Запомните
Merke
Эксперимент с иглами демонстрирует наблюдателю 4 бинокулярно-сенсорных феномена, которые будут подробно рассмотрены в следующих разделах:
Das Nadelexperiment führt dem Beobachter 4 binokular-sensorische Phänomene vor Augen, auf die in den folgenden Abschnitten ausführlicher eingegangen wird:
Сенсорный синтез удается достичь даже при небольшой поперечно-диспаратной проекции объекта.
Die sensorische Fusion gelingt auch bei gering quer-disparater Abbildung des Objekts.
Поперечно-диспаратное изображение объекта приводит к восприятию глубинной дистанции этого объекта от фиксированного объекта (относительная локализация в глубине, стереопсис). Неперекрестная диспарация создает ощущение «дальше», перекрестная — «ближе», чем фиксированный объект.
Die querdisparate Abbildung eines Objekts führt zur Wahrnehmung eines Tiefenabstands dieses Objekts vom fixierten Objekt (relative Tiefenlokalisation, Stereopsis). Die ungekreuzte Disparation erzeugt die Empfindung „ferner“, die gekreuzte „näher“ als das fixierte Objekt.
Два полуизображения поперечно-диспаратного и синтезированного объекта локализуются с разным шириной при одноглазном сравнении «право-лево». Таким образом, сенсорный синтез усредняет два монокулярных пространственных значения в новое бинокулярное значение.
Die beiden Halbbilder des querdisparat abgebildeten und fusionierten Objekts werden im einäugigen Rechts-Links-Vergleich breitendistant lokalisiert. Die sensorische Fusion mittelt also die beiden monoku-laren Raumwerte zu einem neuen binokularen Wert.
Поперечно-диспаратный стереопсис не связан с сенсорным синтезом; однозначное восприятие глубины сохраняется и при физиологической диплопии.
Die querdisparative Stereopsis ist nicht an die sensorische Fusion gebunden; es besteht auch während physiologischer Diplopie eine eindeutige Tiefenwahrnehmung.
Наш ориентировочный эксперимент с 2 иглами можно провести с помощью инструментов для определения продольного гороптера также в боковом бинокулярном поле зрения. В зависимости от типа аппарата и вопроса, задаваемого наблюдателю, можно определить различные области. На ▼рис. 3.63 представлен аппарат для определения гороптера, с помощью которого можно определить эмпирический плоский гороптер. Настройка вертикальных стержней должна производиться при постоянной фиксации среднего стержня в субъективной фронтопараллельной плоскости, то есть без поперечной диспарации. Рассеяние настроек является также мерой остроты стереозрения. С помощью той же аппаратуры можно определить область сенсорного синтеза для поперечно-диспаратных изображений. Определяемый при этом гороптер синтеза [185] представляет собой уже не линию или плоскость, а пространство вокруг продольного гороптера, для которого закрепился термин «пространство Панума». Наиболее точное определение продольного гороптера, соответствующее определению гороптера, по чистому критерию соответствия проводится при разделении бинокулярности либо путем настройки линейности бинокулярного с одним монокулярно предъявляемым отвесом (метод нониуса по Чермаку-Зейсенеггу [180]), либо по Оглу [133] путем настройки двух монокулярных полуотвесов.
Unser orientierendes Experiment mit den 2 Nadeln kann man mit Instrumenten zur Bestimmung des Längshoropters auch im seitlichen binokularen Gesichtsraum durchführen. Je nach Apparatetyp und Fragestellung an den Beobachter lassen sich so verschiedene Bereiche ermitteln. In ▼Abb. 3.63 ist ein Horopterapparat dargestellt, mit dem der empirische Planhoropter ermittelt werden kann. Die Einstellung der vertikalen Stäbe soll bei ständiger Fixation des mittleren Stabes in einer subjektiven frontoparallelen Ebene, also ohne Querdisparation erfolgen. Die Streuung der Einstellung ist damit auch ein Maß für die Stereosehschärfe. Mit der gleichen Apparatur lässt sich der Bereich der sensorischen Fusion für querdisparate Abbildungen feststellen. Der dabei ermittelte Fusionshoropter [185] stellt keine Linie oder Ebene mehr dar, sondern einen um den Längshoropter gelegenen Raum, für den sich der Begriff Panum-Raum eingebürgert hat. Die genaueste und eine der Definition des Horopters entsprechende Ermittlung des Längshoropters nach dem reinen Korrespondenzkriterium erfolgt unter Trennung der Binokularität entweder durch Einstellen der Linienläufigkeit eines binokularen mit einem monokular dargebotenen Lot (Noniusmethode nach Tschermak-Seysenegg [180]) oder nach Ogle [133] durch Einstellung zweier monokularer Halblote allein.
Если посмотреть сверху на результат настройки гороптера по различным критериям, схематически получаются данные, представленные на ▶рис. 1.69. Гороптер синтеза для поперечно-диспаратных изображений (пространство Панума) окрашен однородным зеленым цветом. Линии с черными точками ограничивают еще одну область, описанную также Герингом [71], в которой уже наблюдается двоение, но при этом возможна точная локализация в глубине (количественный стереопсис по Оглу [130]). За ней следует область еще больших диспараций, в которой пара двойных изображений все еще воспринимается как «ближе» или «дальше», но уже не может быть точно локализована (качественный стереопсис по Оглу).
Blickt man von oben auf das Ergebnis der Horoptereinstellung nach den verschiedenen Kriterien, erhält man schematisch die in ▶Abb. 1.69 wiedergegebenen Befunde. Der Fusionshoropter für querdisparate Bilder (Panum- Raum) ist homogen grün gefärbt. Linien mit schwarzen Punkten umgrenzen ein auch von Hering [71] beschriebenes weiteres Areal, in dem zwar schon doppelt gesehen wird, aber dennoch eine exakte Tiefenlokalisation möglich ist (quantitative Stereopsis nach Ogle [130]). Daran anschließend findet sich ein Areal noch größerer Disparitäten, in dem das Doppelbildpaar noch als „näher“ oder „ferner“ empfunden wird, aber nicht mehr exakt lokali-siert werden kann (qualitative Stereopsis nach Ogle).
Область Панума бинокулярного единичного зрения
Panums Areale binokularen Einfachsehens
Датский физиолог П. Л. Панум [141] с помощью экспериментов со стереоскопом смог доказать, что бинокулярное единичное зрение (сенсорная фузия) возможно также при ограниченной продольной и/или поперечной диспарации ретинальных изображений. С помощью проекционного гаплоскопа (гл. 3) можно наглядно продемонстрировать этот феномен, однако при этом необходимо избегать движений глаз и предотвращать быстро наступающую локальную адаптацию периферии сетчатки путем интермиттирующего предъявления изображений (▶Рис. 1.70).
Der dänische Physiologe P. L. Panum [141] konnte durch Experimente mit einem Stereoskop beweisen, dass binokulares Einfachsehen (sensorische Fusion) auch mit einer begrenzten Längs- und/oder Querdisparation der Netz-hautbilder möglich ist. Mit einem Projektionshaploskop (Kap. 3) kann man sich dieses Phänomen klar vor Augen führen, muss dabei jedoch Augenbewegungen vermeiden und der rasch einsetzenden Lokaladaptation der peripheren Netzhaut durch intermittierende Bilddarbietung vorbeugen (▶Abb. 1.70).
Фузия только поперечно диспаратных участков сетчатки документируется при определении фузионного гороптера и хорошо известна в рамках поперечно-диспаратного стереопсиса. Однако при нормальном процессе зрения постоянно возникают также вертикально- или продольно-диспаратные изображения, которые мы даже не осознаем, так как они не вызывают такого «побочного эффекта», как поперечная диспарация. Высотная диспарация вытекает уже геометрически из различного расстояния всех зрительных объектов до правого и левого глаза, если они в боковом поле зрения расположены выше или ниже точечного гороптера (см. геометрико-математический гороптер, гл. Геометрико-математический гороптер). Так, например, каждая точка в правом верхнем поле зрения проецируется на более близко расположенную правую сетчатку глубже, чем на более удаленную левую. При сильной аппроксимационной диклинации, но прежде всего при паретическом ротационном косоглазии, в боковом поле зрения возникают значительные высотные диспарации, равно как и поперечные диспарации в верхнем и нижнем полях зрения. Еще одной ситуацией, при которой сенсорная фузия подвергается особенно сильной нагрузке и, возможно, оказывается недостаточной, является анизейкония, при которой меридионально противоположные участки сетчатки должны преодолевать разнонаправленные и, следовательно, суммирующиеся диспаритеты.
Die Fusion allein querdisparater Netzhautstellen wird bei der Ermittlung des Fusionshoropters dokumentiert und ist im Rahmen der querdisparativen Stereopsis gut bekannt. Beim normalen Sehvorgang kommt es aber ständig auch zu vertikal- oder längsdisparaten Abbildungen, die uns gar nicht bewusst sind, da sie keinen „Nebeneffekt“ wie die Querdisparation hervorrufen. Die Höhendisparation ergibt sich schon geometrisch aus der unterschiedlichen Distanz aller Sehdinge zum rechten und linken Auge, wenn sie im seitlichen Gesichtsfeld über oder unter dem Punkthoropter liegen (siehe geometrisch-mathematischer Horopter, Kap. Geometrisch-mathematischer Horopter). So bildet sich z. B. jeder Punkt im rechten oberen Gesichtsfeld auf der nähergelegenen rechten Netzhaut tiefer ab als auf der weiter entfernten linken. Bei starker Näherungsdisklination, vor allem aber bei paretisch bedingtem Rollungsschielen, treten im seitlichen Gesichtsfeld erhebliche Höhendisparationen auf, wie natürlich auch Querdisparationen im oberen und unteren Gesichtsfeld. Eine weitere Situation, in der die sensorische Fusion besonders beansprucht und möglicherweise überfordert wird, ist die Aniseikonie, bei der meridional gegenüberliegende Netzhautorte gegensinnige und damit sich addierende Disparitäten überwinden müssen.
Рис. 1.69 Эмпирический продольный гороптер (жирная линия), а также границы областей для сенсорной фузии поперечно-диспаратных изображений (горизонтальное расширение областей Панума = пространство Панума, светлые круги), для количественного стереопсиса (точки) и для качественного стереопсиса (внешние светлые круги). Кривизна продольного гороптера приведена в масштабе, глубинное расширение 3 областей из-за ограниченности места представлено в сокращенном угловом виде. Значения по порядку величины соответствуют данным Ogle [134] для дистанции фиксации 40–50 см.
Abb. 1.69 Empirischer Längshoropter (dicke Linie) sowie Bereichsgrenzen für sensorische Fusion querdisparater Bilder (horizontale Ausdehnung der Panum-Areale = Panum-Raum, helle Kreise), für quantitative Stereopsis (Punkte) und für qualitative Stereopsis (äußere helle Kreise). Die Krümmung des Längshoropters ist maßstabsgetreu, die Tiefenausdehnung der 3 Bereiche aus Platzgründen im Bogenmaß verkürzt dargestellt. Die Werte entsprechen in der Größenordnung den Angaben von Ogle [134] für eine Fixationsdistanz von 40–50 cm.
Диаметры областей Панума не являются фиксированными величинами, а зависят от условий изображения, при которых они проверяются. Диаметры увеличиваются с ростом эксцентричности участка сетчатки, о чем свидетельствуют расходящиеся наружу границы фузионного гороптера для поперечной диспарации (пространство Панума). То же самое относится к вертикальному расширению области Панума. Другими параметрами, приводящими к увеличению областей Панума — прежде всего в горизонтальном направлении — являются: увеличение стимула или уменьшение сложности стимула [184] и медленное увеличение диспарации (эффект гистерезиса, [50], [167]). При строгих критериях (кратковременное предъявление тонких линейных стимулов, чистое определение порогов диплопии) горизонтальный диаметр областей Панума в центре составляет около 10 угловых минут, а при эксцентричности 20° — 1–2°. Вертикальные диаметры всегда несколько меньше и, таким образом, ограничивают сенсорную циклофузию [36], [52]. В этом легко убедиться с помощью гаплоскопа, используя два перевернутых друг относительно друга креста в качестве полуизображений: при увеличении ротации концы горизонтальных линий сначала начинают видеться двоенными.
Die Durchmesser der Panum-Areale stellen keine fixen Größen dar, sondern hängen von den Abbildungsbedingungen ab, unter denen sie geprüft werden. Die Durchmesser nehmen mit der Exzentrizität des Netzhautorts zu, wie die nach außen divergierenden Grenzen des Fusionshoropters für die Querdisparation (Panum-Raum) zeigen. Gleiches gilt für die vertikale Ausdehnung des Panum-Areals. Weitere Parameter, die zur Vergrößerung der Panum-Areale führen – vor allem in der Horizontalen – sind: Reizvergrößerung oder Verminderung der Reizkomplexität [184] und langsame Zunahme der Disparation (Hysterese-Effekt, [50], [167]). Unter strengen Kriterien (kurz dargebotene feine Linienreize, reine Diplopieschwellenbestimmung) beträgt der horizontale Durchmesser der Panum-Areale im Zentrum etwa 10 Bogenminuten und bei 20° Exzentrizität 1–2°. Die vertikalen Durchmesser sind stets etwas kleiner und begrenzen somit die sensorische Zyklofusion [36], [52]. Hiervon kann man sich leicht mit 2 als Halbbilder dienenden, gegen sich verrollten Kreuzen an einem Haploskop überzeugen: die Enden der horizontalen Linien werden bei zunehmender Verrollung zuerst doppelt gesehen.
Рис. 1.70 Область Панума правого глаза для темпорального участка сетчатки левого глаза. От правого глаза (PG) и левого глаза (LG) представлены только сетчатки (вид сзади и сверху) с их продольными и поперечными срезами. Линии взора обоих глаз направлены на бинокулярно предъявленную точку фиксации (FP) в центре проекционной поверхности. В правом поле зрения LG предъявляется вторая точка (PL) в качестве фузионного полуизображения. Фузионное полуизображение правого глаза соответствует точке PL и постепенно проецируется на поверхность все дальше от PL до тех пор, пока оба полуизображения еще видятся единично. Границы образуют горизонтально эллиптическую область Панума в плоскости фиксации с горизонтальным (PA-h) и вертикальным (PA-v) диаметрами для каждого выбранного положения PL в бинокулярном поле зрения. Диск, нарисованный на назальной сетчатке правого глаза, представляет собой ретинальную проекцию определенной области и также называется областью Панума (первоначально «круг чувствительности» по Пануму).
Abb. 1.70 Panum-Areal des rechten Auges für eine temporale Netzhautstelle am linken Auge. Vom rechten Auge (RA) und linken Auge (LA) sind nur die Netzhäute (von hinten und oben gesehen) mit ihren Längs- und Quermittelschnitten dargestellt. Die Gesichtslinien beider Augen sind auf einen binokular dargebotenen Fixierpunkt (FP) im Zentrum der Projektionsfläche gerichtet. Im rechten Gesichtsfeld des LA wird ein 2. Punkt (PL) als Fusionshalbbild dargeboten. Das Fusionshalbbild des rechten Auges entspricht dem Punkt PL und wird schrittweise so weit von PL entfernt auf die Fläche projiziert, bis beide Halbbilder gerade noch einfach gesehen werden. Die Grenzen bilden das horizontal elliptische Panum-Areal in der Fixationsebene mit einem horizontalen (PA-h) und vertikalen (PA-v) Durchmesser für den jeweils gewählten Ort für PL im binokularen Gesichtsfeld. Die auf die nasale Netzhaut des rechten Auges eingezeichnete Scheibe stellt die retinale Abbildung des ermittelten Areals dar und wird ebenfalls Panum- Areal (ursprünglich „Empfindungskreis“ nach Panum) genannt.
Если вместо линейных стимулов используются рандомизированные стереограммы (стереофузия), могут быть определены значительно более крупные области Панума, достигающие 2° [50], [142]. По данным Crone [37], диаметры могут даже превышать 4°. Однако окончательно не выяснено, не были ли путем введения стереотестового изображения проверены только пороги количественного стереопсиса [23].
Wenn statt Linienreizen Random-Dot-Stereogramme benutzt werden (Stereofusion), können wesentlich größere, bis zu 2° messende Panum-Areale ermittelt werden [50], [142]. Nach Crone [37] können die Durchmesser sogar mehr als 4° betragen. Es erscheint aber nicht endgültig geklärt, ob nicht durch die Einführung eines Stereotestbilds nur die Schwellen der quantitativen Stereopsis geprüft worden sind [23].