إدراك العمق

إدراك العمق هو القدرة على إدراك المسافة إلى الأشياء في العالم باستخدام الجهاز البصري والإدراك البصري . وهو عامل رئيسي في إدراك العالم ثلاثي الأبعاد .
يُعدّ الإحساس بالعمق المصطلح المقابل للحيوانات غير البشرية، فمع أنه من المعروف أنها تستطيع استشعار بُعد الأشياء، إلا أنه ليس من المعروف ما إذا كانت تدرك ذلك بنفس الطريقة التي يدركها بها البشر. [ 1 ]
ينشأ إدراك العمق من مجموعة متنوعة من مؤشرات العمق، والتي تُصنف عادةً إلى مؤشرات ثنائية ومؤشرات أحادية . تعتمد المؤشرات الثنائية على استقبال المعلومات الحسية ثلاثية الأبعاد بواسطة كلتا العينين، بينما يمكن ملاحظة المؤشرات الأحادية بعين واحدة فقط. [ 2 ] [ 3 ] تشمل المؤشرات الثنائية تباين الشبكية ، الذي يستغل اختلاف المنظر والتقارب . وتُصبح الرؤية المجسمة ممكنة بفضل الرؤية الثنائية . أما المؤشرات الأحادية فتشمل الحجم النسبي (حيث تُشكل الأجسام البعيدة زوايا بصرية أصغر من الأجسام القريبة)، وتدرج الملمس، والحجب، والمنظور الخطي، واختلافات التباين، واختلاف المنظر الحركي . [ 4 ]
إشارات أحادية العين

توفر الإشارات أحادية العين معلومات عن العمق حتى عند مشاهدة مشهد بعين واحدة فقط.
اختلاف المنظر الحركي
عندما يتحرك الراصد، تُعطي الحركة النسبية الظاهرية لعدة أجسام ثابتة بالنسبة للخلفية مؤشرات حول المسافة النسبية بينها. إذا كانت معلومات اتجاه الحركة وسرعتها معروفة، فإن اختلاف المنظر الحركي يُمكن أن يُوفر معلومات دقيقة عن العمق. [ 5 ] يُمكن ملاحظة هذا التأثير بوضوح عند ركوب السيارة؛ فالأشياء القريبة تمر بسرعة، بينما تبدو الأشياء البعيدة ثابتة. تستخدم بعض الحيوانات التي تفتقر إلى الرؤية الثنائية بسبب ضيق مجال الرؤية المشترك لأعينها اختلاف المنظر الحركي بشكلٍ أوضح من البشر لتحديد العمق (على سبيل المثال، بعض أنواع الطيور التي تُحرك رؤوسها لتحقيق اختلاف المنظر الحركي، والسناجب التي تتحرك في خطوط متعامدة مع الجسم المراد رؤيته لتحقيق نفس النتيجة [ 6 ] ). [ ملاحظة 1 ]
العمق من الحركة
عندما يتحرك جسم ما باتجاه المُشاهد، يتمدد إسقاطه على شبكية العين تدريجيًا، مما يؤدي إلى إدراك الحركة في خط مستقيم باتجاه المُشاهد. يُعرف هذا أيضًا باسم " عمق التمدد البصري" . [ 7 ] يُمكّن التغير الديناميكي في المُحفز المُشاهد من رؤية الجسم متحركًا، بالإضافة إلى إدراك بُعده. وبالتالي، في هذا السياق، يُعد تغير الحجم مؤشرًا للمسافة. [ 8 ] ومن الظواهر ذات الصلة قدرة الجهاز البصري على حساب زمن التلامس (TTC) لجسم مُقترب من خلال معدل التمدد البصري ، وهي قدرة مفيدة في سياقات متنوعة، من قيادة السيارة إلى لعب الكرة . مع ذلك، فإن حساب زمن التلامس، بالمعنى الدقيق، هو إدراك للسرعة وليس للعمق.
تأثير العمق الحركي
إذا وُضع شكل صلب ثابت (مثل مكعب سلكي) أمام مصدر ضوئي نقطي بحيث يسقط ظله على شاشة شفافة، سيرى مراقب على الجانب الآخر من الشاشة نمطًا ثنائي الأبعاد من الخطوط. أما إذا دار المكعب، فسيستخلص الجهاز البصري المعلومات اللازمة لإدراك البعد الثالث من حركة الخطوط، فيُرى مكعب. هذا مثال على تأثير العمق الحركي . [ 9 ] ويحدث هذا التأثير أيضًا عندما يكون الجسم الدوار صلبًا (وليس مجرد شكل تخطيطي)، بشرط أن يتكون الظل المسقط من خطوط ذات زوايا أو نقاط نهاية محددة، وأن تتغير هذه الخطوط في الطول والاتجاه أثناء الدوران. [ 10 ]
وجهة نظر
تُمكّننا خاصية تقارب الخطوط المتوازية في المسافة، عند اللانهاية، من إعادة بناء المسافة النسبية بين جزأين من جسم ما، أو بين معالم طبيعية. على سبيل المثال، الوقوف على طريق مستقيم، والنظر إلى أسفل الطريق، وملاحظة تضيّق الطريق كلما ابتعد في الأفق. إن الإدراك البصري للمنظور في الفضاء الحقيقي، كالغرف والمستوطنات والطبيعة، هو نتاج عدة انطباعات بصرية وتفسيرها من قِبل الجهاز البصري . زاوية الرؤية مهمة للحجم الظاهري . يُصوَّر الجسم القريب على مساحة أكبر على الشبكية ، بينما يُصوَّر الجسم نفسه أو جسم بنفس الحجم أبعد على مساحة أصغر. [ 11 ] يُمكن إدراك المنظور عند النظر بعين واحدة فقط، لكن الرؤية المجسمة تُعزز الإحساس بالمكان. بغض النظر عما إذا كانت أشعة الضوء الداخلة إلى العين قادمة من فضاء ثلاثي الأبعاد أو من صورة ثنائية الأبعاد، فإنها تصطدم بالسطح الداخلي للعين على الشبكية. يعتمد ما يراه الإنسان على إعادة بناء الصورة بواسطة جهازه البصري، حيث يمكن تفسير الصورة نفسها على الشبكية ثنائياً وثلاثياً الأبعاد. وإذا تم التعرف على التفسير ثلاثي الأبعاد، فإنه يحظى بالأفضلية ويحدد الإدراك. [ 12 ]
تفسير الحجم بحسب السياق
لقطات من مسافات مختلفة
يقع خط الأفق عند مستوى مساند الذراعين.
منظر من نافذة في الطابق الثاني من منزل
قمة جبلية قريبة من خط الثلج ، وعدة قمم جبلية فوق خط الثلج.
في الرؤية المكانية، يلعب خط النظر الأفقي دورًا مهمًا. في الصورة الملتقطة من نافذة منزل، يقع خط النظر الأفقي عند مستوى الطابق الثاني (الخط الأصفر). أسفل هذا الخط، كلما ابتعدت الأجسام، بدت أعلى في مجال الرؤية . وفوق خط النظر الأفقي، تبدو الأجسام البعيدة أدنى من الأجسام القريبة. لتمثيل الانطباعات المكانية في المنظور الرسومي ، يمكن استخدام نقطة التلاشي . [ 13 ] عند النظر إلى مسافات جغرافية طويلة، تنتج تأثيرات المنظور جزئيًا عن زاوية الرؤية، ولكن ليس فقط عنها. في الصورة الخامسة من هذه السلسلة، يظهر جبل مونت بلانك ، أعلى جبل في جبال الألب ، في الخلفية . ويبدو أدنى من الجبل الذي أمامه في وسط الصورة. يمكن استخدام القياسات والحسابات لتحديد نسبة انحناء الأرض في النسب المُدركة ذاتيًا .
الحجم النسبي
إذا عُلم أن جسمين متساويان في الحجم (مثلاً شجرتان)، ولكن حجمهما المطلق غير معروف، فإن مؤشرات الحجم النسبي تُوفر معلومات حول العمق النسبي للجسمين. فإذا كان أحدهما يشغل زاوية رؤية أكبر على الشبكية من الآخر، فإن الجسم الذي يشغل زاوية الرؤية الأكبر يبدو أقرب.
حجم مألوف
بما أن زاوية الرؤية لجسم ما عند إسقاطه على الشبكية تتناقص مع المسافة، يمكن دمج هذه المعلومة مع معرفة مسبقة بحجم الجسم لتحديد عمقه الحقيقي. على سبيل المثال، يعرف الناس عمومًا حجم السيارة المتوسطة. ويمكن دمج هذه المعرفة المسبقة مع معلومات حول الزاوية التي تشكلها على الشبكية لتحديد عمق السيارة الحقيقي في المشهد.
الحجم المطلق
حتى لو كان الحجم الفعلي للجسم غير معروف ولم يكن هناك سوى جسم واحد مرئي، فإن الجسم الأصغر يبدو أبعد من الجسم الكبير الموجود في نفس الموقع. [ 14 ]
منظور جوي
بسبب تشتت الضوء في الغلاف الجوي، تتميز الأجسام البعيدة بتباين إضاءة أقل وتشبع لوني أقل . ونتيجة لذلك، تبدو الصور ضبابية كلما ابتعدت عن مجال رؤية الشخص. في رسومات الحاسوب ، يُطلق على هذه الظاهرة غالبًا اسم " ضباب المسافة ". يتميز الجزء الأمامي بتباين عالٍ، بينما يتميز الجزء الخلفي بتباين منخفض. تبدو الأجسام التي تختلف فقط في تباينها مع الخلفية وكأنها على أعماق مختلفة. [ 15 ] كما ينزاح لون الأجسام البعيدة نحو الطرف الأزرق من الطيف (على سبيل المثال، الجبال البعيدة). يستخدم بعض الرسامين، ولا سيما سيزان ، أصباغًا "دافئة" (الأحمر والأصفر والبرتقالي) لإبراز الملامح نحو المشاهد، وأصباغًا "باردة" (الأزرق والبنفسجي والأزرق المخضر) للإشارة إلى الجزء المنحني من الشكل بعيدًا عن سطح اللوحة .
إقامة
التكيف البصري هو إشارة حركية للعين تُستخدم لإدراك العمق. فعندما يحاول الإنسان التركيز على الأجسام البعيدة، تسترخي العضلات الهدبية ، مما يسمح لعدسة العين بأن تصبح أرق، وبالتالي يزيد البعد البؤري . ويُمكن إدراك عمق الأجسام البعيدة بطرق أخرى إلى جانب التكيف البصري. إذ تُرسل الأحاسيس الحركية الناتجة عن انقباض وانبساط العضلات الهدبية (العضلات داخل العين) إلى القشرة البصرية حيث تُستخدم لتفسير المسافة والعمق. ويكون التكيف البصري فعالاً فقط للمسافات التي تقل عن مترين.
الاحتجاب
يحدث الحجب (ويُشار إليه أيضًا بالتداخل ) عندما تتداخل الأسطح القريبة مع الأسطح البعيدة. [ 16 ] إذا حجب جسمٌ ما جزئيًا رؤية جسم آخر، فإن الإنسان يراه أقرب. مع ذلك، لا تسمح هذه المعلومة إلا للمشاهد بترتيب القرب النسبي. يتكون وجود الحجب المحيطي أحادي العين من نسيج الجسم وشكله الهندسي. هذه الظواهر قادرة على تقليل زمن استجابة إدراك العمق في كل من المحفزات الطبيعية والاصطناعية. [ 17 ] [ 18 ]
منظور منحني
في أقصى أطراف المجال البصري ، تنحني الخطوط المتوازية، كما في صورة ملتقطة بعدسة عين السمكة . هذا التأثير، رغم أنه يُزال عادةً من الأعمال الفنية والصور الفوتوغرافية عن طريق قص الصورة أو تأطيرها، يُعزز بشكل كبير إحساس المشاهد بالتواجد في فضاء ثلاثي الأبعاد حقيقي. (لا يستخدم المنظور الكلاسيكي هذا ما يُسمى "التشويه"، مع أن "التشويهات" في الواقع تخضع تمامًا لقوانين البصريات وتُقدم معلومات بصرية صحيحة تمامًا، تمامًا كما يفعل المنظور الكلاسيكي بالنسبة لجزء مجال الرؤية الواقع ضمن إطاره).
تدرج النسيج
يمكن رؤية التفاصيل الدقيقة على الأجسام القريبة بوضوح، بينما لا تظهر هذه التفاصيل على الأجسام البعيدة. تدرجات الملمس هي حبيبات الجسم. على سبيل المثال، على طريق طويل مرصوف بالحصى، يمكن رؤية الحصى القريب من الناظر بوضوح من حيث الشكل والحجم واللون. أما في المسافة، فلا يمكن تمييز ملمس الطريق بوضوح.
الإضاءة والتظليل
إن الطريقة التي يسقط بها الضوء على جسم ما وينعكس عن أسطحه، والظلال التي تلقيها الأجسام، توفر إشارة فعالة للدماغ لتحديد شكل الأجسام وموقعها في الفضاء. [ 19 ]
ضبابية عدم التركيز
يُستخدم التمويه الانتقائي للصورة بشكل شائع في التصوير الفوتوغرافي والفيديو لإضفاء إحساس بالعمق. ويمكن أن يعمل هذا كإشارة بصرية أحادية حتى عند إزالة جميع الإشارات الأخرى. وقد يُسهم في إدراك العمق في الصور الشبكية الطبيعية، لأن عمق مجال تركيز العين البشرية محدود. إضافةً إلى ذلك، توجد العديد من خوارزميات تقدير العمق القائمة على عدم وضوح الصورة والتمويه. [ 20 ] ومن المعروف أن بعض العناكب القافزة تستخدم عدم وضوح الصورة لتقدير العمق. [ 21 ]
ارتفاع
عندما يكون جسم ما مرئيًا بالنسبة للأفق، يميل البشر إلى إدراك الأجسام الأقرب إلى الأفق على أنها أبعد عنهم، والأجسام الأبعد عن الأفق على أنها أقرب إليهم. [ 22 ] إضافةً إلى ذلك، إذا تحرك جسم ما من موضع قريب من الأفق إلى موضع أعلى أو أدنى منه، فسيبدو وكأنه يقترب من الناظر.
اختلاف المنظر البصري
اختلاف المنظر البصري هو تأثير إدراكي ينتج عن دوران العين، مما يؤدي إلى تحولات في الصورة تعتمد على المنظور. يحدث هذا لأن المركز البصري للعين لا يتطابق مع مركز دورانها. [ 23 ] لا يتطلب اختلاف المنظر البصري حركة الرأس، وهو يختلف تمامًا عن اختلاف المنظر الناتج عن الحركة.
إشارات ثنائية المنظار
توفر الإشارات ثنائية العينين معلومات عن العمق عند مشاهدة مشهد بكلتا العينين.
الرؤية المجسمة، أو التباين الشبكي (ثنائي العينين)، أو اختلاف المنظر ثنائي العينين
تستطيع الحيوانات التي تقع عيونها في مقدمة العين استخدام المعلومات المستمدة من إسقاطات الأجسام المختلفة على كل شبكية لتقدير العمق. وباستخدام صورتين للمشهد نفسه، مأخوذتين من زاويتين مختلفتين قليلاً، يُمكن تحديد المسافة إلى جسم ما بدقة عالية. ترى كل عين زاوية مختلفة قليلاً للجسم الذي تراه العين اليسرى واليمنى. يحدث هذا بسبب اختلاف المنظر الأفقي بين العينين. إذا كان الجسم بعيدًا، يكون اختلاف الصورة الساقطة على كلتا الشبكتين صغيرًا. أما إذا كان الجسم قريبًا، فيكون الاختلاف كبيرًا. هذه الظاهرة، وهي الرؤية المجسمة، هي التي توهم الناس بأنهم يدركون العمق عند مشاهدة صور "العيون السحرية" ، والصور المجسمة التلقائية ، والأفلام ثلاثية الأبعاد ، والصور المجسمة .
التقارب
التقارب هو إشارة حركية ثنائية العينين لإدراك المسافة والعمق. بفضل الرؤية المجسمة، تركز مقلتا العينين على نفس الجسم، مما يؤدي إلى تقاربهما. يؤدي هذا التقارب إلى تمدد عضلات العين الخارجية ، حيث تستقبل هذه العضلات مستقبلات حركية . وكما هو الحال مع إشارة التكيف أحادية العين، تساعد الأحاسيس الحركية من هذه العضلات الخارجية أيضًا في إدراك المسافة والعمق. تكون زاوية التقارب أصغر عندما تثبت العين على أجسام بعيدة. ويكون التقارب فعالًا للمسافات التي تقل عن 10 أمتار. [ 24 ]
الرؤية المجسمة الظلية
أثبت أنطونيو ميدينا بويرتا أن صور الشبكية التي لا تحتوي على تباين في المنظر ولكن بظلال مختلفة تندمج بشكل مجسم، مما يمنح المشهد المصوّر إدراكًا للعمق. وقد أطلق على هذه الظاهرة اسم "الرؤية المجسمة الظلية". ولذلك، تُعدّ الظلال إشارة مجسمة مهمة لإدراك العمق. [ 25 ]
من بين هذه المؤشرات المختلفة، لا توفر سوى التقارب والتكيف والحجم المألوف معلومات دقيقة عن المسافة. أما باقي المؤشرات فهي نسبية (أي أنها تُستخدم فقط لتحديد الأجسام الأقرب بالنسبة لبعضها البعض). والرؤية المجسمة نسبية أيضاً، لأن التباين الأكبر أو الأصغر للأجسام القريبة قد يعني إما أن هذه الأجسام تختلف اختلافاً كبيراً أو قليلاً في العمق النسبي، أو أن الجسم الذي يُركز عليه النظر أقرب أو أبعد (كلما كان المشهد أبعد، قلّ التباين الشبكي الذي يشير إلى نفس فرق العمق).
نظريات التطور
قانون نيوتن-مولر-جودن
اقترح إسحاق نيوتن أن العصب البصري لدى البشر والرئيسيات الأخرى يتميز ببنية محددة في مساره من العين إلى الدماغ. إذ يمتد ما يقارب نصف الألياف العصبية من شبكية العين البشرية إلى نصف الكرة المخية في نفس جانب العين التي نشأت منها. تُعرف هذه البنية باسم التصالب النصفي أو الإسقاطات البصرية من نفس الجانب. أما في معظم الحيوانات الأخرى، فتعبر هذه الألياف العصبية إلى الجانب المقابل من الدماغ.
أظهر برنارد فون غودن أن التصالب البصري يحتوي على ألياف شبكية متقاطعة وغير متقاطعة، ولاحظ رامون إي كاخال [ 26 ] أن درجة تقاطع نصفي التصالب تختلف بين الأنواع. [ 27 ] [ 26 ] صاغ غوردون لين وولس مفهومًا شائعًا في قانون نيوتن-مولر-غودن (NGM) الذي ينص على أن درجة تقاطع الألياف البصرية في التصالب البصري ترتبط عكسيًا بدرجة التوجه الأمامي للمحاور البصرية للعينين. [ 28 ] بعبارة أخرى، أن عدد الألياف التي لا تعبر الخط المتوسط يتناسب مع حجم المجال البصري الثنائي. ومع ذلك، تتمثل إحدى مشكلات قانون نيوتن-مولر-غودن في التباين الكبير بين الأنواع في حجم المجال البصري الثنائي الذي يُلاحظ في الأنواع غير الثديية. هذا التباين لا يرتبط بنمط الحياة، أو التصنيف، أو تداخل المجالات البصرية. [ 29 ]
وهكذا، كانت الفرضية العامة لفترة طويلة هي أن ترتيب الألياف العصبية في التصالب البصري لدى الرئيسيات والبشر قد تطور في المقام الأول لخلق إدراك دقيق للعمق، أو الرؤية المجسمة، أو بشكل صريح أن العينين تلاحظان جسماً من زوايا مختلفة إلى حد ما وأن هذا الاختلاف في الزاوية يساعد الدماغ على تقييم المسافة.
فرضية العين والطرف الأمامي (EF)
تقترح فرضية العين-الطرف الأمامي أن الحاجة إلى تحكم دقيق بين العين واليد كانت أساسية في تطور الرؤية المجسمة. ووفقًا لهذه الفرضية، فإن الرؤية المجسمة هي نتيجة تطورية لعملية أكثر أهمية: وهي أن بنية التصالب البصري وموضع العينين (درجة الاتجاه الجانبي أو الأمامي) تتشكل بفعل التطور لمساعدة الحيوان على تنسيق أطرافه (الأيدي، المخالب، الأجنحة، أو الزعانف). [ 30 ]
تفترض فرضية الوظائف التنفيذية أن وجود مسارات عصبية قصيرة بين مناطق الدماغ التي تستقبل المعلومات البصرية عن اليد والنوى الحركية التي تتحكم في تنسيق حركات اليد له قيمة انتقائية. ويكمن جوهر هذه الفرضية في أن التحول التطوري في التنسيق الحركي سيؤثر على طول هذه المسارات العصبية، وبالتالي سرعتها. [ 31 ] فامتلاك نمط التنسيق الحركي لدى الرئيسيات يعني أن الخلايا العصبية الحركية التي تتحكم في حركة اليد اليمنى، على سبيل المثال، والخلايا العصبية التي تستقبل المعلومات الحسية (كاللمسية) عن اليد اليمنى، والخلايا العصبية التي تحصل على المعلومات البصرية عنها، ستكون جميعها موجودة في نصف الكرة المخية الأيسر. وينطبق العكس على اليد اليسرى، حيث تتم معالجة المعلومات البصرية واللمسية والأوامر الحركية في نصف الكرة المخية الأيمن. وتمتلك القطط والجرابيات الشجرية (المتسلقة للأشجار) ترتيبات مماثلة (بين 30 و45% من حجم العصب البصري الداخلي والعيون الموجهة للأمام). ستكون النتيجة وصول المعلومات البصرية لأطرافها الأمامية إلى نصف الكرة المخية المناسب (المسؤول عن التنفيذ). وقد أدى التطور إلى تقلبات طفيفة وتدريجية في اتجاه المسارات العصبية في القشرة البصرية. ويمكن أن يسير هذا التحول في أي من الاتجاهين. [ 30 ] [ 32 ] تمتلك الثعابين والديدان الفكية وغيرها من الحيوانات التي تفتقر إلى الأطراف عددًا كبيرًا نسبيًا من المسارات العصبية الداخلية. والجدير بالذكر أن هذه الحيوانات لا تمتلك أطرافًا (أيدٍ، أو مخالب، أو زعانف، أو أجنحة) لتوجيهها. علاوة على ذلك، لا يمكن لأجزاء الجسم اليمنى واليسرى للحيوانات الشبيهة بالثعابين أن تتحرك بشكل مستقل عن بعضها البعض. على سبيل المثال، إذا التف ثعبان في اتجاه عقارب الساعة، فإن عينه اليسرى ترى الجزء الأيسر من الجسم فقط، وفي وضع عكس اتجاه عقارب الساعة، سترى العين نفسها الجزء الأيمن من الجسم فقط. لهذا السبب، من المفيد للثعابين أن تمتلك بعض المسارات العصبية الداخلية في القشرة البصرية (العارية). إن سلالات الفقاريات ذات الفم الدائري (أي معظم الفقاريات) التي توقفت عن ثني أطرافها الأمامية نتيجة التطور، وطورت بدلاً من ذلك أطرافًا أمامية، ستستفيد من تحقيق مسارات متقاطعة تمامًا طالما أن الأطراف الأمامية تُستخدم بشكل أساسي في الاتجاه الجانبي. أما الزواحف، مثل الثعابين التي فقدت أطرافها، فستستفيد من إعادة تجميع مجموعة من الألياف غير المتقاطعة خلال تطورها. ويبدو أن هذا قد حدث بالفعل، مما يدعم فرضية EF. [ 30 ] [ 32 ]
عادةً ما تكون مخالب الفئران مشغولة فقط في المجالات البصرية الجانبية. لذا، يتوافق هذا مع فرضية المجال البصري الخارجي (EF) التي تفترض أن للفئران عيونًا جانبية ومسارات بصرية متقاطعة قليلة جدًا في المجال البصري الخارجي (OC). قائمة الكائنات الحية في المملكة الحيوانية التي تدعم فرضية المجال البصري الخارجي طويلة (BBE). تنطبق هذه الفرضية على جميع الفقاريات تقريبًا، بينما ينطبق قانون NGM وفرضية الرؤية المجسمة بشكل أساسي على الثدييات فقط. حتى أن بعض الثدييات تُظهر استثناءات مهمة، مثل الدلافين التي لا تمتلك سوى مسارات بصرية غير متقاطعة على الرغم من كونها مفترسة. [ 32 ]
من الشائع الاعتقاد بأن الحيوانات المفترسة تمتلك عيونًا أمامية، إذ يسمح لها ذلك بتقدير المسافة إلى الفريسة، بينما تمتلك الحيوانات المفترسة عيونًا جانبية، مما يسمح لها بمسح المنطقة وكشف العدو في الوقت المناسب. مع ذلك، قد تصبح العديد من الحيوانات المفترسة فرائس، ولدى بعض المفترسات، كالتماسيح مثلاً، عيون جانبية ولا تمتلك أي عصب بصري داخلي. يوفر هذا التركيب البصري وصلات عصبية قصيرة وتحكمًا مثاليًا في عين قدم التمساح الأمامية. [ 32 ]
تمتلك الطيور عادةً عيونًا جانبية، ومع ذلك فهي قادرة على الطيران عبر الغابات الكثيفة على سبيل المثال. في الختام، لا تنفي فرضية الوظائف التنفيذية الدور المهم للرؤية المجسمة، بل تقترح أن إدراك العمق الفائق لدى الرئيسيات (الرؤية المجسمة) قد تطور لخدمة اليد؛ وأن البنية الخاصة للجهاز البصري لدى الرئيسيات قد تطورت إلى حد كبير لإنشاء مسارات عصبية سريعة بين الخلايا العصبية المشاركة في تنسيق حركة اليد، مما يساعد اليد على الإمساك بالفرع الصحيح [ 31 ].
تفتقر معظم الحيوانات العاشبة التي تعيش في السهول المفتوحة ، وخاصةً ذوات الحوافر، إلى الرؤية الثنائية لأن عيونها تقع على جانبي الرأس، مما يوفر لها رؤية بانورامية بزاوية 360 درجة تقريبًا للأفق، ما يمكّنها من ملاحظة اقتراب المفترسات من أي اتجاه تقريبًا. مع ذلك، تمتلك معظم المفترسات كلتا العينين تنظران إلى الأمام، مما يسمح لها بإدراك العمق الثنائي ويساعدها على تقدير المسافات عند الانقضاض على فريستها. تستفيد الحيوانات التي تقضي وقتًا طويلًا على الأشجار من الرؤية الثنائية لتقدير المسافات بدقة عند التنقل السريع بين الأغصان.
انتقد مات كارتميل، عالم الأنثروبولوجيا الفيزيائية وعلم التشريح في جامعة بوسطن ، هذه النظرية، مستشهداً بأنواع أخرى من الحيوانات الشجرية التي تفتقر إلى الرؤية الثنائية، مثل السناجب وبعض الطيور . وبدلاً من ذلك، يقترح "فرضية الافتراس البصري"، التي تفترض أن أسلاف الرئيسيات كانت مفترسات حشرية تشبه حيوانات الترسير ، وتخضع لنفس ضغط الانتقاء الطبيعي للرؤية الأمامية الذي تخضع له الأنواع المفترسة الأخرى. كما يستخدم هذه الفرضية لتفسير تخصص أيدي الرئيسيات، والتي يقترح أنها تكيفت للإمساك بالفريسة، على غرار الطريقة التي تستخدم بها الطيور الجارحة مخالبها .
في الفن
الصور الفوتوغرافية التي تُجسد المنظور هي صور ثنائية الأبعاد تُوحي غالبًا بوجود عمق. تستخدم التصوير الفوتوغرافي الحجم، والسياق البيئي، والإضاءة، وتدرج الملمس، وغيرها من المؤثرات لخلق هذا الوهم. [ 33 ] تستخدم أجهزة الاستريوسكوب و "فيو ماستر" ، بالإضافة إلى الأفلام ثلاثية الأبعاد ، الرؤية الثنائية من خلال إجبار المشاهد على رؤية صورتين مُلتقطتين من موقعين مختلفين قليلًا (وجهتي نظر). كان تشارلز ويتستون أول من ناقش إدراك العمق كدليل على التباين بين العينين. [ 34 ] اخترع جهاز الاستريوسكوب، وهو أداة مزودة بعدستين لعرض صورتين لنفس الموقع/المشهد، تم التقاطهما بزوايا مختلفة نسبيًا. عند مشاهدة كل صورة على حدة، تُوحي أزواج الصور بإحساس واضح بالعمق. [ 35 ] في المقابل، تُحدث عدسة التقريب - المستخدمة في البث التلفزيوني للأحداث الرياضية، على سبيل المثال، للتركيز على جمهور الملعب - تأثيرًا معاكسًا. يرى المشاهد حجم المشهد وتفاصيله كما لو كان قريبًا بما يكفي للمس، لكن منظور الكاميرا لا يزال مستمدًا من موقعها الفعلي على بعد مائة متر، لذا تظهر الوجوه والأشياء في الخلفية بنفس حجم تلك الموجودة في المقدمة تقريبًا.
يُدرك الفنانون المُدرَّبون جيداً الطرق المختلفة لتجسيد العمق المكاني (تظليل الألوان، وضباب المسافة ، والمنظور ، والحجم النسبي)، ويستغلونها لجعل أعمالهم تبدو "واقعية". يشعر المشاهد وكأنه يستطيع أن يمد يده ويمسك أنف لوحة رامبرانت أو تفاحة في لوحة سيزان للطبيعة الصامتة، أو أن يدخل إلى داخل منظر طبيعي ويتجول بين أشجاره وصخوره.
استندت المدرسة التكعيبية إلى فكرة دمج وجهات نظر متعددة في اللوحة، كما لو كانت تحاكي التجربة البصرية للتواجد الفعلي أمام الموضوع، ورؤيته من زوايا مختلفة. استخدمت التجارب الرائدة لجورج براك ، وبابلو بيكاسو ، ولوحة جان ميتزينجر " عارية على المدفأة" ، [ 36 ] ولوحة ألبرت غليز " امرأة مع زهور الفلوكس" ، [ 37 ] [ 38 ] أو مناظر روبرت دولوناي لبرج إيفل ، [ 39 ] [ 40 ] الزوايا الحادة للتكعيبية لتضخيم الوهم التقليدي للفضاء ثلاثي الأبعاد. ويمكن ملاحظة الاستخدام الدقيق لوجهات النظر المتعددة في أعمال سيزان المتأخرة الرائدة، التي سبقت وألهمت رواد المدرسة التكعيبية الأوائل. وتوحي مناظر سيزان الطبيعية ولوحاته الصامتة بقوة بإدراك الفنان العميق والمتطور. في الوقت نفسه، وكما هو الحال مع غيره من فناني ما بعد الانطباعية ، استلهم سيزان من الفن الياباني أهمية احترام الشكل المستطيل ثنائي الأبعاد للوحة نفسها؛ فقد تجاهل هوكوساي وهيروشيغي المنظور الخطي ، بل وعكساه، ليذكرا المشاهد بأن اللوحة لا تكون "حقيقية" إلا عندما تُقر بحقيقة سطحها المسطح. في المقابل، كرّست اللوحة "الأكاديمية" الأوروبية نفسها لنوع من الوهم الكبير القائل بأن سطح اللوحة ليس سوى بوابة سحرية لمشهد "حقيقي" يتكشف خلفها، وأن مهمة الفنان الرئيسية هي صرف انتباه المشاهد عن أي إدراك مُخيب لوجود اللوحة المرسومة. أما التكعيبية ، بل ومعظم الفن الحديث، فهي محاولة لمواجهة، إن لم يكن حل، مفارقة الإيحاء بالعمق المكاني على سطح مستوٍ، واستكشاف هذا التناقض الجوهري من خلال طرق مبتكرة للرؤية، بالإضافة إلى أساليب جديدة في الرسم والتلوين.
في مجال الروبوتات ورؤية الحاسوب
في مجال الروبوتات ورؤية الكمبيوتر ، غالبًا ما يتم تحقيق إدراك العمق باستخدام أجهزة استشعار مثل كاميرات RGBD . [ 41 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ هوارد، إيان (2012). الإدراك العميق . نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-199-76414-3.
- ↑ ستيرنبرغ، آر كيه (2012).
- ↑ غولدشتاين إي بي (2014، 2017) الإحساس والإدراك (الطبعة العاشرة). باسيفيك غروف، كاليفورنيا: وادسوورث.
- ↑ بيرتون، هـ. إي. (1945). "بصريات إقليدس". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية . 35 (5): 357-372 . Bibcode : 1945JOSA...35..357B . doi : 10.1364/JOSA.35.000357 .
- ↑ فيريس، إس. إتش. (1972). "اختلاف المنظر الحركي والمسافة المطلقة" (ملف PDF) . مجلة علم النفس التجريبي . 95 (2): 258-263 . doi : 10.1037/h0033605 . PMID 5071906. مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2019.
- ↑ كرال ك. (2003). "دراسات تحليلية سلوكية لدور حركات الرأس في إدراك العمق لدى الحشرات والطيور والثدييات" . العمليات السلوكية 64 : 1-12.
- ↑ سوانستون، إم سي؛ غوغل، دبليو سي (1986). "الحجم والحركة المُدرَكان في العمق من خلال التوسع البصري" . الإدراك وعلم النفس الفيزيائي . 39 (5): 309-326 . doi : 10.3758/BF03202998 . PMID 3737362 .
- ↑ إيتلسون، دبليو إتش (أبريل 1951). "الحجم كمؤشر للمسافة: الحركة الشعاعية". المجلة الأمريكية لعلم النفس . 64 (2): 188-202 . doi : 10.2307/1418666 . JSTOR 1418666. PMID 14829626 .
- ↑ والاش، هـ.؛ أوكونيل، د.ن. (1953). "تأثير العمق الحركي". مجلة علم النفس التجريبي . 45 (4): 205-217 . doi : 10.1037 / h0056880 . PMID 13052853. S2CID 11979303 .
- ↑ كوفمان، لويد (1974). البصر والعقل . نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 139-141 .
- ^ غروندلاغين دير أوبتيك . الصفحة 24.
- ^ جورج آيزنر: نظام المنظور والرؤية – Wege zur Wahrnehmung des Raumes ص 102-103
- ^ جورج آيزنر: نظام المنظور والرؤية – Wege zur Wahrnehmung des Raumes صفحة 181
- ↑ سوزا، ر.، برينر، إ.، وسميتس، ج.ب.ج. (2011). "تقدير بُعد جسم غير مألوف من حجم صورته على الشبكية". مجلة الرؤية ، 11(9)، 10، 1-6 . سوزا، ر.، سميتس، ج.ب.ج.، وبرينر، إ. (2012). "هل الحجم مهم؟" الإدراك ، 41(12)، 1532-1534 .
- ↑ أوشيا ، آر. بي.، بلاكبيرن، إس. جي.، أونو، إتش. (1994). "التباين كمؤشر للعمق". أبحاث الرؤية . 34 (12): 1595-1604 . doi : 10.1016/0042-6989(94)90116-3 . PMID 7941367. S2CID 149436 .
- ↑ جونستون، آلان. "إدراك العمق" . قسم علم النفس وعلوم اللغة، جامعة لندن. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 22 سبتمبر 2013 .
- ↑ جيلام ب، بورستينغ إي (1988). "دور المناطق أحادية العين في العروض المجسمة". الإدراك . 17 ( 5): 603-608 . doi : 10.1068/p170603 . PMID 3249668. S2CID 42118792 .
- ↑ شاكتر، دانيال ل.؛ جيلبرت، دانيال ت.؛ ويجنر، دانيال م. (2011). "الإحساس والإدراك" . علم النفس ( الطبعة الثانية). نيويورك: وورث، إنك. ص 136-137 . ISBN 9781429237192.
- ↑ ليبتون، ل. (1982). أسس السينما المجسمة - دراسة متعمقة . نيويورك: فان نوستراند رينهولد. ص 56.
- ↑ ماثر ، ج. (22 فبراير 1996). "ضبابية الصورة كدليل على عمق الصورة". وقائع: العلوم البيولوجية . 263 (1367): 169-172 . Bibcode : 1996RSPSB.263..169M . doi : 10.1098/rspb.1996.0027 . PMID 8728981. S2CID 30513172 .
- ^ تاكاشي ناجاتا. كوياناجي ، م . تسوكاموتو، ح؛ سايكي ، س . إيسونو ، ك. شيشيدا، Y؛ توكوناجا، ف؛ كينوشيتا، م؛ أريكاوا، ك. وآخرون . (27 يناير 2012). "إدراك العمق من عدم تركيز الصورة في العنكبوت القافز" . علوم . 335 (6067): 469– 471. بيب كود : 2012Sci...335..469N . دوى : 10.1126/science.1211667 . بميد 22282813 . S2CID 8039638 .
- ↑ كارلسون، نيل ر.؛ ميلر الابن، هارولد ل.؛ هيث، دونالد س.؛ دوناهو، جون و.؛ مارتن، ج. نيل (2010). علم النفس: علم السلوك ( الطبعة السابعة). بيرسون. ص 187. ISBN 978-0-205-76223-1.
- ↑ كونراد، روبرت؛ أنجيلوبولوس، أناستاسيوس؛ ويتزستين، جوردون (30 أبريل 2020). "عرض التباين البصري المشروط بنظرة العين للواقع الافتراضي". معاملات ACM في الرسومات . 39 (2): 1-12 . arXiv : 1906.09740 . doi : 10.1145/3361330 . ISSN 0730-0301 .
- ↑ أوكوشي، تاكانوري. (2012). تقنيات التصوير ثلاثي الأبعاد . إلسيفير. ص 387. ASIN B01D3RGBGS .
- ↑ ميدينا بويرتا أ (1989). "قوة الظلال: الرؤية المجسمة الظلية". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية أ . 6 (2): 309-311 . Bibcode : 1989JOSAA...6..309M . doi : 10.1364/JOSAA.6.000309 . PMID 2926527 .
- 1 2 Ramon Y, Cajal S (1972): "Nerfs, chiasma et bandelenes optiques"; في Histologie du Système de l'Homme et des Vertébrés . مدريد، المجلس الأعلى للتحقيقات العلمية، المجلد 2، الصفحات من 368 إلى 380.
- ↑ بولياك إس (1957): دراسة المسارات والمراكز البصرية خلال العصور الكلاسيكية القديمة والعصور الوسطى والفترة المبكرة من العصر العلمي الحديث؛ في كلوفر إتش (محرر): الجهاز البصري للفقاريات. شيكاغو، مطبعة جامعة شيكاغو، ص 113-115.
- ↑ وولس، جوردون ل . (1942). عين الفقاريات وإشعاعها التكيفي . معهد كرانبروك للعلوم. LCCN 42023050. OCLC 1330522 .
- ↑ Ward R, Reperant J, Hergueta S, Miceli D, Lemire M (1995): "الإسقاطات البصرية على نفس الجانب في الأنواع غير المشيمية: التباين العشوائي في الجهاز العصبي المركزي؟" مراجعات أبحاث الدماغ 20:155-170.
- 1 2 3 لارسون م، "الرؤية الثنائية والإسقاطات الشبكية على نفس الجانب وعلاقتها بتنسيق حركة العين والطرف الأمامي". الدماغ والسلوك والتطور ، 2011 - DOI: 10.1159/000329257
- 1 2 لارسون م، "التصالب البصري: نقطة تحول في تطور التنسيق بين العين واليد". مجلة فرونتيرز إن زولوجي . 2013 – DOI: 10.1186/1742-9994-10-41
- 1 2 3 4 لارسون م، الرؤية الثنائية، والتصالب البصري، وعلاقتهما بالسلوك الحركي للفقاريات. مجلة فرونتيرز في علم البيئة والتطور 2015 – DOI: 10.3389/fevo.2015.00089
- ↑ "ثمانية مؤشرات بصرية لتحقيق عمق ووضوح مثاليين في التكوين" . photopigs . 2018-02-12 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2018-04-12 .
- ↑ بروكس، كيفن ر. (يناير 2017). "إدراك العمق وتاريخ الفن ثلاثي الأبعاد: من أنتج أولى الصور المجسمة؟" . i -Perception . 8 (1): 204166951668011. doi : 10.1177/2041669516680114 . ISSN 2041-6695 . PMC 5298491. PMID 28203349 .
- ↑ شاكتر، دانيال ل. (2011). علم النفس ( الطبعة الثانية). نيويورك: وورث، إنديانا. ص 151.
- ↑ دانيال روبنز، جان ميتزينجر: في قلب التكعيبية ، 1985، جان ميتزينجر في نظرة إلى الماضي، متحف جامعة أيوا للفنون، ص 22
- ↑ ألبرت غليز 1881-1953، معرض استعادي ، دانيال روبنز. متحف سولومون ر. غوغنهايم، نيويورك، بالتعاون مع المتحف الوطني للفن الحديث، باريس؛ متحف أوستوال، دورتموند، نُشر عام 1964
- ↑ بيتر بروك، ألبرت غليز، التسلسل الزمني لحياته، 1881-1953
- ↑ روبرت ديلوناي – سونيا ديلوناي، 1999، رقم ISBN 3-7701-5216-6
- ↑ روبرت ديلوناي، دفتر الملاحظات الأول، 1939، في كتاب الفن الجديد للألوان: كتابات روبرت وسونيا ديلوناي، دار فايكنغ للنشر، 1978
- ↑ روزين، بول ل.؛ لاي، يو-كون؛ شاو، لينغ؛ ليو، يونغهواي (26-10-2019). تحليل ومعالجة صور RGB-D . سبرينغر نيتشر. ISBN 978-3-030-28603-3.
ملحوظات
- ↑ يُستخدم مصطلح "رؤية التباين" غالبًا كمرادف للرؤية الثنائية، ويجب عدم الخلط بينه وبين تباين الحركة. فالأولى تتيح قياسًا أدق بكثير للعمق مقارنةً بالثانية.
فهرس
- هوارد، إيان ب.؛ روجرز، برايان ج. (2012). الإدراك بعمق . نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد.في ثلاثة مجلدات
- بالمر، إس إي (1999). علم الرؤية: من الفوتونات إلى الظواهرية . كامبريدج، ماساتشوستس: برادفورد بوكس/مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. رقم ISBN 9780262304016.
- بيرازولي، جي بي (2015). كوربوزييه وبيكاسو وبوليفيموس وغيرهم من العمالقة الأحاديين / وغيرهم من العمالقة العملاقة . فلورنسا، إيطاليا: goWare.
- بينكر، ستيفن (1997). "عين العقل". كيف يعمل العقل . ص 211-233 . ISBN 978-0-393-31848-7.
- ستيرنبرغ آر جيه، ستيرنبرغ كيه، ستيرنبرغ كيه (2011). علم النفس المعرفي (الطبعة السادسة ). شركة وادزورث للنشر.
- بورفيس د، لوتو ب (2003). لماذا نرى ما نراه: نظرية تجريبية للرؤية . سندرلاند، ماساتشوستس: سيناور أسوشيتس.
- ستاينمان، سكوت ب.؛ ستاينمان، باربرا أ.؛ غارسيا، رالف فيليب (2000). أسس الرؤية الثنائية: منظور سريري . نيويورك: ماكجرو هيل ميديكال. ISBN 978-0-8385-2670-5.
- أوكوشي، تاكانوري. (2012). تقنيات التصوير ثلاثي الأبعاد . إلسيفير. ص 387. ASIN B01D3RGBGS .
روابط خارجية
- مثال على إدراك العمق مؤرشف بتاريخ 17-08-2016 في Wayback Machine | GO Illusions.
- عمالقة أحادية العين
- ما هو إدراك العمق بالعينين؟
- لماذا لا يستطيع بعض الناس الرؤية بعمق؟
- إدراك الفضاء | رؤية الويب.
- إدراك العمق | رؤية الويب.
- Make3D .
- إشارات العمق للأفلام والتلفزيون والتصوير الفوتوغرافي
- رؤية
- التصوير المجسم
- الإدراك البصري
- الإدراك المكاني
