Monokulární vidění - Monocular vision

Monokulární vidění je vidění ve kterém oba oči se používají samostatně. Tímto způsobem používáme oči zorné pole se zvyšuje, zatímco vnímání hloubky je omezen. Oči zvířete s monokulárním viděním jsou umístěny na opačných stranách hlavy zvířete, což mu dává schopnost vidět dva objekty najednou. Slovo monokulární pochází z řecký vykořenit, mono pro svobodné a latinský vykořenit, oculus pro oko.

Související zdravotní stavy

Zhoršení monokulárního vidění se týká toho, že v jednom oku nemáte vidění a ve druhém vidění.[1]

Monopsia je zdravotní stav u lidí, kteří nemohou vnímat trojrozměrně, přestože jejich dvě oči jsou lékařsky normální, zdravé a jsou od sebe vzdáleny normálním způsobem. Vize, která vnímá trojrozměrnou hloubku, vyžaduje více než paralaxa. Kromě toho rozlišení dvou různorodých obrazů, i když je velmi podobné, musí být simultánní, podvědomé a úplné. (After-images a „phantom“ images jsou příznaky neúplného vizuálního rozlišení, přestože oči samy vykazují pozoruhodnou ostrost.) Článek v článku Newyorčan Časopis vydávaný počátkem roku 2006 se zabýval zejména jednou osobou, která, která se naučila zvládat své zdravotní postižení, se nakonec naučila vidět trojrozměrnou hloubku ve svém každodenním životě. Pro stanovení monoptických podmínek u lidí jsou k dispozici lékařské testy.[2]

Monokulární narážky

Monokulární narážky poskytují informace o hloubce při sledování scény jedním okem.

  • Pohybová paralaxa - Když se pozorovatel pohybuje, zdánlivý relativní pohyb několika stacionárních objektů na pozadí poskytuje náznaky jejich relativní vzdálenosti. Pokud jsou známy informace o směru a rychlosti pohybu, může paralaxa pohybu poskytnout informace o absolutní hloubce.[3] Tento efekt lze jasně vidět při jízdě v autě v blízkosti věci rychle projíždějí, zatímco vzdálené objekty vypadají nehybně. Některá zvířata chybí binokulární vidění kvůli širokému umístění očí využívají paralaxu explicitněji než lidé k hloubkovému narážení (např. některé druhy ptáků, kteří kývají hlavami, aby dosáhli pohybové paralaxy, a veverky, které se pohybují v řadách ortogonální k objektu zájmu, aby učinil totéž).1
  • Hloubka od pohybu - Jedna forma hloubky od pohybu, vnímání kinetické hloubky, je určena dynamicky se měnící velikostí objektu. Jak se objekty v pohybu zmenšují, zdá se, že ustupují do dálky; objekty v pohybu, které vypadají, že se zvětšují, se zdají přibližovat. Použití vnímání kinetické hloubky umožňuje mozku vypočítat čas do havárie (aka doba do srážky nebo doba do kontaktu - TTC) při určité rychlosti. Při řízení člověk neustále posuzuje dynamicky se měnící rychlost (TTC) podle vnímání kinetické hloubky.
  • Perspektivní - Vlastnost paralelních linií sbíhajících se v nekonečnu nám umožňuje rekonstruovat relativní vzdálenost různých částí scény nebo krajinných prvků.
  • Relativní velikost - Pokud je známo, že dva objekty mají stejnou velikost (např. Dva stromy), ale jejich absolutní velikost není známa, podněty relativní velikosti mohou poskytnout informace o relativní hloubce těchto dvou objektů. Pokud jeden subtends větší vizuální úhel na sítnici než druhý, objekt, který subtends větší vizuální úhel se objeví blíže.
  • Známá velikost - Jelikož se vizuální úhel objektu promítaného na sítnici zmenšuje se vzdáleností, lze tuto informaci kombinovat s předchozí znalostí velikosti objektů a určit tak absolutní hloubku objektu. Například lidé jsou obecně obeznámeni s velikostí průměrného automobilu. Tyto předchozí znalosti lze kombinovat s informacemi o úhlu, který podřizuje na sítnici, aby se určila absolutní hloubka automobilu ve scéně.
  • Letecký pohled - Díky rozptylu světla částicemi v atmosféře mají objekty na dálku nižší jas kontrast a nižší sytost barev. v počítačová grafika, tomu se říká "vzdálenost mlha ". Popředí má vysoký kontrast; pozadí má nízký kontrast. Objekty, které se liší pouze svým kontrastem s pozadím, se zdají být v různých hloubkách."[4] Barvy vzdálených objektů jsou také posunuty směrem k modrému konci spektrum (např. dálkové hory). Někteří malíři, zejména Cézanne, použijte „teplé“ pigmenty (červené, žluté a oranžové), aby divák přivedl rysy, a „chladné“ (modré, fialové a modrozelené), které označují část formy, která se odvíjí obrazové letadlo.
  • Ubytování - Toto je okulomotorické tágo pro vnímání hloubky. Když se pokusíme zaměřit na vzdálené objekty, ciliární svaly uvolněte a nechte oční čočku zploštit, čímž se ztenčí. The kinestetické vjemy stahujících a uvolňujících řasnatých svalů (nitroočních svalů) je posláno do zrakové kůry, kde se používá k interpretaci vzdálenosti / hloubky.
  • Okluze (také označováno jako interpozice) - Okluze (blokování zraku) objektů ostatními je také vodítkem, které poskytuje informace o relativní vzdálenosti. Tato informace však umožňuje pozorovateli posoudit pouze relativní vzdálenost.
  • Periferní vidění - Ve vnějších extrémech zorné pole, rovnoběžky se zakřiví, jako na fotografii pořízené pomocí a čočka rybího oka. Tento efekt, i když je obvykle vyloučen jak z umění, tak z fotografií oříznutím nebo zarámováním obrázku, výrazně zvyšuje pocit diváka, že je umístěn v rámci skutečný trojrozměrný prostor. (Klasická perspektiva pro toto „zkreslení“ nemá žádný užitek, i když ve skutečnosti „zkreslení“ přísně dodržují optické zákony a poskytují dokonale platné vizuální informace, stejně jako klasická perspektiva pro část zorného pole, která spadá do jeho rámce.)
  • Přechod textury - Předpokládejme, že stojíte na štěrkové cestě. Štěrk ve vašem okolí je jasně vidět z hlediska tvaru, velikosti a barvy. Jak se vaše vidění posouvá směrem ke vzdálenější části silnice, je stále méně snadné rozlišit texturu.

Nedávný pokrok ve výpočetní technice strojové učení nyní umožňuje algoritmicky odhadnout hloubku monokuláře pro celou scénu z jednoho digitálního obrazu implicitním použitím jednoho nebo více z těchto narážek[5].[6]

Zůstatek

Je známo, že vidění hraje důležitou roli v rovnováze a posturální kontrole u lidí, spolu s propriocepcí a vestibulárními funkcemi. Monokulární vidění ovlivňuje to, jak mozek vnímá své okolí, tím, že zmenšuje dostupné zorné pole, zhoršuje periferní vidění na jedné straně těla a zhoršuje vnímání hloubky, přičemž všechny tyto tři faktory významně přispívají k roli vidění v rovnováze.[7][8] Studie porovnávající monokulární vidění s binokulárním (dvě oči) vidění u pacientů s kataraktou (před a po operaci),[9] pacienti s glaukomem (ve srovnání se zdravými kontrolami odpovídajícími věku),[10] a u zdravých dospělých a dětí (v binokulárních i monokulárních podmínkách)[11] všichni prokázali negativní vliv na rovnováhu a posturální kontrolu, než když jsou k dispozici obě oči. Každá ze studovaných populací stále vykazovala lepší rovnováhu, když měla pouze jedno oko ve srovnání se zavřenými oběma očima.

Reference

  1. ^ http://www.guidedogsqld.com.au/cgi-bin/index.cgi/monocular/mvi Archivováno 8. Prosince 2006 v Wayback Machine
  2. ^ Monokulární jednotlivci čelí zvýšeným výzvám při řízení. Jedná se konkrétně o vnímání hloubky a periferní vidění. Keeney a kol.,[úplná citace nutná ] uvádí: „Celonárodní jedinci s monokulárním postižením mají sedmkrát více nehod než běžná populace, s níž byli srovnáváni.“ Doporučuje monokulárně postiženým řidičům odepřít řidičský průkaz třídy 1 (komerční řidičský průkaz pro přepravu osob) a upozornit je na to lékaři ohledně zvýšeného rizika nehody při řízení
  3. ^ Ferris, S. H. (1972). Pohybová paralaxa a absolutní vzdálenost. Journal of experimentální psychologie, 95 (2), 258-63.
  4. ^ O’Shea, R. P., Blackburn, S. G. a Ono, H. (1994). Kontrast jako hloubkové tágo. Vision Research, 34, 1595-1604.
  5. ^ Godard, C., Mac Aodha, O., Brostow, G.J. (2017). "Neohlédnutý odhad hloubky monokuláře s konzistencí zleva doprava" (PDF). Proc. Počítačové vidění a rozpoznávání vzorů. 2. p. 7.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  6. ^ Atapour-Abarghouei, A., Breckon, T.P. (2018). „Odhad hloubky monokulárního pole v reálném čase pomocí syntetických dat s adaptací domény“ (PDF). Proc. Počítačové vidění a rozpoznávání vzorů. IEEE. s. 1–8. Citováno 9. srpna 2018.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  7. ^ Berela, J. a kol. (2011) Použití monokulárních a binokulárních vizuálních podnětů pro posturální kontrolu u dětí. Journal of Vision. 11 (12): 10, 1-8
  8. ^ Wade, M. a Jones, G. (1997) Role vidění a prostorové orientace při udržování držení těla. Fyzikální terapie. 77, 619-628
  9. ^ Schwartz, S. a kol. (2005) Účinek operace katarakty na posturální kontrolu. Investigativní oftalmologie a vizuální věda. 46 (3), 920-924
  10. ^ Shabana, N, et al. (2005) Posturální stabilita u primárního glaukomu s otevřeným úhlem. Klinická a experimentální oftalmologie. 33, 264-273
  11. ^ Berela, J. a kol. (2011) Použití monokulárních a binokulárních vizuálních podnětů pro posturální kontrolu u dětí. Journal of Vision. 11 (12): 10, 1-8

externí odkazy