Бинокулярное суммирование

Бинокулярное суммирование относится к улучшенным визуальным характеристикам бинокулярного зрения по сравнению с монокулярным зрением . Самым важным преимуществом бинокулярного зрения является стереопсис или восприятие глубины, однако бинокулярное суммирование также дает некоторые тонкие преимущества. Комбинируя информацию, полученную каждым глазом, бинокулярное суммирование может улучшить остроту зрения, контрастную чувствительность, восприятие мерцания и восприятие яркости. ^[1] Хотя бинокулярное суммирование обычно улучшает бинокулярное зрение, при определенных условиях оно может ухудшить бинокулярное зрение по сравнению с монокулярным зрением. Бинокулярное суммирование уменьшается с возрастом и при наличии больших межглазных различий. ^[2]

Визуальные улучшения [ править ]

Некоторые из способов, которыми бинокулярное суммирование улучшает бинокулярные зрительные характеристики:

• Восприятие яркости. Бинокулярно воспринимаемая яркость больше, чем яркость, видимая каждым отдельным глазом. Это помогает обнаруживать тусклый свет, а также способствует уменьшению размера зрачка, что улучшает фокусировку.
• Восприятие мерцания. Бинокулярное суммирование может увеличить критическую скорость слияния мерцаний (CFF), которая является наивысшей воспринимаемой скоростью мерцания до того, как изображение станет непрерывным. CFF увеличивается, когда оба глаза видят одно и то же мерцание, и уменьшается, когда мерцание для одного глаза не совпадает по фазе с другим. Бинокулярное суммирование также увеличивает воспринимаемую яркость мерцания, когда оба входа находятся в фазе.
• Контрастная чувствительность.
• Острота зрения.

Практическим показателем бинокулярности является коэффициент суммирования бинокля BSR, который представляет собой отношение контрастной чувствительности бинокля к контрастной чувствительности лучшего глаза. ^[3]

${\ displaystyle BSR = CS_ {бинокль} / CS_ {лучше \ eye}}$

Модели для яркости бинокля [ править ]

Можно было бы ожидать, что входные данные от каждого глаза просто сложатся, и что воспринимаемая яркость двумя глазами в два раза больше, чем у одного глаза. Однако воспринимаемая яркость двумя глазами лишь немного выше по сравнению с одним глазом. Если один глаз видит яркую сцену, воспринимаемая яркость фактически уменьшается, если другой глаз освещен тусклым светом. Это противоречивое явление известно как парадокс Фехнера. Было предложено несколько различных моделей, чтобы объяснить, как объединяются входные данные от каждого глаза.

Известный физик Эрвин Шредингер , известный своим вкладом в квантовую теорию, увлекался психологией и исследовал темы, связанные с восприятием цвета. Шредингер (1926) ^[4] сформулировал уравнение для комбинации яркости и контрастности бинокля, в котором каждый вход монокуляра взвешивается по отношению силы сигнала от этого глаза к сумме сигнала от обоих глаз. Входы и - сигналы потока яркости монокуляра. Это уравнение можно представить как сумму длин двух векторов. ^[5]${\ displaystyle f_ {l}}$${\ displaystyle f_ {l}}$

${\ displaystyle B = f_ {l} {\ frac {f_ {l}} {f_ {l} + f_ {r}}} + f_ {r} {\ frac {f_ {r}} {f_ {l} + f_ {r}}} = {\ frac {f_ {l} ^ {2} + f_ {r} ^ {2}} {f_ {l} + f_ {r}}}}$

MacLeod (1972) ^[6] расширил работу Шредингера, предложив следующую формулу для мощности нейронного сигнала с точки зрения внутреннего шума , разности яркости по контуру и пороговой разности яркости .${\ displaystyle f}$${\ displaystyle f_ {0}}$${\ displaystyle l}$${\ displaystyle l_ {0}}$

${\displaystyle f={\begin{cases}f_{0}+\log {({\frac {l}{l_{0}}})},&{\text{if }}l\geq l_{0}\\f_{0}&{\text{if }}l<l_{0}\\\end{cases}}}$

Процесс [ править ]

До сих пор неясно, как именно этот процесс выполняется мозгом, и остается активной областью исследований. Механизм можно объяснить некоторой комбинацией суммирования вероятностей, нейронного суммирования и эффектов, обусловленных бинокулярно-монокулярными различиями в размере зрачка, аккомодации, фиксации и соперничестве. Суммирование вероятностей исходит из того принципа, что вероятность обнаружения визуального стимула двумя глазами выше, чем одним глазом.

Суммирование входных стимулов дает пять возможных результатов. Эти

• Бинокль. Сумма более чем в два раза больше, чем для одного входа.
• Полное бинокулярное суммирование. Сумма ровно вдвое больше, чем для одного входа.
• Частичное бинокулярное суммирование. Сумма больше, чем для одиночного входа, но менее чем в два раза больше.
• Нет бинокулярного суммирования. Суммирование аналогично одиночному входу.
• Бинокулярное торможение. Сумма ниже, чем хуже, чем у одиночного входа.

Binocular Fusion [ править ]

Механизмы моторного и сенсорного слияния используются для объединения двух изображений в единое воспринимаемое изображение. Слитый Мотор описывает вергентность движения глаз , которые вращаются глаза вокруг вертикальной оси. Сенсорное слияние - это психологический процесс визуальной системы, который создает единое изображение, воспринимаемое мозгом.

См. Также [ править ]

• Бинокулярное несоответствие
• Бинокулярное соперничество
• Биновевер

Ссылки [ править ]