Tiefenwahrnehmung

Für objektive Größenvergleiche siehe Größenordnungen (Länge).
Perspektive, relative Größe, Okkultation und Texturgradienten tragen zum dreidimensionalen Erscheinungsbild dieses Fotos bei.

Tiefenwahrnehmung ist der visuell Fähigkeit, die Welt in drei zu wahren Maße (3d) und die Entfernung eines Objekts. Tiefenempfindlichkeit ist der entsprechende Begriff für nichtmenschliche Tiere, da es zwar bekannt ist, dass sie den Abstand eines Objekts spüren können (aufgrund der Fähigkeit, sich genau zu bewegen oder nach dieser Entfernung konsequent zu reagieren), ist es nicht bekannt, ob sie wahrnehmen es auf die gleiche subjektive Weise wie Menschen.[1]

Die Tiefenwahrnehmung ergibt sich aus einer Vielzahl von Tiefenhinweisen. Diese werden typischerweise eingeteilt in Fernglas Cues, die auf dem Erhalt sensorischer Informationen in drei Dimensionen aus beiden Augen und Basis basieren monokular Hinweise, die in nur zwei Dimensionen dargestellt und mit nur einem Auge beobachtet werden können.[2][3] Binokulare Hinweise umfassen Netzhaut Ungleichheit, was ausnutzt Parallaxe und Vergence. Stereopsis wird ermöglicht mit binokulares Sehen. Monokulare Hinweise umfassen die relative Größe (entfernte Objekte subtischen sich kleiner visuelle Winkel als nahe Objekte), Texturgradienten, Okklusion, lineare Perspektive, Kontrastunterschiede und Bewegung Parallaxe.[4]

Monokulare Hinweise

Bewegung parallaxe

Monokular Cues liefern Tiefeninformationen beim Betrachten einer Szene mit einem Auge.

Bewegung parallaxe

Hauptartikel: Parallaxe

Wenn sich ein Beobachter bewegt, gibt die scheinbare relative Bewegung mehrerer stationärer Objekte vor einem Hintergrund Hinweise auf ihre relative Entfernung. Wenn Informationen über die Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung bekannt sind, kann die Bewegungsparallaxe absolute Tiefeninformationen liefern.[5] Dieser Effekt ist deutlich zu sehen, wenn Sie in einem Auto fahren. In der Nähe passieren schnell die Dinge, während weit weg von Objekten stationär erscheinen. Einige Tiere, die mangeln binokulares Sehen Aufgrund ihrer Augen, die wenig gemeinsames Betrachtungsfeld haben, verwenden Sie eine Bewegung parallaxer explizit als Menschen für Tiefenstudien senkrecht zu einem Objekt von Interesse, dasselbe zu tun[6]).[Anmerkung 1]

Tiefe aus Bewegung

Wenn sich ein Objekt in Richtung des Beobachters bewegt, erweitert sich die Netzhautprojektion eines Objekts über einen bestimmten Zeitraum, was zur Wahrnehmung der Bewegung in einer Linie zum Beobachter führt. Ein anderer Name für dieses Phänomen ist Tiefe aus der optischen Expansion.[7] Die dynamische Stimulusänderung ermöglicht es dem Beobachter nicht nur, das Objekt als Bewegung zu sehen, sondern auch die Entfernung des sich bewegenden Objekts wahrzunehmen. In diesem Zusammenhang dient die sich ändernde Größe daher als Entfernungsstufe.[8] Ein verwandtes Phänomen ist die Fähigkeit des visuellen Systems zur Berechnung von Zeit-zu-Kontakt-TTC (TTC) eines sich nähernden Objekts aus der Rate der optischen Expansion-eine nützliche Fähigkeit in Kontexten, die vom Fahren eines Autos bis zum Spielen von einem Auto reichen Ballspiel. Die Berechnung von TTC ist jedoch streng genommen eher die Wahrnehmung der Geschwindigkeit als der Tiefe.

Kinetischer Tiefeffekt

Hauptartikel: Kinetischer Tiefeffekt

Wenn eine stationäre starre Figur (z. B. ein Drahtwürfel) vor eine Punktquelle des Lichts platziert wird, so dass sein Schatten auf einen durchscheinenden Bildschirm fällt, wird ein Beobachter auf der anderen Seite des Bildschirms ein zweidimensionales Muster von sehen Linien. Wenn sich der Würfel jedoch dreht, extrahiert das visuelle System die erforderlichen Informationen für die Wahrnehmung der dritten Dimension aus den Bewegungen der Linien, und es wird ein Würfel gesehen. Dies ist ein Beispiel für das kinetischer Tiefeffekt.[9] Der Effekt tritt auch auf, wenn das rotierende Objekt fest ist (anstatt eine Umrissbildung), vorausgesetzt, der projizierte Schatten besteht aus Linien, die bestimmte Ecken oder Endpunkte haben, und dass sich diese Linien sowohl der Länge als auch der Orientierung während der Drehung ändern.[10]

Perspektive

Hauptartikel: Perspektive (visuell)

Die Eigenschaft paralleler Linien, die im Abstand im Unendlichen konvergieren, ermöglicht es uns, den relativen Abstand von zwei Teilen eines Objekts oder von Landschaftsmerkmalen zu rekonstruieren. Ein Beispiel wäre auf einer geraden Straße, schaut die Straße hinunter und bemerkt, dass sich die Straße verschärft, wenn sie in der Ferne abfällt. Visuelle Wahrnehmung der Perspektive im realen Raum, zum Beispiel in Räumen, in Siedlungen und in der Natur ist das Ergebnis mehrerer optischer Eindrücke und der Interpretation durch die visuelles System. Das Sichtwinkel ist wichtig für die scheinbare Größe. Ein nahe gelegenes Objekt wird auf einem größeren Gebiet auf dem abgebildet Retina, das gleiche Objekt oder ein Objekt der gleichen Größe weiter entfernt auf einem kleineren Bereich.[11] Die Wahrnehmung der Perspektive ist möglich, wenn Sie nur mit einem Auge schauen, aber Stereoskopische Sicht verbessert den Eindruck des räumlichen. Unabhängig davon, ob die Lichtstrahlen, die in das Auge eintreten, aus einem dreidimensionalen Raum oder aus einem zweidimensionalen Bild stammen, trafen sie als Oberfläche auf die Innenseite des Auges auf der Netzhaut. Was eine Person sieht, basiert auf der Rekonstruktion ihres visuellen Systems, in dem eines und das gleiche Bild auf der Netzhaut sowohl zweidimensional als auch dreidimensional interpretiert werden können. Wenn eine dreidimensionale Interpretation erkannt wurde, erhält sie Präferenz und bestimmt die Wahrnehmung.[12]

  • Context-dependent interpretation of the size.

    Kontextabhängige Interpretation der Größe.

  • Shots at different distances

    Aufnahmen in unterschiedlichen Entfernungen

  • The horizon line is at the height of the armrests.

    Die Horizontlinie befindet sich auf der Höhe der Armlehnen.

  • View from a window on the 2nd floor of a house.

    Zeigen Sie von einem Fenster im 2. Stock eines Hauses aus.

  • Mountain peak near the snow line and several mountain peaks above the snow line.

    Berggipfel in der Nähe des Schneelinie und mehrere Berggipfel über der Schneelinie.

Im räumlichen Sehen kann die horizontale Sichtlinie eine Rolle spielen. Auf dem Bild aus dem Fenster eines Hauses befindet sich die horizontale Sichtlinie auf der Ebene des zweiten Stockwerks (gelbe Linie). Unterhalb dieser Zeile sind die weiteren Abwärtsobjekte umso höher in der Sichtfeld Sie erscheinen. Über der horizontalen Sichtlinie scheinen Objekte, die weiter entfernt sind, niedriger als diejenigen, die näher sind. Räumliche Eindrücke darstellen in Grafische Perspektive, man kann a verwenden Fluchtpunkt.[13] Wenn man lange schaue geografische Entfernungen, Perspektiveneffekte resultieren auch teilweise durch den Sichtwinkel, aber nicht nur dadurch. In Bild 5 der Serie ist im Hintergrund im Hintergrund Mont Blanc, der höchste Berg in den Alpen. Es erscheint tiefer als der Berg vorne in der Mitte des Bildes. Messungen und Berechnungen können verwendet werden, um den Anteil der zu bestimmen Krümmung der Erde in dem subjektiv wahrgenommene Ausmaße.

Relative Größe

Wenn bekannt ist, dass zwei Objekte die gleiche Größe haben (z. B. zwei Bäume), aber ihre absolute Größe unbekannt ist, können relative Größenhinweise Informationen über die relative Tiefe der beiden Objekte liefern. Wenn einer einen größeren visuellen Winkel auf der Netzhaut unterliegt als das andere, erscheint das Objekt, das den größeren visuellen Winkel subtilt, näher.

Vertraute Größe

Da der visuelle Winkel eines auf die Netzhaut projizierten Objekts mit der Entfernung abnimmt, kann diese Informationen mit früherer Kenntnis der Größe des Objekts kombiniert werden, um die absolute Tiefe des Objekts zu bestimmen. Zum Beispiel sind die Menschen im Allgemeinen mit der Größe eines durchschnittlichen Automobils vertraut. Dieses Vorkenntnis kann mit Informationen über den Winkel, den es auf der Netzhaut befindet, kombiniert werden, um die absolute Tiefe eines Automobils in einer Szene zu bestimmen.

Absolute Größe

Selbst wenn die tatsächliche Größe des Objekts unbekannt ist und nur ein Objekt sichtbar ist, scheint ein kleineres Objekt weiter weg zu sein als ein großes Objekt, das am selben Ort dargestellt wird.[14]

Aerial Perspektive

Hauptartikel: Aerial Perspektive

Aufgrund der Lichtstreuung durch die Atmosphäre haben Objekte, die eine große Entfernung sind Kontrast Und niedriger Farbsättigung. Aus diesem Grund scheinen Bilder verschwommen zu sein, je weiter sie von der Sicht einer Person weg sind. Im ComputergrafikDies wird oft genannt ""Entfernungsnebel"Der Vordergrund hat einen hohen Kontrast; der Hintergrund hat einen geringen Kontrast. Objekte, die sich nur in ihrem Kontrast zu einem Hintergrund unterscheiden, scheinen in verschiedenen Tiefen zu sein.[15] Die Farbe entfernter Objekte wird ebenfalls zum blauen Ende der verschoben Spektrum (Zum Beispiel entfernte Berge). Einige Maler, insbesondere Maler CézanneVerwenden Sie "warme" Pigmente (rot, gelb und orange), um den Zuschauer und "cool" (blau, violett und blaugrün) zu bringen, um den Teil einer Form anzuzeigen, die sich von der abkrümmt Bildebene.

Unterkunft

Hauptartikel: Unterkunft (Auge)

Dies ist ein okulomotorischer Hinweis für die Tiefenwahrnehmung. Wenn Menschen versuchen, sich auf entfernte Objekte zu konzentrieren, die Ziliarmuskeln Dehnen Sie die Augenlinse, machen es dünner und verändern somit das Brennweite. Das kinästhetische Empfindungen der Vertrags- und entspannenden Ziliarmuskeln (intraokulare Muskeln) werden an den visuellen Kortex gesendet, wo es zum Interpretieren von Entfernung und Tiefe verwendet wird. Die Unterbringung ist nur bei Entfernungen von mehr als 2 Metern wirksam.

Bedeckung

Hauptartikel: Bedeckung

Okkultation (auch als als bezeichnet als Interposition) passiert, wenn sich in der Nähe von Oberflächen überlappt weit Oberflächen.[16] Wenn ein Objekt die Ansicht eines anderen Objekts teilweise blockiert, wahrnehmen die Menschen sie als näher. Diese Informationen ermöglichen es dem Beobachter jedoch nur, eine "Ranking" relativer Nähe zu erstellen. Das Vorhandensein von Monokular Umgebungsverschluss bestehen aus der Textur und Geometrie des Objekts. Diese Phänomene können die Latenz der Tiefenwahrnehmung sowohl bei natürlichen als auch bei künstlichen Reizen verringern.[17][18]

Krummlinige Perspektive

Hauptartikel: Krummlinige Perspektive

An den äußeren Extremen der Sichtfeld, parallele Linien werden gekrümmt, wie auf einem Foto durch a Fischaugenlinse. Dieser Effekt, obwohl er normalerweise sowohl durch Kunst als auch durch Fotos durch das Anschneiden oder Rahmen eines Bildes ausgeschlossen wird, verbessert das Gefühl des Betrachters, sich in einem realen, dreidimensionalen Raum zu positionieren, erheblich. (Die klassische Perspektive hat für diese sogenannte "Verzerrung" keine Verwendung, obwohl die "Verzerrungen" die optischen Gesetze streng befolgen und perfekt visuelle Informationen liefern, ebenso wie die klassische Perspektive für den Teil des Sehvermögens, der in seine Sehstufe fällt rahmen.)

Texturgradient

Hauptartikel: Texturgradient

Gute Details zu Objekten in der Nähe sind deutlich zu sehen, während solche Details auf fernen Objekten nicht sichtbar sind. Texturgradienten sind Körner eines Artikels. Zum Beispiel kann auf einer langen Schotterstraße der Kies in der Nähe des Beobachters deutlich auf Form, Größe und Farbe zu sehen sein. In der Ferne kann die Textur der Straße nicht klar differenziert werden.

Beleuchtung und Schattierung

Hauptartikel: Beleuchtung und Schattierung

Die Art und Weise, wie Licht auf ein Objekt fällt und von seinen Oberflächen reflektiert, und die Schatten, die von Objekten gegossen werden, liefern dem Gehirn einen effektiven Hinweis, um die Form von Objekten und ihre Position im Weltraum zu bestimmen.[19]

Defokus -Unschärfe

Hauptartikel: Tiefenschärfe

Selektives Bildverschwamm wird sehr häufig in Fotografie und Video verwendet, um den Eindruck von Tiefe zu ermitteln. Dies kann als monokularer Hinweis dienen, auch wenn alle anderen Hinweise entfernt werden. Es kann zur Tiefenwahrnehmung in natürlichen Netzhautbildern beitragen, da die Fokusstiefe des menschliches Auge ist begrenzt. Darüber hinaus gibt es mehrere Tiefenschätzungsalgorithmen, die auf Defokus und Unschärfe basieren.[20] Einige springende Spinnen verwenden bekannt, dass sie eine Bilddefokus verwenden, um die Tiefe zu beurteilen.[21]

Elevation

Wenn ein Objekt relativ zum Horizont sichtbar ist, neigen Menschen dazu, Objekte zu wahren, die näher am Horizont sind, als weiter von ihnen entfernt, und Objekte, die weiter vom Horizont entfernt sind, als näher an ihnen zu sein.[22] Wenn sich ein Objekt von einer Position bewegt, schließen Sie den Horizont an eine Position, die höher oder niedriger als der Horizont ist, näher an den Betrachter.

Fernglas

Fernglas Hinweise liefern Tiefeninformationen beim Betrachten einer Szene mit beiden Augen.

Stereopsis oder Netzhautunterschiede oder binokulare Parallaxe

Hauptartikel: Stereopsis

Tiere Die Augen vor Ort platzieren können auch Informationen verwenden Retina Tiefe beurteilen. Durch die Verwendung von zwei Bildern derselben Szene, die aus leicht unterschiedlichen Blickwinkeln erhalten wurden, ist dies möglich trianguliert die Entfernung zu einem Objekt mit einem hohen Maß an Genauigkeit. Jeder Auge betrachtet einen etwas anderen Winkel eines Objekts, das von den linken und rechten Augen gesehen wird. Dies geschieht aufgrund der horizontalen Trennungsparallaxe der Augen. Wenn ein Objekt weit entfernt ist, ist die Ungleichheit dieses Bildes, das auf beide Retinas fällt, klein. Wenn das Objekt nahe oder in der Nähe ist, ist die Ungleichheit groß. Es ist Stereopsis, die Menschen dazu verleitet, zu denken, dass sie beim Betrachten Tiefe wahrnehmen magische Augen, Autostereogramme, 3-D-Filme, und Stereoskopische Fotos.

Konvergenz

Hauptartikel: Konvergenz (Auge)

Dies ist ein binokulärer okulomotorischer Hinweis auf Entfernung und Tiefenwahrnehmung. Aufgrund der Stereopsis konzentrieren sich die beiden Augäpfel auf dasselbe Objekt; Dabei konvergieren sie. Die Konvergenz wird die dehnen Extraokulare Muskeln- Die Rezeptoren dafür sind Muskelspindeln. Wie bei der monokularen Unterbringung helfen auch kinästhetische Empfindungen dieser extraokularen Muskeln in der Entfernung und der Tiefenwahrnehmung. Der Konvergenzwingen ist kleiner, wenn das Auge auf weit entfernte Objekte fixiert. Die Konvergenz ist für Entfernungen von weniger als 10 Metern wirksam.[23]

Schatten -Stereopsis

Antonio Medina Puerta zeigte, dass Netzhautbilder ohne Parallaxenunterschiede, aber mit unterschiedlichen Schatten stereoskopisch fusioniert sind und der abgebildeten Szene die Wahrnehmung der Tiefe vermitteln. Er nannte das Phänomen "Shadow Stereopsis". Schatten sind daher ein wichtiger stereoskopischer Hinweis für die Tiefenwahrnehmung.[24]

Von diesen verschiedenen Hinweisen liefern nur Konvergenz, Unterkunft und vertraute Größe absolute Entfernungsinformationen. Alle anderen Hinweise sind relativ (wie in können sie nur verwendet werden, um zu erkennen, welche Objekte näher zu anderen sind). Stereopsis ist lediglich relativ, da eine größere oder weniger Unterschiede für nahe gelegene Objekte entweder bedeuten könnte, dass diese Objekte sich mehr oder weniger in relativer Tiefe unterscheiden oder dass das gefährdete Objekt näher oder weiter entfernt ist Ungleichheit, die den gleichen Tiefenunterschied anzeigen).

Evolutionstheorien

Das Gesetz von Newton - Müller - Gudden

Isaac Newton schlug vor, dass der Sehnerv von Menschen und anderen Primaten eine bestimmte Architektur auf dem Weg vom Auge zum Gehirn hat. Fast die Hälfte der Fasern aus dem menschlichen Retina -Projekt zur Gehirnhälfte auf der gleichen Seite wie das Auge, aus dem sie stammen. Diese Architektur ist mit Hemi-Dezussion oder ipsilateraler (gleicherseitiger) visueller Projektionen (IVP) gekennzeichnet. Bei den meisten anderen Tieren überqueren diese Nervenfasern auf die gegenüberliegende Seite des Gehirns.

Bernhard von Gudden zeigte, dass das OC sowohl gekreuzte als auch nicht gekreuzte Netzhautfasern und Ramon y Cajal enthält[25] beobachtete, dass sich der Grad der Hemidenkissenschaft zwischen den Arten unterscheidet.[26][25] Wände formalisierten einen allgemein anerkannten Begriff in das Gesetz von Newton -Müller -Gudden (NGM) und sagte: Das Grad der Dekussion der faserfaserischen Dekussion in der optischen Chiasmie ist im Zusammenhang mit dem Grad der frontalen Ausrichtung der optischen Achsen der Augen verbunden.[27][Seite benötigt] Mit anderen Worten, dass die Anzahl der Fasern, die die Mittellinie nicht überqueren, proportional zur Größe des Fernglasfeldes ist. Eine Frage des Newton-Müller-Gudden-Gesetzes ist jedoch die beträchtliche interspezifische Variation der IVP bei Nicht-Säugetier-Arten. Diese Variation hängt nicht mit dem Lebensmodus, der taxonomischen Situation und der Überschneidung der Gesichtsfelder zusammen.[28]

So war die allgemeine Hypothese lange Zeit, dass sich die Anordnung von Nervenfasern in der optischen Chiasmus bei Primaten und Menschen in erster Linie entwickelt hat Angle hilft dem Gehirn, die Entfernung zu bewerten.

Die Hypothese der Eye-Wichtigmisch-EF-Hypothese

Die EF -Hypothese legt nahe, dass die Notwendigkeit einer genauen Augen -Hand -Kontrolle der Schlüssel zur Entwicklung der Stereopsis war. Nach der EF -Hypothese ist Stereopsis eine evolutionäre Ausgründung aus einem wichtigeren Prozess: Die Konstruktion des optischen Chiasmus und die Position der Augen (der Grad der lateralen oder frontalen Richtung) wird durch Evolution geprägt, um dem Tier dabei zu helfen, die Gliedmaßen (die Glieder zu koordinieren (( Hände, Krallen, Flügel oder Flossen).[29]

Die EF -Hypothese postuliert, dass sie einen selektiven Wert hat, um kurze neuronale Wege zwischen den Bereichen des Gehirns zu haben, die visuelle Informationen über die Hand erhalten, und die motorischen Kerne, die die Koordination der Hand steuern. Die Essenz der EF -Hypothese ist, dass die evolutionäre Transformation in OC die Länge und damit die Geschwindigkeit dieser neuronalen Wege beeinflusst.[30] Wenn wir den Primatentyp OC haben, bedeutet dies, dass die Motoneuronen, die steuern/ausführt, die rechte Bewegung sagen, Neuronen, die sensorisch empfangen, z. Taktile Informationen über die rechte Hand und Neuronen, die visuelle Informationen über die rechte Hand erhalten, befinden sich in derselben (linken) Gehirnhälfte. Das Gegenteil gilt für die linke Hand, die Verarbeitung von visuellen, taktilen Informationen und den Motorbefehl - all das findet in der rechten Hemisphäre statt. Katzen und Baumklettern (Baumkletter) haben analoge Anordnungen (zwischen 30 und 45% der IVP- und vorwärts gerichteten Augen). Das Ergebnis wird sein, dass die visuellen Informationen ihrer Vorderbeine die richtige (ausführende) Hemisphäre erreichen. Die Evolution hat zu kleinen und allmählichen Schwankungen der Nervenwege im OC geführt. Diese Transformation kann in beide Richtungen gehen.[29][31] Schlangen, Zyklrostome und andere Tiere, denen extremen extremen fehlt, haben relativ viele IVP. Insbesondere diese Tiere haben keine Gliedmaßen (Hände, Pfoten, Flossen oder Flügel) zu leiten. Außerdem können sich linke und rechte Körperteile von schlangenähnlichen Tieren nicht unabhängig voneinander bewegen. Wenn beispielsweise eine Schlange im Uhrzeigersinn spielt, sieht ihr linke Auge nur den linken Körperteil und in der Antikrock-Position, in der das gleiche Auge genau den rechten Körperteil sieht. Aus diesem Grund ist es für Schlangen funktionsfähig, im OC (nackt) IVP zu haben. Cyclostome -Nachkommen (mit anderen Worten die meisten Wirbeltiere), die aufgrund der Evolution auf Curl aufgehörten und stattdessen die Vorderimbs entwickelt würden, indem sie vollständig gekreuzte Wege erreicht haben, solange Vorderimbs hauptsächlich in lateraler Richtung besetzt waren. Reptilien wie Schlangen, die ihre Gliedmaßen verloren, würden sich in ihrer Entwicklung an eine Gruppe nicht gekreuzter Fasern erinnern. Das scheint geschehen zu sein und die EF -Hypothese weiter zu unterstützen.[29][31]

Die Pfoten der Mäuse sind normalerweise nur in den lateralen Gesichtsfeldern beschäftigt. Es entspricht also der EF -Hypothese, dass Mäuse seitlich sitzende Augen und sehr wenige Kreuzungen im OC haben. Die Liste aus dem Tierreich, das die EF -Hypothese unterstützt, ist lang (BBE). Die EF -Hypothese gilt im Wesentlichen für alle Wirbeltiere, während die Hypothese von NGM Law und Stereopsis weitgehend nur bei Säugetieren gilt. Sogar einige Säugetiere zeigen wichtige Ausnahmen, z. Delfine haben nur ungekreuzte Wege, obwohl sie Raubtiere sind.[31]

Es ist ein häufiger Vorschlag, dass räuberische Tiere im Allgemeinen vor Frontallut platzierte Augen haben, da sie es ihnen ermöglichen, die Entfernung zu Beute zu bewerten, während Prejed-upon-Tiere in einer lateralen Position Augen haben, da sie den Feind rechtzeitig scannen und feststellen können. Viele räuberische Tiere können jedoch auch zu Beute werden, und mehrere Raubtiere, zum Beispiel das Krokodil, haben seitlich gelegene Augen und überhaupt keine IVP. Diese OC -Architektur bietet kurze Nervenverbindungen und eine optimale Augenregelung des Frontfußes des Krokodils.[31]

Vögel, die normalerweise seitlich gelegene Augen haben, trotzdem schaffen sie es, durchzuführen, z. ein dichter Holz. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die EF -Hypothese keine signifikante Rolle der Stereopsis ablehnt, sondern vorschlägt, dass sich die hervorragende Tiefenwahrnehmung der Primaten (Stereopsis) entwickelt hat, um die Hand zu dienen; dass sich die besondere Architektur des visuellen Systems des Primaten weitgehend entwickelt hat, um schnelle neuronale Wege zwischen Neuronen zu etablieren, die die Handkoordination beteiligt sind[30]

Die meisten offenen Pläne Pflanzenfresser, insbesondere Hufstrazer, fehlt ein binokuläres Sehen, weil sie die Seiten des Kopfes im Auge haben und einen Panoramablick mit fast 360 °, Sicht auf den Horizont liefern und es ihnen ermöglichen, den Ansatz von Raubtieren aus fast jeder Richtung zu bemerken. Die meisten Raubtiere Lassen Sie beide Augen nach vorne freuen, ermöglichen die Wahrnehmung der Fernglasentiefe und helfen ihnen, Entfernungen zu beurteilen, wenn sie sich auf ihre Beute stürzen oder stürzen. Tiere, die viel Zeit in Bäumen verbringen, nutzen das binokulare Sehen, um Entfernungen genau zu beurteilen, wenn sie sich schnell von Zweig zu Zweig bewegt.

Matt Cartmill, physischer Anthropologe und Anatomist bei Boston Universität, hat diese Theorie kritisiert und andere Baumarten zitiert, denen ein binokuläres Sehen fehlt, wie sie Eichhörnchen und sicher Vögel. Stattdessen schlägt er eine "visuelle Raubtierhypothese" vor, die argumentiert, dass Vorfahren Primaten insektenfressende Raubtiere waren Targer, vorbehaltlich des gleichen Selektionsdrucks für das frontale Sehen wie andere räuberische Arten. Er verwendet diese Hypothese auch, um die Spezialisierung von Primatenhänden zu berücksichtigen, die er vorschlägt, für das Greifen von Beute angepasst zu werden, etwas wie der Weg wie der Weg Raptoren beschäftigen ihre Krallen.

In Kunst

Fotos Das Erfassen der Perspektive sind zweidimensionale Bilder, die häufig die Illusion der Tiefe veranschaulichen. Die Fotografie nutzt Größe, Umweltkontext, Beleuchtung, Texturabschluss und andere Effekte, um die Illusion der Tiefe zu erfassen.[32] Stereoskope und Viewmasters, ebenso gut wie 3D -FilmeVerwenden Sie ein binokuläres Sehen, indem Sie den Betrachter zwingen, zwei Bilder aus leicht unterschiedlichen Positionen (Standpunkte) zu sehen. Charles Wheatstone war der erste, der die Tiefenwahrnehmung diskutierte, ein Hinweis auf binokulare Ungleichheit. Er erfand das Stereoskop, das ein Instrument mit zwei Augenmärkten ist, das zwei Fotos derselben Lage/derselben Szene zeigt, die in relativ unterschiedlichen Angls aufgenommen wurde. Bei der Beobachtung, getrennt von jedem Auge, induzierten die Bilderpaare ein klares Gefühl der Tiefe.[33] Dagegen a Teleobjektiv- In Fernsehsportarten zum Beispiel auf Angehörige eines Stadionpublikums verwendet - hat den gegenteiligen Effekt. Der Betrachter sieht die Größe und das Detail der Szene so, als ob sie nahe genug wäre, um sich zu berühren .

Ausgebildete Künstler sind sich der verschiedenen Methoden zur Angabe der räumlichen Tiefe sehr bewusst (Farbschattierung, Entfernungsnebel, Perspektive und relative Größe) und nutzen sie, um ihre Werke "echt" erscheinen zu lassen. Der Betrachter ist der Meinung Rembrandt Porträt oder ein Apfel in a Cézanne Stillleben - oder treten Sie in eine Landschaft und gehen Sie zwischen seinen Bäumen und Felsen herum.

Kubismus basierte auf der Idee, mehrere Standpunkte in ein bemalter Bild einzubeziehen, als ob sie die visuelle Erfahrung der physischen Sicht in Gegenwart des Subjekts simulieren und sie aus verschiedenen Winkeln sehen konnten. Die radikalen Experimente von Braque Georges, Pablo Picasso, Jean Metzinger's Nu à la cheminée,[34] Albert gleziert's La Femme Aux Phlox,[35][36] oder Robert DelaunayAnsichten des Eiffelturms,[37][38] Verwenden Sie die explosive Winkelität des Kubismus, um die traditionelle Illusion des dreidimensionalen Raums zu übertreiben. Die subtile Verwendung mehrerer Sichtweisen findet sich in der Pionierarbeit von Cézanne, die die ersten tatsächlichen Kubisten sowohl erwarteten als auch inspirierten. Cézannes Landschaften und lebt immer noch stark auf die hoch entwickelte Tiefenwahrnehmung des Künstlers. Gleichzeitig wie der andere Postimpressionisten, Cézanne hatte von gelernt Japanische Kunst die Bedeutung der Beachtung des flachen (zweidimensionalen) Rechtecks ​​des Bildes selbst; Hokusai und Hiroshige ignorierte oder sogar umgekehrte lineare Perspektive und erinnert dadurch den Betrachter daran, dass ein Bild nur "wahr" sein kann, wenn es die Wahrheit seiner eigenen flachen Oberfläche anerkennt. Im Gegensatz dazu war das europäische "akademische" Gemälde einer Art von einer Art gewidmet Große Lüge dass die Oberfläche der Leinwand ist nur Eine verzauberte Tür zu einer "echten" Szene, die sich darüber hinaus entfaltet, und dass die Hauptaufgabe des Künstlers darin besteht, den Betrachter von jeglicher Enttäuschung des Bewusstseins für die Anwesenheit der gemalten Leinwand abzulenken. Kubismusund tatsächlich die meisten von moderne Kunst ist ein Versuch, das Paradox des Vorschlags einer räumlichen Tiefe auf einer flachen Oberfläche zu konfrontieren, wenn nicht.

In Robotik und Computer Vision

In Robotik und Computer VisionDie Tiefenwahrnehmung wird häufig unter Verwendung von Sensoren wie beispielsweise erreicht RGBD -Kameras.[39]

Siehe auch

Verweise

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Anmerkungen

  1. ^ Der Begriff "Parallaxe Vision" wird häufig als Synonym für ein binokuläres Sehen verwendet und sollte nicht mit Bewegungsparallaxe verwechselt werden. Ersteres ermöglicht eine weitaus genauere Messung der Tiefe als das letztere.

Literaturverzeichnis

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Externe Links