Percepción de la profundidad PERCEPCIÓN VISUAL Tema 14 Profesora María Cinta Puell Marín Grado Óptica y Optometría Febrero 2020 Índice  Fuentes de información sobre la profundidad  Claves monoculares o pictóricas  Claves cinéticas o de movimiento  Claves oculomotoras  Claves binoculares  Disparidad binocular o estereopsis 2Universidad Complutense de Madrid Percepción de la profundidad  Capacidad de ver objetos en tres dimensiones, aunque las imágenes que lleguen la retina sean bidimensionales  Nos permite juzgar la distancia.  Podemos ver en 3-D porque el sistema visual utiliza las claves de profundidad de las imágenes retinianas.  Umbral de profundidad: mínima diferencia en profundidad que se puede discriminar entre 2 objetos en el espacio. Universidad Complutense de Madrid 3 Fuentes de información sobre la profundidad  Claves monoculares o pictóricas  Información procesada con un ojo o presentada en una imagen.  Claves cinéticas o de movimiento  Cambios en la imagen retiniana a medida que te mueves en el entorno.  El patrón de cambios depende de la distancia del observador.  Claves oculomotoras  Acomodación  Convergencia  Claves binoculares  Estereopsis Universidad Complutense de Madrid 4 Claves monoculares o pictóricas  Tamaño  tamaño relativo: más pequeño es más lejos  tamaño familiar  Perspectiva lineal  convergencia de líneas paralelas (vías del tren)  Interposición (oclusión)  El objeto más cercano corta parte de la vista del más lejano  Perspectiva area  bruma y azulado  Brillo relativo  más brillante está más cerca  Iluminación y sombra  convexo - sombra debajo  cóncavo - sombra en la parte superior  Gradientes de densidad de textura Universidad Complutense de Madrid 5 ¿Cuál se ve más cerca? El tamaño es una clave ambigua a menos que se conozca el tamaño físico del objeto. Universidad Complutense de Madrid 6 Tamaño relativo Ambos globos están a la misma distancia de tus ojos. El tamaño relativo es una clave de profundidad monocular fuerte. Tamaño relativo  Los objetos que están más cerca parecen más grandes  Los objetos lejanos parecen más pequeños Universidad Complutense de Madrid 7 El tamaño percibido de un objeto familiar sirve para determinar la profundidad. Altura relativa Los objetos lejanos están más altos en el campo de visión que los cercanos. Universidad Complutense de Madrid 8 Se sabe que los árboles y las casas están más lejos que el lago porque en el dibujo están dibujados más arriba. Perspectiva lineal Las líneas paralelas parecen converger en la distancia. Universidad Complutense de Madrid 9 Interposición Los objetos más cercanos obstruyen parcialmente la visión de objetos más distantes. Universidad Complutense de Madrid 10 Universidad Complutense de Madrid 11 Perspectiva aérea Los objetos lejanos tienen un contraste más bajo y un tinte azulado debido a la dispersión en la atmósfera Esta clave funciona al aire libre porque la luz de los objetos lejanos atraviesa más atmósfera, Las montañas lejanas se ven azuladas y brumosas debido al polvo y la humedad en la atmósfera. Los objetos nebulosos se perciben más alejados que los objetos nítidos y claros. Brillo o claridad relativa (perspectiva aérea) Los objetos lejanos se perciben con menos brillo que los objetos cercanos. Universidad Complutense de Madrid 12 Universidad Complutense de Madrid 13 Iluminación y sombra Los objetos cercanos reflejan más luz en nuestros ojos. Dados dos objetos idénticos, el más tenue parece estar más lejos. Universidad Complutense de Madrid 14 Iluminación y sombra Las sombras contribuyen a la sensación de profundidad. Convexo - sombra en parte inferior Cóncavo - sombra en parte superior (invertir foto) El cerebro asume que la luz viene de arriba Gradiente de textura Los objetos lejanos generalmente tienen una textura mucho más suave o lisa que los objetos cercanos. Universidad Complutense de Madrid 15 Universidad Complutense de Madrid 16 Claves cinéticas o de movimiento (movimiento relativo) Cambios en la imagen de la retina a medida que te mueves en el entorno. El patrón de cambios depende de la distancia del observador. Universidad Complutense de Madrid 17 La lentitud aparente indica que un objeto está distante. Movimiento relativo (paralaje de movimiento) Una persona que se está moviendo puede determinar la profundidad al enfocar la mirada en un objeto distante.  Los objetos más alejados que el objeto enfocado parecerán moverse lentamente en la misma dirección en que se mueve el sujeto.  Los objetos más cercanos que el objeto enfocado parecerán moverse rápidamente en la dirección opuesta. 18 La pasajera del tren se desplaza a través de un mundo estable. Si fija su mirada en el puente, los objetos detrás de él parecen moverse hacia delante. Cuanto más lejos esté el objeto, más lentamente parecerá que se mueve. Los objetos delante del punto de fijación parecen moverse hacia atrás. Claves oculomotoras  Acomodación  La cantidad de acomodación necesaria para enfocar un objeto está relacionada con la distancia del objeto.  Sin embargo, dependemos más de señales pictóricas.  Convergencia  La tensión muscular para converger los ojos aumenta a medida que los objetos se acercan.  La cantidad de convergencia necesaria está relacionada con la distancia del objeto.  Los ojos convergen cuando vemos objetos cercanos y divergen cuando vemos objetos distantes. Universidad Complutense de Madrid 19 I I I I D D D D N N I D Visión del ojo izquierdo Visión del ojo derecho I D C A B C A B B A C B A C C A B Ojo Izquierdo Ojo Derecho b) Claves de profundidad binocular Universidad Complutense de Madrid 20 La estereopsis es la percepción de profundidad binocular basada en la estimulación de imágenes retinianas dispares. Es más efectiva a distancias cortas El desplazamiento lateral de los ojos proporciona dos vistas ligeramente diferentes del mismo objeto (imágenes retinianas ligeramente diferentes). Disparidad binocular o estereopsis Horoptero  Posición de los puntos en el espacio que estimulan puntos correspondientes de ambas retinas (por ejemplo, Q’ de OD y OI)  Es una región de visión binocular única a una distancia dada: proporciona información sobre la distancia pero no de la profundidad. Universidad Complutense de Madrid 21 Los objetos que están más cerca o más lejos que el horóptero estimulan puntos dispares en la retina (R’ ojo derecho e izquierdo) R’ R’ Q’ Q’ Disparidad retiniana y estereopsis Universidad Complutense de Madrid 22 B' C.V.M. A Horóptero B MM '' B' E.Panum N NI D I I D D Espacio fusional de Panum El objeto B estimula puntos dispares pero se percibe único por estar dentro del área de fusión de Panum. Se percibe más lejos que el objeto A Área de fusión de Panum Universidad Complutense de Madrid 23 El área de fusion de Panum es la region de vision binocular única. Fuera del área fusional de Panum se produce diplopía fisiológica. La disparidad retiniana es esencial para la percepción de profundidad estereoscópica resultante de la fusión de imágenes ligeramente dispares. Los puntos dispares de la retina situados dentro del área de fusión de Panum se pueden fusionar dando como resultado una visión única. Área de fusión de Panum Disparidad retiniana y diplopía Universidad Complutense de Madrid 24 a) Diplopia o disparidad cruzada (retinas temporales) el objeto se percibe más cerca que el punto de fijación b) Diplopia o disparidad no cruzada (retinas nasales) el objeto se percibe más lejos que el punto de fijación Ojo cíclope para explicar la diplopía Las grandes disparidades pueden dar lugar a diplopía (imágenes dobles que no se perciben conscientemente) Fijación Disparidad binocular o angular y agudeza estereoscópica Universidad Complutense de Madrid 25 Disparidad binocular o angular ƞ radianes A nivel de umbral, el término s.∆s es muy pequeño en comparación con s2. Por lo tanto: segundos de arco Estereoagudeza: menor profundidad umbral o disparidad angular que se puede detectar. 5” de arco en condiciones óptimas Prueba de percepción de profundidad Acantilado visual Los bebés parecen desarrollar la percepción de profundidad cuando empiezan a gatear. Universidad Complutense de Madrid 26 Incluso los animales recién nacidos temen el acantilado percibido. 27 Percepción de la profundidad Índice Percepción de la profundidad Fuentes de información sobre la profundidad Claves monoculares o pictóricas Tamaño relativo Tamaño relativo Altura relativa Perspectiva lineal Interposición Perspectiva aérea Brillo o claridad relativa (perspectiva aérea) Iluminación y sombra Iluminación y sombra Gradiente de textura Número de diapositiva 16 Claves cinéticas o de movimiento�(movimiento relativo)� Movimiento relativo (paralaje de movimiento) Claves oculomotoras� Claves de profundidad binocular Horoptero Disparidad retiniana y estereopsis Área de fusión de Panum Disparidad retiniana y diplopía Disparidad binocular o angular y �agudeza estereoscópica Prueba de percepción de profundidad � Acantilado visual Número de diapositiva 27