Теоретический и эмпирический гороптер в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Зоны стереопсиса

Теоретический гороптер

Восприятие глубины напрямую зависит от диспаратности точек сетчаток обоих глаз. Однако еще в XI в. арабский ученый Ибн ал-Хайсам (Аль- хазен) в своей работе, посвященной бинокулярному зрению, утверждал, что точки, лежащие на линии, проходящей через точку фиксации обоих глаз, видятся в единственном числе, а точки, не лежащие на этой прямой, — двоятся[1]. В XVII в. фламандский математик Франсуа д’Агилон описал область нулевой диспаратности, т.е. набор точек, которые проецируются на идентичные точки сетчаток обоих глаз. Эту область д’Агилон, в отличие от Альхазена, представил в виде окружности (рис. 6.43). Для названия этой области д’Агилон предложил особый термин — гороптер, — образованный из двух греческих слов: horns — граница и opter — наблюдатель1 [2].

Гороптер д’Агилоиа (1613)

Рис. 6.43. Гороптер д’Агилоиа (1613)

Через 200 лет после д’Агилона австрийским ученым Герхардом Висом в 1818 г. и независимо Йоханесом Петером Мюллером в 1826 г. было показано, что при бинокулярном зрении можно видеть одновременно четко лишь те точечные стимулы, которые располагаются в пространстве по окружности, охватывающей точку фиксации и узловые точки обоих глаз.

На рис. 6.44 показан круг гороптера, называемый кругом ВисаМюллера1: точка фиксации А и другая точка в пространстве В лежат на общей для них окружности, проведенной также через узловые точки правого и левого глаз.

Согласно законам Уэллса — Геринга, для каждого зрительного направления одного глаза существует идентичное ему зрительное направление другого глаза. На рис. 6.44 все точки гороптера имеют идентичные зрительные направления и благодаря тому, что угол а и угол р равны, проекции точек Л и В на сетчатках обоих глаз (для правого глаза AR и BR, для левого — AL и BL) попадают на идентичные точки, которые называют корреспондирующими. В силу этого обе проекции сливаются в сознании у наблюдателя, т.е. достигается фузия[3] [4], т.е. слияние в единый образ раздельно воспринимаемых правым и левым глазами изображений на сетчатках, и каждая точка видится в единственном числе (так называемое сингулярное изображение).

Теоретический горонтер — круг Виса — Мюллера (вид сверху)

Рис. 6.44. Теоретический горонтер — круг Виса — Мюллера (вид сверху):

у — угол конвергенции

Все точечные стимулы, расположенные как за пределами круга гороптера, так и внутри него, будут проецироваться не на корреспондирующие, а на диспаратные точки сетчатки, что не позволит им сливаться, и, следовательно, будет наблюдаться диплопия, т.е. двоение. Все точки гороптера

(см. рис. 6.44) имеют нулевую диспаратность, так как для всех точек гороп- тера угол конвергенции у одинаков.

Круг Виса — Мюллера визуально очень схож с рисунком, сделанным д’Агилоном еще в XVII в. (см. рис. 6.43), за одним исключением: д’Агилон полагал, что гороптер лежит во фронтально-параллельной плоскости (т.е. параллельно лицу наблюдателя и перпендикулярно опорной поверхности Земли) и все точки этого круга образуют равные углы конвергенции. Вис, а затем Мюллер, используя геометрические теоремы, доказали, что круг гороптера лежит в плоскости, параллельной поверхности Земли и перпендикулярной плоскости лица наблюдателя (см. рис. 6.44).

В настоящее время в науке по разным критериям выделяют несколько видов гороптера. Во-первых, выделяют теоретический и эмпирический гороптер. Теоретический (геометрический, точечный) гороптер — теоретическая область сингулярных изображений, построенная с помощью геометрических теорем. Примером теоретического гороптера может быть гороптер д’Агилона, а также круг Виса — Мюллера. Эмпирический гороптер — область сингулярных изображений, построенная для конкретного испытуемого с использованием определенного метода, форма которой отличается от теоретической.

Также в зависимости от того, в какой плоскости относительно наблюдателя лежит область сингулярных изображений, выделяют горизонтальный и вертикальный гороптер. Горизонтальный (продольный) гороптер - это гороптер, лежащий в плоскости, параллельной опорной поверхности и перпендикулярной плоскости тела наблюдателя. Вертикальный гороптер — это гороптер, лежащий в плоскости, параллельной телу наблюдателя и перпендикулярной плоскости опорной поверхности (рис. 6.45). Как горизонтальный, так и вертикальный гороптер может быть как теоретическим, так и эмпирическим.

Теоретический вертикальный гороптер

Рис. 6.45. Теоретический вертикальный гороптер:

вертикальная линия, проходящая через точку фиксации и перпендикулярная опорной

поверхности

Теоретический горизонтальный гороптер — это область сингулярных изображений, описанная Висом и Мюллером. Форма гороптера за пределами горизонтальной плоскости изучена гораздо меньше. В случае симметричной конвергенции (для простоты мы ограничимся рассмотрением только этого случая[5]) форма вертикального гороптера представляет прямую линию, проходящую через точку фиксации (см. рис. 6.45). В этом случае вертикальный гороптер проходит через круг Виса — Мюллера и занимает срединное положение относительно головы наблюдателя так, чтобы угол конвергенции был симметричным[6].

  • [1] 2 Цит. по: Howard I. Р. Alhazen’s neglected discoveries of visual phenomena // Perception.1996. Vol. 25. P. 1203-1217.
  • [2] Цит. no: Howard I. P., Rogers B.J. Binocular vision and stereopsis. N. Y.: Oxford UniversityPress, 1995.
  • [3] Немецкая фамилия Виса пишется как Vieth, в силу этого в русскоязычной литературеможно встретить множество вариаций переводов этой фамилии, кроме указанной выше.Встречаются такие варианты, как Вейс, а также Вайсс. Все эти варианты считаются синонимичными. В англоязычной литературе круг Виса — Мюллера называют Vieth-Muller circle.
  • [4] Разделяют сенсорную и моторную фузию. Сенсорная фузия — это способность воспринимать два монокулярных изображения (каждое для обоих глаз) и интерпретировать ихкак одно. Моторная фузия (иначе — фузионные вергентные движения) — это движения глаздля достижения идентичных зрительных направлений монокулярных образов.
  • [5] Подробнее см.: Howard I. Р., Rogers B.J. Binocular vision and stereopsis. N. Y. : OxfordUniversity Press, 1995.
  • [6] Nakayama K. Geometric and physiological aspects of depth perception // Proceedings ofSociety of Photo-Optical Instrument Engineers, San Diego. 1977. Vol. 120. P. 2—9.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >