Agudeza estereoscópica - Stereoscopic acuity

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

Especificación y medición

Prueba de Howard-Dolman.

La estereoagudeza 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: al observador se le muestra 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 detectablemente 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, la diferencia en su paralaje binocular .

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

donde a es la separación interocular del observador, z la distancia entre la clavija fija y el ojo y dz la diferencia de posición. Para transferir dγ a la unidad habitual de minutos de arco, se inserta una constante multiplicativa c cuyo valor es 3437,75 (1 radianes 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 agregado otra aproximación a esta fórmula, considerando dz despreciable en comparación con z , es decir, dividiendo entre en lugar de entre (z-dz) . Esto induce errores apreciables al calcular la estereoagudeza aproximada a gran distancia.

Para la distancia interocular media de 6,5 cm, una distancia objetivo de 6 my 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 hace más pequeño por el cuadrado inverso de la distancia, de modo que un intervalo de profundidad detectable equivalente a ¼ de metro es 0.01 cm o la profundidad de impresión de la cabeza en una moneda. Estos valores muy pequeños de estereoagudeza normal, expresados ​​en diferencias entre las distancias de los objetos o el ángulo de disparidad, lo convierten en una hiperactividad .

Pruebas

Ejemplo de una prueba de profundidad similar a la de 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 (para una revisión ver [1] ). Un buen procedimiento es una tabla, análoga a la tabla familiar de agudeza visual de Snellen , en la que una letra en cada fila difiere en profundidad (adelante o atrás) aumentando 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 polarizantes, el ala aparece a una profundidad diferente y permite demostrar la estereopsis al intentar tirar de ella.

Ver también: prueba de estereopsis

Rendimiento esperado

No hay equivalente en estereoagudeza del estándar de agudeza visual normal de 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 min de arco o incluso mejor.

La distinción entre la detección de la presencia de estereopsis y una medición de estereoagudeza es valiosa. Para determinar que la profundidad se puede ver en una vista binocular, una prueba debe administrarse fácilmente y no debe estar sujeta a engaños. El estereograma de puntos aleatorios se usa ampliamente para este propósito y tiene la ventaja de que para los no iniciados la forma del objeto es desconocida. Está hecho de pequeños elementos de patrón aleatorios; la profundidad se puede crear solo en múltiples 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. De 188 estudiantes de biología, el 97,3% pudo desempeñarse en 2,3 minutos de arco o mejor.

Factores que influyen en la estereoagudeza

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

  • Bajo contraste
  • Exposiciones de corta duración (menos de 500 milisegundos)
  • Elementos de patrón difusos o poco espaciados.
  • Errores de refracción no corregidos o corregidos de manera desigual ( monovisión )

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 e involucran factores de percepción, que difieren en sus particularidades para cada prueba. Esto es más claramente evidente en el tiempo que lleva "resolver" un estereograma de puntos aleatorios que disminuye rápidamente entre la primera exposición y las vistas posteriores.

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. Amer. J. Ophthalmol. , 2, 656-675
  3. ^ Kalloniatis, Michael (1995). "Percepción de profundidad" . La organización de la retina y el sistema visual. PMID   21413376 . Consultado el 9 de abril de 2012 . Cite journal requiere |journal= ( ayuda )
  4. ^ Coutant BE (1993) Distribución de la población de la capacidad estereoscópica. Physiol oftálmico Opt , 13, 3-7.
  5. ^ Westheimer G, Pettet MW (1990) El contraste y la duración de la exposición afectan diferencialmente la agudeza estereoscópica y del nonio. Proc R Soc Lond B Biol Sci , 241, 42-6
  6. ^ a b La conferencia de Ferrier (1994) Ver profundidad con dos ojos: estereopsis. Proc R Soc Lond B Biol Sci , 257, 205-14
  7. ^ Fendick M, Westheimer G. (1983) Efectos de la práctica y la separación de los objetivos de prueba sobre la estereoagudeza foveal y periférica. Investigación de la visión , 23, 145-50
  8. ^ McKee SP, Taylor DG (2010) La precisión de los juicios de profundidad binoculares y monoculares en entornos naturales. J. Visión , 10, 5
  9. ^ 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