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Agudeza estereoscópica

La agudeza estereoscópica , también estereoagudeza , es la diferencia de profundidad detectable más pequeña que se puede observar en la visión binocular.

Especificación y medición

Prueba de Howard-Dolman.

La estereoagudeza [1] se explica de manera más simple considerando una de sus primeras pruebas, un dispositivo de dos clavijas, llamado prueba de Howard-Dolman en honor a sus inventores: [2] Se muestra al observador una clavija negra a una distancia de 6 m (= 20 pies). ). Una segunda clavija, debajo de ella, se puede mover hacia adelante y hacia atrás hasta que esté visiblemente más cerca que la fija. La estereoagudeza se define como el ángulo mínimo detectable, calculado como la diferencia entre los ángulos subtendidos por ambas posiciones, A y B. La estereoagudeza es posible debido a la disparidad binocular , es decir, a la diferencia en su paralaje binocular .

Teniendo en cuenta que un ángulo pequeño expresado en radianes se puede aproximar por su tangente, la fórmula para calcular la estereoagudeza es la siguiente:

donde a es la separación interocular del observador, z la distancia de la clavija fija al ojo y dz la diferencia de posición. Para trasladar a la unidad habitual de minutos de arco, se inserta una constante multiplicativa c cuyo valor es 3437,75 (1 radian en minutos de arco ). En el cálculo , a , dz y z deben estar en las mismas unidades, digamos pies, pulgadas, cm o metros. Nota: algunos autores han añadido otra aproximación a esta fórmula, considerando dz despreciable en comparación con z , es decir, dividiendo por en lugar de por (z-dz) . Esto induce errores apreciables al calcular la estereoagudeza aproximada a larga distancia.

Para una distancia interocular promedio de 6,5 cm, una distancia objetivo de 6 m y una estereoagudeza típica de 0,5 minutos de arco, el intervalo de profundidad apenas detectable es de 8 cm. A medida que los objetivos se acercan, este intervalo se reduce en la inversa del cuadrado de la distancia, de modo que un intervalo de profundidad detectable equivalente a ¼ de metro es 0,01 cm o la profundidad de la impresión de la cabeza en una moneda. Estos valores muy pequeños de estereoagudeza normal, expresados ​​en diferencias de distancias de objetos o ángulos de disparidad, lo convierten en una hiperagudeza .

Pruebas

Ejemplo de una prueba de profundidad tipo Snellen

Dado que la prueba de Howard-Dolman descrita anteriormente es engorrosa, la estereoagudeza generalmente se mide usando un estereograma en el que se muestran paneles separados a cada ojo superponiéndolos en un estereoscopio usando prismas o gafas con filtros de color o polarizadores u oclusión alterna. [3] Un buen procedimiento es una tabla, análoga a la conocida tabla de agudeza visual de Snellen , en la que una letra en cada fila difiere en profundidad (delante o detrás) y aumenta secuencialmente en dificultad. Para los niños, la prueba de la mosca es ideal: la imagen de una mosca se transilumina con luz polarizada; Con gafas polarizadas, el ala aparece a una profundidad diferente y permite demostrar la estereopsis al intentar tirar de ella. [4]

Rendimiento esperado

No existe un equivalente en estereoagudeza al estándar de agudeza visual normal 20/20. En todos los casos, la puntuación numérica, incluso si se expresa en ángulo de disparidad, depende en cierta medida de la prueba que se utilice. Los observadores superiores en condiciones ideales pueden alcanzar 0,1 minutos de arco o incluso mejor.

La distinción entre la detección de la presencia de estereopsis y la medición de la estereoagudeza es valiosa. Para determinar si se puede ver la profundidad con una visión binocular, se debe realizar una prueba fácilmente y no estar sujeta a engaños. El estereograma de puntos aleatorios se utiliza ampliamente para este fin y tiene la ventaja de que los no iniciados desconocen la forma del objeto. Está hecho de pequeños elementos de patrón aleatorios; la profundidad sólo se puede crear en múltiplos de elementos y, por lo tanto, es posible que no alcance la pequeña disparidad de umbral que es el propósito de las mediciones de estereoagudeza.

Un estudio de población reveló una incidencia sorprendentemente alta de buena estereoagudeza. [5] De 188 estudiantes de biología, el 97,3% pudo realizar 2,3 minutos de arco o mejor.

Factores que influyen en la estereoagudeza.

La estereoagudeza óptima requiere que se eviten los siguientes factores atenuantes:

Entrenamiento perceptivo en estereopsis.

Más que otras capacidades visuales similares, los límites de la estereopsis dependen de la familiaridad del observador con la situación. Los umbrales estéreo casi siempre mejoran, a menudo varias veces, con el entrenamiento [8] e involucran factores de percepción, que difieren en sus detalles para cada prueba. [9] Esto es más evidente en el tiempo que lleva "resolver" un estereograma de puntos aleatorios que disminuye rápidamente entre la primera exposición y las vistas posteriores [10]

Ver también

Referencias

  1. ^ Howard IP, Rogers BJ (2002) Ver en profundidad . vol. 1I. Capítulo 19 Porteous, Toronto
  2. ^ Howard HJ (1919) Una prueba para juzgar la distancia. América. J. Oftalmol. , 2, 656-675
  3. ^ Westheimer Gerald (2011) "Pantallas tridimensionales y visión estéreo", Proc. R. Soc. B.2782241–2248
  4. ^ Kalloniatis, Michael (1995). "Percepción de profundidad". WEBVISION: La Organización de la Retina y el Sistema Visual . Universidad de Utah. PMID  21413376 . Consultado el 9 de abril de 2012 .
  5. ^ Coutant BE (1993) Distribución poblacional de la capacidad estereoscópica. Physiol oftálmico Opt , 13, 3-7.
  6. ^ Westheimer G, Pettet MW (1990) El contraste y la duración de la exposición afectan de manera diferencial la agudeza vernier y estereoscópica. Proc R Soc Lond B Biol Sci , 241, 42-6
  7. ^ ab The Ferrier Lecture (1994) Ver la profundidad con dos ojos: estereopsis. Proc R Soc Lond B Biol Sci , 257, 205-14
  8. ^ Fendick M, Westheimer G. (1983) Efectos de la práctica y la separación de objetivos de prueba sobre la estereoagudeza foveal y periférica. Investigación de la visión , 23, 145-50
  9. ^ McKee SP, Taylor DG (2010) La precisión de los juicios de profundidad binoculares y monoculares en entornos naturales. J. Visión , 10, 5
  10. ^ Harwerth RS, Rawlings SC (1977) Tiempo de visualización y umbral estereoscópico con estereogramas de puntos aleatorios. Soy J Optom Physiol Opt , 54, 452-457.

enlaces externos