к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Стереоскопическое зрение

Стереоскопическое зрение - пространственное (объёмное) зрение, обусловливающее возникновение трёхмерного зрительного образа наблюдаемого объекта за счёт параллаксирования, оглядывания объекта с разных сторон в предметном пространстве. При бинокулярном наблюдении в предметном пространстве к--л. точки А (рис. 1) её изображения в правом и левом глазу (соответственно АП и АЛ) попадают на центр. ямки сетчатки, а визирные оси глаз при этом образуют угл. параллакс8069-35.jpg. Все точки предметного пространства (В, Сит. д.), видимые с таким же угл. параллаксом, лежат на окружности, проходящей через фиксируемую точку А и узловые точки глаз ОП и ОЛ, и наз. гороптером. Изображения точек предмета, лежащих на гороптере, рисуются на т. н. корреспондирующих точках сетчаток, к-рые соответственно в правом и левом глазу находятся на одинаковых расстояниях от центр. ямок (напр., дуга8069-36.jpg равна дуге8069-37.jpg и8069-38.jpg). Идентичные изображения, получаемые на корреспондирующих точках, всегда сливаются в единый образ. Изображения точек, расположенных ближе или дальше гороптера, получаются на несоответственных точках сетчаток глаз, что является сигналом мозгу для ощущения разноудалённости этих точек предмета от глаз. В естеств. условиях при переводе взгляда на разноудалённые предметы гороптер непрерывно перестраивается. Несовпадение (диспарантность) изображений разноудалённых точек предмета на сетчатках глаз тем больше, чем больше разность угл. параллаксов фиксируемой точки А и одновременно наблюдаемых точек В', С' и т. д. Значения разностей этих параллаксов8069-39.jpg или8069-40.jpg наз. дифференциальными угловыми параллаксами8069-41.jpg. Мин. диспарантность, к-рую человек способен ощутить, определяет величину предельного угла дифференц. параллакса8069-42.jpg (остроту зрения). Эта величина является порогом стереовосприятия, к-рый у разных лиц различен, но обычно не превосходит8069-43.jpg. От него зависит разрешающая способность восприятия изображения по глубине. Наим. величина8069-44.jpg различения разноудалённости точек предмета определяется след. отношением:
8069-45.jpg

где r0 - удалённость от зрителя фиксируемой точки; b0 - межзрачковый стереобазис у наблюдателя (8069-46.jpg 65 мм); знак плюс в знаменателе относится к точкам, расположенным ближе фиксируемой, знак минус - к точкам, дальше фиксируемой.
8069-34.jpg

Рис. 1. Схема бинокулярного стереоскопического зрения.

На произвольном расстоянии r разрешающая сила С. з. равна:
8069-47.jpg

Если b0 и r выражены в м, а8069-48.jpg - в радианах, то W(r)имеет размерность м-1 и определяет кол-во раздельно различимых планов на глубине пространства в 1 м, удалённого от наблюдателя на расстояние r. Так, при8069-49.jpg (0,000145 рад) и b0 = 65 мм:
8069-50.jpg

Из этого выражения следует, что на расстоянии r = 10 м можно различить 4,5 глубинного плана на протяжённости 1 м, т. е. глубинное разрешение составляет 22 см, а на расстоянии r = 2 м разрешающая сила С. з. равна 112,5 плана/м и, следовательно, глубинное разрешение уже не превышает 0.9 см.

Объём информации, даваемой С. з., можно оценить кол-вом различимых планов N на глубине рассматриваемого пространства на расстоянии от r1 до r2, к-рый определяется как
8069-51.jpg

Заменяя суммирование интегрированием, имеем
8069-52.jpg

При наблюдении объекта через бинокулярные зрительные приборы или проекц. системы разрешающая сила С. з. растёт пропорционально действующему стереобазису В и эфф. увеличению оптическому прибора Г:
8069-53.jpg

Предельное расстояние, начиная с к-рого уже нельзя в естеств. условиях стереоскопически различить удалённость объектов, наз. радиусом стере овидения, равным
8069-54.jpg

Для лиц, обладающих остротой зрения в8069-55.jpg,8069-56.jpg ~ 450 м.

Однако при наблюдении стереоскопического изображения зритель постоянно фиксирует взглядом плоскость еовмещённой стереопары изображении (на экране), к-рая в этом случае представляется частью стационарного (неперестраивающегося) гороптера, в связи с этим8069-57.jpg ограничивается расстоянием:
8069-58.jpg

где w0 - предельный угол разрешения глаза, d - действующий диаметр зрачка глаза.
8069-62.jpg

Рис. 2. Диапазон глубины стереоскопически реализуемого пространства относительно экрана в зависимости от расстояния наблюдателя до экрана: 1 - плоскость экрана; 2 - граница стереопространства перед экраном; 3 - граница стереопространства за экраном; 4 - радиус действия стереоэкрана.

В этом случае глубинная протяжённость стереоскопически наблюдаемого образа ограничивается максимально допустимым углом, в пределах к-рого возможно слияние (фузия) наблюдаемых изображений стереопары. Этот угол8069-59.jpg наз. фузионным, его величина составляет 1,6°-2,0°. Границы глубины пространства, в к-ром может существовать слитный пространственный образ, зависят от расстояния рассматривания и удалены от экрана на расстояния8069-60.jpg перед экраном и8069-61.jpg за экраном (рис. 2). Из графика видно, что на более удалённых экранах возможно реализовать более широкие по глубине зоны стереосконич. видения. Так, на экране, удалённом от зрителя на 10 м, можно наблюдать протяжённость пространственного изображения в зоне от 1,8 до 90 м; при рассматривании стереофотографий с расстояния 25 см воспроизводимое пространство ограничено лишь глубиной зоны ~6 см. Однако это не означает, что кол-во различимых по глубине планов на более удалённых экранах будет больше. Кол-во различимых планов в данном случае может быть определено по соотношениям (1) и (2), в к-рых величина8069-63.jpg должна быть заменена величиной 8, представляющей отношение величины разрешения экрана к расстоянию его от зрителя. При наблюдении пространства предметов движущимся наблюдателем (напр., из окна вагона) возникает динамический стереоэффект, обусловленный параллаксированием этого пространства. Динамич. стереоэффект проявляется и при монокулярном зрении; он основан на инерционности зрения: слияние пар стереоскопич. изображений в зрительном аппарате человека возможно и при разновременном их возникновении через интервалы8069-64.jpg, не превышающие время инерции зрения. Если, напр., наблюдатель движется слева направо, фиксируя взором предмет А, удалённый на расстояние8069-65.jpg, и скорость его движения v, то за интервал времени8069-66.jpg, равный времени инерции зрения, точка наблюдения переместится на величину базиса8069-67.jpg . Прямую, параллельную пути следования наблюдателя и проходящую через точку А, можно наз. динамическим монокулярным гороптером - по аналогии с гороптером бинокулярного зрения. При слежении за точкой А глаз поворачивается таким образом, что изображение точки А всё время находится на центр. ямке сетчатки. На своих местах сетчатки остаются и все изображения предметов, расположенные на гороптере. Однако изображения предметов, находящихся ближе и дальше гороптера, перемещаются по сетчатке. Благодаря этому наблюдателю кажется, что более близкие предметы перемещаются назад относительно точки А, а более удалённые предметы обгоняют точку А в направлении его движения. И вся видимая наблюдателем панорама представляется как бы вращающейся вокруг фиксируемой точки А по часовой стрелке (для направления движения наблюдателя слева направо). Пороговые величины различения глубины пространства в данном случае зависят от скорости перемещения наблюдателя и определяются соотношением
8069-68.jpg

где знак плюс используется для порога глубины в сторону от точки А к наблюдателю, знак минус - в сторону за неё.

Радиус действия динамич. стереоэффекта8069-69.jpg аналогично (3) может быть определён величиной:
8069-70.jpg

При больших скоростях движения наблюдателя, напр. при v = 10 м/с (36 км/ч),8069-71.jpg = 0,1 с,8069-72.jpg = 0,0003 (1 угл. мин), величина8069-73.jpg составляет 3300 м, намного превышая радиус бинокулярного стереовосприятия.

Динамич. стереоэффект важен и для различения глубины пространства на близких расстояниях при малых скоростях перемещения точек зрения наблюдателя относительно объекта. (Примером этого является вдевание нитки в ушко иголки; боковое оглядывание иголки то одним, то другим глазом позволяет облегчить пространственное совмещение ушка с концом нитки.)

Литература по стереоскопическому зрению

  1. Кравков С. В., Глаз и его работа, 4 изд., М--Л., 1950;
  2. Валюс Н. А., Стереоскопия, М., 1962;
  3. Валюс Н. А., Стерео: фотография, кино, телевидение, М., 1986;
  4. Логвиненко А. Д., Зрительное восприятие пространства, М., 1981.

Н. А. Валюс

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 01.10.2019 - 05:20: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 12:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэйвида Дюка - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 19:30: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 09:21: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 07:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Михаила Делягина - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 17:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 16:35: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 08:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 06:29: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:34: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:32: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution