За счет чего мы видим в 3D?

Человек способен по двухмерной картинке составить весьма полное представление о расстояниях до изображенных объектов, их форме и размерах, и таким образом полностью воспринять трехмерный мир во всей его глубине. Как мы этого добиваемся?

видим в 3D

Как известно человек с помощью глаз непосредственно видит именно двухмерную картинку. То, что мы видим можно запечатлеть, например, с помощью фотоаппарата, распечатать на листе бумаги (т.е. в двухмерной плоскости) и повесить на стену, таким образом изображение, поступающее к нам в мозг от глаз двухмерное.

3d

Однако и глядя на реальные объекты, и на фотографии, и при просмотре видео, мы умудряемся вытянуть из данных двухмерных картинок столько информации, что они начинают нам казаться объемными, как-бы трехмерными. Мы очень хорошо воспринимаем относительное расположение объектов в пространстве только лишь за счет зрения. Вид зрения, который позволяет воспринять форму, размеры и расстояние до объектов называется – стереоскопическим зрением. Человек обладает таким зрением и добивается этого за счет следующих эффектов:

  1. Бинокулярное зрение. Человек имеет два глаза. На сетчатке каждого из глаз формируется слегка различное двухмерное изображение одной и той же трехмерной сцены. На основе жизненного опыта и огромных вычислительных способностей, мозг сопоставляя эти два слегка различающиеся изображения, формирует представление о трехмерности картинки. Лучше всего этот эффект срабатывает при рассматривании близких объектов, таких расстояние до которых хоть как-то сравнимо с расстоянием между глазами. При рассматривании объектов, удаленных на расстояние более пяти метров, этот эффект уже почти не сказывается. Сразу также оговоримся, что в виду того, что бинокулярное зрение – это не единственный фактор, позволяющий видеть в 3D, и так как сфера его применения ограничена несколькими метрами, то отсутствие двух глаз не стало бы катастрофой для человека. Мы тем не менее смогли бы видеть в 3D, просто нам бы понадобилось больше жизненного опыта и времени, чтобы научиться применять остальные эффекты. Это утверждение подтверждается очень легко. Просто закройте один глаз. Ну что, перестали видеть в 3D? Нет!

  2. Смещение объектов при движении наблюдателя. При движении наблюдателя картинка, которую он видит постоянно меняется, при этом близкие объекты меняют свое положение на этой картинке значительно быстрее, чем далекие, которые медленно изменяют свое положение в поле зрения наблюдателя. И опять-таки, большой жизненный опыт и вычислительные способности мозга, позволяют по скорости перемещения объектов в поле зрения хорошо воспринять расстояние до них. Кстати, фактически перемещением одного глаза на расстояние равное расстоянию между глазами, можно заменить бинокулярное зрение, ведь действительно, мозг в итоге сможет сопоставить те же две картинки, что и сразу от двух глаз. Однако этот метод требует больших усилий и постоянного движения, а также картинки ведь будут запечатлены не в один и тот же момент времени, т.е. могут быть уже разными. Поэтому бинокулярное зрение всё же очень полезная опция, которая очень помогает при работе с близкими объектами, чем человек обычно и занимается.

  3. Жизненный опыт. Большинство людей хорошо представляют размеры многих привычных объектов, таких как деревья, другие люди, автомобили, окна, двери и так далее. Обладая этими знаниями, можно неплохо оценить расстояние до одного из таких объектов (а значит и до тех объектов, которые расположены рядом), в зависимости от того, какую часть от общего поля зрения они занимают. Например, Вы сразу догадаетесь, что девочка на фото ниже, расположена значительно ближе к наблюдателю чем башня до верхушки которой она якобы дотягивается...

  4. Задымленность далеких объектов. Атмосфера всё же имеет определенную степень непрозрачности. Поэтому очень далекие объекты выглядят задымленными. Так по степени задымленности можно определять какой из далеких объектов расположен дальше, а какой ближе к наблюдателю. Это очень полезный эффект, ведь для далеких объектов плохо работают остальные способы построения трехмерного изображения.

  5. Перспектива, тени и освещение. По конфигурации теней и степени освещенности той или иной части предмета, на основе большого жизненного опыта мозг хорошо воспринимает форму объектов. Перспектива – эффект в соответствии с которым, например, две параллельные линии в пространстве сходятся в точку на изображении при большом удалении от наблюдателя. Мозг умеет очень хорошо воспринимать информацию, поступающую к нему за счет этого эффекта.

  6. Способность глаза сфокусироваться только на одной дальности. Глаз, как и любой оптический прибор не может видеть одинаково хорошо картинку во всей её глубине, он может сфокусироваться только на некоторой конкретной дальности. Таким образом, наиболее четкими нам видятся объекты, на которых мы в данный момент сфокусированы, а более близкие и дальние объекты кажутся слегка размытыми. Мозг владеет информацией о том, на какой дальности в данный момент сфокусированы глаза. Так фокусируя взгляд на разных дальностях мы способны как бы просканировать всё пространство во всей его глубине.

  7. Близкие объекты закрывают дальние. Этот очевидный эффект хотя и кажется очень простым, тем не менее вносит большой вклад в построение трехмерной картинки. Ведь нет ничего проще, чем понять, что один объект находится дальше другого, если он им частично закрыт.

 

3d

Поделитесь с друзьями
Оставьте свой комментарий! До 500 символов!
    Пока без коментариев...
    По теме
    Как работает наш мозг? Проблемы с мозгами. Часть-3...
    Как работает наш мозг? …
    Они живут на пол мира. Такие люди едят только с правой стороны тарелки, левую игнорирует, и жалуются на маленькие порции, женщина красятся, а мужчины бреются только справа, от левой стороне лица вообще не притронутся, будто ее нет, и самое главное, им будет казаться, что все нормально, хотя для них просто не существует левой стороны мира. Они нарисуют только правую часть циферблата на часах, правую половину цветка, кота, и даже половину дома, для них все ок!
    Читать дальше →
    Как работает наш мозг? Проблемы с мозгами. Часть-2...
    Как работает наш мозг? …
    Ученые понимают как работает мозг только тогда, когда он ломается. Одна из частей мозга пациентки SM046, а именно миндалины сломались, и таким образом теперь мы знаем какую роль в нашем поведении они играют.
    Читать дальше →
    Читайте также

    Лагерная психология: переработка человека на фабриках смерти...

    Лагерная психология: переработка человека …
    Задачей фашистских концлагерей было уничтожить личность. Тех, кому повезло меньше, уничтожали физически, кому «больше» – морально. Даже имя человека переставало здесь существовать. Вместо него был только идентификационный номер, которым называл себя в своих мыслях даже сам заключенный.
    Читать дальше →

    Тутанхамон: загадка гробницы...

    Тутанхамон: загадка гробницы
    Эта история началась с гибели подростка – правителя Древнего Египта. Его имя могло навсегда кануть в Лету, если бы не череда загадочных смертей, удивительным образом связанная с ним. Тутанхамон вовсе не был выдающимся царем, но события, которые произошли 3000 лет спустя, сделали его самым известным из когда-либо живших фараонов.
    Читать дальше →

    Ученые рассказали о противовирусных свойствах некоторых соков и з...

    Ученые рассказали о противовирусных …
    Вирусологи сравнили вирулицидную активность четырех натуральных напитков против коронавируса SARS-CoV-2 и вируса гриппа: так они обнаружили, что сок черноплодной рябины и граната, а также зеленый чай могут снижать инфекционные титры. При этом сок черноплодки оказался наиболее эффективным.
    Читать дальше →

    9 Самых Ядовитых Пауков в Мире...

    9 Самых Ядовитых Пауков …
    Какой паук самый ядовитый? Можно ли умереть от укуса паука? Встреча с некоторыми пауками может закончиться для вас визитом к врачу или чем-то более серьезным. Так какие пауки наиболее ядовиты? Как защититься от них? Не переживайте — мы ответим на все ваши вопросы.
    Читать дальше →

    НЛП в решете: нейроны, лингвистика и немножко волшебства...

    НЛП в решете: нейроны, …
    Хотите добиться успеха Стива Джобса? Раз и навсегда перестать мямлить, ныть, переживать по поводу прыщей, за две минуты соблазнить самую красивую девушку на курсе и оказывать влияние на людей? Бросить пить, курить и по-английски заговорить? Это вам не к бабке – она тут бессильна, это вам к тренеру НЛП.
    Читать дальше →

    10 природных явлений на Земле, которые мы не понимаем...

    10 природных явлений на …
    Многих завораживают странные явления, происходящие на других планетах. Кажется, стоит лишь достичь этих далеких миров, как все тайны рассеются. Однако и на Земле происходит немало необычных явлений, в чьей природе ученые пока не в силах разобраться.
    Читать дальше →