Можно ли создать оптическую иллюзию бесконечной дали?

[Nessen8]

Как известно, близорукость развивается от частого смотрения на близлежащие предметы, например на экран компьютера. Ну, а если смотреть на что либо из окошка многоэтажки, то близорукость надо полагать не разовьется. Между тем, а как глаза и мозг вообще распознают разницу между близкими и дальними предметами? Можно ли к примеру, создать оптическую иллюзию на картине или компьютере, что человек смотрит в дальнюю даль?

[venco]

Nessen8 в сообщении #1016621 писал(а):

Как известно, близорукость развивается от частого смотрения на близлежащие предметы

Как известно, большинство фактов, начинающихся со слов "как известно" фактами не являются.
Точная причина близорукости неизвестна - их может быть и несколько, но есть корелляция по близорукости между родителями и детьми, что указывает на возможные генетические причины.

Nessen8 в сообщении #1016621 писал(а):

Между тем, а как глаза и мозг вообще распознают разницу между близкими и дальними предметами?

Мозг учитывает несколько источников информации для определения расстояния:
параллакс изображения в правом и левом глазах;
угловой размер предметов знакомого размера, или относительно других предметов;
угловая скорость движения изображения предмета относительно других предметов;
перекрытие изображений разных предметов;
возможно, что-то ещё.
Уровень аккомодации хрусталика выбирается так, чтобы получить наиболее чёткое изображение предмета, на котором сконцентрировано внимание. Для этого используется вычисленное расстояние, но это не обязательно.

Nessen8 в сообщении #1016621 писал(а):

Можно ли к примеру, создать оптическую иллюзию на картине или компьютере, что человек смотрит в дальнюю даль?

Можно, проще всего параллаксом, как в стерео фильмах.

[Munin]

venco в сообщении #1016622 писал(а):

Уровень аккомодации хрусталика выбирается так, чтобы получить наиболее чёткое изображение предмета, на котором сконцентрировано внимание. Для этого используется вычисленное расстояние, но это не обязательно.

Собственно, для этого достаточно определять резкость предмета, и управлять хрусталиком, так чтобы найти максимум.

[aa_dav]

В 3D-проекторах/мониторах/телевизорах с этим кстати связан один еле заметный дискомфорт, к которому, впрочем можно привыкнуть.
Стереоскопия например выдаёт картинку дали, и хрусталик пытается перефокусироваться, а... не выходит. Физическая картинка находится в паре метров, попытки перефокусировки приводят только к деградации резкости. И вообще странно на комплексных сценах - смотришь на близкий объект, а даль не теряет резкости.
Зрительная система немного недоумевает. =)

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Физика» в форум «Биология и Медицина»
Причина переноса: пожалуй, тут это более уместно.

[ArtDen]

Nessen8
Для неподвижного изображения можно использовать голограмму. Подвижные голограммы делать ещё не научились, но возможно в будущем научатся.

[guryev]

Nessen8 в сообщении #1016621 писал(а):

Можно ли к примеру, создать оптическую иллюзию на картине или компьютере, что человек смотрит в дальнюю даль?

Это делается не на изображении, а с помощью оптики - очки, увеличительные стёкла.

Одно время даже пытались делать очки, которые полностью имитировали увеличенное расстояние до предмета (и по аккомодации хрусталика, и по бинокулярному зрению). Хотя утомляемость глаз при работе в этих очках, вроде бы, снижалась, по какой-то причине эта затея была заброшена. Возможно, из-за того, что глаз нуждается именно в регулярной смене аккомодации, а очки просто меняли "всегда близко" на "всегда далеко".

[Cos(x-pi/2)]

Nessen8 в сообщении #1016621 писал(а):

как глаза и мозг вообще распознают разницу между близкими и дальними предметами? Можно ли к примеру, создать оптическую иллюзию на картине или компьютере, что человек смотрит в дальнюю даль?

А ещё, плюс к сказанному выше, ответ можно получить, разобравшись в стереограммах - это картинки, способные обмануть наши глаза и мозг, создать ощущение "дали".

Вот для примера самодельная, нарисованная в "Paint" стереограммка (если браузер искажает её размер (должно быть 800x598 пикселей), то лучше её скачать. Для тех, кто не знает: чтобы увидеть эффект "дали", надо постепенно расслабить, расфокусировать свой взгляд - смотреть вдаль, за экран; конечно, при этом изображение размоется, начнёт двоиться, и тут надо зафиксировать такое состояние, при котором соседние "ёлки" совместятся друг с другом. Вскоре глаза привыкнут к этому состоянию, сами собой "настроятся на резкость" и будут видеть довольно сносно "3D-картину" :)





Всё аналогично и для точечных стереограмм. Такие стереограммы гулятся в больших количествах. Есть также много статей на эту тему (удается найти их и в свободном доступе); пример статьи с программой расчёта спектрограмм: Displaying 3D images: algorithms for single-image random-dot stereograms.

[Korvin]

Линза с фокусным расстоянием, равным расстоянию до предмета (экрана), удалит его в бесконечность. Что заставит глаз расслабиться. Если он конечно не находится уже в расслабленном состоянии именно когда предмет на расстоянии 20 см. Но это дефект аккомодации который исправляется очками.

[Munin]

Korvin в сообщении #1017024 писал(а):

Линза с фокусным расстоянием, равным расстоянию до предмета (экрана), удалит его в бесконечность.

Цитата:

Примером такого рода может служить отношение к правилу Кеплера, согласно которому объект, рассматриваемый через линзу, воспринимается в точке пересечения лучей, идущих от линзы к глазу. Из этого правила следует, что объект, помещенный в фокусе, будет казаться бесконечно удаленным.
"Однако, напротив, – писал И. Барроу, учитель и предшественник Ньютона в Кембридже, комментируя это предсказание, – эксперимент убеждает нас в том, что {точка, помещенная недалеко от фокуса}, кажется находящейся на различных расстояниях в зависимости от того, как расположен глаз наблюдателя... И она почти никогда не кажется находящейся дальше, чем мы видим ее невооруженным глазом, более того, иногда она представляется даже гораздо ближе...".
<...>
Однако можно показать, что оно совершенно ложно: возьмите увеличительное стекло, определите его фокус и посмотрите на объект, находящийся вблизи. Телеметрический треугольник теперь простирается до бесконечности. Небольшое изменение расстояния то уносит кеплеровское изображение в бесконечность, то возвращает его вплотную к глазу. Такого феномена никто никогда не наблюдал. Мы видим слегка увеличенное изображение на расстоянии, которое в большинстве случаев тождественно реальному расстоянию между объектом и линзой. Видимое расстояние, на которой видно изображение, остается постоянным, как бы, мы ни варьировали расстояние между объектом и линзой, и сохраняется даже в том случае, когда изображение начинает искажаться и в конце концов расплывается.

[Xey]

guryev в сообщении #1016839 писал(а):

Возможно, из-за того, что глаз нуждается именно в регулярной смене аккомодации,

Единственный кровеносный сосуд входит внутрь глазного яблока к ресничному телу.
В этом теле мышца , которая фокусирует хрусталик и железа выделяющая глазную жидкость. Выходит жидкость из яблока в области глазного нерва.
Когда глаз меняет фокусировку, мышца работает, приток крови увеличивается и глазная жидкость обновляется интенсивнее.

-- Вт май 19, 2015 13:36:36 --

Cos(x-pi/2) в сообщении #1017002 писал(а):

Такие стереограммы гулятся в больших количествах.

Нет ли среди них таких, чтобы можно было предмет смещать по глубине. Например , колесиком мышки?

[Cos(x-pi/2)]

Xey

"гулятся" это у меня очепятка: подразумевал "гуглятся".

В любом случае мне не попадалось таких картинок, где бы можно было двигать изображение. Скорее всего, это невозможно (либо надо сделать заранее очень большой набор картинок-кадров и как-то управлять их выводом на экран; это будет уже что-то типа компьютерной игры).

Дело в том, что положение фигур на стереограмме не произвольное, оно тщательно подгоняется под задуманное "3D-изображение". Нельзя без потери эффекта изменить положение только одной фигурки, нужно пересчитывать положения и всех остальных её "реплик" во всей горизонтальной полосе по ширине фигурки.

(Это легко понять из простого эксперимента. На листе клетчатой бумаги изобразим по горизонтали 2 точки на расстоянии, например, 2 см друг от друга. И продолжим изображать вправо и влево такие же точки-реплики на той же горизонтали, но с большим шагом, например, 2.5 см. Тогда при соответствующем "правильном разглядывании" этой простейшей стереограммы, когда соседние точки совместятся друг с другом, мы увидим ряд точек на листе бумаги и одна точка будет выглядеть приподнятой над листом - это совместившиеся те две точки, которые были изображены с меньшим шагом. Аналогично, если изобразить в ряду точек две точки с большим шагом, то они сольются в одну точку "под листом". Если шаг остальных точек выдерживать не точно, то их кажущиеся положения будут разбросаны по дальности. Если вообще не рисовать реплик (или нарисовать их мало, одну-две), то желаемого стереоэффекта не возникнет, и даже не удастся толком настроить глаза "на совмещение" лишь двух точек. В этом смысле стереограмма "глобальна" - кажущееся "3D-положение" любой фигуры в ней определяется положением множества реплик в том же горизонтальном ряду.)

[Korvin]

Munin в сообщении #1017100 писал(а):

Korvin в сообщении #1017024 писал(а):

Линза с фокусным расстоянием, равным расстоянию до предмета (экрана), удалит его в бесконечность.

Цитата:

Примером такого рода может служить отношение к правилу Кеплера, согласно которому объект, рассматриваемый через линзу, воспринимается в точке пересечения лучей, идущих от линзы к глазу. Из этого правила следует, что объект, помещенный в фокусе, будет казаться бесконечно удаленным.
"Однако, напротив, – писал И. Барроу, учитель и предшественник Ньютона в Кембридже, комментируя это предсказание, – эксперимент убеждает нас в том, что {точка, помещенная недалеко от фокуса}, кажется находящейся на различных расстояниях в зависимости от того, как расположен глаз наблюдателя... И она почти никогда не кажется находящейся дальше, чем мы видим ее невооруженным глазом, более того, иногда она представляется даже гораздо ближе...".
<...>
Однако можно показать, что оно совершенно ложно: возьмите увеличительное стекло, определите его фокус и посмотрите на объект, находящийся вблизи. Телеметрический треугольник теперь простирается до бесконечности. Небольшое изменение расстояния то уносит кеплеровское изображение в бесконечность, то возвращает его вплотную к глазу. Такого феномена никто никогда не наблюдал. Мы видим слегка увеличенное изображение на расстоянии, которое в большинстве случаев тождественно реальному расстоянию между объектом и линзой. Видимое расстояние, на которой видно изображение, остается постоянным, как бы, мы ни варьировали расстояние между объектом и линзой, и сохраняется даже в том случае, когда изображение начинает искажаться и в конце концов расплывается.

А вот тут наверное уже больше работа психики, по предпочтениям. Три человека с одинаковыми по оптической силе глазами могут по-разному фокусировать бинокль при рассмотрении удаленного предмета - один на бесконечность, второй на расстояние наилучшего зрения (30 см), третий возможно на промежуточное значение. Разницу будут выбирать аккомодацией. Существовали же телескопы с невероятно большим фокусным расстоянием объектива, но без окуляра. Окуляром служил глаз наблюдателя, он его аккомодировал до нужной оптической силы. Соответственно минимальными оказывались аберрации объектива, а окуляра вовсе отсутствовали.
В качестве примера: я при близорукости -3 диоптрии предпочитаю работать за монитором со специально приобретенными для такого случая очками -1. Хотя как крайний случай мог бы работать без очков или с причитающимися -3 дптр. Нетрудно понять, что скомпенсировав 2 дптр , при расстоянии до монитора 50 см (а так примерно и есть, может чуть поменьше) я удаляю его в бесконечность. Или по крайней мере на несколько метров.

[Munin]

Korvin в сообщении #1017656 писал(а):

А вот тут наверное уже больше работа психики, по предпочтениям.

Видимо! Но я не знаю наверняка.

[Korvin]

Munin в сообщении #1017685 писал(а):

Korvin в сообщении #1017656 писал(а):

А вот тут наверное уже больше работа психики, по предпочтениям.

Видимо! Но я не знаю наверняка.

Есть же еще более впечатляющие примеры. Человек одевает очки с призмами, и мир переворачивается. Он с трудом ориентируется в пространстве и даже ложку ко рту поднести не может. Через неделю уже гоняет в этих очках мотоцикл по городу. Потом снимает очки и см. начало.