Загадки мозга: как человеческий глаз моделирует трехмерное изображение

Человеческий глаз видит двухмерную картинку, но по ней способен составить трехмерный мир с полным представлением о расстоянии, сложной форме и с высокой точностью. Как природа способна на это?
Фото Загадки мозга: как человеческий глаз моделирует трехмерное изображение
Facebook
ВКонтакте
share_fav

Как известно, зрительный аппарат человека обрабатывает двухмерные пространства в трехмерные. То, что мы видим, можно распечатать на листе бумаге и никаких сложностей в понимании для нас не возникнет. Мы просматриваем видео, любуемся фотографиями в фотоальбоме, восхищаемся портретами в стиле реализма и можем понять, насколько объемно пространство за рамкой.

Неврологи установили, что в зрительной коре есть клетки, отвечающие только за реагирование на различия в положении изображения. Эти клетки называются бинокулярными нейронами и считаются ключевыми в восприятии трехмерного пространства. Нейроны имеют ограниченный диапазон возможностей и конец их формирования происходит еще в детстве – после этого люди оказываются в ограниченном восприятии мира.

Как работают глаза

Вид зрения, с помощью которого происходит такой эффект, называется «стереоскопическим». Такой вид имеет особенные характеристики, взаимосвязанные между собой.

Способность глаза к фокусировке

Зрение человека оптическое, а значит, не может видеть одинаково хорошо и дальнюю и ближнюю картину. Рассмотрим это на примере фотоаппарата: объектив выбирает, за какой участок «зацепиться» и в зависимости от этого подстраивает диафрагму объектива. Таким образом, в фокусе находится четкий объект, а лишнее игнорируется, становясь размытым. Возвращаясь к человеческому зрению, перефокусировка взгляда дает понять, в какой дистанции от нас находится объект. Важно заметить, что на эту опцию не нужно сразу два глаза – если закрыть один глаз рукой, второй с такой же точностью сделает всю работу.

Бинокулярное зрение

На сетчатку каждого глаза поступает картинка с немного разных ракурсов. Мозг обрабатывает эту информацию, за доли секунд проделывая огромные вычисления. На основе всего жизненного опыта строится трехмерная сетка, на которую накладывается считанное глазами изображение и получается конечный результат – 3D окружение. При рассмотрении объектов, удаленных на 10 метров, этот эффект становится почти незаметен.

Жизненный опыт

Большинство людей за время жизни привыкло к среднему размеру машин, зданий, деревьев, поэтому мозгу проще считать информацию. Зная это, можно оценить расстояние знакомого объекта и догадаться о размерах окружающей обстановки.

Перспектива, тени, освещенность.

Трехмерная сетка, о которой мы говорили ранее, имеет еще одну цель: показать перспективу прямых линий. А светотени, которые лежат на объекте в перспективной сетке, дополняют общую картину. По методу перспективы художники пишут картины и чертежники добиваются объемных фигур на плоском листе бумаги.

Близкие объекты закрывают дальние

Пожалуй, самое простое из списка. Нет ничего проще, чем закрыть рукой часть видимой стены и понять, что стена находится дальше руки, если она закрыта для глаза.

Существует зарядка для глаз с помощью стереокартинок. Это полезная игра, при которой снимается напряжение глазных мышц. Смысл в том, чтобы увидеть трехмерное изображение на плоскости с помощью фокусировки вглубь. Тогда изображение в обоих глазах сначала дублируется, а потом находятся новые точки, за которые цепляется глаз.