Существование зон Панума позволяет нашей системе вергенции допускать небольшие погрешности настройки, так что пересечение зрительных линий не обязательно должно находиться точно в точке фиксации, а может происходить перед ней или за ней (диспаритет фиксации по Оглу [136]). С помощью подходящих приборов величину этой «погрешности» можно измерить субъективно [82]. Принцип измерения диспаритета фиксации (гл. 2.2.6) заключается в том, чтобы одновременно предложить обоим глазам фузионный образ и — раздельно гаплоскопически — монокулярную контрольную метку (например, по одной тонкой линии, расположенной по принципу нониуса). Чаще всего исследуется горизонтальное отклонение вергенции зрительных линий от теоретического эталона, их пересечение в плоскости фузионного образа. Если теоретический эталон соблюден, субъективно совпадающие линии совпадают и объективно. Если зрительные линии пересекаются только за тестовой плоскостью — то есть имеется дефицит конвергенции — по Оглу говорят об экзодиспаритете. При эзодиспаритете пересечение зрительных линий находится перед тестовой плоскостью, поэтому нониусная линия правого глаза объективно устанавливается левее линии левого глаза (▶Рис. 2.7a, b и ▼Рис. 2.8a–c).

Измерение и значение диспаритета фиксации подробно представлены в гл. 2.2.6. Исследование диспаритета фиксации, представляющее интерес для понимания бинокулярной сенсорики, использует сенсорно фиксированную идентичность монокулярных главных направлений зрения для определения моторного значения. Однако смещение ретинальных пространственных значений при стереоскопическом зрении (аллелотропия) показывает, что эти значения принципиально могут подвергаться изменениям под бинокулярным влиянием. Кроме того, фронтопараллельное предъявление периферического фузионного паттерна предполагает однотипную ориентацию плоскости гороптера, так как в противном случае фузионная вергенция имитировала бы облигаторный диспаритет фиксации. Результат измерения также зависит от того, как выбраны контуры фузии и предъявляется ли центральный или только периферический фузионный образ [74]. Сравнение субъективной настройки с объективным положением глаз в исследовании Хеббарда [65] показало хорошее соответствие. Саймонс и др. [170], а прежде всего Кертес и Ли [103], напротив, обнаружили расхождения, достигающие в некоторых случаях нескольких угловых минут. Интерпретация диспаритета фиксации представляется поэтому проблематичной, прежде всего при небольших отклонениях. При подтвержденной или возможной аномалии соответствия данные более не являются однозначно применимыми (относительно клинических аспектов см. гл. 2.2.6).

Под стереопсисом понимают относительное восприятие глубины на основе поперечно диспаратных изображений на сетчатке. Таким образом, локализуются как минимум 2 объекта в их относительном расстоянии перед глазами.

Стереопсис дает информацию об относительном расстоянии между двумя или несколькими объектами, а не о глубине расстояния от объекта до наблюдателя (эгоцентрическая локализация расстояния), и его также нельзя путать с многочисленными критериями недиспаратного восприятия расстояния (определение глубины по Чермаку).

К вторичным факторам (или «ключам») недиспаратного восприятия расстояния относятся прежде всего следующие параметры [81], [179]:

Если необходимо проверить стереопсис, такие вторичные факторы должны быть целенаправленно исключены (см. гл. 3.3). В дальнейшем будут представлены отдельные основные аспекты стереопсиса.

Изобретя стереоскоп в 1838 г., Чарльз Уитстон первым определил, что ключом к стереопсису является поперечная диспаратность. Геометрическое значение поперечной диспаратности (угол δ) можно рассчитать исходя из расстояния между узлами обоих глаз (для практических целей обычно достаточно межзрачкового расстояния) и объективного расстояния от глаза до локализуемых объектов (▶ Рис. 1.72). В условиях естественного зрения как минимум 2 реальных объекта (F₁ и F₂) сравниваются между собой по их относительному значению глубины с точки зрения наблюдателя (например, аппарат с 3 стержнями по Гельмгольцу или тест Фрисби [67], [104]).

Аналогичный стереоэффект может быть создан в одной плоскости, если монокулярные изображения стереообъекта (F) в их поперечном расстоянии от точки фиксации (F₁) представляются раздельно для обоих глаз в плоскости фиксации (гаплоскопически созданный стереопсис или стереоскопия, например, при тесте Титмуса). При гаплоскопическом или (переведено с английского) диоптрическом представлении изображений бинокулярный зрительный стимул собирается из 2 монокулярных изображений с помощью различных методов разделения (см. разд. 3.3). Таким образом, стереоскопия представляет собой гаплоскопию с поперечно-диспаратными элементами изображения. Гаплоскопия или стереоскопия без специальных приборов возможна за счет произвольного установления глаз в положение дивергенции или конвергенции, при котором 2 расположенных рядом полуизображения попадают на соответствующие области сетчатки и затем объединяются сенсорно.

Два различных типа стереотестов обуславливают разную зависимость результата теста от расстояния между глазами и дистанции фиксации: при реальных стереотестах определяемая глубина резкости сильно зависит от расстояния между глазами, а при гаплоскопических тестах — прежде всего от дистанции фиксации. Стереоинтервал (d) гаплоскопических тестов определяется расстоянием между глазами и соответствует субъективно воспринимаемой глубине [109]. Однако остроту стереоскопического зрения невозможно определить по субъективному ощущению глубины.

Острота стереоскопического зрения, то есть наименьшая поперечная диспаратность, которая при оптимальных условиях изображения все еще разрешается стереоскопически, у лиц с нормальным бинокулярным зрением составляет 5–10 угловых секунд в центральном поле зрения [112] и соответствует остроте зрения по нониусу (с. 57) (ср. разд. «Острота локализационного зрения»).

На периферии бинокулярного поля зрения острота стереоскопического зрения, подобно остроте зрения, снижается с увеличением эксцентриситета (▶ Рис. 1.73). Однако простой корреляции между остротой зрения и стереопсисом не существует, так как даже при снижении остроты зрения до 0,3 или 0,1 из-за окклюзии или даже при амблитропии при микротропии у многих лиц обнаруживается лишь незначительно сниженная острота стереоскопического зрения [161].

Рис. 1.73 Острота стереоскопического зрения в периферическом бинокулярном поле зрения. Пороги были определены по колебаниям настройки (Mean Variation) при определении планового гороптера. Красные точки: значения H. M. Burian [27] для расстояния до точки фиксации 40 см; синие и зеленые символы: значения K. N. Ogle [135], квадраты — расстояние до точки фиксации 40 см, треугольники — 76 см.

Геометрически из центральной остроты стереоскопического зрения можно определить, что при дистанции фиксации 30 см мы все еще можем различать разницу в глубине до 0,06 мм. Однако при взгляде вдаль стереоскопический интервал должен увеличиваться примерно пропорционально квадрату дистанции фиксации, чтобы он все еще мог быть разрешен за счет поперечной диспаратности.

Для дистального стереопсиса при заданной остроте стереоскопического зрения и определенном расстоянии между глазами можно рассчитать дистанцию фиксации, начиная с которой даже бесконечно удаленные объекты больше не воспринимаются стереоскопически на иной глубине, чем точка фиксации. Эта дистанция называется стереоскопическим пределом (e). Для него справедливо:

Например, при расстоянии между глазами b = 70 мм и остроте стереоскопического зрения δ 10 угловых секунд этот предел составляет 1444 м. В ▶ Табл. 1.6 приведены соотношения для отдельных дистанций. Рассчитанные значения при оптимальных условиях представления достаточно хорошо согласуются с эмпирически полученными данными [182].