§ 53. Стереоскопическое зрение

Стереоскопическим зрением называется бинокулярное зрение с постоянным и непосредственным ощущением глубины простран­ства.

Основным фактором оценки глубины является физиологический параллакс, представляющий собой разность дуг, определяющих поло­жение пары соответственных точек на сетчатке, причем дуга считается положительной, если она расположена слева от центральной ямки. Так, для изображенных на рис. 8.2 точек А и В:

г|_Л = u/Ja, - uf₂a₂ и r|_B = u/fr - и/₂Ь₂.

Физиологический параллакс точки фиксации всегда равен нулю, поскольку ее изображение строится в центральной ямке. Наблюдаемая точка дальше точки фиксации при г| < 0, и ближе при г| > 0.

135

Установлено, что точки рассматриваемого объекта сливаются и образуют единое пространственное изображение, если их физиологи­ческие параллаксы не превышают размера центральных ямок (0,4 мм).

Геометрическая природа стереоскопического зрения заключается в том, что на сетчатках глаз строятся изображения различных размеров, и элементы изображения характеризуют различные по величине фи­зиологические параллаксы. Эти различия и позволяют судить о раз­личном пространственном положении отдельных частей наблюдае­мого объекта. Таким образом, оценка расстояний выполняется на ос­нове ощущения смещения одной части изображения относительно другой. Способность ощущения разности физиологического парал­лакса у человека чрезвычайно развита и позволяет фиксировать ни­чтожные смещения одной части изображения относительно другой.

При рассматривании удаленных объектов (звездного неба, гор на горизонте и т. п.) зрительные оси глаз взаимно параллельны, аккомо­дация глаз соответствует бесконечности, масштаб изображения объ­ектов на сетчатках одинаков, физиологический параллакс равен нулю, и наблюдатель не может оценить взаимного положения этих объектов. Бинокулярное зрение переходит в стереоскопическое только при кон­вергенции зрительных осей, возникающей при рассматривании более близких объектов. Появляется физиологический параллакс, возникает ощущение глубины пространства и становится возможной оценка вза­имного положения объектов. При этом зрение остается бинокуляр­ным, и действуют все рассмотренные выше его закономерности.

Стереоскопическое восприятие, согласно, динамической теории зрения, происходит благодаря сканированию объекта не­произвольными движениями глаз, выражающимися медленными дви­жениями с угловой скоростью Г в секунду и амплитудой менее 5', быстрыми вращениями с угловой скоростью 6000' в секунду и ампли­тудой 1-25' и быстрыми колебаниями с угловой скоростью до 20" в секунду и амплитудой 10-15".

Восприятие глубины возможно при рассматривании не только объ­ектов, но и их изображений, полученных по законам центрального проектирования при выполнении следующих условий, вытекающих из особенностей бинокулярного зрения.

1. Снимки должны быть получены из двух точек пространства.

2. Разность масштабов снимков не должна превышать 16 % от их величины (условие не является обязательным, если имеется возмож­ность рассматривать снимки с помощью оптической системы и уста­навливать для ее левой и правой ветвей различное увеличение).

3. Угол конвергенции, под которым пересекаются соответственные лучи, не должен превышать 15° и соответствовать аккомодации.

136

4. С нимки нужно развернуть в своих плоскостях так, чтобы линии, соединяющие одноименные точки, были параллельны глазному базису.

5. Каждый глаз должен видеть только один (левый или правый) снимок.

Рассматривая два таких снимка с учетом перечисленных условий, наблюдатель мо­жет получить единое пространственное изображение - стереоскопический э ф ф е кд.