Что такое стереоскопическое зрение

Что такое бинокулярное зрение?

Бинокулярное зрение — это одна из важнейших функций зрительного аппарата. Оно начинает формироваться у детей почти сразу после появления на свет и развивается до 12-14 лет. Человек со стереоскопическим зрением воспринимает мир в 3D-формате, то есть он может не только видеть формы и очертания предметов, их величину по ширине и высоте, но и примерно определять дистанцию между ними.

Отсутствие бинокулярного зрения приводит ко многим проблемам. Человеку сложно различать расстояние между объектами и ориентироваться в пространстве. В быту это проявляется в трудностях при попытке налить воду в стакан или вдеть нитку в игольное ушко. В профессиональной жизни возникают проблемы с трудоустройством и выбором профессии. Так, нарушение бинокулярного зрения — это серьезное ограничение для того, чтобы стать летчиком или шофером.

Появиться нарушения бинокулярности могут в любом возрасте и по различным причинам. Прежде чем перейти к рассмотрению этих причин, нужно узнать, как функционирует бинокулярное зрение.

Развитие стереоскопического зрения у ребенка

Ребенок в течение нескольких недель после рождения еще не в состоянии фиксировать взгляд на предмете, так как его глазные мышцы рассогласованы и не могут совершать синхронных движений. Из-за этого мы наблюдаем младенческое косоглазие. Характер зрения после рождения монокулярный  —  малыш видит только одним глазом, а затем монокулярный альтернирующий  —  то левым, то правым глазом.

А вот к двум месяцам жизни должен сформироваться рефлекс фиксации предмета. В этот период световые возбуждения уже передаются в кору головного мозга, возникает связь между желтыми пятнами сетчатки и осуществляется слияние двух изображений в одно  —  срабатывает фузионный рефлекс, без которого невозможно стереоскопическое бинокулярное зрение.

В два-три месяца малыш активно осваивает ближнее пространство  —  важный этап для формирования бинокулярного зрения. В это время он еще не обладает зрением «стерео» и видит объекты только в двух измерениях  —  в ширину и высоту, а представление о глубине может получить только путем осязания. Так он получает первое представление об объемности предметов.

После шести месяцев наступает этап активного освоения дальнего пространства, когда малыш начинает активно ползать. При этом ребенок уже лучше оценивает расстояние до объекта, к которому он направляется, наступает понимание того, что с края кровати можно упасть. Он способен дотянуться до разнообразных вещей, оценить их размер, рельеф.

Исследуя различные по форме и материалу объекты, малыш формирует стереоскопическое зрение, свое представление об окружающем мире. Распространенная игра  —  катание мяча между взрослым и ребенком  —  отличный пример того, как он учится оценивать расстояние  —  один из важных признаков бинокулярного зрения. Полностью формирование стереозрения завершается примерно к восьми годам жизни.

Косоглазие  часто встречается у детей и свидетельствует о явном нарушении стереозрения. Профессор  Р. Заксенвегер в результате многолетних наблюдений вывел два термина:  

  • «стереоамавроз»  — полное отсутствие стереоскопичности; 
  • «стереоамблиопия» — неполноценное развитие стереоскопического зрения.

Возникновение у ребенка косоглазия разрушает его бинокулярное и стереоскопическое зрение. При этом нужно отметить, что восстановить стереозрение удается лишь у той части детей с содружественным косоглазием, при врожденном или рано появившемся недуге вернуть полноценное объемное видение не удается.Восстановление стереоскопичности проводится на последнем этапе лечения косоглазия, когда развиты фузионные рефлексы и нормальное плоскостное бинокулярное зрение.

При этом конечные результаты зависят от остроты видения обоих глаз, разницы между ними в диоптриях, угла косоглазия. Также на предел порога глубинного зрения влияют сроки возникновения косоглазия (важно, в какой стадии формирования находился зрительный процесс) и степень анизейконии  —  нарушения, при котром на сетчатках обоих глаз формируются разные по величине изображения. Если  эта разница составляет более 5%, то качество глубинного зрения очень низкое.

Вот почему так важно внимательно наблюдать за процессом развития зрительного механизма ребенка, знать о том, что он должен уметь делать в определенный период жизни. Развившееся косоглазие, амблиопия могут привести к полной потере бинокулярного зрения, в том числе и стереофункции. Чаще всего этот недуг развивается в период до трех лет.

Читайте также:  Диета для здоровья глаз: полезные и вредные для зрения продукты

К тому же как косоглазие может быть причиной амблиопии, так и наоборот, ее следствием. При амблиопии (синдром «ленивого глаза») ребенок наблюдает мир только при помощи одного глаза, имея монокулярность. Естественно, что объемное зрение при этом отсутствует. Эти патологии опасны также тем, что при запущенном состоянии функции бинокулярности могут полностью атрофироваться.

Отсутствие стереозрения ограничивает возможность работы в очень многих сферах, а также грозит опасными последствиями и для сотрудника, и для окружающих. Вот несколько примеров тому.Медицинский работник. Представьте хирурга, выполняющего полостную операцию. Если он не способен оценить величину органа, который он оперирует, а также расстояние до него?

Спортсмен во многих дисциплинах. Как правило, почти во всех видах спорта требуется абсолютно идеальное стереоскопическое бинокулярное зрение. Спортсмену нужно постоянно оценивать расстояние и до других игроков, мяча, шайбы волана, высоту планки при  прыжке, а также величину предметов, чтобы визуально оценить, на каком расстоянии они находятся. Не понадобится хорошая бинокулярность, например, в шахматах, в основном же результаты в спорте зависят от нее.

Корреспондирующие точки сетчаток

Водители различных видов транспорта, а также летчики, военные, проходят обязательную проверку бинокулярного зрения перед поступлением в военное училище и приемом на работу. Водитель, который не может оценить расстояние до других транспортных средств,  —  потенциальный источник опасности на дороге. Отсутствие стереофункции зрения мешает работать также еще во множестве других профессий:  видеооператор, охотник, художник и др.

Родителям необходимо с самого рождения ребенка внимательно следить за развитием его зрительных функций. непроходящее младенческое косоглазие — уже повод срочно посетить офтальмолога. Кроме того, не стоит игнорировать обязательные проверки зрения на определенных этапах развития малыша: 1 месяц, 3 месяца, полгода и год.

Стереоскопическое зрение – это уникальное свойство органов зрения, которое позволяет увидеть не только размеры объекта в одной плоскости, но и его форму, а также размеры объекта в разных плоскостях. Такое объёмное зрение присуще каждому здоровому человеку: к примеру, если мы видим дом вдалеке, мы можем приблизительно определить, какого он размера и на каком расстоянии от нас находится.

Стереоскопическое зрение – важная функция, которую выполняет человеческий глаз.

Исследования в области нейрофизиологии стереоскопического зрения позволили выявить в первичной зрительной коре головного мозга специфические клетки, настроенные на диспаратность. Они могут быть 2 типов:

  1. Клетки первого типа реагируют только в том случае, когда стимулы точно попадают на корреспондирующие участки обеих сетчаток.
  2. Второй тип клеток реагирует только тогда, когда предмет расположен дальше точки фиксации.
    _

    Схема объемного видения

Кроме того, существуют клетки, реагирующие в том случае, когда стимул находится ближе точки фиксации.

Все типы клеток обладают свойством ориентационной избирательности. Они обладают хорошей реакцией на движущиеся стимулы и концы линий.

Также существует борьба полей зрения. В том случае, когда на сетчатках обоих глаз создаются изображения, сильно различающиеся между собой, то зачастую одно из них вообще перестаёт восприниматься. Это явление означает следующее: если зрительная система не может объединить изображения на обеих сетчатках, то она частично или полностью отвергает один из образов.

Механизм и условия для бинокулярности

Если человек может объединить два образа от обеих сетчаток в одну картинку, у него сформировано бинокулярное зрение. Происходит это объединение в коре головного мозга и обеспечивается фузионным рефлексом. Для этого необходимо, чтобы в мозг поступили от обоих глаз две абсолютно одинаковые картинки, то есть они должны соответствовать друг другу по величине и форме.

Световые лучи для функционирования пространственного зрения должны падать на идентичные точки сетчатой оболочки. Эти точки называются корреспондирующими. Каждая точка на одной сетчатке имеет корреспондирующую точку на другой сетчатой оболочке. Если свет падает на них, то картинки объединяются, словно накладываясь друг на друга. Если фокусировка происходит на разных точках, то картинки отличаются. Это приводит к диплопии — двоению изображения.

Зрение будет бинокулярным, если:

  • есть способность к фузии (слиянию в головном мозге изображений);
  • глазные яблоки двигаются согласованно и расположены симметрично и параллельно в одной фронтальной и горизонтальной плоскости;
  • острота зрения достаточна для нормального зрительного восприятия окружающего (не ниже 0.3-0.4 дптр);
  • отсутствует анизейкония, когда глаза видят разные по размеру изображения;
  • нет помутнений роговицы, хрусталика или стекловидного тела, которые сопровождаются снижением остроты зрения на один глаз;
  • нет патологий центральной нервной системы. 
Читайте также:  Острота зрения - это... Что такое Острота зрения?

Условий для формирования стереоскопического зрения достаточно много. При этом вышеперечисленные факторы относятся не только к органам зрения, но и другим системам организма. Отсутствие бинокулярности может быть симптомом как глазных болезней, так и неофтальмологических патологий. 

На сетчатке наших глаз формируется двумерное изображение, тем не менее, человек воспринимает глубину пространства, то есть обладает трёхмерным стереоскопическим зрением.

Мы способны оценивать глубину благодаря разным механизмам. Владея данными о величине предмета, человек способен рассчитать расстояние к нему или понять, какой из объектов находится более близко, путём сравнения угловой величины объекта. Если один предмет находится перед другим и частично его заслоняет, то передний объект воспринимается на более близком расстоянии.

Удалённость предмета можно также определить по такому признаку, как «параллакс» движения. Это кажущееся смещение более далёких и близких предметов при движении головой в разных направлениях. Примером может служить «железнодорожный эффект»: когда мы смотрим из окна движущегося поезда, нам кажется, что скорость близко расположенных предметов больше скорости удалённых объектов. Узнайте также, как развить периферическое зрение в статье.

Одной из важных функций стереоскопического зрения является ориентация в пространстве. Благодаря возможности видеть предметы объёмно, мы лучше ориентируемся в пространстве.

Стереоскопическое зрение помогает нам во многом, например, в спортивной деятельности. Без оценки себя и окружающих объектов в пространстве станут невозможными выступления гимнастов на брусьях и бревне, прыгуны с шестом не смогут правильно оценивать расстояние до планки, а биатлонисты не способны будут поразить мишень.

Лечение нарушений бинокулярного зрения

Практически все патологии органов зрения могут сопровождаться нарушением бинокулярности. Зрение бинокулярное отсутствует при:

  • анизометропии (разная рефракция);
  • повреждениях глазодвигательных и других глазных мышц, которые приводят к несогласованности движений глазных яблок;
  • инфекционных болезнях глаз;
  • злокачественных и доброкачественных новообразованиях глаз;
  • механических травмах зрительных органов, включая ожоги, которые ведут к смещению глазных яблок;
  • патологиях костей и полости глазницы;
  • катаракте;
  • заболеваниях сетчатки (кровоизлияния, разрыв).

Другие причины нарушения бинокулярности:

  • инфекционные болезни мозга;
  • отравления, при которых происходит поражение ствола головного мозга;
  • опухоли в головном мозге;
  • проблемы с деятельностью нервной системы.

Это перечень немногих болезней, при которых отсутствует бинокулярное зрение. На зрительных функциях могут отрицательно сказываться и другие патологии организма.

Отсутствие пространственного зрения не является самостоятельной патологией. Это признак другого заболевания, которое и необходимо лечить. После устранения всех симптомов болезни восстанавливается и бинокулярное зрение. Так, анизометропия лечится с помощью хирургического вмешательства. Также можно корректировать данную зрительную патологию очками или контактными линзами.

Для восстановления стереоскопической функции нужно сначала точно выявить причину ее отсутствия. Сделать это можно только в ходе тщательного обследования. При этом Вам, возможно, придется показаться не только офтальмологу, но и другим специалистам. 

Самой распространенной патологией, при которой отсутствует нормальное бинокулярное зрение, является косоглазие (страбизм). При этом заболевании движения глазных яблок не согласованы. Иными словами, глаза смотрят в разные стороны. Один из них может полностью выпадать из зрительного процесса.

Косоглазие бывает врожденным и приобретенным. Его можно лечить как хирургическим способом, так и аппаратными процедурами и с помощью глазных упражнений. Основное направление лечения при косоглазии — это восстановление бинокулярности.

Существует два основных аппаратных метода восстановления стереоскопической функции при страбизме: ортоптика и диплоптика. Ортоптическое лечение предполагает тренировку за счет демонстрации человеку двух немного отличающихся друг от друга изображений, которые нужно соединить. Пациенту показывают через синоптофор раздвоенные изображения, которые он пытается объединить в один зрительный образ.

Диплоптика — это следующий этап лечения. Этот метод предполагает использование врачом оптической призмы, вызывающей двоение картинки. Пациент собственными усилиями устраняет диплопию. Офтальмолог меняет призмы, изменяя угол наклона до тех пор, пока глаза не привыкнут смотреть параллельно без использования линз.

Заключительным этапом лечения станут упражнения для глаз. Их существует очень много. Конкретную методику подбирает для каждого пациента окулист. 

Аппаратные методы лечения доступны только в клинике, а вот гимнастику для глаз можно проводить дома. Есть два простых упражнения, которые помогают восстановить бинокулярное зрение. Для первого упражнения Вам понадобится лист бумаги, на котором нужно начертить маркером вертикальную черту шириной примерно 1 см.

Читайте также:  Эписклерит глаза: причины, симптомы и лечение

Лист необходимо закрепить на стене на уровне глаз и отойти от него на 1-2 метра. Смотрите на черту и наклоняйте голову вниз, пока линия не начнет двоиться. Следующий раз поворачивайте голову влево и вправо. Длительность упражнения составляет 5 минут. Делать его желательно по три раза в день ежедневно. Уже через две недели Вы должны заметить, что зрение улучшилось.

Для второго упражнения Вам снова понадобится лист бумаги с каким-нибудь рисунком на нем. Повесьте его на стену и удалитесь от него на 2-3 метра. Далее следует поднять руку со сжатым кулаком и вытянутым вверх пальцем на уровне глаз, но на одной зрительной оси с объектом на стене. Вы должны смотреть то на кончик пальца, то на рисунок попеременно.

Что касается взрослых, то во избежание проблем со зрением нужно соблюдать режим труда и отдыха, вести правильный образ жизни и правильно питаться, регулярно посещать офтальмолога, делать зарядку для глаз, особенно если работа связана с большой нагрузкой на зрительные органы. Кроме того, нужно своевременно обращаться к врачу, если Вы подозреваете у себя болезни глаз.

Меры по предотвращению нарушений бинокулярности необходимо предпринимать, начиная с первых дней после рождения ребенка. Есть несколько простых правил, которые должны соблюдать родители:

  • вешайте игрушки над кроваткой малыша не ниже 50 см от его лица (иначе глаза будут косить к носу);
  • игрушки должны находиться по обеим сторонам от лица;
  • меняйте местоположение игрушек несколько раз в неделю, чтобы взгляд новорожденного не фокусировался на одной точке. 

При первых тревожных симптомах обязательно покажите ребенка врачу.

Данный тип зрения возник у человека, как и у некоторых других представителей живого мира, в результате эволюции.

Конечно же, современным людям не нужно охотиться на добычу. Но при этом стереоскопическое зрение играет значительную роль в их жизни. Особенно важно оно для спортсменов. Так, без точного расчета расстояния биатлонисты не попадут в цель, а гимнасты не смогут выступать на бревне.

Данный тип зрения очень важен для профессий, требующих моментальной реакции (водители, охотники, летчики).

И в обыденной жизни без стереоскопического зрения не обойтись. Например, достаточно сложно, видя одним глазом, просунуть нитку в ушко иголки. Частичная потеря зрения очень опасна для человека. Видя лишь одним глазом он не сможет правильно ориентироваться в пространстве. И многогранный мир превратится в плоское изображение.

Очевидно, что стереоскопическое зрение – результат эволюции. И наделены им только избранные.

Проверка стереопсиса

Некоторые люди не могут воспринимать глубину объектов с помощью стереоскопа. Свой стереопсис можно проверить с помощью такого рисунка. Таблицы для проверки зрения собраны в данном материале.

Если есть стереоскоп, можно сделать копии стереопар, которые на нём изображены, и вставить их в прибор. Второй вариант – перпендикулярно расположить между двумя изображениями одной стереопары тонкий лист картона. Установив их параллельно, можно попытаться смотреть на своё изображение каждым глазом.

_

Применение стереоскопа

В 1960 году учёный из США Бела Юлеш предложил использовать уникальный способ демонстрации стереоэффекта, исключающий монокулярное наблюдение объекта. Этот принцип можно использовать для тренировки стереопсиса. Посмотрите на рисунки-автостереограммы.

Если вы посмотрите вдаль, сквозь рисунок, то увидите стереоскопическую картину.

На базе этого метода создано устройство, позволяющее исследовать порог стереоскопического зрения, – автостереограмма. Существует и модифицированное устройство, которое позволяет очень точно определить порог стереоскопического зрения.

Каждому глазу предлагаются тест-объекты, которые имеют одинаковые области точек и представляют собой фигуру произвольной формы. В том случае, когда значения параллактических углов нулевые, то наблюдатель может увидеть в обобщённом изображении точки, расположенные в произвольном порядке. Он будет не способен выделить на рандомизированном фоне определённую фигуру. Таким образом, монокулярное видение фигуры исключается.

_

Проведение теста

Переместив один из тест-объектов перпендикулярно оптической оси системы, мы увидим, как изменяется параллактический угол между фигурами. Когда он достигнет определённого значения, наблюдатель сможет увидеть фигуру, как бы отрывающуюся от фона; фигура может также удаляться или приближаться к нему.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *