Estereopsis
La estereopsis (<< en griego: στερεά [stereá] ‘sólida’ + ὄψις [ópsis], ‘visión’) es el fenómeno dentro de la percepción visual por el cual, a partir de dos imágenes ligeramente diferentes del mundo físico proyectadas en la retina de cada ojo, el cerebro es capaz de recomponer una tridimensional.[1] A esta diferencia en las dos imágenes retinianas se la llama disparidad horizontal, disparidad retiniana o disparidad binocular, y se origina por la diferente posición de ambos ojos en la cabeza. La estereopsis es una de las vías binoculares para la percepción de la profundidad junto con otras de carácter monocular.
Historia
Euclides y Leonardo da Vinci ya observaron y estudiaron el fenómeno de la visión binocular. También el astrónomo Kepler dejó unos estudios que comentaban los principios de la misma.
Posteriormente, al 1838, el físico Sir Charles Wheatstone construyó el primer aparato que permitía percibir la tridimensionalidad partiendo de dos imágenes (visor estereoscópico). Este hecho curiosamente sucedió antes del descubrimiento de la fotografía.
En el año 1849, Sir David Brewster diseñó y construyó la primera cámara estereoscópica. La cámara disponía de un visor que permitía ver las imágenes tomadas por las lentes. Algunos años más tarde, Oliver Wendell Holmes construyó lo que sería el estereoscopio de mano más popular del siglo XIX.
En los años 1930 resurgió la estereofotografía con la aparición de las cámaras 3D, como Realist o la ViewMaster. Actualmente son aparatos obsoletos.
A mediados de siglo hubo diferentes intentos de impulsar las películas 3D sin demasiado éxito, puesto que las técnicas utilizadas provocaban problemas de visión. No fue hasta los años 80 cuando surgen películas de alta resolución, como IMAX 3D, que no se ha popularizado.
Mecanismos de la estereopsis
Si observamos objetos muy lejanos, los ejes ópticos de nuestros ojos son paralelos.
Si observamos un objeto cercano, nuestros ojos giran para que los ejes ópticos queden alineados sobre él, es decir, convergen. A su vez se produce una acomodación o enfoque para poder ver nítidamente el objeto. A este proceso conjunto se le llama fusión.
No todo el mundo tiene la misma capacidad de fusionar un par de imágenes en una vista tridimensional. Existe un porcentaje del 5% de la población que tiene problemas de fusión.
La sensación de estereopsis puede producirse de dos maneras distintas:
- 1.- La experiencia natural y cotidiana de ver en 3D a partir de objetos en 3D.
- Al poseer visión binocular los seres humanos vemos el mundo físico -el cual es volumétrico y espacial- en 3D. En este caso el estímulo visual es uno sólo -el objeto físico en 3D- visto por ambos ojos. Esta estereopsis tiene su origen en un estímulo binocular dióptico.[2] Para obtener esta sensación de estereopsis es suficiente con tener visión binocular.
- 2.- La experiencia artificial de ver en 3D a partir de imágenes planas en 2D.
- Es cuando hacemos uso de la visión binocular para ver dos imágenes planas similares, las cuales han sido especialmente elaboradas para ser vistas en 3D. En este caso son dos estímulos visuales -las dos imágenes en 2D, una para cada ojo- vistos por ambos ojos, y la estereopsis resultante tiene su origen en un estímulo binocular dicóptico.[3] Para lograr esta sensación de estereopsis se requiere de las distintas técnicas de visualización estereoscópica, como el estereoscopio, los diversos visores e incluso la visualización libre.
Agudeza estereóptica
Será la capacidad de discernir, mediante la estereopsis, detalles situados en planos diferentes y a una distancia mínima.
Existe una distancia límite a partir de la cual no somos capaces de apreciar dicha separación de planos. Esta distancia límite va a variar de unas personas a otras, oscilando entre los 60 y varios cientos de metros.
Un factor que interviene directamente en esta capacidad es la separación interocular: A mayor separación entre los ojos, mayor es la distancia a la que seguimos apreciamos el efecto de relieve.
Con unos prismáticos se consigue una separación interocular mayor que la normal mediante la utilización de prismas, y, gracias a ello, podemos apreciar en relieve los objetos distantes que en condiciones normales no seríamos capaces de separar del entorno. A esta técnica se le denomina hiperestereoscopía y produce un efecto: los objetos parecen menores.
Para obtener imágenes estereoscópicas de pequeños objetos, o incluso de imágenes microscópicas, se necesitará, por tanto, una reducción de la distancia interocular o hipoestereoscopía, que produce el efecto contrario a la hiperestereoscopía: los objetos parecen mayores.
Visión estereoscópica
Los seres humanos tenemos dos ojos, localizados uno a cada lado de la cabeza. Debido a esa posición, cada uno obtiene una vista de la misma escena del mundo con un ángulo ligeramente diferente. Las dos vistas tendrán muchas cosas en común, pero cada una contendrá cierta información visual de la que carece la otra. A la diferencia entre ambas imágenes se le denomina disparidad binocular.
Las informaciones de cada ojo se envían por separado al cerebro, el cual se encarga de combinarlas emparejando las similitudes y añadiendo las diferencias, para producir finalmente una imagen en estéreo, de forma que percibamos la sensación de profundidad, lejanía o cercanía de los objetos que nos rodean. Este proceso de fusión se denomina estereopsis.
Gracias a la visión en estéreo podemos ver los objetos como sólidos en tres dimensiones espaciales: anchura, altura y profundidad. Es esta percepción de la profundidad la que hace de la visión estereoscópica algo tan especial, ya que gracias a ella somos capaces de apreciar las diferentes distancias y volúmenes de nuestro entorno.
Además, podemos ver ligeramente alrededor de los objetos sólidos sin necesidad de mover la cabeza, y percibir y medir el espacio vacío.
Muchas acciones diarias dependen estrechamente de la visión estereoscópica, como tirar, coger o golpear una pelota, conducir, construir objetos tridimensionales, introducir una moneda en una máquina, enhebrar una aguja, aplaudir, etc.
Técnicas de visualización estereoscópica
Algunas de las técnicas de creación y visualización más importantes en la actualidad son:
- Anaglifos. Las imágenes que formarán el par estereográfico se representan superpuestas, utilizando dos gamas de colores complementarios. Se visualizan a través de unas gafas con dos filtros de los mismos colores complementarios, un color para cada ojo.
- Polarización: Las dos imágenes se proyectarán mediante dos dispositivos equipados con filtros polarizados, girados 90º respectivamente. El observador habrá de usar unas gafas polarizadas.
- Shutter glasses: Se trata de unas gafas que constan de dos lentes LCD sincronizadas con el monitor del ordenador, de forma que las lentes se van volviendo opacas alternativamente (nunca podemos ver con los dos ojos a la vez), mientras vamos viendo las imágenes estereográficas por el monitor.
- Visores estereoscópicos de óptica. El par de imágenes se presenta uno al lado del otro y por medio de un par de lentes (de plástico o de vidrio), cada ojo ve la imagen que le corresponde.
- La visualización libre. Es posible ver el par estereográfico por medio sólo de nuestros ojos. Esta técnica no requiere de ningún accesorio como gafas, lentes, visores o monitores. Es una habilidad que cualquier persona que posea visión binocular puede adquirir con un poco de práctica.
También hay otros mecanismos como los cascos de realidad virtual o los monitores lenticulares (donde las lentes van dentro de la pantalla).
Véase también
Enlaces externos
- Estereopsis
Referencias
- Tortajada Montañana, Ignacio; Latorre Carmona, Pedro; Peris Fajarnés, Guillermo (2006). Expressió gràfica i infografia (en catalán). Universitat Politècnica de València. p. 264. ISBN 9788483630310. Consultado el 20 de julio de 2011.
- Howard, I.; Rogers, B. (1995). Binocular Vision and Stereopsis. Oxford University Press; ISBN 0195084764
- Howard, I.; Rogers, B. (1995). Binocular Vision and Stereopsis. Oxford University Press; ISBN 0195084764