Нужны ли 2 глаза для трехмерного зрения?

Для начала: я не студент-биолог, а специализируюсь на информатике.

Я всегда считал, что у людей есть 2 глаза, поэтому мы можем иметь трехмерное зрение: левый глаз видит больше левой стороны объекта, чем правый, и наоборот, это помогает нам оценивать глубину среди прочего.

Теперь, когда я закрываю один глаз, я все еще способен воспринимать глубину: я полагаю, это потому, что мой мозг заполняет пробелы? Как долго это работает? Потеряют ли люди в конце концов восприятие глубины (или, по крайней мере, оно значительно уменьшится), когда потеряют один глаз?

Если да, то насколько низко это занимает? Если нет, то ясно, что мы способны все воспринимать одним глазом: зачем тогда нам два (кроме избыточности и большего поля зрения? Что, с учетом эволюции человека, лучше иметь 2 глаза, а не 1 или 3,4? ,..?

Вот статья в открытом доступе о монокулярном стереопсисе, которая может быть интересной: researchgate.net/publication/… .. Как говорится, это вполне может быть более подходящим для когнитивной науки SE.
@Kendall +1 за аккуратную статью. Но я не согласен с переносом вопроса.
Я предполагаю, что расстояние можно воспринимать с помощью информации о фокусном расстоянии объектива, но этого недостаточно для трехмерного зрения.
Попробуйте заставить друга бросать мяч туда-сюда вместе с вами. Затем попытайтесь закрыть один глаз, непрерывно подбрасывая мяч. Я думаю, вы будете удивлены результатами, если они будут такими же, как у меня. На самом деле, исходя из моего опыта, становится чрезвычайно трудно делать суждения, необходимые для задачи, только одним глазом.
Я могу точно понять трехмерную структуру объекта в руке с разных точек зрения, когда смотрю одним глазом. Разве это не нормально?

Ответы (2)

Похоже, вы страдаете от заблуждения. «Левый глаз видит больше левой стороны объекта…» — это не то, как работает восприятие расстояния. В противном случае мы не смогли бы оценить расстояние до плоских объектов, таких как дорожные знаки и мишени.

Фактическим механизмом является оценка параллакса или бинокулярное несоответствие . Короче говоря, чем ближе объект к вашим глазам, тем больше будет разница его положения на сетчатке левого и правого глаза.

Вы можете провести простой эксперимент: найти место, где в воздухе висят несколько параллельных проводов: железнодорожная линия или антенна/линия электропередач. Посмотрите на провода как обычно, и они будут казаться черными линиями на небе без восприятия расстояния. Теперь наклоните голову в сторону, и вы мгновенно почувствуете, кто из них ближе, а кто дальше. Почему разница? Потому что любое смещение горизонтального провода дает одну и ту же картину, между тем для вертикальных проводов разница очевидна.

Когда вы закрываете один глаз, ваш мозг теряет способность оценивать параллакс. Однако остается несколько вариантов:

  1. Визуальные подсказки. Если один объект перекрывает другой, он явно ближе. Если два объекта выглядят одинаково, но один из них меньше, вероятно, он находится дальше (или дочерний элемент). Если вы знаете ожидаемый размер объекта (гора/лошадь/муха), вы также можете ощутить расстояние.
  2. Расстояние фокусировки. Когда вы фокусируете взгляд на ближнем и дальнем предмете, ощущения различаются.
  3. Воспоминания. Вы помните то, что видели двумя глазами.

Из них только (3) зависит от предшествующего бинокулярного зрения. (1) и (2) доступны даже тем, кто родился с одним глазом. Однако оценка параллакса намного быстрее и точнее. Одним глазом вы сможете поразить муху об стену, но поймать ее в воздухе будет крайне сложно.

На самом деле, 4. нужно двигать головой (или всем телом), чтобы получить разные точки обзора. Человеческий мозг идеально приспособлен для такого подхода, и компьютерная графика часто «злоупотребляет» им, потому что 2D-экран отменяет любое бинокулярное зрение или сигналы расстояния фокусировки. Вот почему 3D-объект часто представляют медленно вращающимся.
Как человек, слепой на один глаз, я могу подтвердить, что вариант 1 работает довольно хорошо в большинстве случаев, а вариант 2 охватывает многие другие. Однако они плохо работают с быстро движущимися объектами.
Edit01 (here and scattered throughout)  

[Не хотел быть враждебным… но, по общему признанию, несколько оборонительным.]
Поскольку нижеследующее является цитатой из существующей работы, это нижеприведенный пункт Мартина и Фоули, стр. 165–185 (с отмеченным исключением) — еще раз отмечая, что я читал это много лет назад и не сверялся с ним (ни с чем-либо еще) при написании ниже… и (опять же) я считаю, что, хотя это можно изучать как науку, большая часть корневых знаний является врожденной (конечно) и неявной, и может быть выражена в явном виде любым взрослым, у которого его еще нет. так (как в следующем примере). (Конечно, теоретически возможно, что я читал другие источники по тому же материалу. Что касается меня, большинство современных взрослых сочли бы почти все здесь ни проницательным, ни спорным, за исключением яркости (для которой у меня нет источника). ),
Атмосферная окраска является исключением, поскольку ее можно использовать, чтобы понять, что воздух синий (в отличие от необходимости знать, что воздух синий, чтобы понять очевидное явление).
Яркость является исключением, в случае которого я действительно должен был бы предоставить ссылку… за исключением того, что, как уже отмечалось, я не могу увидеть ее в упомянутом учебнике и, следовательно, понятия не имею, где я ее услышал (отметив, что у меня есть память о возбуждении от изучения этого (или, возможно, отработки)).
Как уже отмечалось, больше аномалий цитирования и несоответствия.

End — Main Body of  Edit01.  

Original, with references in “[]” added.  

Иду по памяти, так как никто другой не рассказывал об этом… .

Это больше вопрос психологии (как показано ниже).

Трехмерное зрение использует около семи различных механизмов. Бинокулярное зрение отвечает только за два из них.
• Окклюзия — каждый глаз видит несколько разные области частично закрытого объекта. [(«Закупорка» предполагает также монокулярную тему «интерпозиция» ниже.) Как бинокулярный феномен Мартин и Фоли (стр. 183) называют это «бинокулярным несоответствием», которое [из беглого взгляда] на самом деле относится к изображению из одного и того же изображения. объект, попадающий на «разные» — я бы сказал «не соответствующие» — области сетчатки (в зависимости от того, находится ли он ближе, на или дальше от фокусного расстояния). [На первый взгляд] они, кажется, не учитывают тот факт, что один глаз на самом деле будет видеть больше частично закрытого объекта (что означает, что я понятия не имею, где я это услышал (и я думаю, что я вполне мог это понять). сам)).
• Фокус — вы должны сфокусировать оба глаза на объекте, чтобы увидеть его не размытым; ваша система знает об (относительном) положении глаз и расстоянии до объекта. Это включает в себя как фокусировку линзы в глазу («аккомодация» [p167] — форма линзы], так и наведение обоих глаз на объект [«конвергенция» [p182] — это поворот глаз друг к другу].
Информация о бинокулярной окклюзии работает (по памяти) только примерно до 2 м [«10 футов» Мартин и Фоли, стр. 183]. Это было бы увеличено, если бы глаза были дальше друг от друга. (Фокус работает на гораздо большем расстоянии; я не уверен, какой из двух вышеупомянутых аспектов более полезен, но я предполагаю, что это форма линзы (и что они имеют примерно одинаковую полезность). [Мартин и Фоули упоминают «10 футов" (стр. 167), ссылаясь на Хохберга (1971) в отношении аккомодации (формы линзы)... но, похоже, выбрали это сразу как произвольное. Их точка зрения состоит в том, что это дает "довольно слабую" информацию о расстоянии.]

Другие (монокулярные) сигналы трехмерного зрения включают следующее.
• Размер объекта — многие объекты имеют стандартный размер [«знакомый размер» стр. 167], и почти все объекты имеют разные пропорции (например, толщину ног) в зависимости от того, насколько они велики и тяжелы [что Мартин и Фоули не охватывают; источник — я]… и объект, который находится дальше, будет иметь меньший размер изображения. [стр. 167-169 «подсказки размера», «относительный размер».]
• Яркость — любой данный объект будет отражать меньше света в глаз издалека (поскольку глаз является меньшей мишенью, находящейся дальше). (Это гораздо полезнее и важнее, чем кажется.) [При беглом просмотре оказалось, что этого нет в отмеченном тексте. Не думаю (особенно), что я это для себя выработал, но если этого нет в том тексте, то я понятия не имею, где я это слышал.]
• Перспектива — многие типы объектов (например, дорога, дорожка, стена, река) имеют постоянную ширину или подобную или аналогичную, и это будет иметь прогрессивно меньший размер изображения с увеличением расстояния. [«линейная перспектива» стр. 170.]
• Текстура — многие объекты имеют известную текстуру (или (предположительно) обычную текстуру), и размер изображения детали текстуры будет уменьшаться с расстоянием. Это работает и для групп животных, и листьев, и тому подобного. [стр. 169-170.]
• Окрашивание воздуха — чем дальше объект, тем больше он окрашивается в синий цвет промежуточным азотом. [«атмосферная перспектива» стр. 170. Мартин и Фоули также говорят, что более удаленные объекты кажутся «размытыми/y/». Я бы сказал, что это во многом потому, что у нас меньше острота зрения для объекта, который находится дальше (потому что размер изображения меньше); Мартин и Фоули объяснили это помехами частиц воздуха.]
• Физика движения — скорость и ускорение могут быть информативными. [Мартин и Фоули рассматривают эту область на стр. 174-176. Я думал о… том, что я сказал. M&F упоминают «сигналы движения» (класс), «параллакс движения» (который включает в себя движение субъекта в поперечном направлении и несколько стационарных объектов), «перспективу движения» (который включает в себя движение субъекта к или от него в любой среде) и «кинетический параллакс». эффект глубины» (который связан с кажущейся трехмерностью вращающихся объектов, а не с расстоянием).]

[Другие монокуляры, упомянутые Мартином и Фоули… . • Затенение [p170] — объекты могут отбрасывать тени на другие объекты. Я бы сказал, что речь идет в первую очередь не о восприятии расстояния. • Interposition [p167] — ближний объект закрывает часть дальнего объекта (или нет). • Сигналы высоты [стр. 173-174] — я считаю, что на ровной поверхности (и поскольку зритель находится над землей) объект, который находится дальше, будет иметь свое основание ближе к горизонту и, следовательно, визуально выше… и , для объектов в воздухе я бы сказал здесь только, что это сложнее.]

Фокусировка очень важна, например, для ловли мяча, тогда как для такой задачи, как вождение [одним глазом], доступно гораздо больше 3D-информации. [Источник: я решил это, используя мышление. …Значит, это я.]

Что касается наличия более 2 глаз… расстояние между глазами по вертикали (а также существующее расстояние по горизонтали) дало бы дополнительную информацию об окклюзии, но выигрыш был бы минимальным. [Источник: я решил это, используя мышление. …Значит, это я.]

Source  

Источником является специальная книга, то есть «Пользовательская книга», то есть «сборник глав из… [существующих] изданий Pearson Education Australia». Логотип издателя «Prentice Hall» появляется, но только как логотип, а не на обложке.
Специальная книга называется «PSYC236 Познание и восприятие», © 2001, Pearson Education Australia Pty Ltd. «Источник: Sensation and Perception 4th Edition», © 2001, Martin and Foley.
Цитируемый материал взят из главы под номером 6, который, по-видимому, совпадает с его номером в оригинальной/исходной книге; то же самое для номеров страниц.

Но вопрос основан на неправильном понимании или переворачивании причинно-следственной связи. «У людей 2 глаза, поэтому мы можем иметь трехмерное зрение» — это наоборот. У нас трехмерное зрение, потому что у нас два глаза. У нас есть два глаза, потому что, как и все позвоночные (а также насекомые и т. д.), мы билатерально симметричны и имеем два (или пары) почти всего. Но морские звезды, например, с 5-кратной симметрией, имеют 5 глаз.
Добро пожаловать в Biology.SE! Хотя это может быть частью хорошего ответа, ответы с гораздо большей вероятностью получат положительный ответ, если вы включите подтверждающие ссылки (лучше всего первичная литература). Без этой поддержки ваш ответ неотличим от мнения и, следовательно, не подходит для этого сайта. Это хороший пример того, как форматировать ссылки . ——— Вы также можете пройти экскурсию , а затем просмотреть страницы справочного центра для получения дополнительных советов о том, как эффективно отвечать на этом сайте. Благодарю вас! 😊
@jamesqf Эх, я действительно думаю, что у ОП есть немного путаницы по этому поводу, но я думаю, что их вопрос больше похож на «почему я все еще могу воспринимать глубину только одним глазом». «У нас трехмерное зрение, потому что у нас два глаза» это неправда — есть несколько монокулярных признаков глубины, которые также дают нам трехмерное зрение. Люди с физическим отсутствием глаза или с амблиопией по-прежнему видят в 3D. Кроме того, многие другие млекопитающие имеют плохое стереоскопическое зрение, несмотря на то, что у них 2 глаза. Наше качество стереозрения — это адаптивная черта, присущая другим млекопитающим, таким как другие приматы и плотоядные (и немлекопитающие, такие как хищники).
Таким образом, я думаю, что этот ответ прекрасно отвечает на заданный вопрос, просто отсутствуют ссылки, как указано в баннере и указано tyersome.
@Bryan Krause: Верно, а также бинокулярный стереопсис работает только для относительно близких объектов. Например, вы когда-нибудь замечали преувеличенный 3D-эффект при просмотре довольно близкого объекта в хороший бинокль?
То, что доступны следующие подсказки трехмерного зрения, обязательно верно (учитывая гравитацию и др.): окклюзия, фокусировка линзы, фокусировка глаза, размер объекта, яркость, перспектива, текстура, оттенок воздуха, физика ускорения (что, конечно, все их). В любом учебнике по психологии зрения они упоминаются. (Я могу откопать свою, если это действительно поможет?) Я не думаю, что когда-либо читал какие-либо попытки объяснить , как система человеческого зрения использует эту информацию.
Теоретически я мог бы сделать огромный поиск упоминаний об экспериментах, которые показывают, что мы их используем ? Тем не менее, я думаю, что разумный человек мог бы принять {тот факт, что элементы в списке обязательно принадлежат ему} как достаточный. …Так что я воспринимаю это как еще одно личное оскорбление.