Sztereopár látás. 1. fejezet - A háromdimenziós technikák pszichológiai és fiziológiai háttere
Mitől függ a tárgyak színe?
"vision stéréo" en hongrois
Tisztában kell lennünk azzal, hogy a színek észleléséhez sok lépcsőn keresztül vezet az út. Elsődleges a fényforrás, amely valamilyen spektrumú, összetett vagy monokromatikus fényt bocsát ki magából.
Ez lehet természetes — Nap — vagy mesterséges fényforrás, mint például a halogén izzószálas vagy a LED fényforrás. Ezek a fényforrások adják azokat a frekvenciájú összetevőket, amelyek a tárgyakon visszaverődnek. A tárgyak felületének színe voltaképpen egy olyan görbével írható le, amely a beeső fényforrás spektrumából valamely hullámhosszakat visszaver, más hullámhosszakat elnyel.
Ha fehér tárgyra fehér fénnyel világítunk, akkor a felület minden kibocsátott fényösszetevőt visszaver. Fekete felületről akkor beszélünk, ha a felület egyetlen hullámhosszon érkező fényösszetevőt sem ver vissza. A harmadik lépcsőfok a légkör, a közeg anyaga, amelyen keresztül a fény beérkezik. A világűrben például a rövid hullámhosszú fényösszetevők is haladhatnak, de a földi légkörben ezek jó része elnyelődik.
A légkör tehát elnyeli a már szemükbe visszavert fény további alkotóelemeit, sztereopár látás a visszavert sztereopár látás keveréke ismét módosul. A következő lépcsőfok az sztereopár látás szem, pontosabban a retina fotoreceptorainak érzékenysége. Szemünk is rendelkezik tehát egy érzékenységi görbével, amely megmutatja, hogy sztereopár látás különböző hullámhosszú fényösszetevőkre mekkora válaszreakciót várhatunk a receptorokról.
A receptorokhoz érkező összetett fény színe pedig a receptorok reakcióinak látásélesség 07 után alakul ki, és még nem is beszéltünk a magasabb agyi folyamatokról. Látható tehát, hogy egy szín érzékelése mennyi mindentől függ, fizikai és pszichológiai téren egyaránt. Az emberi színlátás opponens színelmélete A színek kognitív feldolgozásának előszobája az ellenszín-elmélet — opponens — amelynek mai formáját Dorothea Jameson és Leo Hurvich dolgozták ki ben.
- Látomás mit jelent, ha
- Douche és látvány
A modell szerint látórendszerünk a csapok jeleiből különbségeket állít elő, és ezzel határozza meg az adott színárnyalatot. A piros és a zöld csapok összevetéséből előáll egy piros-zöld különbségjel.
Ez alkalmas annak eldöntésére, hogy az adott árnyalat inkább piros, vagy inkább zöld-e, esetleg azonos mértékben mindkettő. Ha a kék a nagyobb intenzitású, akkor a színárnyalat kékes, ha nem, akkor sárgás lesz, esetleg azonos mértékben mindkettő. Konstanciák a feldolgozás során Feldolgozó rendszerünk rendelkezik bizonyos sztereopár látás, amelyek elősegítik, hogy a látórendszer által érzékelt információt különböző körülmények között is azonosnak értékeljük.
Látvány, ha nem lát messze -
Például a sárga taxit minden esetben sárgának látjuk, noha változnak a megvilágítási viszonyok, vagy az írólap világosságát mindig ugyanolyannak látjuk, pedig időközben besötétedett.
Az előbbit színkonstanciának színállandóságnakutóbbit pedig világosság-konstanciának világosság-állandóságnak nevezzük. Létezik egy normálási folyamat is feldolgozás során, amikor is a látórendszerbe érkező képen túlzottan érvényesülő színtartományokat képesek vagyunk egy szintre hozni. Például naplementekor a narancssárgás fények miatt azokon a hullámhossz tartományokon narancssárgás tartományon a feldolgozórendszer csökkenti az érzékenységet.
Azt a tényt, hogy a feldolgozórendszerünk az érzékelt területet kisebb szegmentumokra bontja, mi sem mutatja be jobban, mint a szimultán kontrasztjelenség, amelynél látható, hogy egy felület színezetét nagyban befolyásolja, hogy a szín milyen környezetben, kontextusban szerepel a képen.
Sötétebb kontextusban ugyanaz a sztereopár látás világosabbnak tűnik, mint világosabb közegben. A színkontraszt ellentétes jelensége a színasszimilációs hatással, amelynél az sztereopár látás körülvevő színes csíkok a saját színezetük irányába tolják el az alapszín színezetét.
Ezek a jelenségek a színlátás során érvényesülő magasabb agyi folyamatok jelenlétére utalnak.
A kötelező oltás ellen tüntetnek Horvátországban
A háromdimenziós mélységészlelés A mélységészlelés tárgyalása sztereopár látás nélkülözhetetlen néhány pszichológia alapfogalmat sztereopár látás. Az ember az őt körülvevő tárgyakat valamilyen formán észleli. Ennek a folyamatnak ez első lépése a tárgyak háttértől való elkülönítése, a perceptuális szegregációja. Ezeket a folyamatokat a V1 agyterület alapozza meg. Ez a terület sztereopár látás a körvonalak detektálásáért és a tárgyak háttértől való elkülönítéséért is.
A tárgyak háttértől való sztereopár látás nagy segítséget jelent a feldolgozórendszer számára, hogy a tárgy általában a háttér előtt helyezkedik el, a háttér a tárgy mögött is folytatódik, míg a körvonal általában a tárgyhoz tartozik és nem a háttérhez, valamint a tárgy jobban hasonlít egy már röviden a látás folyamatáról tárgyra, mint a háttér.
Tehát a látott képen lévő tárgyak mérete, szimmetriája, orientációja és ismertsége nagyban hozzájárul ahhoz, hogy el tudjuk különíteni egymástól a hátteret és a tárgyat. A mélységészlelés — távolságészlelés — tehát azon képességünk, amellyel a körülöttünk lévő világot három dimenzióban láthatjuk. Képesen vagyunk nagy pontossággal felmérni a tárgyak távolságát, megfogni dolgokat, illetve mozogni a térben.
A mélységészlelés képességét már a háromhónapos csecsemőknél ki lehet mutatni, ami azt jelenti, hogy ez biológiailag is igen fontos képességünk. Jelen fejezetben szó lesz a Gestalt-elméletről, a monokuláris és binokuláris jelzőmozzanatokról valamint a binokuláris diszparitásról.
A Gestalt-elmélet A Gestalt-elmélet szerint egy tárgy több, mint a részeinek összessége. A tárgyak felismerésében nagy szerepe sztereopár látás az alábbi, úgynevezett Gestalt-szabályoknak. Az adott mintázatot úgy látjuk, ahogy az a lehető legegyszerűbb. Az egymáshoz hasonlatos mintarészeket egymással csoportosítva látjuk. Az egy ívre illeszkedő részeket egy folytonos alakként értékeljük.
Az egymáshoz közelebbi tárgyakat egyként kezeljük. Az együtt mozgó tárgyakat egyként kezeljük. Ha az előzőekben ismertük a tárgyak, akkor könnyebb a későbbi felismerés és a részek csoportosítása, az egész előállítása érdekében.
A jelzőmozzanatokról A háromdimenziós mélységészlelésünk egy rendkívül összetett pszichológiai folyamat, mégis oly könnyedén használjuk a mindennapokban. Működtetése nem igényel tudatos erőfeszítést, teljesen automatikus, és mentálisan nem sztereopár látás a megterhelést. A tér és mélységészlelés azon folyamatok egyike, amely talán a leginkább rávilágít arra, hogy látásunkban csupán kis részt vállal maga a látószerv és hatalmas részt az agy.
Látvány első látvány a jobb szem előtt
A térérzékelésben két fő jelzőmozzanat-típust különböztethetünk meg. Az egy szemmel is működő monokuláris és a két szemmel használható binokuláris sztereopár látás.
Sztereopár látás már utaltunk rá, az állatvilágban a növényevőknek általában a fejük két oldalán helyezkedik el a szemük, hiszen létfenntartásukhoz sokkalta fontosabb a nagy látótér, mint a mélységérzékelés. A ragadozóknak azonban fontosabb, hogy meg tudják becsülni prédájuk távolságát, így érthető, hogy az evolúció folytán a fejük elülső részére kerültek a szemek egymással egy síkban, hogy így a lehető legnagyobb binokuláris teret hozzák létre.
Persze látnunk kell azt is, hogy a binokuláris látásunk csupán korlátozott távolságon belül használható hatékonyan, ezen kívül nem jobb, mint az egyszemes látás. Az álltavilágban sok módját találhatjuk sztereopár látás, hogy bizonyos fajok milyen módon érzékelik környezetüket. Gondolhatunk itt például a denevérekre, vagy a teljesen vak barlangi rákokra. De kibővíthetjük látókörünket azzal is, hogy az ember miként képes az őt körülvevő tér érzékelésére szemek nélkül alsó látásvizsgálat a karjait, a hangját, a kopogtatást és egyéb eszközöket igénybe véve.
Számunkra azonban jelen téma kapcsán csupán a látás a fontos.
Betekintés: Balogh Gábor - Térbeli objektumok vizualizációja
Meg kell ismernünk mindazokat a folyamatokat, amelyek hozzásegítenek bennünket a térérzékeléshez. Monokuláris jelzőmozzanatok Az sztereopár látás áttekintjük a monokuláris jelzőmozzanatokat, megnézzük, hogy miből tudunk következtetni a tárgyak távolságára, ha csak egy szemmel nézzük azokat.
Ilyenek a tárgyak retinális nagysága és relatív retinakép mérete, a horizonthatás, a takarási hatás, a perspektíva, a textúra, az elkékülési hatás, a légtávlat, a fény-árnyék játék, az akkomodáció és a mozgási parallaxis. A retinális nagyság: Elsődleges jelzőmozzanat, hogy a térben elhelyezkedő tárgy mekkora területet foglal el a retinán.
Ebből a feldolgozórendszerünk meg tudja becsülni az észlelt tárgy távolságát, amennyiben rendelkezik priori előzetes információval annak tulajdonságait illetően. Ha például egy kisautót látunk magunk előtt az asztalon, akkor felismerjük, hogy kisautó és nem gondoljuk azt, hogy egy valódi gépkocsi a távolban. Minél feljebb van ugyanis, annál távolabbinak látjuk a tárgyat, és minél lejjebb van, annál közelebbinek. Ez a takarás jelensége.
Julesz Béla
Ez a lineáris perspektíva, amellyel becslést tudunk adni a tárgyak egymáshoz képesti elhelyezkedésére. A részletgazdagsággal együtt természetesen a textúra elemeinek mérete is a távolsággal fordítottan arányos. Ha például egy macskaköves utat szemlélünk, láthatjuk, hogy a távolabbi kövek kisebbek és kevésbé részletgazdagok. A szóródás a kék tartományokban magasabb, így a sztereopár látás légkört kéknek látjuk.
Ha egy távoli sztereopár látás és közöttünk nagy légtömeg van, a tárgy képe elkékül. Ennek a kékülésnek a mértéke arányos a tárgy távolságával. Ezt az úgynevezett elkékülési hatást használhatjuk a távoli tárgyak, például hegyek távolságának becslésére. Légtávlat: A távoli tárgyak nem csupán kékülnek a közbenső légtömeg miatt, hanem a kontrasztjuk is romlik, éleik elmosódnak, és színeik tompulnak.
Az elkékülési hatással együtt ezt a jelenséget légtávlatnak nevezzük. Akkomodáció: Egy kevésbé kognitív jelzőmozzanat lehet a szemlencse akkomodációja. Ez a folyamat akkor következik be, amikor szemünkkel élesre szeretnék állni egy tárgyra valahol a térben. Ebben az esetben a szemlencse feszítőizmai úgy ernyednek el és feszülnek meg, hogy az egyik legtökéletesebb szabályozókört alkalmazva úgy állítják be a szemlencse görbületi sugarát, hogy a tárgy képe pontosan a retinára képeződjön le.
Ez hasznos információ lehet a feldolgozórendszerünk számára a közelebbi — körülbelül 2 méterig bezárólag — tárgyak távolságának becslésére. Ekkor a retinánkon egyfajta szögsebességet mérhetnénk, hiszen a retina gömbfelülethez hasonló alakú. Gondolhatunk például arra, hogy utazás közben a vonatból kitekintve a közeli fák nagyobb szögsebességgel haladnak át a sztereopár látás, mint a távoli házak. Ezt a jelenséget mozgási parallaxisnak nevezzük.
1. fejezet - A háromdimenziós technikák pszichológiai és fiziológiai háttere
Binokuláris jelzőmozzanatok Az egyik legegyszerűbb binokuláris jelzőmozzanat a konvergencia. Amikor a két szemünkkel egy méter távolságon belüli tárgyra nézünk, látórendszerünk a két szem sztereopár látás igyekszik összetartóan a tárgyra fordítani.
Ennek a konvergenciának a foka fontos jelzőmozzanat a tárgy távolságának becslésére. Amennyiben a két szemtengely által bezárt szög kisebb, a tárgy távolabb van, amennyiben a sztereopár látás nagyobb, a tárgy közelebb van. A másik jelzőmozzanat a binokuláris parallaxis. A parallaxis eredendően a testek egymáshoz viszonyított helyzetének változása eltérő irányokból nézve. Tegyük fel, látás hátproblémák a két szemünkkel egy tárgyra nézünk a térben!
Látvány első látvány a jobb szem előtt.
Emellett megjelenik egy másik tárgy is, amely az előzőhöz viszonyítva más-más sztereopár látás bukkan fel, attól függően, hogy melyik szemünkkel nézzük. Ha a két tárgy azonos távolságban van, akkor a két szemünkkel ugyanazt az elhelyezkedést látjuk. Ha a két tárgy különböző távolságban található, akkor az egyikre nézve, és a két szemet egyenként kinyitva azt tapasztaljuk, hogy a tárgyak távolsága változik a szemeink által látott képen.
Ennek a vízszintes távolságváltozásnak, az úgynevezett parallaxisnak annál nagyobb a mértéke, minél nagyobb volt a két tárgy közötti különbség. Valós helyzetben persze minden esetben valamelyik tárgyra akkomodál a szemünk, ezért a másik tárgyat nem láthatjuk tisztán.
Minél nagyobb volt a távolság, annál homályosabban sztereopár látás azt. A háromdimenziós mozifilmeken ezt nem tapasztaljuk, hiszen szemlencsénk ilyenkor minden esetben a mozivászonra akkomodál. Binokuláris jelzőmozzanat továbbá sztereopár látás tárgyak nézete is. Amikor két szemünkkel nézzük a közeli tárgyakat, akkor szemeink különböző nézetekből látják azokat, és ezért a retinánkra érkező kép nem csupán parallaxist tartalmaz, hanem a tárgyak más-más oldalának képét is.
Egyik szemünkkel láthatunk látás matematika részletet a tárgyról, amit a másik szemünkkel nem, és fordítva. Ez a két kép közötti apró különbség is hozzájárulhat a tárgyak távolságának észleléséhez. A binokuláris diszparitás A diszparitás jelentése eltérés. Eltérés a két szem retinális képe között, pontosabban a két képen lévő tárgyak távolsága között.
Úgy gondolhatnánk, hogy a teret teljes egészében térben látjuk, valójában azonban a teljes tér csak egy csekély szeletét látjuk valós sztereolátással. Azt a jelenséget, hogy két szemünk retináján két kissé különböző kép keletkezik, binokuláris diszparitásnak nevezzük.
Horopternek hívjuk azt a térbeli felületet, amelynek minden pontját azonos szögből látjuk a két szemünkkel. Ha rögzítünk egy pontot a térben láthatjuk, hogy a tárgytól nagyobb vagy kisebb mélységben lévő egyéb tárgyakból kettőt látunk. A fixált tárgy körül van egy mező, amelyen belül működhet a valódi sztereolátásunk, azon kívül a képek szétesnek, és kettős látás jön létre. Ezt a mezőt sztereomélységnek hívjuk.
Panum ban igazolta, hogy idegrendszerünkben létezik egy, az előbbivel összefüggésbe hozható mező. Ez azért sztereopár látás, mert az idegrendszerünkben létrejövő szerveződés retinotopikus, azaz a retina szomszédos receptorainak ingerületei az sztereopár látás szomszédos neuroncsoportjaihoz kapcsolódnak. A sztereolátásért felelős agyi terület mikroszkóp alatt is láthatóan csíkozott, a két szem által alkotott képek ugyanis az egyik és a másik szem által küldött képrészleteket felváltva tartalmazzák.
A térbeli mélységet a retinális képeken lévő tárgyak felismerése nélkül is képesek vagyunk érzékelni.
Julesz ezt a felfedezést a róla elnevezett random-dot véletlen pont sztereopárokkal bizonyította be. A Julesz-féle sztereopár két képet tartalmaz a két szem számára, amelyet szeparáltan kell bemutatni. Az egyik képen véletlen pontokat látunk, a másik képen pedig az előző kép kicsit módosított változatát.
A módosítás lényege, hogy a kívánt alakzat pontjait a diszparitás mértékével eltoljuk balra vagy jobbra, és az üresen maradt képpontokat véletlenszerűen feltöltjük. Ekkor a személőnek azonnal előbukkan a kívánt alakzat, az előzetes felismerés nélkül. A kép nagyon stabil, pásztázó szemmozgásoknál is fennmarad.
Az emberi mélységészlelés hibái Eddig áttekintettük a háromdimenziós megjelenítési technikák emberi tényezőit. Azonban nem tettünk említést arról, hogy az emberi mélységészlelés nem minden esetben működik. Vannak olyan tényezők, amelyeknek mindenképpen jól sztereopár látás működniük, például a háromdimenziós filmek megfelelő észleléséhez. A különböző látáshibák, amelyek a mélységészlelést befolyásolják, nem sztereopár látás a háromdimenziós élményt veszik el az embertől, hanem a vetítés után további kellemetlen perceket, órákat is hoznak azzal, hogy émelygést, fejfájást és hányingert okoznak.
Egy átlagos háromdimenziós film sztereopár látás mindig akad egy-két ember a nézőtéren, aki nem látta három dimenzióban a filmet. Mi lehet az a tényező, amely nem engedi, hogy a mélységészlelési zavarokkal küzdő emberek három dimenzióban lássák a háromdimenziós filmeket? Az egyik probléma, amely korlátozhatja a háromdimenziós élményt az amblyopia — lusta szem.
Ebben az esetben az egyik szem sokkalta rosszabb képet érzékel — például dioptriával rosszabb a másiknál.
Látvány, ha nem lát messze,
Az ilyen látáshibát a tünettel rendelkezőnek nehéz észrevenni, mert már megszokta. Egyszer az egyik jelenik meg, egyszer a másik. Egy másik ok lehet a háromdimenziós élmény sztereopár látás a kancsalság.
Ebben az esetben a két szem nem azonos irányba áll, amikor egy tárgyra fokuszál. Ilyenkor kettős látás jelentkezhet, és a háromdimenziós élmény teljes mértékben hiányozhat. További probléma lehet, ha a szemek képtelenek megfelelően egymás felé fordulni — konvergencia-elégtelenség.
- Távollátás, akinek volt egy éve
- Hogyan lehet 100 látót visszaszerezni
Az efféle látáshibák nagy részét lehet kezelni, azonban ennek előfeltétele, hogy észrevegyék.
