обратной перспективы человеком в динамических условиях. Психологами исследуется механизм порождения зрительного образа в целом, важным элементом которого является личностный смысл.
• Панорамная перспектива
• Изображение, строящееся на внутренней цилиндрической (иногда шаровой) поверхности. Слово «панорама» означает «всё вижу», в буквальном переводе это перспективное изображение на картине всего того, что зритель видит вокруг себя. При рисовании точку зрения располагают на оси цилиндра (или в центре шара), а линию горизонта -- на окружности, находящейся на высоте глаз зрителя. Поэтому при рассматривании панорам зритель должен находиться в центре круглого помещения, где, как правило, располагают смотровую площадку. Перспективные изображения на панораме объединяют с передним предметным планом, то есть с находящимися перед ней реальными предметами. Общеизвестными в России являются панорамы «Оборона Севастополя» (1902--1904 гг.) и «Бородинская битва» (1911 гг.) в Москве (автор -- Ф. А. Рубо) и «Сталинградская битва» (1983 г.) в г. Волгограде. Часть панорамы с реальными предметами, лежащими между цилиндрической поверхностью и зрителем, называют диорамой. Как правило, диорама занимает отдельное помещение, в котором переднюю стену заменяют цилиндрической поверхностью, и на ней изображают пейзаж или панораму города. В диорамах часто применяют подсветку для создания эффекта освещения.
• Правила панорамной перспективы используют при рисовании картин и фресок на цилиндрических сводах и потолках, в нишах, а также на внешней поверхности цилиндрических ваз и сосудов; при создании цилиндрических и шаровых фотопанорам.
• Сферическая перспектива
• Сферическая перспектива, сделанная объективом «рыбий глаз»
• Сферические искажения можно наблюдать на сферических зеркальных поверхностях. При этом глаза зрителя всегда находятся в центре отражения на шаре. Это позиция главной точки, которая реально не привязана ни к уровню горизонта, ни к главной вертикали. При изображении предметов в сферической перспективе все линии глубины будут иметь точку схода в главной точке и будут оставаться строго прямыми. Также строго прямыми будут главная вертикаль и линия горизонта. Все остальные линии будут по мере удаления от главной точки все более и более изгибаться, трансформируясь в окружность. Каждая линия, не проходящая через центр, будучи продлённой, является полуэллипсом.
• Тональная перспектива
• Тональная перспектива -- понятие техники живописи. Тональная перспектива -- это изменение в цвете и тоне предмета, изменение его контрастных характеристик в сторону уменьшения, приглушения при удалении вглубь пространства. Принципы тональной перспективы первым обосновал Леонардо да Винчи.
• Перцептивная перспектива
• Академик Б. В. Раушенбах изучал, как человек воспринимает глубину в связи с бинокулярностью зрения, подвижностью точки зрения и постоянством формы предмета в подсознании и пришёл к выводу, что ближний план воспринимается в обратной перспективе, неглубокий дальний в аксонометрической перспективе, дальний план -- в прямой линейной перспективе.
• Эта общая перспектива, соединившая обратную, аксонометрическую и прямую линейную перспективы, называется перцептивной.
• 1.1.3 Воздушная перспектива
• Воздушная перспектива характеризуется исчезновением четкости и ясности очертаний предметов по мере их удаления от глаз наблюдателя. При этом дальний план характеризуется уменьшением насыщенности цвета (цвет теряет свою яркость, контрасты светотени смягчаются), таким образом -- глубина кажется более тёмной, чем передний план. Воздушная перспектива связана с изменением тонов, потому она может называться также и тональной перспективой. Первые исследования закономерностей воздушной перспективы встречаются еще у Леонардо да Винчи. «Вещи на расстоянии, -- писал он, -- кажутся тебе двусмысленными и сомнительными; делай и ты их с такой же расплывчатостью, иначе они в твоей картине покажутся на одинаковом расстоянии… не ограничивай вещи, отдаленные от глаза, ибо на расстоянии не только эти границы, но и части тел неощутимы». Великий художник отметил, что отдаление предмета от глаза наблюдателя связано с изменением цвета предмета. Поэтому для передачи глубины пространства в картине ближайшие предметы должны быть изображены художником в их собственных цветах, удаленные приобретают синеватый оттенок, «…а самые последние предметы, в нем видимые, как, например, горы вследствие большого количества воздуха, находящегося между твоим глазом и горою, кажутся синими, почти цвета воздуха…».
• Воздушная перспектива зависит от влажности и запылённости воздуха и ярко выражена во время тумана, на рассвете над водоёмом, в пустыне или степи во время ветреной погоды, когда поднимается пыль.
• 1.1.4 Аккомодация
• Аккомодация (от лат. accommodatio -- приспособление, приноровление) -- приспособление органа либо организма в целом к изменению внешних условий (значение близко к термину «адаптация»).
• Чаще всего термин применяется при описании изменений преломляющей силы оптической системы глаза для ясного восприятия объектов, расположенных на разном расстоянии. Объём аккомодации описывает пределы возможности изменения преломляющей силы оптической системы глаза для восприятия объектов, расположенных на разном расстоянии. Определяется по методу Дашевского А.Н. (при помощи отрицательных линз), а также на приборах ДКА и ПОРЗ.
• Аккомодация физиологическая -- аккомодация возбудимых тканей (мышечной, нервной), приспособление к действию медленно нарастающего по силе раздражения. Аккомодация гистологическая -- изменение формы и соотношения тканевых элементов (клеток) в процессе приспособления к изменившимся условиям.
• У птиц и млекопитающих обеспечивается изменением кривизны хрусталика под действием цилиарной мышцы, а у рыб, земноводных и головоногих -- за счёт перемещения хрусталика относительно сетчатки. Рептилии могут использовать оба механизма аккомодации. Теоретическое обоснование аккомодации глаза дали английский физик Томас Юнг (1793) и немецкий физиолог Гельмгольц (1853).
• У человека посредством аккомодации обеспечивается точная подстройка в пределах 5 диоптрий. При чётком зрении на каждом конкретном расстоянии объём аккомодации делится на две части: израсходованную и оставшуюся в запасе (резерв).
• 1.1.5 Окклюзия (экранирование)
• Окклюзия (закрывание одного из глаз) - основной метод лечения амблиопии (функционального понижения остроты зрения) и косоглазия.
• Цель окклюзии при амблиопии - заставить работать плохо видящий глаз и исключить влияние на него закрытого глаза, который подавляет его зрительные впечатления, особенно если этот закрытый глаз видит лучше.
• 1.2 Бинокулярные компоненты стереовосприятия
• 1.2.1 Стереопсис
• Стереопсис (стерео-эффект) -- ощущение протяжённости пространства и рельефности, возникающие при наблюдении реальных объектов, рассматривании стереопар, стереофотографий, стереоизображений и голограмм. Часто упомянается как «восприятие глубины».
• Как известно, изображение видимое левым глазом слегка отличается от изображения, получаемого правым глазом. Благодаря чему наш мозг в состоянии восстановить «глубину» наблюдаемой сцены. Однако как именно он это делает, да и как это вообще возможно знают далеко не многие.
• В 1838 году, английский ученый CharlesWheatstone открыл (точнее объяснил) природу 3х-мерного зрения.
• Если представить оптическую систему человека из двух глаз с более или менее параллельными оптическими осями (parallax), то оказывается что различие в изображениях (disparity) как раз оределяется глубиной. Если быть точнее, диспарити (или диспаратность) обратно пропорциональна глубине (расстоянию), т.е. например бесконечно удаленная точка будет проецироваться одинаково на обе сетчатки (диспарити=0), а близко-лежащая точка будет проецироваться в совсем разные места сетчаток (большой диспарити).
• 1.2.2 Конвергенция глаз
• Конвергенция глаз -- сведение зрительных осей обоих глаз при фиксации взгляда на близко расположенных предметах. При этом происходит сужение зрачка. Конвергенция глаз осуществляется рефлекторно в процессе бинокулярного зрения.
• Недостаточность конвергенции глаз приводит к развитию расходящегося косоглазия. У детей, страдающих дальнозоркостью, если они не пользовались корригирующими очками, легко развивается спазм конвергенции глаз, приводящий к появлению сходящегося косоглазия.
• 1.3 Способы имитации стереоэффекта
• Стереоэффект - ощущение объёмности, пространственного расположения (видимых предметов, источников звука)
• В зрительном восприятии стереоэффект - ощущение протяжённости пространства и рельефности объектов, возникающие благодаря стереоскопическому зрению, при наблюдении реальных объектов двумя глазами, а также при рассматривании стереофотографий - стереопар с помощью стереоскопа, растровых стереоизображений, голограмм, стереограмм и других искусственных изображений.
• Ощущение стереоэффекта можно имитировать, например создав частичный аналог естественного объекта, точки которого расположены в пространственной системе координат X,Y,Z или отображаются при помощи стреогеометрии на рисунке, чертеже, стереофотографии. Видимые точки предмета рассматриваются двумя глазами одновременно, причём некоторые из них могут быть видимы лишь одним из глаз. Например, скульптура -- пример объёмного представления объекта. Для получения объёмного изображения необходимо его рассматривать с нескольких сторон. При рассмотрении предмета с одной стороны (при обычном фотографировании) мы проецируем все точки предмета на одну плоскость, где получаемое изображение плоское.
• Эту задачу природа решила, наделив некоторых животных и человека бинокулярным зрением. База между глазами человека равна в среднем 64 мм (50-70мм).Рассматривая предметы двумя глазами мы видим предметы объёмно как в статике, так и при движении.
• 2. Роль стереоскопического зрения в жизни
• Жизнь животных и человека во многом зависит от зрения, особенно бинокулярно-стереоскопического. Главная его функция -- ориентация в пространстве. Благодаря возможности видеть окружающий нас мир объёмно, мы лучше ориентируемся в нём. Более того, жизнь человека станет намного сложнее, если он потеряет восприятие глубины пространства. Не только в дикой природе -- в спортивной деятельности нам помогает стереоскопическое зрение: например, без ориентации в пространстве немыслимы выступления гимнастов на бревне, на брусьях и др., легкоатлетов прыгунов с шестом, в высоту и т. д.
• Бинокулярный микроскоп (вид микроскопа для наблюдения объёмного увеличенного изображения малых объектов) позволяет рассмотреть все детали строения насекомых, образцы минералов, детали устройства микросхем. Нейрохирург не может провести сложную операцию без стереоаппаратуры, с помощью которой он видит свой инструмент, пространственное расположение оперируемых нервных стволов и строение окружающих тканей.
• 3. Технические приёмы для создания искусственных стереоизображений
• Бесконечно разнообразные сферы использования оптических изображений в науке, технике и в быту требуют таких методов создания и воспроизведения образов, которые позволяют получить максимальное приближение к реальности.
• Стереоизображение может быть получено с помощью технических систем и устройств, использующих принцип бинокулярного зрения -- оптических систем, обеспечивающих раздельное поле зрения для каждого глаза. При этом рассматриваемые отдельные изображения (стереопары) попадают на сетчатки глаз раздельно, и сливаются в одно объёмное изображение в коре головного мозга человека.
• Одним из первых устройств был стереоскоп, создание которого было естественным следствием развития фотографии.
• Позже появились очки-анаглифы, обеспечивающие получение объёмного изображения по упрощённой схеме; правда качество таких иллюстраций довольно невысокое, их нельзя делать многоцветными и, кроме того, просмотр анаглифов утомляет глаза.
• Линзово-растровая стереоскопия нашла применение в производстве открыток и значков.
• В конце ХХ века большие надежды возлагались на голограммы, как на способ воспроизведения объёмных изображений, однако их применение на практике в настоящее время невелико.
• Стереоскопия (от греч. stereos… -- твёрдый, объёмный, пространственный; + греч. …skopeo -- смотрю, рассматриваю, наблюдаю) -- способ получения стереоизображений, при котором обеспечивается условия одновременного рассмотрения объекта двумя глазами, иммитирующие естественное бинокулярное зрение.
• Стереоскопическое изображение в технике и кинематографии нередко называют 3D-изображением, от англ. словосочетания 3-Dimensions - «трехмерный». Стереоизображение может быть реализовано также в объёме прозрачных материалов, в виде голограмм и др. методами.
• Стереоскопическое зрение обеспечивает человеку наилучшее восприятие структуры объекта, пространственного расположения отдельных его элементов. Стереоизображение может быть записано в виде стереопар, стереофильмов, стереотелевидения или стереоскопических компьютерных игр, и т. п.. Устройства для просмотра стереизображений -- стереоскопы, стереокинотеатры, компьютерные программы (VRML) и др..
• В последние годы стереоскопия становится востребованным незаменимым методом в науке, в прикладных областях - электронике, медицине. С помощью обычной сканирующей микроскопии, оптической микроскопии и др. можно получить «плоские» изображения объектов исследования, которые, однако, в ряде случаев не позволялют оценить рельеф объекта с достаточной ясностью. Последние достижения в электронике, в области нанотехнологий, в создании светочувствительных материалов -- фотосенсоров, систем АЦП позволяют получать стереоскопическое изображение (которое затем может быть выведено на монитор или на фотопечать, сохранено в памяти компьютера или передано системой телевидеокоммуникации в виде трехмерного образа -- 3D).
• В целом стереоскопия делится на разделы:
• · Стереофотография
• · Стереофотопечать
• Средства для реализации стереоскопического изображения

· Зеркальные, Оптические (изобретенные Чарльзом Уитстоном в 1837 г).

· Растровые,

· Линзово-растровые,

· Анаглифные,

· Стерефотографические,

· Стереомикроскопические,

· Стереорентгенографические,

· Компютерные с применением форматов файла VRML (Vir-tualRealituModelingLanguage) -- форматов файлов для показа на мониторе трёхмерных объектов 3D-дисплеев,

· Голографические и др.

История создания стереоскопии.

В 1837 году Уитстон, Чарльз изобрёл первый оптический стереоскоп, изготовленный в Англии примерно в 1850 году, содержащий два окуляра (с базовым расстоянием меду ними 65 мм).

В 1883 году был создан первый зеркальный стереоскоп. Его создатель также Чарльз Уитстон (Через три года, в 1886 году Даггером впервые создана первая фотография). Его конструкция не содержит оптических систем типа окуляров и состоит из двух зеркал. Глаза наблюдателя посредством этих зеркал видят раздельно и одновременно два изображения стереопары. Ход лучей создаёт раздельное рассмотрение каждого изображения и создаёт мнимое объёмное изображение в плоскости. За последние более 100 лет создано множество стереоприборов, включая микроскопы, дающие возможность рассматривать стереофотоизображения. В 1896 году впервые способ сепарации стереоизображений без очков открыл Бертье. При помощи оптической растровой решётки, выполненной на плоско-параллельном стекле, получена возможность без очков рассматривать одну стереопару в одной плоскости под определённым углом.

В 1908 году создан Линзовый растр -- создатель -- профессор Парижского университета Габриель ИонасЛиппман (1845-1921). Совершенная оптическая система линзовый растр обеспечивает рассмотрение стереопары, стереофотографии, стереоизображения. Их получают на базе разных материалов (стекло, пластмасса, металл на поверхности которых нанесен фотоэмульсирнный слой или флюорэсцентое покрытие (оптических стекол мониторов телевидения) и которые рассматриваются с очками и без очков под разными углами.

В 1929 году SetonRochwite начал проектировать и изготавливать собственные стереофотоаппараты, а в 1940 году он создал первый опытный образец. Компания DavidWhite Милуоки приняла проект и в 1947 году успешно начала серийное производство стереофотоаппаратов «StereoRealist» СетонаРохвите.

К концу 1960-ых годов из-за сложности рассматривания стереоизображений к стереофотографи упал интерес и она быстро стала терять позиции. Производство стереофотоаппаратов прекратилось.

Анаглифная стереофотография.

Анаглиф -- изображение, созданное с целью получения стереоэффекта с помощью совмещённой при типографской печати стереопары, созданной двумя монохромными цветными изображениями (обычно -- красным и голубым). Для просмотра стереоизображений, предназначенных для левого и правого глаза, используют очки, одно из «стёкол» которых представляет собой голубой, а второе -- красный светофильтр.

Стереофотография.

Cтереофотография спустя более 40 лет начала возрождаться. Это связано с быстрым развитием цифровой фотографии, которая приходит на смену аналоговой с применением фотоплёнки. Стереофотография находит широкое применением в микроскопии, лабораториях при исследованиях, в медицине при диагностике заболеваний и лечении в медицине, космосе, военной технике и т.д.

Стереофотоаппарат.

Появление цифровых и плёночных стереофотоаппаратов в серийном производстве вызвано возросшим спросом на рынке.

В 2008 году появился Стереофотоаппарат от FujifilmCellNews. Стереоскопический фотоаппарат по своей конструкции ничем не отличается от обычных. Два объектива с базовым расстоянием как у всех предшественников, но вместо фотоплёнки применены фотосенсоры.

Компания 3D World(Китай) выпустила серийный стереофотоаппарат TL120-1, работающий на среднеформатной плёнке формата 120. Он позволяет вести съёмки в двух режимах. Это стереосъёмка и съёмка в режиме одним фотообъективом.

Стереофотоизображение -- воспринимаемое бинокулярным зрением стереоизображение, материальным носителем которого является электромагнитное излучение или свет. Лучи света при прохождении через оптическую систему (глаза, фотоаппарата...) образуют определённым образом трансформированное стереоизображение в воспринимающей структуре (на сетчатке, на экране, фотоматериале, фотосенсоре и др.) в соответствии с законами перспективы.

Растровая стереофотография.

Растровая стереофотрафия, в настоящее время, используется в основном при стереофотопечати с использованием линзового растра. Она применяется при стереофопечати и участвует в кодировании стереофотоизображений при экспонировании на фотоматериал изображений стереопар и приклейке линзовых растров на поверхность этих фотографий после сушки.

Кодирование -- это способ нанесения узких вертикальных полосок.

Одна пара полосок кодирует одну стереопару стереоизображения и называется параллакс стереограммой.

Кодирование изображений, где много стереопар, называют параллакс-панорамограммой.

Сущность обычного способа:

Стереофотопечать производится в последовательности действий -- это:

· Установка стереонегативов в 2-х объективный фотоувеличитель;

· Наводка на резкость каждого из 2-х объективов до получения резких изображений в расчётном масштабе;

· Совмещение 2-х изображений в плоскости фотоматериалов;

· Одновременное экспонирование кадров стереопары через линзово-растровую пластинку (линзовый растр)!;

· Химобработка фотоматериалов;

После сушки фотоматериала производится наложение линзового растра на полученную закодированную фотографию с юстировкой положения линзовых элементов до получения чёткого стереоизображения с одновременным закреплением специальным оптически прозрачным клеем.

Сущность более совершенного способа:

Кодирование производится с применением плоского оптического растра. При этом, экспонирование ведётся в два приёма. Первый любой кадр экспонируется как обычно, поле чего смещается растр на шаг l=p/2. Затем экспонируется 2-й кадр. Всё остальное тоже самое. Данный способ отличается тем, что не требуется расчётов настроек форматов кадра и самое главное, не возникает муара из-за толщины линзового растра при кодировании. Оптический растр точно расположен в плоскости светочувствительного слоя фотоматериала.

Псевдостереоскопия.

Технология GIF-анимации позволяет создать ощущение объёма даже при монокулярном зрении.

Похожий механизм восприятия объёма реализует и природа -- например, куры идут, постоянно покачивая головой вперёд-назад, что обеспечивает им высококачественное зрительное стереовосприятие для каждого глаза (хотя поля зрения их глаз перекрываются очень мало). Это позволяет выделить мелких насекомых в траве, зёрна, и другой корм.

Восприятие объёма может быть получено не только с помощью одновременного рассматривания объекта или изображения двумя глазами одновременно, но и путём достаточно быстрой смены изображений в одном канале изображения (при монокулярном зрении).

Аналогичный метод предложен и для «псевдостереотелевидения» -- путём создания анаглифического изображения для движущихся, динамических объектов.

Вместо одновременного рассматривания изображения, видеосигнал расщепляется по двум цветовым каналам (обычно -- красный и голубой, с применением соответствующих очков). Динамическое плоское цветное монокулярное изображение обрабатывается таким образом, что на один глаз (например, красный канал) подаётся неизменный видеосигнал, а на второй (голубой канал) -- подают сигнал с небольшой временной задержкой, от изменившейся динамической сцены. За счёт движения объектов в сцене, человеческий мозг получает «объёмное изображение» (но только если объекты переднего плана либо смещаются, либо поворачиваются). Недостатком данного метода является ограниченность типа сцен, в которых может возникнуть стереоэффект, а также заметная потеря качества цветной картинки (каждый глаз получает почти монохроматическое цветное изображение).

Ещё один метод получения псевдостереоизображения -- использование нервных задержек зрительного аппарата. Тёмное изображение воспринимается глазом несколько медленнее, чем светлое. Если прищурить один глаз (или смотреть через тёмное стекло) -- «запаздывающее» предыдущее изображение видеоряда наложится на текущее изображение, воспринимаемое другим глазом. Если камера движется параллельно плоскости кадра («съёмка из окна поезда») -- «затемнённый» глаз будет воспринимать видеоряд со своего ракурса, а второй -- с близкой точки, что порождает неожиданно сильный стереоэффект. Практического применения не имеет из-за ограниченности возможных ракурсов, но лёгок в экспериментальном получении -- достаточно мобильного телефона с камерой, электрички и прищуренного глаза.

Размещено на Allbest.ur

Подобные документы

Проводящие пути зрительного анализатора. Глаз человека, стереоскопическое зрение. Аномалии развития хрусталика и роговицы. Пороки развития сетчатки. Патология проводникового отдела зрительного анализатора (Колобома). Воспаление зрительного нерва.

курсовая работа , добавлен 05.03.2015


Из всех чувств человека зрение всегда признавалось наилучшим даром природы. Глаз человека - это прибор для приема и переработки световой информации. Анатомическое и физиологическое строение органа зрения. Наиболее распространенные заболевания глаз.

реферат , добавлен 09.07.2008


Острые нарушения зрения. Снижение или полная потеря зрения, возникновение пелены перед глазами (затуманивание зрения), двоение или искривление предметов, выпадение из поле зрения. Внутриглазные инородные тела. Поражение глаз ядовитыми насекомыми.

доклад , добавлен 23.07.2009


Возможность стереоскопического зрения человека. Механизм и основные условия для бинокулярного зрения. Определение расстояния между предметами. Способность к бифовеальному слиянию. Косоглазие, гетерофория и страбизм. Хирургическое лечение косоглазия.

презентация , добавлен 18.10.2015


Строение человеческого глаза и его защитные системы. Причины нарушения функций органа зрения человека и их профилактика. Комплекс упражнений гимнастики для глаз. Наиболее распространённые заболевания: близорукость, глаукома, катаракта, конъюнктивит.

презентация , добавлен 25.12.2014


Обобщение видов ранения органов зрения. Клиническая картина, осложнения и методы лечения ранения век, глазницы, глазного яблока. Непроникающие ранения роговицы и склеры. Проникающее ранение с выпадением радужки и цилиарного тела. Контузии органа зрения.

презентация , добавлен 06.12.2012


Сущность понятия "зрение". Заболевания глаз: катаракта, глаукома, дальнозоркость, близорукость. Методика М. Корбетта, её основные принципы. Упражнения для глаз при работе за компьютером. Строение органов слуха. Наружный, средний и внутренний отит.

реферат , добавлен 07.12.2014


Распространенные причины заболеваний глаз у детей. Возможные нарушения зрения у детей и методы их диагностики. Профилактика заболеваний и упражнения для глаз. Скиаскопия (теневая проба). Близорукость, аномалии рефракции глаза. Полезные для глаз запреты.

курсовая работа , добавлен 23.03.2015


Глаз и его функции. Влияние кривизны роговицы – основной фокусирующей ткани – на остроту зрения. Острота зрения и практическая слепота. Аномалии рефракции: дальнозоркость, близорукость, астигматизм. Роль физической культуры в предупреждении миопии.

презентация , добавлен 19.06.2014


Строение и функции глаза. Дефекты зрения и заболевания глаз: близорукость (миопия), дальнозоркость, пресбиопия (возрастная дальнозоркость), астигматизм, катаракта, глаукома, косоглазие, кератоконус, амблиопия. Заболевания сетчатки: отслойка и дистрофия.

Стереоскопическое зрение – бесценный дар, которым природа наградила человека. Благодаря этому механизму, мы воспринимаем окружающий мир во всей его глубине и многогранности. Объёмное изображение формирует мозг, когда человек рассматривает видимые объекты обоими глазами.

Стереоскопическое зрение дало возможность современному человеку создавать имитации стереоэффекта: 3D-фильмы, стереокартинки и стереофотографии. Всё это делает мир вокруг нас ещё более восхитительным и загадочным.

Что такое стереоскопическое зрение и как оно работает?

Определение стереоскопического зрения

Стереоскопическое зрение – это уникальное свойство органов зрения, которое позволяет увидеть не только размеры объекта в одной плоскости, но и его форму, а также размеры объекта в разных плоскостях. Такое объёмное зрение присуще каждому здоровому человеку: к примеру, если мы видим дом вдалеке, мы можем приблизительно определить, какого он размера и на каком расстоянии от нас находится.

Стереоскопическое зрение – важная функция, которую выполняет человеческий глаз.

Механизм

На сетчатке наших глаз формируется двумерное изображение, тем не менее, человек воспринимает глубину пространства, то есть обладает трёхмерным стереоскопическим зрением.

Мы способны оценивать глубину благодаря разным механизмам. Владея данными о величине предмета, человек способен рассчитать расстояние к нему или понять, какой из объектов находится более близко, путём сравнения угловой величины объекта. Если один предмет находится перед другим и частично его заслоняет, то передний объект воспринимается на более близком расстоянии.

Удалённость предмета можно также определить по такому признаку, как «параллакс» движения. Это кажущееся смещение более далёких и близких предметов при движении головой в разных направлениях. Примером может служить «железнодорожный эффект»: когда мы смотрим из окна движущегося поезда, нам кажется, что скорость близко расположенных предметов больше скорости удалённых объектов. Узнайте также, как развить периферическое зрение в .

Одной из важных функций стереоскопического зрения является ориентация в пространстве. Благодаря возможности видеть предметы объёмно, мы лучше ориентируемся в пространстве.

Если человек утратит восприятие глубины пространства, жизнь его станет опасной.

Стереоскопическое зрение помогает нам во многом, например, в спортивной деятельности. Без оценки себя и окружающих объектов в пространстве станут невозможными выступления гимнастов на брусьях и бревне, прыгуны с шестом не смогут правильно оценивать расстояние до планки, а биатлонисты не способны будут поразить мишень.

Без стереоскопического зрения человек не сможет работать в профессиях, требующих моментальной оценки расстояния, или связанных с быстро движущимися объектами (лётчик, машинист поездов, охотник, стоматолог).

Отклонения

Человек обладает несколькими механизмами оценки глубины. Если какой-либо из механизмов не работает, то это – отклонение от нормы, ведущее к различным ограничениям оценки удалённости предметов и ориентации в пространстве. Наиболее важный механизм восприятия глубины – стереопсис.

Стереопсис

Стереопсис зависит от совместного использования обоих глаз. При рассматривании любой трёхмерной сцены оба глаза формируют различные изображения на сетчатке. В этом можно убедиться, если смотреть прямо вперёд и быстро перемещать голову из стороны в сторону или быстро закрывать поочередно то один, то другой глаз. Если перед вами плоский объект, то особой разницы вы не заметите. Однако если предметы находятся на разном расстоянии от вас, то вы заметите значительные изменения в картине. В процессе стереопсиса мозг сравнивает изображения одной и той же сцены на двух сетчатках и с относительной точностью оценивает их глубину.

Проявление стереопсиса

Диспарантность

Так называют отклонение от положения корреспондирующих точек на сетчатках правого и левого глаза, в которых фиксируется одно и то же изображение. Если отклонение не превышает в горизонтальном направлении 2°, а по вертикали – не более нескольких угловых минут, то человек будет визуально воспринимать одиночную точку в пространстве как расположенную ближе, чем сама точка фиксации. Если же расстояние между проекциями точки меньше, чем между корреспондирующими точками, то человеку будет казаться, что она расположена дальше точки фиксации.

Третий вариант предполагает отклонение более 2°. Если вертикальное направление превышает несколько угловых минут, то мы сможем увидеть 2 отдельные точки, которые будут казаться расположенными ближе или дальше от точки фиксации. Данный эксперимент лежит в основе созданий серии стереоскопических приборов (стереоскоп Уитстона, стереотелевидение, стереодальномеры и пр.).

Проявление диспарантности

Выделяют конвергентную диспаратность (у точек, расположенных ближе точки фиксации) и дивергентную (у точек, расположенных дальше точки фиксации). Распределение диспаратностей по изображению называют картой диспаратностей.

Проверка стереопсиса

Некоторые люди не могут воспринимать глубину объектов с помощью стереоскопа. Свой стереопсис можно проверить с помощью такого рисунка. Таблицы для проверки зрения собраны в .

Если есть стереоскоп, можно сделать копии стереопар, которые на нём изображены, и вставить их в прибор. Второй вариант – перпендикулярно расположить между двумя изображениями одной стереопары тонкий лист картона. Установив их параллельно, можно попытаться смотреть на своё изображение каждым глазом.

Применение стереоскопа

В 1960 году учёный из США Бела Юлеш предложил использовать уникальный способ демонстрации стереоэффекта, исключающий . Этот принцип можно использовать для тренировки стереопсиса. Посмотрите на рисунки-автостереограммы.

Если вы посмотрите вдаль, сквозь рисунок, то увидите стереоскопическую картину.

На базе этого метода создано устройство, позволяющее исследовать порог стереоскопического зрения, – автостереограмма. Существует и модифицированное устройство, которое позволяет очень точно определить порог стереоскопического зрения.

Каждому глазу предлагаются тест-объекты, которые имеют одинаковые области точек и представляют собой фигуру произвольной формы. В том случае, когда значения параллактических углов нулевые, то наблюдатель может увидеть в обобщённом изображении точки, расположенные в произвольном порядке. Он будет не способен выделить на рандомизированном фоне определённую фигуру. Таким образом, монокулярное видение фигуры исключается.

Проведение теста

Переместив один из тест-объектов перпендикулярно оптической оси системы, мы увидим, как изменяется параллактический угол между фигурами. Когда он достигнет определённого значения, наблюдатель сможет увидеть фигуру, как бы отрывающуюся от фона; фигура может также удаляться или приближаться к нему.

Параллактический угол измеряется посредством оптического компенсатора, который введён в одну из ветвей прибора. Когда фигура появляется в поле зрения, её фиксирует наблюдатель, а на индикаторе появляется соответствующий показатель порога стереоскопического зрения.

Нейрофизиология стереоскопического зрения

Исследования в области нейрофизиологии стереоскопического зрения позволили выявить в первичной зрительной коре головного мозга специфические клетки, настроенные на диспаратность. Они могут быть 2 типов:

Кроме того, существуют клетки, реагирующие в том случае, когда стимул находится ближе точки фиксации.

Все типы клеток обладают свойством ориентационной избирательности. Они обладают хорошей реакцией на движущиеся стимулы и концы линий.

Также существует борьба полей зрения. В том случае, когда на сетчатках обоих глаз создаются изображения, сильно различающиеся между собой, то зачастую одно из них вообще перестаёт восприниматься. Это явление означает следующее: если зрительная система не может объединить изображения на обеих сетчатках, то она частично или полностью отвергает один из образов.

Условия для стереоскопического зрения

Для нормального стереоскопического зрения необходимы следующие условия:

• Нормальная работа ;
• Хорошая ;
• Взаимосвязь между аккомодацией, фузией и конвергенцией;
• Незначительное различие в масштабах изображений обоих глаз.

Если на сетчатке обоих глаз при рассматривании одного и того же предмета изображение имеет разные размеры или неодинаковый масштаб, то это называется анизейконией.

Это отклонение является самой частой причиной того, что стереоскопическое зрение становится неустойчивым или теряется. Как восстановить зрение в домашних условиях можно узнать .

Бинокулярная функция, сформированная у больных содружественным косоглазием в процессе ортоптического и диплоптического лечения, может быть более или менее совершенной. Слияние изображений одного и второго глаза может происходить только в одной плоскости - это плоскостное бинокулярное зрение, определяемое на цветотесте, синоптофоре и тестом Баголини.

Полноценной бинокулярная функция считается только в тех случаях, когда слияние изображений обоих глаз сопровождается восприятием глубины, объемности, стереоскопичности. Это высшая форма бинокулярной функции - стереоскопическое зрение .

Восприятие глубины, стереоскопичности возникает в связи с диспаратностью изображений на сетчатке обоих глаз. Правый и левый глаз находятся на некотором расстоянии друг от друга. Изображения каждой точки фиксируемого объекта на сетчатке одного и второго глаза несколько смещены в горизонтальном направлении по отношению к центральной ямке. Следствием этого смещения, диспаратности и является ощущение глубины, стереоскопичности.

Формирование полноценного стереоскопического зрения , по данным Р.Заксенвегера (1956), завершается к 8 году жизни ребенка.

Р.Заксенвегер вводит термин «стереоамавроз» - полное отсутствие стереоскопическою зрения (аналогично термину «амавроз» - полная слепота) и «стереоамблиопия» - функциональная неполноценность стереоскопического зрения (аналогично термину «амблиопия» - функциональное снижение центрального зрения).

Качество глубинного зрения определяется порогом. За порог глубинного зрения принимают то максимальное различие по глубине, которое обследуемый уже не способен ощутить. Чем выше порог, тем хуже глубинное зрение. Пороги глубинного зрения неодинаковы при исследовании различными приборами и на различных расстояниях. Выражаются они в миллиметрах или угловых секундах.

Появление косоглазия у ребенка разрушает его бинокулярное и стереоскопическое зрение.

Восстановление стереоскопического зрения проводится на завершающем этапе лечения косоглазия, когда уже сформировано плоскостное бинокулярное зрение и развиты нормальные фузионные резервы. При восстановлении глубинного зрения у детей с косоглазием Т.П.Кащенко (1973) отметила зависимость результатов от уровня остроты зрения обоих глаз, величины угла косоглазия и фузионной способности. В.А.Хенкин (1986) дополнительно отметил зависимость порогов глубинного зрения от сроков возникновения косоглазия, конечной остроты зрения косящего глаза, разницы в остроте зрения обоих глаз и величины анизэйконии.

Глубинное, стереоскопическое зрение тем лучше, чем позже появилось косоглазие, чем выше конечная острота зрения обоих глаз, чем лучше фузия и меньшая степень анизэйконии . При анизэйконии в 5% глубинное восприятие возможно лишь у отдельных больных и качество его очень низкое.

Следует отметить, что восстановить стереозрение удается лишь у той части детей с содружественным косоглазием, у которых оно было сформировано в какой-то степени до появления косоглазия. При врожденном и рано развившемся косоглазии воспитать стереоскопическое зрение не удается.

Для диагностики, формирования и тренировки стереоскопического зрения имеются специальные приборы

1) Классическим прибором для оценки реального глубинного зрения остается прибор с тремя спицами Говарда- Долмана (рис.47).
Он состоит из стержня длиной 50 см, на котором размещены три спицы. Две из них фиксированы по сторонам стержня, а третья, средняя, - подвижная. Для глаз на одном конце стержня сделаны горизонтальные прорези. Между глазами и спицами установлена диафрагма в виде горизонтальной щели, не позволяющая больному видеть вершины и основания спиц. Средняя спица передвигается вперед и назад.
Больной должен определить, находится ли она впереди двух спиц или сзади и в заключение установить все три спицы во фронтальной плоскости, уловив момент, когда смещаемая спица сравняется с неподвижными. Это расстояние между подвижной и неподвижными спицами определяет порог глубинного зрения.

В монографии Р.Заксенвегера «Аномалии стереоскопического зрения при косоглазии и их лечение» (1963) дано описание многих приборов, применяемых для диагностики и воспитания стереоскопического зрения. Ознакомим читателей с некоторыми из них.

Рис. 47. Прибор с тремя спицами, а) со снятой диафрагмой, б) с установленной диафрагмой.

2) (рис.48) состоит из корпуса 1, внутри которого помещены две стеклянные пластинки 3 и 4 . Они освещаются электрической лампочкой 2, помещенной за ними. На обеих пластинках наклеены маленькие круглые точки. На пластинке 3 они расположены без определенного порядка, а на пластинке 4 образуют очертания фигуры. Когда пластинки стоят непосредственно одна около другой, фигуру различить нельзя. По мере увеличения расстояния между ними, фигура, в зависимости от пространственного порога, начинает раньше или позже различаться.

Рис. 48 Параллаксный визускоп

3) (рис.49) имеет ящички 1,2,3, снабженные лампочками. Ящички можно передвигать по рельсам вперед и назад. В передней стенке ящичков есть прорези, в которые вставляют любые шаблоны, а также цветные и нейтральные фильтры.

Исследование проводят в темноте, причем часто меняют величину светового объекта, его яркость и цвет. Больной должен определить, какой из объектов стоит ближе, а какой дальше, установить объекты в одну фронтальную плоскость, расставить их равномерно по глубине и т.д.

4) (рис.50). Основу прибора составляет вертикально стоящий в средней плоскости проволочный контур, внутри которого больной должен провести металлический карандаш, не касаясь им проволоки. Прикосновение карандаша к проволоке приводит к замыканию цепи тока и возникновению звука зуммера. Взгляд больного ограничен таким образом, что он не может сбоку рассматривать проволочный остов.

Трудность задания зависит от расстояния между проволоками, образующими контур Это расстояние можно изменять с помощью установочного винта. Прибор развивает остроту глубинного зрения, так как зрительные раздражения сочетаются с проприоцептивными. Без глубинной остроты зрения, например, при пользовании одним глазом, упражнение не может быть выполнено даже после длительной тренировки.

Рис. 50 Стереозуммер

5) Бинариметр (рис.51) - прибор нового поколения, в котором использованы методы диплоптики, направленные на формирование бинокулярного и стереоскопического зрения. В бинариметре образуются пространственные зрительные эффекты, возникающие при сдваивании идентичных изображений на основе физиологического двоения в свободной гаплоскопии без оптики и разделения полей зрения.

Лечение на бинариметре проводится после того, как у больного достигнута способность к бификсации. Устройство прибора предусматривает возможность проведения лечения не только при симметричном положении глаз, но и при наличии небольших отклонений по горизонтали и вертикали.

Рис.51. Бинариметр «Бинар»

Упражнения на приборе активизируют сенсорно-моторные взаимодействия, способствуя восстановлению бинокулярного и стереоскопического зрения.
Мы использовали бинариметр в комплексе с другими методами восстановления бинокулярного и стереоскопического зрения у детей школьного возраста и подростков, так как лечение на нем требует определенного интеллекта.

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.

-->

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:

1. Острота зрения не менее 0,4Дпт при которой обеспечивается четкое отпечатывание предметов на сетчатке.
2. 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:

1. Возьмите в обе руки по одному остро наточенному карандашу.
2. Теперь вытяните немного руки, закройте один глаз и соединяйте руки с карандашами, пытаясь состыковать острые грифели карандашей.
3. 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