При обработке материалов аэрофотосъемки, дешифрировании аэроснимков и аэротаксации лесов широко применяется стереоскопическое зрение. Оно значительно повышает точность измерений, поэтому кратко ознакомимся с основными его свойствами.
Чтобы лучше уяснить сущность стереоскопического зрения, рассмотрим устройство человеческого глаза. Глаз человека представляет собой шарообразное тело, состоящее из трех оболочек; склеры, сосудистой оболочки и сетчатки (рис. 53).
Склерой называется наружная твердая белковая оболочка. К ней прилегает сосудистая оболочка, переходящая в утолщенную и непрозрачную радужную оболочку, в которой размещается зрачок глаза. Он может изменять свой диаметр, являясь диафрагмой, регулирующей количество света, попадающего в глаз.
Расстояние между центрами зрачков глаза называется глазным базисом. Он у разных людей меняется от 58 до 72 мм. В среднем он равен 65 мм. За зрачком расположен хрусталик. Он представляет собой двояковыпуклую линзу и его можно рассматривать как объектив глаза, служащий для построения на сетчатке изображений наблюдаемых предметов. Чтобы изображения различно удаленных от нас предметов были резкими, форма хрусталика при помощи мышц изменяется, в связи с чем меняется и его фокусное расстояние (от 12 до 16 мм). Способность глаза изменять кривизну поверхностей хрусталика называется аккомодацией. Оболочка выстилает внутреннюю поверхность глаза и называется сетчаткой. Чувствительные элементы ее состоят из палочек и колбочек, являющихся окончаниями разветвлений глазного нерва и передающих свое раздражение через нервную систему в мозг наблюдателя.
Палочки и колбочки расположены на сетчатке неравномерно. Важный участок сетчатки - желтое пятно. Оно является местом наиболее ясного видения, расположено в середине сетчатки, против зрачка и несколько смещено от оси симметрии глаза. Желтое пятно состоит главным образом из колбочек.
Изображение предметов, которое дает хрусталик, строится в пределах желтого пятна. Наиболее чувствительной к свету частью желтого пятна является углубление, находящееся в желтом пятне. Оно называется центральной ямкой. Диаметр ее 0,4 мм. Прямая, проходящая через центральную ямку и центр хрусталика, называется зрительной осью глаза.
Для того чтобы нормальный глаз видел предметы без особого напряжения, расстояние до них должно быть около 250 мм. Оно называется расстоянием наилучшего зрения.
Зрение одним глазом называется монокулярным. Оно позволяет определить положение предмета в плоскости и обладает определенной разрешающей способностью. Разрешающей способностью (остротой) зрения называется минимальный угол, под которым глаз еще различает две точки раздельно. Разрешающая способность глаза порядка 30-40". Она зависит от особенностей глаза и условий наблюдений.
Глубина пространства ощущается при бинокулярном зрении (зрения двумя глазами). Оно обладает двумя замечательными свойствами. Первым его свойством является слияние в зрительном впечатлении двух изображений, получаемых на сетчатках глаз, в одно пространственное изображение.
Второе свойство - оценка глубины, т. е. удаленности наблюдаемых предметов. Только на больших расстояниях бинокулярное ощущение глубины пространства не отличается от монокулярного зрения. При переходе к более близким предметам оно превращается в стереоскопическое зрение, оставаясь бинокулярным. Следовательно, стереоскопическое зрение является частным случаем бинокулярного зрения, при котором наиболее отчетливо воспринимается глубина пространства, рельефность объектов местности и их пространственное расположение.
Рассмотрим некоторые свойства стереоскопического зрения.
При бинокулярном зрении наблюдатель устанавливает глаза так, что их зрительные оси пересекаются на том предмете, который мы рассматриваем. Точка пересечения зрительных осей называется точкой фиксации М (рис. 54), При фиксации внимания на какой-либо точке возникает поле ясной видимости. Оно ограничено размером центральных ямок глаз. В пределах поля ясной видимости возникает стереоскопическое зрение наибольшей отчетливости. При стереоскопическом зрении на сетчатке глаз изображения различно удаленных точек получаются на разных расстояниях от центров желтых пятен.
Разность этих расстояний называется физиологическим параллаксом
Чем дальше по глубине точка К отстоит от точки М, тем больше будет с.
Угол пересечения зрительных осей глаз называется углом конвергенции γс. Чем ближе от наблюдателя точка, тем угол γс больше и, наоборот, при удалении точки угол γс уменьшается. Предельно малая разность параллактических углов γс-γ"с (см. рис. 54), воспринимаемая наблюдателем, называется остротой стереоскопического зрения. Величина ее порядка 20-30" для отдельно взятых точек, а для вертикальных линий - 10-15".
Из равнобедренного треугольника MSS" следует, что br/2: L = tg γc/2, где L является удалением (расстоянием) точки М от глазного базиса.
Если угол γc/2 мал, то
где γc выражен в радианах.
Эта формула позволяет судить об удалении L предметов или объектов местности от наблюдателя.
При переходе от точки М к другой точке K (рис. 55) в поле ясной видимости и при соответствующем изменении параллактического угла γ"с, преобразуя формулу (42), получим
Формулы (42) и (43) являются основными формулами стереоскопического зрения.
Если принять γc = 30", bг = 65 мм, то из формулы (42) следует, что
В данном случае угол γc равен остроте стереоскопического зрения, поэтому Lг = 450 м является радиусом невооруженного стереоскопического зрения. При расстоянии больше 450 м наблюдатель не получает пространственного восприятия объектов и местность ему должна казаться плоской.
Радиус стереоскопического зрения можно увеличить путем увеличения базиса и остроты стереоскопического зрения. С этой целью применяются специальные приборы, у которых за счет введения зеркал или призм увеличивается базис, а за счет введения линз повышается острота стереоскопического зрения. Такого рода приборы называются стереоскопическими.
Стереоскопическое восприятие можно получить, не только рассматривая сами предметы местности, но и их перспективные изображения - аэроснимки.
Во время плановой аэросъемки каждый следующий аэроснимок на 60% перекрывает предыдущий аэроснимок.
Расположим смежные аэроснимки - стереопару перед глазами так, чтобы в поле зрения находились перекрывающиеся части и базис съемки был параллелен глазному базису (рис. 56).
Раздвигая эти аэроснимки вдоль линии базиса аэрофотосъемки на соответствующую величину и рассматривая одно и то же изображение в местах перекрытия левым и правым глазом, получим вместо двух одно пространственное изображение местности, дающее ясное представление о соотношении высоты между различными объектами. Стереоскопическое изображение заснятой местности называется стереоскопической моделью местности.
Стереоскопический эффект возникает потому, что разность продольных параллаксов Δр точек аэроснимков при рассматривании преобразуется в разность физиологических параллаксов.
Для получения стереоэффекта пользуются специальными приборами - стереоскопами. Стереоскоп позволяет одним глазом видеть одно изображение, другим - другое.
Если левый глаз видит левый аэроснимок, а правый - правый, то возникает прямой стереоэффект (горы изображаются горами, лощины - лощинами), рис, 56, а.
Если левый глаз видит правый аэроснимок, а правый-левый, возникает обратный стереоэффект (горы изображаются лощинами, а лощины - горами) - см. рис. 56,6, Если аэроснимки, подготовленные для прямого стереоэффекта, повернуть на 90°, то возникает нулевой стереоэффект. В этом случае все объекты будут казаться лежащими в одной плоскости (см. рис. 56,а).
Рассмотрим устройство зеркального стереоскопа. Он состоит из четырех зеркал, попарно параллельных между собой (рис. 57).
При работе с зеркальным стереоскопом лучи o1m1 и o2m2 которые от аэроснимка первоначально идут вертикально, после отражения пойдут горизонтально, затем от вторых зеркал опять пойдут вертикально и попадут в глаза наблюдателю.
Расстояние o1m1k1S1 = o2m2k2S2 = fc, где главное расстояние стереоскопа, измеряемое от центра зеркала по ходу луча до аэрофотоснимка.
Следует заметить, что при рассматривании аэрофотоснимков под стереоскопом получается мнимая модель (стереомодель), так как действительного пересечения лучей не происходит.
Увеличение видимого изображения на аэрофотоснимках, рассматриваемых под стереоскопом, равно отношению расстояния наилучшего зрения ρ0 к главному расстоянию стереоскопа Vc = ρ0/fc. У зеркального стереоскопа fс = 250, поэтому Vc = 1X.
Если между зеркалами установлены линзы, то fc замеряется от центра линзы по ходу главного луча до плоскости аэроснимка.
Для определения тон минимальном разности высот hmin (превышений точек), которые видим на аэроснимках, преобразуем вторую из основных формулу стереозрения ΔL = L2v/bг, в которой ΔL заменим hmin (или Δh), L - высотой фотографирования Н, bг - базисом фотографирования В.
Тогда получим
С учетом относительного увеличения стереоскопа формула для hmin примет следующий вид:
Но базис b в масштабе аэроснимка b = B f/H. Тогда hmin = H2fc/bH v, или hmin = Hfc/b v. По этой формуле определяется минимальная разность высоты объектов, оцениваемая с помощью стереоскопа.
При визуальной оценке высоты с помощью стереоскопа следует учесть, что имеет место различие в вертикальных и горизонтальных масштабах стереомодели, вследствие чего утрируются вертикальные размеры объектов местности и ее рельеф.
Для вывода формулы вертикального масштаба воспользуемся следующими формулами стереофотограмметрии:
формулой, применяемой для определения превышения объекта, наблюдаемого в стереоскоп hс,
Из этой формулы (47) следует:
Если учесть увеличение стереоскопом vс, то формула примет следующий вид:
Эта формула показывает, что вертикальный масштаб будет крупнее горизонтального во столько раз, во сколько f меньше ρ0 (250 мм) (полагая, что для 60%-кого продольного перекрытия аэроснимков формата 18x18 см b≈bг) и увеличивается пропорционально величине vc. Например, при аэрофотосъемке аэрофотоаппаратами с фокусным расстоянием 70 и 100 мм и при расстоянии в стереоскопе от глаза до аэроснимка ρ0=250 мм, видимый в стереоскоп рельеф окажется утрированным, т. е. вытянутым вверх в 3,5 и 2,5 раза по сравнению с действительным.
Изложенные выше свойства стереомодели необходимо внимательно учитывать при лесном дешифрировании аэроснимков и особенно при глазомерно-стереоскопическом способе измерения высоты деревьев и насаждений.
Стереоскопическое зрение служит самым надежным и чувствительным показателем способности к анализу пространственных соотношений . По мнению Е.М. Белостоцкого (1959), способность зрительного анализатора к правильной оценке третьего пространственного измерения, т.е. глубинного зрения, является одним из компонентов сложного процесса бинокулярного восприятия пространства .
Благодаря способности к слиянию изображений, падающих на идентичные или слегка диспаратные участки сетчаток обоих глаз (в пределах зоны Панума), человек получает возможность свободно ориентироваться в окружающем пространстве и оценивать его в трех измерениях.
Вследствие того, что оба глаза расположены во фронтальной плоскости и на некотором расстоянии друг от друга, на сетчатки обоих глаз ложатся не вполне одинаковые, несколько смещенные изображения объекта фиксации.
Указанное смещение, или так называемая поперечная диспарация, является основным условием для стереоскопического (глубинного) восприятие объектов внешнего мира или первичным фактором восприятия глубины. При этом между стереоскопическим и глубинным зрением имеются различия. Стереоскопическое зрение может быть воспроизведено только в искусственных условиях на стереоскопических приборах. Оно осуществляется лишь при двух открытых глазах, тогда как глубинное зрение, т.е. способность к оценке третьего пространственного измерения в естественных условиях, может иметь место как при бинокулярном, так и при монокулярном зрении .
Наименьшая воспринимаемая разница в относительной удаленности двух объектов друг от друга называется остротой, или порогом глубинного зрения. Определение остроты или порога глубинного зрения дает возможность судить о наличии или отсутствии у данного испытуемого способности к восприятию глубины и дать ей количественную оценку (в углах диспарации или в углах бинокулярного параллакса).
Стереовосприятию способствуют и вторичные факторы оценки глубины, которые действуют и при монолатеральном зрении: распределение светотеней, относительные размеры предметов, линейная перспектива и др. факторы, которые помогают в оценке третьего пространственного измерения. Имеются данные о том, что стереоскопический эффект сохраняется на дистанции 0,1-100 м . Для нормального глубинного зрения необходимы: высокая острота зрения каждого глаза, правильное строение обоих глаз, отсутствие грубых нарушений в функции глазодвигательного аппарата.
В клинической практике используются специальные методы исследования стереоскопического зрения. Одни из методов основаны на использовании реальной глубинной разности с различным расположением тест-объектов по глубине: например, глубинно-глазомерный аппарат Литинского (1940), трехпалочковые устройства различных конструкций . Другие методы основаны на создании искусственной поперечной (горизонтальной) диспарации, которую обеспечивают смещением левого и правого изображения тест-объекта при предъявлении парных картинок (например, в линзовом стереоскопе), или демонстрацией на экране дисплея диспаратных изображений, которые рассматривают через цветовые, поляроидные или жидкокристаллические очки, позволяющие разделять поля зрения правого и левого глаза.
Frubise и Jeansch установили, что с увеличением расстояния, с которого ведется нaблюдение, поперечная диспарция определяется лучше. Они выявили, что у одного и того же исследуемого при наблюдении с расстояния 26 м порог глубины составляет 3,2", а при наблюдении с расстояния 6 м — 5,5" (цит. по: Заксенвегер Р., 1963) .
Adams W.E. с соавт. проводил исследование стереозрения с помощью теста FD2 у детей в возрасте от 3 до 6 лет и установил, что при расположении тест-объекта на расстоянии 3 м порог стереозрения составил 92", а на расстоянии 6 м — 29,6". Таким образом, они утверждают, что острота стереозрения вдаль намного лучше, чем вблизи .
Garnham L. и Sloper J.J. исследовали остроту стереозрения с использованием четырех тестов — TNO, Titmus, Frisby (для близи), Frisby-Davis (для дали) — у 60 здоровых субъектов в возрасте 17-83 лет .
В TNO-тесте используются случайные точки, разделение полей зрения двух глаз осуществляется с помощью красно-зеленых очков, в Titmus-тесте — черные круги и поляроидные очки, в Frisby-тесте — реальные предметы. Исследование стереоскопического и глубинного зрения с помощью данных тестов проводится вблизи. Для дали используют Frisby-Davis-тест с реальными предметами, угловые размеры которых соответствуют угловым величинам предметов для близи.
На рисунке представлены величины остроты стереозрения при использовании различных тестов по Garnham L. и Sloper J.J. . На рисунке видно, что имеются существенные отличия в остроте стереозрения у лиц разного возраста, а также при применении разных тестов. Так, при обследовании лиц 17-29 лет острота стереозрения по гистограмме А составляла 15-240", по гистограмме В — 40-60" и по гистограмме С — 20-55". Для дали острота стереозрения у них составила 4-20", т.е. наиболее высокая острота стереозрения выявляется при использовании реальных предметов, и при зрении вдаль она выше, чем при зрении вблизи. Аналогичная тенденция отмечена и в других возрастных группах.
Колосова С.А. определяла остроту глубинного зрения у лиц, отобранных в отряд космонавтов, и установила, что средние пороги глубинного зрения при освещенности фона 700 лк на расстоянии 30 см равны 10,8", на расстоянии 5 м — 4,4", на расстоянии 10 м — 2,1", а у некоторых испытуемых порог различения глубины был ниже 1". По мере накопления профессионального опыта острота глубинного зрения увеличивается, а при повышении интенсивности фонового освещения до максимальных величин — снижается .
Таким образом, острота стереозрения в значительной степени зависит от используемых тестов и расстояния до них, интенсивности фонового освещения, возраста пациентов, степени их тренированности, состояния их зрительных функций, способа обработки полученных данных и других факторов .
Мнения исследователей о возрастной норме порогов стереозрения у детей разделились: одни считают, что дети достигают уровня «взрослой» нормы к 7 годам, а другие отмечают улучшение показателей к 11-12 годам .
Высокую точность измерения стереоскопического зрения до 1" обеспечивает компьютерная программа «Стереопсис» . В качестве тест-объектов в ней используются стереопары, состоящие из расположенных одна над другой вертикальных синусоидальных решеток с одинаковой пространственной частотой (ПЧ) и различной диспаратностью, демонстрируемые на экране монитора.
При этом измерение порогов стереоскопического зрения можно осуществлять в широком диапазоне пространственной частоты от 0,35 до 32 цикл/град. При измерении порога стереозрения разделение полей зрения осуществляется с помощью очков с цветными (красно-зелеными) фильтрами. Для каждой из исследуемых частот порог стереозрения определяют как минимальную разницу диспаратностей верхней и нижней половины стереопары, при которой пациент еще различает их взаимное расположение по глубине.
Васильева Н.Н., Рожкова Г.И., Белозеров А.Е. исследовали остроту стереозрения по программе «Стереопсис» у 178 школьников в возрасте от 7 до 17 лет с расстояния 2,27 м. Во всех возрастных группах наименьшие пороги были зарегистрированы на частотах 1,0-2,0 цикл/град. В возрастной группе 7-10 лет оказалось 12% детей с порогами от 4 до 8"; в возрастной группе 11-14 лет — 42% с порогами 1-8"; в возрастной группе 15-17 лет — 49% с порогами 3-8" .
По мнению Рожковой Г.И. (1992) в восприятие и анализ стимулов могут вносить вклад, как минимум, две подсистемы бинокулярного зрения — чисто бинокулярная и постмонокулярная. При использовании случайно-точечного изображения работает только бинокулярная подсистема зрения, при использовании пространственно-частотной стереовизометрии — бинокулярная и постмонокулярная подсистемы .
В нашей работе для исследования стереоскопического зрения использовалась компьютерная программа «Стереопсис» . Исследование остроты стереозрения на расстояниях 5; 2,5; 1; 0,5; 0,33 м от объекта проводили при низких пространственных частотах наблюдаемой решетки (0,7-1,0 цикл/град). Исходная величина диспарации для 2,25 м составляла 1,8", при применении геометрических расчетов становится ясным, что для расстояния 5 м заданная диспаратность будет соответствовать 0,8", при приближении на расстояние 1 м — она составит 4", на расстоянии 0,5 м — 8", а на 0,33 м — 12,2". Если пациент видит на разных дистанциях минимальную заданную диспаратность, то по мере приближения к экрану показатели остроты стереозрения будут снижаться.
При сравнении полученных нами данных для расстояния 2,5 м (при эмметропии — 2,1±0,1", при гиперметропии — 1,6±0,2", при миопии — 5,3±0,3") мы не нашли большого разногласия с данными, полученными Васильевой Н.Н. с соавт. , которые использовали программу «Стереопсис»: чуть менее чем в половине случаев пороги стереозрения для расстояния 2,27 м у детей 11-14 лет составляли 1-8". При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что они обследовали детей с очками, которые у них были, а не с полной коррекцией, устраняющей аметропию, а некоторые дети, как отмечают сами авторы, вовсе не пользовались коррекцией, стесняясь носить очки. В нашем случае мы отбирали детей только со слабой и средней степенью аметропии, без астигматизма, и при исследовании стереозрения полностью корригировали аметропию. Поэтому определенные различия в результатах могут наблюдаться. Сравнивать полученные пороги стереозрения с результатами других методов, основанных на использовании принципиально отличающихся от применяемых нами тестов, было бы некорректно. Оценка влияния расстояния на остроту стереоскопического зрения, несомненно, зависит от чувствительности используемой методики.
Заключение
Анализ литературных данных подтверждает известный факт зависимости бинокулярного, стереоскопического и глубинного зрения от применяемых методов, условий исследования, характера и степени гаплоскопического эффекта использованных тест-объектов.
Полученные нами данные, опубликованные в журнале «Офтальмохирургия» (2012, № 1, с. 13-19) в статье «Состояние стереоскопического зрения у детей с различными видами рефракции», мы не представляем критериями порогов стереозрения у детей; их следует расценивать как пороги стереоскопического зрения, определенные с помощью компьютерной программы «Стереопсис», адаптированной для различных дистанций исследования, при одинаковой угловой величине объектов, соответствующих пространственной частоте 0,7-1,0 цикл/град, у детей 10-15 лет с эмметропией и корригированными аметропиями слабой и средней степени.
Мы выражаем глубокую благодарность профессору А.А. Шпаку, проявившему интерес к нашей работе, что лишний раз указывает на актуальность данной проблемы и необходимость дальнейшего изучения и разработки методов исследования такой сложной функции, как стереоскопическое зрение.
Что такое бинокулярное зрение? Бинокулярным зрением называют способность четко видеть изображение сразу двумя глазами. Две картинки, получаемые обоими глазами, формируются в одно объемное изображение в коре мозга головы.
Бинокулярное зрение или стереоскопическое зрение позволяет видеть объемные черты, проверять расстояние между объектами. Такой тип зрения является обязательным для многих профессий – водителей, летчиков, моряков, охотников.
Кроме бинокулярного зрения существует еще и монокулярное, это зрение только одним глазом, мозг головы выбирает только одну картинку для восприятия и блокирует вторую. Такой тип зрения позволяет определить параметры объекта – его форму, ширину и высоту, однако не дает сведений о расположении предметов в пространстве.
Хотя монокулярное зрение дает неплохие результаты в целом, бинокулярное имеет весомые преимущества – остроту зрения, объемные предметы, прекрасный глазомер.
Механизм и условия
Основным механизмом бинокулярного зрения является фузионный рефлекс, то есть способность к слиянию двух изображений в одну стереоскопическую картину в коре головного мозга. Для того чтобы картинки стали одним целым, изображения, полученные от обеих сетчаток, должны иметь равные форматы – форму и величину, кроме этого, они должны попадать на идентичные корреспондирующие точки сетчатки.
Каждая точка поверхности одной сетчатки располагает своей корреспондирующей точкой на сетчатке другого глаза. Неидентичные точки – это диспаратные или несимметрические участки. Когда изображение попадает на диспаратные точки, слияние не произойдет, напротив, возникнет двоение картины.
Какие нужны условия для нормального бинокулярного зрения:
- способность к фузии – бифовеальому слиянию;
- согласованность в работе глазодвигательных мышц, позволяющая обеспечить параллельное положение глазных яблок при взоре вдаль и соответствующее сведение зрительных осей при взоре вблизи, совместная работа помогает получить правильные движения глаз в направлении рассматриваемого предмета;
- расположение глазных яблок в одной горизонтальной и фронтальной плоскости;
- острота зрения обоих органов зрения не менее 0,3-0,4;
- получение изображений равных по величине на сетчатках обоих глаз;
- прозрачность роговой оболочки, стекловидного тела, хрусталика;
- отсутствие патологических изменений сетчатки глаза, зрительного нерва и других отделов органа зрения, а также подкорковых центров и коры головного мозга.
Как определить
Для определения наличия бинокулярного зрения воспользуйтесь одним или несколькими способами, которые приведены ниже:
- «Дыра в ладони» или метод Соколова – приставьте к глазу трубку (можно использовать свернутый лист бумаги) и посмотрите вдаль. Затем со стороны другого глаза приставьте ладонь. При нормальном бинокулярном зрении у человека создастся впечатление, что в центре ладони есть отверстие, которое и позволяет видеть, а на самом деле изображение просматривается через трубку.
- Способ Кальфа или проба с промахами – возьмите две спицы для вязания или 2 карандаша, их концы обязательно должны быть острыми. Держите одну спицу вертикально перед собой, а другую в горизонтальном положении. Затем соедините спицы (карандаши) концами. Если у вас бинокулярное зрение, вы легко справитесь с заданием, если зрение монокулярное, вы промахнетесь с соединением.
- Проба чтения с карандашом – читая книгу, поместите в нескольких сантиметрах от носа карандаш, который закроет часть текста. При бинокулярном зрении вы все равно сможете прочесть его, так как в мозге головы происходит наложение изображений от обоих глаз без смены положения головы;
- Четырехточечный цветотест – в основе подобного теста лежит разделение полей зрения двух глаз, достигнуть которое возможно, используя цветные очки – фильтры. Поставьте перед собой два зеленых, один красный и один белый предметы. Наденьте очки с зелеными и красными стеклами. При бинокулярном зрении вы увидите зеленые и красный объекты, а белый окрасится в зелено-красный цвет. При монокулярном зрении белый объект окрасится в цвет линзы ведущего глаза.
Бинокулярное зрение можно развить в любом возрасте. Однако такой тип зрения не возможен при косоглазии, так как в этом случае происходит отклонение одного глаза в сторону, что не дает сходиться зрительным осям.
Важные факты о развитии косоглазия у детей
Косоглазие – такое состояние глаз, при коем зрительные оси не сходятся на рассматриваемом предмете. Внешне это проявляется тем, что глаз отклоняется в ту или иную сторону (направо или влево, более редко наверх или вниз, встречаются и разные сочетанные варианты).
Если глаз приведен к носу, косоглазие называют сходящимся (встречается чаще), а если к виску – расходящимся. Косить может 1 глаз или оба. Чаще всего родители обращаются к детскому офтальмологу, заметив, что глаза ребенка глядят «неправильно».
Косоглазие – не только проблема внешнего вида. Эффект косоглазия – следствие нарушений восприятий и проведения зрительной информации по всей зрительной системе ребенка. При косоглазии понижается острота зрения, нарушаются связи м/у правым и левым глазом, и правильный баланс м/у мышцами, которые двигают глаза в различные стороны. За исключением этого, нарушается способность к объемному зрительному восприятию.
Косоглазие может оказаться врожденным, однако чаще оно появляется в раннем детстве. Если болезнь проявилась до 1 г., то ее называют рано приобретенной. Вероятно возникновение патологии и в 6 лет. Однако чаще косоглазие развивается в возрасте от 1 до 3 лет.
При рождении ребенок еще не может смотреть «2-мя глазами», способность к бинокулярному зрению формируется постепенно до 4 лет. При этом каждое отклонение зрительной оси от точки иммобилизации требуется квалифицировать как косоглазие и ни при каких обстоятельствах не рассматривать как вариант нормы. Это касается даже подобных, кажется, косметически мало выраженных случаев, как косоглазие с малым углом и непостоянное косоглазие.
Чаще всего косоглазие развивается у детей с дальнозоркостью – когда малыш плохо видит предметы, находящиеся близко. Косоглазие тоже может развиваться у детей с астигматизмом. При астигматизме отдельные участки изображения могут фокусироваться на сетчатке, иные – за или перед ней (бывают и более сложные случаи).
В итоге человек видит искаженное изображение. Представление об этом возможно получить, если поглядеть на свое отражение в овальной чайной ложке. Такое же искаженное изображение формируется при астигматизме на сетчатке глаза. Однако впрочем сама картинка при астигматизме может оказаться неотчетливой и размытой, человек как правило не осознает этого искажения, так как головной ЦНС «исправляет» его восприятие.
Косоглазие может встречаться и при близорукости — когда ребенок плохо видит предметы, размещенные вдалеке. При косоглазии на всегда косящем глазу постепенно случается понижение остроты зрения – амблиопия. Это осложнение связано с тем, что зрительная система, во избежание хаоса, блокирует передачу в ЦНС изображения предмета, который воспринимает косящий глаз. Такое положение приводит к еще большему отклонению этого глаза, т.е. косоглазие усиливается.
Процесс утраты зрения зависит от возраста появления болезни. Если это случилось в раннем детстве, в I г. жизни, то снижение остроты зрения бывает весьма и весьма быстрым.
Причинами появления косоглазия могут быть:
- наследственная склонность, когда заболевание есть у ближайших родственников (родители, дяди, тети и др.);
- наличие какого-либо оптического дефекта (расфокусировки) органа зрения ребенка, к примеру при дальнозоркости у детей;
- разные отравлении (отравления) плода в период беременности;
- тяжелые инфекционные заболевания ребенка (к примеру скарлатина, свинка и др.);
- неврологические патологии.
К тому же, толчком к возникновению косоглазия (на фоне предпосылок) могут послужить высокая температура (свыше 38°С), психическая или физическая повреждение.
Лечение косоглазия у детей
Есть более 20 разных типов косоглазия. Внешне все они проявляются отклонением зрительной оси от точки иммобилизации, однако по собственным причинным факторам и механизму развития, и по глубине нарушений весьма друг от друга отличаются.
Любой тип косоглазия требует индивидуального подхода. К несчастью, даже из медицинских работников распространено предположение, что до 6-летнего возраста ребенку с косоглазием ничего делать не требуется и все само пройдет.
Это величайшее заблуждение. Каждое отклонение глаза в любом возрасте нужно считать началом патологии. Если не предпринимать никаких мер, может случиться потеря остроты зрения, и тогда лечение потребует всерьез более сил и времени, а в некоторых ситуациях перемены становятся необратимыми.
Время от времени косоглазие бывает мнимым: из-за широкой переносицы младенца родители подозревают наличие этого дефекта зрения, а его в действительности нет — лишь только иллюзия. У новорожденных глаза посажены весьма близко, а переносица, в связи с особенностью их лицевого скелета, широкая.
По мере образования лицевого скелета расстояние м/у глазами растет, а ширина переносицы уменьшается. Именно тогда все на самом деле с возрастом проходит и исправлять ничего не требуется, однако определить, мнимое это косоглазие или настоящее, может лишь доктор.
Каждое подозрение на отклонение от нормы должно насторожить родителей и подвигнуть к скорейшему посещению детского офтальмолога. Сроки профилактического посещения офтальмолога на первом г. жизни ребенка.
I осмотр желателен тут же после родов. Нужно заявить, что в роддомах не проводится осмотр офтальмологом всех малышей без исключения. Неонатолог роддома или участковый педиатр могут отнести малыша в группу опасноти, тогда ему назначат консультацию окулиста уже в роддоме или немедленно после выписки.
К группе опасноти относятся дети с отягощенной наследственностью по заболеваниям глаз (если у родителей таковые есть), недоношенные новорожденные, дети, родившиеся при патологических родах, и дети, родители которых имеют вредные привычки (алкогольная зависимость, курение). Дальше осмотр офтальмолога необходим малышу в возрасте 2-х месяцев, в полгода и в возрасте одного г.
В эти сроки к окулисту направляют всех детей. Специалист обнаружит отсутствие или наличие у ребенка дальнозоркости (близорукости), остроту и характер зрения, угол косоглазия и при потребности направит на консультацию к иным экспертам, к примеру к невропатологу. Лишь после тщательного обследования может оказаться начато комплексное лечение косоглазия, включающее консервативную терапию и хирургическое лечение.
К консервативной части лечения относят методы, направленные на увеличение остроты зрения. При наличии дальнозоркости или близорукости, по показаниям, ребенку необходимы очки. Время от времени они целиком исправляют косоглазие. Хотя одного ношения очков недостаточно. Весьма важно научить ребенка объединять изображения с правого и левого глаза в 1 образ.
Достигается это при помощи комплекса лечебных мероприятий, проводимых курсами несколько раз в г.. Лечение консервативное и проходит в игровой форме. За исключением этого, используется способ окклюзии – закрытие повязкой здорового глаза на протяжении определенного времени ежедневно, для того чтоб ребенок приучался более полагаться на слабый глаз.
Нужно особенно подчеркнуть, что удача лечения косоглазия зависит от верно подобранной индивидуальной тактики лечения. Комплекс лечения нередко предполагает использование как консервативного, так и, в большей части случаев, хирургического пособия. При этом к процедуры не требуется относиться как к альтернативе консервативному лечению.
Хирургия – 1 из этапов лечения, место и время которого зависят от типа косоглазия и глубины поражения зрительной системы.
До хирургического лечения и после нужно проводить консервативные терапевтические мероприятия, направленные на увеличение остроты зрения, для восстановления связи м/у глазами и стереоскопического объемного зрительного восприятия – достигается при помощи специальных упражнений.
Используют методики, позволяющие увеличить функциональное положение зрительной части коры головного ЦНС, заставить зрительные клетки коры трудиться в нормальном режиме и этим обеспечивать четкое и правильное зрительное восприятие.
Эти методики носят стимулирующий характер. Занятия проводятся на специальных приборах в амбулаторных условиях курсами по 2-3 нед. несколько раз в г.. В процессе лечения на определенном этапе, при наличии высокой остроты зрения, восстановлении способности к слиянию 2-х образов с левого и правого глаза в единый зрительный образ, при наличии отклонения глаза, проводится хирургическое вмешательство на мышцах глаза. Процедура направлена на восстановление правильного баланса м/у мышцами, приводящими в движенье глазные яблоки (глазодвигательные мышцы).
Важно понимать, что процедура не заменяет терапевтические методики, а решает конкретную задачу, которую нереально решить консервативно. Для решения вопроса о сроках проведения хирургического вмешательства имеет значение наличие у больного достаточной остроты зрения. Чем ранее поставить глаза в симметричное состояние при прямом взоре, тем лучше. Специальных ограничений по возрасту нет.
При врожденном косоглазии важно закончить хирургический этап не потом 3 лет, при приобретенном – в зависимости от сроков достижения на консервативном этапе лечения хорошей остроты зрения и восстановления потенциальной способности к слиянию изображений с 2-х глаз в единый зрительный образ. Тактика хирургического лечения разрабатывается в зависимости от типа косоглазия.
С позиции хирургии лечение постоянной формы косоглазия с огромной величиной угла косоглазия, когда глаз отклонен серьезно, не представляет огромной трудности. Эффект этих операций очевиден для больного. А для хирургов с определенной квалификацией не будет составлять усилий. Тяжело оперировать косоглазие с непостоянными и малыми углами.
Сейчас разработаны технологии проведения разреза без использования режущего конструкции (ножницы, скальпель, лазерные лучи). Ткани не рассекаются, а как бы раздвигаются высокочастотным потоком радиоволн, обеспечивая бескровное обнажение операционного поля.
Техника операций при косоглазии микрохирургическая, применяется общее обезболивание со специфическим наркозом, позволяющим целиком расслабить глазодвигательные мышцы. В зависимости от объема операции длительность ее составляет от 20 мин. прежде 1,5 часов.
Ребенок выписывается домой на II день после операции. При отсутствии вертикального составляющая (когда глаз не смещен наверх или вниз), обычно, делается 1 или 2 операции на одном и II-м глазе, в зависимости от размеров глазного яблока и типа косоглазия.
Чем ранее достигают симметричного положения глаза, тем благоприятнее перспектива излечения. К школе ребенок с косоглазием должен быть в максимальной степени реабилитирован. Если заниматься проблемой косоглазия комплексно, то излечение случается в 97 процентов случаев.
Благодаря своевременно вылеченному заболеванию ребенок может нормально учиться, избавиться от психологических сложностей из-за дефектов зрения, заниматься впоследствии любимым делом.
-->
Зрение жизненно важно для большинства живых организмов. Оно помогает правильно ориентироваться и реагировать на окружающую обстановку. Именно глаза передают в мозг около 90 процентов информации. Но вот строение и размещение глаз у различных представителей живого мира отличается.
Какое зрение бывает
Выделяют следующие типы зрения:
- панорамное (монокулярное);
- стереоскопическое (бинокулярное).
При окружающий мир воспринимается, как правило, одним глазом. Такой характерен в основном для птиц и травоядных животных. Данная особенность позволяет вовремя заметить и отреагировать на надвигающуюся опасность.
Стереоскопическое зрение уступает панорамному меньшей обзорностью. Но оно имеет и ряд преимуществ, одним из которых является трехмерное изображение.
стереоскопического зрения
Стереоскопическое зрение - способность видеть окружающий мир двумя глазами. Другими словами, общая картина складывается из слияния картинок, поступающих в головной мозг от каждого глаза одновременно.
При помощи такого типа зрения можно правильно оценить не только расстояние до видимого объекта, но и его приблизительные размеры и форму.
Помимо этого, стереоскопическое зрение имеет еще одно значительное преимущество - способность видеть сквозь предметы. Так, если перед глазами поместить, например, авторучку в вертикальном положении и попеременно смотреть каждым глазом, то определенная область и в первом, и во втором случае будет закрыта. Но если смотреть двумя глазами одновременно, то ручка прекращает быть помехой. Но такая способность «смотреть сквозь предметы» утрачивает свою силу при условии, когда ширина такого предмета больше, чем расстояние между глазами.
Особенность данного типа зрения у различных представителей земного шара представлена ниже.
Особенности у насекомых
Их зрение имеет уникальную насекомых внешне напоминают мозаику (например, глаза осы). Причем количество этих мозаик (фасеток) у разных представителей данного представителя живого мира отличается и колеблется от 6 до 30 000. Каждая фасетка воспринимает лишь часть информации, но суммарно они предоставляют полную картину окружающего мира.
И цветовую гамму насекомые воспринимают не так, как люди. К примеру, красный цветок, который видит человек, глаза осы воспринимают как черный.
Птицы
Стереоскопическое зрение у птиц - это, скорее, исключение, чем правило. Дело в том, что у большинства птиц глаза расположены по бокам, что обеспечивает более широкий угол обзора.
Данный тип зрения присущ в основном хищным птицам. Это помогает им правильно рассчитать расстояние до движущейся добычи.
Но вот обзорность у птиц значительно меньше, чем, например, у людей. Если человек способен видеть на 150°, то птицы лишь от 10° (воробьи и снегири) до 60° (совы и козодои).
Но не стоит торопиться, утверждая, что пернатые представители живого мира обделены способностью полноценно видеть. Вовсе нет. Дело в том, что у них есть другие уникальные возможности.
Например, у сов глаза расположены ближе к клюву. При этом, как уже отмечалось, их угол обзора составляет лишь 60°. Поэтому совы способны видеть только то, что находится непосредственно перед ними, а не обстановку сбоку и сзади. У этих птиц есть еще одна отличительная особенность - их глаза неподвижны. Но при этом они наделены другой уникальной способностью. Благодаря строению своего способны вертеть головой на 270°.
Рыбы
Как известно, у абсолютного большинства видов рыб глаза расположены по обе стороны головы. Им свойственно монокулярное зрение. Исключением являются хищные рыбы, особенно молотоголовые акулы. В течение многих столетий людей интересовал вопрос о том, зачем этой рыбе такая форма головы. Возможную разгадку нашли американские ученые. Они выдвинули версию, что рыба-молот видит трехмерное изображение, т.е. она наделена стереоскопическим зрением.
Для подтверждения своей теории ученые провели эксперимент. Для этого на головах нескольких видов акул были размещены датчики, при помощи которых измерялась активность деятельности при воздействии яркого света. Затем испытуемых поместили в аквариум. В результате этого опыта и стало известно, что рыба-молот наделена стереоскопическим зрением. Причем точность определения расстояния до объекта тем точнее, чем больше расстояние между глазами этого вида акулы.
Помимо этого, стало известно, что глаза рыбы-молота вращаются, что позволяет ей в полном объеме видеть окружающую обстановку. Это дает ей значительное преимущество перед другими хищниками.
Животные
Животные в зависимости от вида и места обитания наделены как монокулярным, так и стереоскопическим зрением. Например, травоядные, которые живут на открытых пространствах, для сохранности своей жизни и быстрого реагирования на надвигающуюся опасность должны видеть как можно большее пространство вокруг себя. Поэтому они наделены монокулярным зрением.
Стереоскопическое зрение у животных характерно для хищников и обитателей лесов и джунглей. Первым оно помогает правильно рассчитать расстояние до своей жертвы. Вторым такое зрение позволяет лучше фокусировать взгляд среди множества препятствий.
Так, например, волкам такой тип зрения помогает при длительном преследовании добычи. Кошкам - при молниеносной атаке. Кстати, именно у кошек благодаря параллельно расположенным зрительным осям угол обзора достигает 120°. А вот у некоторых пород собак развито и монокулярное, и стереоскопическое зрение. Их глаза расположены по бокам. Поэтому, чтобы рассмотреть предмет на большом расстоянии, они используют фронтальное стереоскопическое зрение. А для обзора близкорасположенных объектов собаки вынуждены поворачивать голову.
Обитателям верхушек деревьев (приматы, белки и др.) стереоскопическое зрение помогает в поисках еды и при расчете траектории прыжка.
Люди
Стереоскопическое зрение у человека развито не с самого появления на свет. При рождении младенцы не могут фокусировать взгляд на определенном предмете. у них начинает формироваться лишь на 2 месяце жизни. Однако в полном объеме дети начинают правильно ориентироваться в пространстве лишь тогда, когда начинают ползать и ходить.
Несмотря на кажущуюся идентичность, глаза человека отличаются. Один из них ведущий, другой - ведомый. Для распознания достаточно провести эксперимент. Расположить лист с небольшим отверстием на расстоянии около 30 см и посмотреть сквозь него на отдаленный предмет. Затем попеременно проделать то же самое, прикрывая то левый, то правый глаз. Положение головы при этом должно оставаться постоянным. Тот глаз, для которого изображение не поменяет положение, и будет ведущим. Такое определение важно для фотографов, видеооператоров, охотников и некоторых других профессий.
Роль бинокулярного зрения для человека
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.
Формы, размеров и расстояния до предмета, например благодаря бинокулярному зрению (количество глаз может быть и больше 2-х, как например у ос - два сложных глаза и три простых глаза (глазка), скорпионов - 3-6 пар глаз) или другим типам зрения.
Функции органов зрения
Функции органов зрения включают в себя:
- центральное или предметное зрение
- стереоскопическое зрение
- периферическое зрение
- цветоощущение
- светоощущение
Бинокулярное зрение
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Стереоскопическое зрение" в других словарях:
Пространственное (объёмное) зрение … Физическая энциклопедия
Стереоскопическое зрение - Перцептуальное восприятие трехмерных объектов, благодаря сочетанию двух точек обзора (глаза) и наличию зрительных каналов, передающих информацию в головной мозг. Психология. А Я. Словарь справочник / Пер. с англ. К. С. Ткаченко. М.: ФАИР ПРЕСС.… … Большая психологическая энциклопедия
стереоскопическое зрение - erdvinis regėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. stereoscopic vision vok. räumliches Sehen, n; stereoskopisches Sehen, n; Tiefensehen, n rus. пространственное зрение, n; стереоскопическое зрение, n pranc. vision stéréoscopique, f … Fizikos terminų žodynas
СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ЗРЕНИЕ - См. зрение, стереоскопическое … Толковый словарь по психологии
Глобальное стереоскопическое зрение - Процесс, лежащий в основе восприятия стереограмм, образованных случайными конфигурациями точек, требующий полного, или глобального, сравнения диспарантных элементов, общих для обеих половин стереопары … Психология ощущений: глоссарий
Проводящие пути зрительного анализатора 1 Левая половина зрительного поля, 2 Правая половина зрительного поля, 3 Глаз, 4 Сетчатка, 5 Зрительные нервы, 6 Глазодвигательный нерв, 7 Хиазма, 8 Зрительный тракт, 9 Латеральное коленчатое тело, 10… … Википедия
Основная статья: Зрительная система Оптическая иллюзия: соломинка кажется сломанной … Википедия
Пространственное изображение, к рое при рассматривании представляется зрительно объёмным (трёхмерным), передающим форму изображённых объектов, характер их поверхности (блеск, фактуру), взаимное расположение в пространстве и др. внеш. признаки.… … Физическая энциклопедия
I Зрение (visio, visus) физиологический процесс восприятия величины, формы и цвета предметов, а также их взаимного расположения и расстояния между ними; источником зрительного восприятия является свет, излучаемый или отражаемый от предметов… … Медицинская энциклопедия
Способность одновременно четко видеть изображение предмета обоими глазами; в этом случае человек видит одно изображение предмета, на который он смотрит. Бинокулярное зрение не является врожденным, а развивается в первые несколько месяцев жизни.… … Медицинские термины