Стереоскопическая острота , также стереоострота , — это наименьшая обнаруживаемая разница глубины, которую можно увидеть при бинокулярном зрении.
Стереоостроту [1] проще всего объяснить, рассмотрев один из самых ранних тестов, двухштифтовое устройство, названное тестом Говарда-Долмана в честь его изобретателей: [2] Наблюдателю показывают черный штифт на расстоянии 6 м (=20 футов). Второй штифт, расположенный ниже, можно перемещать вперед и назад, пока он не станет чуть ближе к фиксированному. Стереоостроту определяют как минимальный обнаруживаемый угол, вычисляемый как разница между углами, образуемыми обеими позициями, A и B. Стереоостроту можно объяснить из-за бинокулярной диспаратности , т. е. разницы в их бинокулярном параллаксе .
Принимая во внимание, что малый угол, выраженный в радианах, можно приблизительно оценить по его тангенсу, формула для расчета стереоостроты dγ выглядит следующим образом:
где a — межглазное расстояние наблюдателя, z — расстояние от неподвижного штифта до глаза, а dz — разница положений. Для перевода dγ в привычную единицу угловых минут вводится мультипликативная константа c , значение которой равно 3437,75 (1 радиан в угловых минутах ). При расчете a , dz и z должны быть в одних и тех же единицах, например, футах, дюймах, см или метрах. Примечание: некоторые авторы добавили к этой формуле еще одно приближение, посчитав dz пренебрежимо малым по сравнению с z , т. е. деля на вместо (z-dz) . Это приводит к заметным ошибкам при расчете грубой стереоостроты на большом расстоянии.
Для среднего межглазного расстояния 6,5 см, расстояния до цели 6 м и типичной стереоостроты 0,5 угловой минуты едва обнаруживаемый интервал глубины составляет 8 см. По мере приближения целей этот интервал уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния, так что эквивалентный обнаруживаемый интервал глубины на ¼ метра составляет 0,01 см или глубину отпечатка головы на монете. Эти очень малые значения нормальной стереоостроты, выраженные в разнице либо расстояний до объекта, либо угла диспаратности, делают ее гиперостротой .
Поскольку тест Говарда-Долмана, описанный выше, является громоздким, остроту стереозрения обычно измеряют с помощью стереограммы, в которой отдельные панели показываются каждому глазу путем наложения их в стереоскопе с использованием призм или очков с цветными или поляризационными фильтрами или чередующейся окклюзией. [3] Хорошей процедурой является таблица, аналогичная знакомой таблице остроты зрения Снеллена , в которой одна буква в каждом ряду отличается по глубине (спереди или сзади), последовательно увеличиваясь по сложности. Для детей идеальным является тест с мухой: изображение мухи просвечивается поляризованным светом; в поляризационных очках крыло появляется на другой глубине и позволяет продемонстрировать стереопсис, пытаясь потянуть за него. [4]
Эквивалент стереоостроты нормального стандарта остроты зрения 20/20 отсутствует. В каждом случае числовая оценка, даже если она выражена в угле диспаратности, в некоторой степени зависит от используемого теста. Лучшие наблюдатели в идеальных условиях могут достичь 0,1 угловой минуты или даже лучше.
Различие между проверкой на наличие стереопсиса и измерением остроты стереозрения является ценным. Чтобы убедиться, что глубину можно увидеть в бинокулярном виде, тест должен быть простым в проведении и не подвержен обману. Стереограмма со случайными точками широко используется для этой цели и имеет то преимущество, что для непосвященных форма объекта неизвестна. Она состоит из случайных мелких элементов узора; глубина может быть создана только в кратных количествах элементов и, следовательно, может не достигать небольшого порогового различия, которое является целью измерений остроты стереозрения.
Популяционное исследование выявило удивительно высокую частоту хорошей стереоостроты. [5] Из 188 студентов-биологов 97,3% смогли достичь результата в 2,3 угловых минуты или лучше.
Для достижения оптимальной стереоостроты необходимо избегать следующих смягчающих факторов:
Больше, чем другие подобные визуальные возможности, пределы стереопсиса зависят от знакомства наблюдателя с ситуацией. Стереопороги почти всегда улучшаются, часто в несколько раз, с обучением [8] и включают перцептивные факторы, различающиеся по своим особенностям для каждого теста. [9] Это наиболее наглядно видно по времени, которое требуется для «решения» стереограммы со случайными точками, которое быстро уменьшается между первым воздействием и последующими просмотрами [10]
