Informe Vision Estereoscopica_Byron

7/29/2019 Informe Vision Estereoscopica_Byron

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Universidad Cooperativa De Colombia

Facultad de Ingenieras

Ingeniera Civil

Semestre V

VISIN ESTEREOSCPICA

Integrantes: - Byron Stewar Cubides- Nicol Rojas Olmos

- Alejandro Reina

Ingeniero: Tulio Hernandez


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Visin Estereoscpica Pgina 2

Fecha de entrega: 11 de Septiembre del 2013

ndice de contenidos

Pginas

Resumen 3

Introduccin 4

1-Visin binocular 5

2-Principios de la visin estereoscpica 5

2.1- Factores estereoscpicos 8

3-Agudeza visual estereoscpica 11

4-Factores que imposibilitan la estereoscopa 13

5-Tecnicas estereoscpicas 13

6- Test para la Visin Estereoscpica 15

7-Aplicaciones 16

8-Estereoscopios 17

9-Conclusiones 19

10-Bibliografa 20


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Resumen

En este informe se habla en qu consiste la visin estereoscpica, donde

analizaremos con mayor profundidad lo ya visto en clases y adems estudiaremos aspectos

que se vinculan con este tema para comprender e interpretar de mejor manera en que se basa

la visin estereoscpica.

Damos a conocer los principios o mtodos de la visin estereoscpica mediante

la explicacin de conceptos fundamentales que se enlazan al tema en cuestin. Tambin se

habla tanto de los factores estereoscpicos como de los no estereoscpico que afectan de

alguna u otra forma la estereoscopa.

Adems se ahonda en lo que apoya la agudeza visual estereoscpica y cmo

podemos obtenerla, se establecen las diferentes tcnicas estereoscpicas utilizadas en los test

y los test de estereoscopa ms empleados para medir la capacidad de ver en profundidad de

un individuo.

Por ltimo, se indaga en los distintos centros en donde son realizados estos test,

los cuales se ejecutan con distintos fines.


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Introduccin

La visin binocular es un proceso de integracin de las imgenes retinianas de

los dos ojos para originar una sola percepcin visual tridimensional, dando una

representacin real de nuestro entorno mediante una imagen visual nica. Esto permite una

orientacin a partir de un punto de referencia.

El resultado de este acto binocular, es la etapa ms avanzada y compleja es la

visin estereoscpica. La esteriopsis es la propiedad de utilizar seales de disparidad para

construir una percepcin de profundidad o distancia. El sujeto con estereoscopa puede

percibir tridimensionalmente a partir de dos imgenes retinales bidimensionales.

Gracias a la visin estereoscpica podemos ver los objetos como slidos en tres

dimensiones espaciales: largo, alto y ancho. La percepcin de la profundidad es lo que hace

la visin estereoscpica algo tan especial, debido a esto somos capaces de apreciar las

diferentes distancias y volmenes de nuestro entorno. Adems, podemos ver ligeramente

alrededor de los objetos slidos sin necesidad de mover la cabeza, percibir y medir el espacio

vaco.

Muchas acciones diarias dependen estrechamente de la visin estereoscpica,

como conducir, construir objetos tridimensionales, introducir una moneda en una mquina,

enhebrar una aguja, etc.

Es de tal importancia esta propiedad, que nuestra investigacin est centrada en

la explicacin de este fenmeno, los factores que intervienen para que se produzca la

estereoscopa y los que imposibilitan la formacin de este proceso. Tambin abordaremos

tcnicas que simulan la visin estereoscpica y distintos tipos de exmenes oftalmolgicos

que se utilizan en la apreciacin cualitativa o cuantitativa de este proceso.


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1- Visin BinocularLa visin es el resultado del proceso retino-corticogeniculado, por el cual se

elabora una sensacin visual como respuesta a una excitacin elctrica de un punto o rea

retiniana.

La visin binocular normal es un proceso de integracin de las imgenes

retinianas de los ojos para originar una sola percepcin visual tridimensional. Ambos ojos

del ser humano con sus anexos y conexiones nerviosas forman una unidad indivisible, esto

quiere decir, que el ojo derecho se encuentra separado del ojo izquierdo anatmicamente, sin

embargo, funcionan como una unidad indivisible (unidad sensoriomotora). La visin

binocular ha sido dividida en tres grados: Percepcin simultnea (El objeto percibido sea

visto al mismo tiempo por ambos ojos), fusin (integracin de las imgenes percibidas por

ambos ojos), estereoscopia.

2- Principios de la visin estereoscpicaLa estereoscopa es una propiedad binocular que utiliza la disparidad retiniana

para percibir la profundidad o distancia. Las retinas de nuestros ojos recogen imgenes

ligeramente diferentes; esto permite que la corteza visual integre la informacin para crear

representaciones tridimensionales de los objetos.

Figura N1: Representacin de la

percepcin de profundidad.


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Es necesario el conocimiento de otros hechos poder entender el fenmeno de

estereoscopa uno de ellos es la horptera que es un plano imaginario del espacio en el cual

se sitan todos los puntos correspondientes teniendo como centro, el objeto de fijacin, es

decir, el punto de proyeccin de ambas fveas; los objetos ubicados sobre la horptera son

percibidos planos, pues al proyectar sobre reas retinales correspondientes tienen cero de

disparidad horizontal. Por delante y por detrs de la horptera se encuentra una zona de fusin

sensorial entre reas dispares o no correspondientes, a esta zona la llamamos rea de Panum,

que tiene una forma ms estrecha en el centro y ms amplia en la periferia a medida que

aumenta la excentricidad, tiene la funcin de suplantar la menor discriminacin visual

perifrica de la retina, evita la visin doble al mirar objetos grandes a corta distancia y

permitir la fusin de imgenes ligeramente distintas, integradas por visin simple pero

otorgando una sensacin de profundidad. La capacidad del cerebro para determinar cuales

son las imgenes que corresponden a puntos retinianos ligeramente no correspondientes, o

sea, puntos que estn dentro del rea de Panum, permite la visin estereoscpica.

Figura N2: Horoptera y area de Panum

La disparidad retiniana binasal dentro del rea de Panum produce visin

estereoscpica ms alejada del observador.


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Figura N3: Disparidad retinina binasal

La disparidad retiniana bitemporal dentro del rea de Panum produce visin

estereoscpica con la imagen ms cerca del observador.

Figura N 4:

disparidad retiniana bitemporal.

A.Mirada fija en la estrella situada en el horptero. El punto A, distal al horptero

estimula puntos retinianos binasales, no correspondientes. B. Fijacin de la mirada en

el mismo punto, sin embargo, el punto B es proximal al rea fusional de Panum, y el

punto B estimula retinianos bitemporales no correspondientes. El punto A causa

diplopa no cruzada, mientras que el punto B causa diplopa cruzada. Este tipo de

diplopa se conoce como diplopa fisiolgica.


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2.1-Factores estereoscpicos

La estereoscopa constituye el estado ms avanzado de la percepcin visual, es

decir, es el estado ms sofisticado de la visin binocular. Estos factores influyen en la

percepcin estereoscpica y dentro de ellos encontramos:

Distancia interpupilar:

La distancia interpupilar es la diferencia en la posicin anatmica de ambos ojos

en la cabeza. Esto permite tener dos imgenes distintas, las cuales son originadas por la

percepcin de cada ojo en su cuenca anatmica, creando una ligera disparidad entre ambas

imgenes.

La distancia interpupilar normal va desde 45-75mm teniendo un promedio de

65mm. La distancia entre ambas pupilas va a variar segn la distancia de visin, ya sea para

lejos como para cerca, debido a que de cerca los ojos convergen y de lejos los ojos estn en

posicin primaria, por lo que la estereoscopa tiende a desaparecer segn la distancia entre el

observador y el objeto que es observado, puesto que los ngulos entre ambos ojos disminuyen

hasta desaparecer. En la vida diaria esto se da a una distancia mayor de 5 metros.

Disparidad horizontal dentro del rea de Panum

Su definicin es la distancia en el eje horizontal entre la proyeccin de un punto

de una imagen en la retina derecha con relacin al mismo punto de proyeccin en la retina

izquierda, su ubicacin es dentro del rea de Panum.

Cuando un objeto hace su aparicin dentro del campo visual, los movimientos

de los ojos estn destinados a llevar la imagen hasta las fveas de cada globo ocular. Cuando

logran que cada estimulo sea percibido en fijacin central, cada retina recibe una imagen

dispar con referente a la otra retina, del objeto o estimulo que entra en el campo visual. Las

disparidades que originan la sensacin de profundidad son la cruzada y homnima, semejante

a la diplopa fisiolgica, pero en esfera no conscientes por producirse dentro del rea de

Panum.


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Existen algunas clulas en la corteza estriada que presentan campos receptores

monoculares ligeramente desplazados, estos responden a la Disparidad retiniana. Algunas de

estas clulas descargan cuando hay disparidades ms all del punto de fijacin, mientras que

se ha visto que otras disparan a disparidades delante del objeto de fijacin. Se cree

que el patrn de actividad de estas clulas da origen a la sensacin de profundidad.

Imgenes de referencia para cada rea correspondiente:

Razonando lo ya visto, el ojo derecho va a percibir una imagen ms a la derecha

de la imagen de referencia, lo mismo ocurre con el ojo izquierdo, el cual va a tener una

perspectiva ms a la izquierda de la imagen de referencia y al ocurrir la fusin de estas dos

imgenes se percibir la estereoscopa.

Las imgenes que nosotros percibimos, son imgenes bidimensionales, pero que

al ocurrir la integracin cortical de las imgenes observadas por cada retina, se transforma a

una imagen tridimensional, que nos brinda la visin en relieve.

Seales de profundidad no estereoscpicas

Son factores dependientes de la visin monocular, por lo tanto no estn

relacionados con la disparidad horizontal. Ellos son:

- Tamao aparente: Las cosas ms pequeas parecen estar lejos y las cosas ms

grandes cerca.

Figura N5. Representacin de tamao aparente

- Anteposicin: Los objetos cercanos se anteponen a los objetos lejanos.


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Figura N6. Representacin de anteposicin.

- Perspectiva ambiental: Los objetos ms lejanos no slo se perciben ms pequeos,

sino que pierden nitidez por el humo, niebla, etc.

Figura N7. Representacin de perspectiva ambiental

-Sombras: Los objetos cercanos proyectan sus sombras sobre aquellos situados pordetrs de ellos.

Figura N8. Representacin de sombras

- Velocidad relativa: Los objetos lejanos se mueven ms lento que los objetos

cercanos.

- Paralaje del movimiento: Al moverse el sujeto los objetos cercanos se mueven en

sentido contrario y los lejanos en el mismo sentido.


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Figura N9: Representacin de paralaje en movimiento

- Superposicin de contornos: Cuando un objeto est delante y entorpeciendo

parcialmente la visin de otro, es evidente que el objeto que est delante est ms

cerca, producindose una clara impresin de profundidad.

Figura N10: Representacin superposicin de

contornos.

3- Agudeza visual estereoscpicaTambin llamada estereoagudeza o umbral de estereoscopa, esta consiste en la

menor disparidad que puede ser detectada. Se mide con segundos de arco, minutos de arco o

grados.

Para objetos fijos, el umbral de disparidad binocular se sita entre 2 a 10

segundos de arcos. Para objetos en movimiento ya sea acercndose o alejndose, el umbral

se sita alrededor de los 40 segundos de arco.

Los lmites normales del rea de Panum son variables en relacin al tamao,

distancia y movimiento del objeto. En este sentido la mxima disparidad fusionable es de 2


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a 20 minutos de arco para objetos que se mantienen fijos. Cuando estos se mueven, o se

mueve para un lado u otro la cabeza del observador el rea de Panum puede llegar a medir

hasta 150 minutos de arco.

La agudeza estereotpica de la fvea es mxima a alrededor de 0.25 grados de lafvea y disminuye exponencialmente hacia la periferia siendo nula a 15 de excentricidad.

Para determinar la agudeza visual estereoscpica es muy importante determinar

el umbral de profundidad (cuanto ms bajo es el umbral mayor ser la agudeza

estereoscpica).

Figura N11: Umbral de profundidad.

4- Factores que imposibilitan la estereoscopa

Del objeto O vamos a considerar los puntos A y

B que son los que estn situados frente alobservador. La lnea ID representa la distancia

interpupular, que establece con el punto A del

objeto el ngulo a y con el punto B el ngulo b.

La disparidad binocular entre ambos puntos se

mide por la diferencia entre los ngulos a y b y

en consecuencia por la diferencia entre los

ngulos d y c. Por lo tanto, la agudeza

estereoscpica concuerda de deteccin de la

desigualdad binocular (d-c).


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No todas las personas pueden disfrutar de ver en tercera dimensin, debido que

para ello se requiere de un ptimo sistema de visin "binocular", que es de lo que ya hemos

hablado conocido como estereoscopa. Para ello se necesita que ambos ojos hayan

desarrollado en la infancia una buena visin en forma independiente y que, adems, puedan

trabajar simultneamente para producir una imagen nica percibida por los dos ojos al mismo

tiempo, generando el efecto de visin tridimensional a nivel cerebral.

Los que no cumplen con este requisito no pueden ver en tercera dimensin o lo

logran en forma muy disminuida. Algunas de las causas ms comunes de este problema son

el estrabismo, la anisometropa (diferente vicio de refraccin entre ambos ojos) y la

ambliopa.

Tampoco ven en tercera dimensin aquellas personas que han perdido un ojo por

algn accidente y, por lo tanto, no pueden llevar dos imgenes al cerebro para ser fusionadas.

Lo mismo ocurre cuando existe una enfermedad o trauma ocular que ha daado seriamente

la visin en uno o los dos ojos, lo que hace imposible obtener imgenes ntidas impidiendo

la estereoscopa.

5- Tcnicas estereoscpicasAl conocerse que nuestro sistema visual era capaz de percibir de forma

estereoscpica, han sido varios los procedimientos, tcnicas o instrumentos pticos que se

han propuesto para simular este fenmeno de la visin, entre ellos son:

Anaglifos:

Se utilizan gafas con un filtro de diferente color para cada ojo. El filtro tiene

como propsito de hacer llegar a cada ojo exclusivamente la imagen que le

corresponde. Las imgenes que formarn el par estereogrfico se representansuperpuestas.
http://es.goldenmap.com/Gafashttp://es.goldenmap.com/Gafas


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Figura N12 Lentes anaglifos

Polarizacin:

En esta tcnica se utilizan lentes polarizados, a 45 y 135 grados de tal forma que

el ojo derecho queda polarizado a 135 y el ojo izquierdo a 45, crendose una

diferencia de 90. Con el resultado de separar las imgenes izquierda y derecha,provocando una disparidad retiniana.

Figura N13: Lentes Polarizados

Puntos aleatorios

Esta tcnica contiene solo seales de disparidad binocular para construir la

percepcin de estereoscopa; brindan sensacin de estereoscopa real que solo

puede existir en presencia de binocularidad normal.

Maneja dos matrices conformadas por puntos con distribucin al azar mediante

computacin que presentan estmulos idnticos para ambos ojos, pero una parte

de la matriz est destinada para cada ojo, formando una figura.
http://es.goldenmap.com/Polarizaci%C3%B3nhttp://es.goldenmap.com/Polarizaci%C3%B3n


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6- Test para la Visin Estereoscpica.La finalidad de los test de estereoscopa es comprobar la presencia de visin

binocular, para poder realizar tareas que requieran un alto grado de percepcin

tridimensional.

En este trabajo el ejemplo para el test de visin estereoscpica es el de tres pares de tringulos

utilizando el estereoscopio de bolsillo logrbamos la visn estereoscpica y como resultado

veamos una pirmides, pasamos luego al ejercicio () en donde tenamos una tabla (adjunta

en el trabajo) en la que llenbamos los datos segn la opinin de cada uno de los integrantes

del grupo


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7- Aplicaciones de la Estereoscopa.La aplicacin de la estereoscopa o ms bien de la tcnica estereoscpica se puede

ver en mbitos que abarcan desde la ciencia hasta la vida diaria.

En nuestra vida diaria el uso de la estereoscopa y principalmente de las tcnicas

estereoscpicas se puede aplicar a situaciones como la conduccin ya que esta comprobado

que la visin es el factor ms importante para la persona que conduce un vehculo por eso es

importante que el tema de la estereoscopa se encuentre sin ninguna anomala en todas

aquellas personas que conducen un vehculo motorizado. Pone a prueba un gran nmero de

capacidades fsicas y mentales del individuo, y es bueno destacar que el 95% de la

informacin que percibimos de la vista, decide nuestras maniobras cuando estamos al

volante.

En otros mbitos como el laboral en algunos puestos y empresas se exige a los

trabajadores tener buena visin estereoscpica, como sucede en el caso de la geologa-

cartografa, la aviacin militar y algunas especialidades de la medicina, como la oftalmologa,

entre otras.


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8- EstereoscopiosLos estereoscopios de bolsillo tienen dos lentes

separadas entre s, por una distancia igual a la

interpupilar, montadas en un marco plstico o metlicosoportado por patas, de forma tal que las fotografas

son observadas a travs de dichas lentes. La distancia

entre las lentes y las fotografas sobre las cuales se

apoya el estereoscopio, corresponde a la distancia

focal, de forma tal que la observacin se realiza al infinito y con ejes paralelos.

Para su uso, las fotografas deben colocarse alineadas siguiendo la lnea de vuelo,

con las imgenes homlogas separadas una distancia igual o ligeramente menor a

la distancia interpupilar del observador, debiendo realizarse la observacin con el

estereoscopio tambin alineado con la lnea de vuelo, desplazndolo, en caso

necesario, paralelamente a sta.

Los estereoscopios de espejos

consisten en cuatro espejos ubicados

de forma tal que las imgenes se

trasmitan por reflexin hacia los

oculares, realizndose la observacin

de las fotografas en forma ortogonal a

stas, ubicndose las imgenes

homlogas a distancias aproximadas a

los 25 cm lo que evita la superposicin o la necesidad de doblar alguna de las

fotos. Las fotografas se colocarn, como ya se ha dicho, alineadas segn la

direccin de vuelo, separando las imgenes homlogas una distancia igual a la

llamada "distancia de base" del estereoscopio, colocndose ste alineado segn la

lnea de vuelo y las imgenes a observar en el centro de los campos de visin.La

distancia de base del estereoscopio es la que corresponde a la distancia entre las

intersecciones de los caminos pticos de los pares de espejos con la superficie de

observacin.


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Conclusiones

Existe un factor muy importante dentro de lo que es nuestra visin binocular y es

el tema de la estereoscopia

Logramos ver a lo largo del desarrollo de este trabajo que el anlisis de los

diferentes terrenos en tres dimensiones, a travs del estudio de la estereoscopia podemos

encontrar fallas importantes en nuestra zona.

Ms all de la parte de nuestra labor ingenieril sabemos que est presente en

nuestro diario vivir y que es fundamental en diferentes situaciones de anlisis.

Este trabajo que iniciamos, estuvo centrado en el fenmeno visual que consiste

en unir dos escenas de una misma zona y unirlas para lograr percibir profundidad en nuestros

fotogramas areos llamndose as la estereoscopia.


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Bibliografa

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