Ugrás a tartalomhoz

Általános pszichológia 1-3. – 1. Észlelés és figyelem

Csépe Valéria, Győri Miklós, Ragó Anett

Osiris Kiadó

A Julesz-féle sztereopár

A Julesz-féle sztereopár

Láttuk, hogy a kétszemes emberi térlátás alapja a két retinális kép finom különbsége, ami a szemek helyének néhány centiméternyi távolságából következik. Az egyes tárgyak helye a két képben annál jobban eltér, mennél közelebb van hozzánk az illető tárgy, amint azt magunk is tapasztalhatjuk, ha szemeinket váltogatva – nyitva-csukva – nézünk különböző távolságban lévő tárgyakra. A Julesz-féle „random-dot” (véletlen-pont) sztereopár leírását megelőzően nyilvánvalónak tűnt, hogy a térlátást megelőzi a felismerés: először mindkét szemben azonosítjuk a látvány egyes elemeit, a látott tárgyakat, és tudatunk csak ezután helyezi őket valódi térbeli mélységükbe, viszonylagos eltolódásuk – diszparitásuk – alapján. Julesz zseniálisan felismerte és a sztereopár segítségével bebizonyította, hogy a térbeli mélység érzékelése független a felismeréstől: térbeli mélységet akkor is képesek vagyunk érzékelni, ha külön-külön a két retinális képen egyáltalán nincs mit felismerni.

Ahogy minden sztereokép, a Julesz-féle sztereopár is két képből áll, egyik a bal, másik a jobb szem számára. Az egyik kép, például a bal, egy tetszőleges, véletlen mintázat, mint egy fehér papírra szórt marék mák. Ebből kiindulva készül a másik, a jobb oldali, oly módon, hogy a mintázat bizonyos részleteit kivágjuk, és kicsit jobbra vagy balra eltoljuk aszerint, hogy az illető részlet látványát a térben közelíteni vagy távolítani kívánjuk. (Az így üresen maradó sávokat az eredetihez hasonló, egyébként tetszőleges mintázattal töltjük fel.) Ezekkel az eltolásokkal a bal és a jobb kép ugyanazon részletei a képen belül máshova kerülnek, ugyanúgy, ahogy két szemünk is eltolva, másutt látja ugyanazt a tárgyat (6.21. ábra).

6.21. ábra. Julesz-féle sztereopár

7.5. táblázat -

SZTEREOPÁR KÉSZÍTÉSE, A DISZPARITÁS MÉRTÉK

A sztereopár készítésekor a legfontosabb kérdés, hogy a bal kép véletlen mintázatának mely részleteit és milyen mértékben kell eltolni a jobb képen ahhoz, hogy egy előre elhatározott látványhoz, mélységképhez jussunk. Szemváltogatós kísérletünkben megfigyelhettük, hogy az egyes részletek mindig a szemeinket összekötő vonallal párhuzamosan, azaz vízszintesen mozognak, ezért bármilyen bonyolult is egy látvány, azt vízszintes, vonalszerű mintázatokból össze tudjuk rakni. Hogy lássuk, mi honnan hova mozog, gondolatkísérletként készítsük el a mákos tapéta kapcsán említett képeket. Hogy együtt lássuk az összetartozó képszegmenseket, a mákos minta helyett legyen az alapsík zöld, a kiemelt rész piros, és az oldalak kékek. A piros tető „elmozdulásának” – disz- paritásának – és a nézőpont helyének kapcsolata az ábrán jól látható, mértéke elemi geometriai megfontolásokkal levezethető, egyszerű képletből ki is számítható. Ugyanennyivel kell a bal oldali képként használt tetszőleges „mákos” mintázat szegmenseit elcsúsztatni a jobb oldali kép készítésekor.


Julesz első sztereopárjain a kép közepét kitöltő négyzet volt eltolva. Nyilvánvaló, hogy egy ily módon készült, „mákos” képen valóban nincs semmi, amit felismerhetnénk. Ha gondoskodunk arról, hogy mindkét szemünk a neki szánt képet lássa, kiderül, hogy mégis felismerjük és folyamatos, összetartozó felületdarabokként érzékeljük az egyes összefüggő mintázatszegmenseket, amint különböző, elcsúsztatásuk mértékétől függő távolságban lebegnek előttünk a térben. Az eredő felület érzékelése olyan erőteljes és stabil, hogy akár szemünket mozgatva is végig tudjuk vizsgálni részleteit, és képesek vagyunk egy ceruza hegyét végigvezetni rajta (6.22. ábra).

6.22. ábra. Lépcsős piramis sztereopár (Bal-Jobb-Bal)

Julesz sztereopárjai alkalmasak voltak az emberi látórendszer egy addig ismeretlen „szervének”, a küklopszi (cyklopikus) szemnek a létét kimutatni és agybeli helyét behatárolni. Mint látásunk sok más eleme, tanulás eredménye ez a képességünk is, mellyel a két retinális kép finom különbségeit felfedezve térbeli mélységet érzékelünk. A két szem képe – csíkozott agyi képernyőnkön összefésülve – a közel fekvő részletek elemi hasonlósága által ingerelve alakítja ki agyunkban a kétszemes távolságérzékelésben szerepet kapó helyi idegi kapcsolatokat.

Ez a tanulási időszak – „ablak” – a csecsemőkor második negyedévére esik, és féléves kor körül bezárul. Egyes látási rendellenességek – kancsalság, a két szem jelentős eltérése – gátolják vagy lehetetlenné teszik a kétszemes térlátás megtanulását azáltal, hogy a két retinális kép egymásnak megfelelő részletei nem „találkoznak” az agyi képernyőn. Hacsak lehet, ezért végzik a látáskorrekciós műtéteket féléves kor előtt. Látási rendellenességeknek tulajdoníthatóan a népesség hozzávetőleg 5 százaléka egyáltalán nem látja, 20-25 százaléka pedig kisebb-nagyobb nehézséggel, esetleg csak részlegesen látja a Julesz-féle sztereopárokat.

7.6. táblázat -

A SZTEREOPÁR SZEMLÉLÉSÉNEK MÓDSZEREI

Számos sztereopárok szemlélésére szolgáló tükrös, prizmás optikai szerkezet, sztereoszkóp létezik, melyek alkalmasan szemeinkbe vetítik a nekik szánt képeket. Ezek azonban ritkán állnak rendelkezésünkre, ha szórakozásból, hobbiból sztereopárokat nézegetünk. Erdemes ezért megtanulni, hogyan boldoguljunk segédeszköz nélkül. Egy sztereopárt nézve az a szokatlan, az okozza a kezdeti nehézséget, hogy nem ott kell éles képet látnunk (akkomodálnunk), ahol szemsugaraink kereszteződnek (konvergálnak), azaz, ahova nézünk: míg a kereszteződésnek a papír síkja mögött vagy előtt kell lennie, szemeink „autofókuszával” a papírra kell élesíteni. Ráadásul, ha a papír elé, a levegőbe kell nézni, ott nincs semmi, ha pedig mögé, oda nem látunk. Mégis, ha eleinte nehezen áll is össze a kép, megéri a fáradságot. Első alkalommal megpillantani a térben lebegő alakot mindenki számára meglepő, a felfedezés örömét nyújtó élmény.

Először el kell dönteni, melyik képet melyik szemünkkel akarjuk nézni. Ha ugyanis a képeket felcseréljük, akkor a mélység „kifordul”, mintha az alakzatot hátulról néznénk, mert a térbeli távolságot hordozó képbeli eltolódások – diszparitások – ellenkező irányúra változnak. Vannak sztereopárok, melyeket érdemes „elölről” is, „hátulról” is megnézni. Ha egészen közel szemünk elé tartjuk a sztereopárt, és várunk néhány másodpercet, akkor szemünk ellazult, távolba néző állapotba kerül. Ekkor a sztereopárt lassan olvasási helyzetbe távolítva, és közben tudatosan ügyelve arra, hogy folyamatosan messze mögé, és ne rá nézzünk, mindkét szem a neki szánt képet fogja látni, és küklop- szi szemünk előtt megjelenik a sztereopárban kódolt látvány. Ha nem sikerül a sztereopár mögé nézni, készíthetünk róla másolatot átlátszó fóliára. Ezen már keresztül tudunk nézni, és figyelhetünk egy fekete pontot, melyet egy kellő távolságban mögé tartott fehér papírra rajzoltunk. Ugyanerre az eredményre juthatunk, ha a sztereopárt üveglap mögé téve, a saját tükörképünkre meredünk.

Ha a két szemnek szánt két képet (a papír felszabdalása nélkül) fel akarjuk cserélni, akkor a „mögé” nézés helyett bandzsítva „eléjük” kell nézni. Ezt megkönnyíti, ha az ábra és magunk közé féltávra tartott ujjunkat nézzük. Tarthatunk féltávra papírból kivágott kis ablakot is, melynek pontos helyét és méretét úgy kell meghatározni, hogy mindkét szemünk csak a neki szánt képet lássa az ablakon keresztül.

A két kép felcserélésének megkönnyítésére a 6.22. és a 6.23. ábrák sztereopárjai kettő helyett három képet mutatnak, melyek közül a két szélső egyforma: Bal-Jobb-Bal. Így „egy nézésre” láthatjuk mind a Bal-Jobb, mind a Jobb-Bal párosítást, a mélység kifordulását, akár elé, akár mögé nézünk.


Bár a diszparitáshoz kötődő kétszemes térlátás hiánya később nem korrigálható, a Ju- lesz-féle sztereopárok elláthatók néhány olyan egyszemes kulccsal, melyek a teljes mintázatot a 6.23. ábrán mutatott módon magukkal emelik a térbe, és azok számára is a tér élményét adják, akik egyébként azt nem látnák.

6.23. ábra. Sztereopár egy- és kétszemes kulcsokkal

ÖSSZEFOGLALÁS

  1. Ebben a fejezetben megismerkedtünk azokkal az egy- és kétszemes távolsági jelzőmozzanatokkal, melyekre alapozva a látórendszer felépíti tudatunkban a környező teret (egyszemes jelzőmozzanatok: látszólagos méret, látómezőbeli hely [magasság], részleges takarás, lineáris perspektíva, mintázatok finomsága, légtávlat, fények és árnyékok, akko- modáció, mozgási parallaxis; kétszemes jelzőmozzanatok: binokuláris parallaxis, szemek konvergenciája).

  2. A közvetlen látványelemek korábban megtanult sémákba illeszkedve, korábban megtanult szabályok szerint értelmezve alakítják térélményünket, mely a (kétdimenziós) sík retinaképek végtelen sok lehetséges (háromdimenziós) térbeli értelmezése közül (majdnem mindig) a valóságot tükrözi. Látási szabályaink mélyebb megismerésére szolgálnak a kivételek, a téves értelmezésre vezető, ellentmondásos látványkonstrukciók, az illúziók.

  3. A kétszemes térbeli látás a binokuláris parallaxis jelenségén alapul, azaz a két szem re- tinális képeinek eltérésén, mely a látvány két különböző pontból történő szemléléséből következik. A kétszemes térbeli látás – a küklopszi szem – agyi mechanizmusának alapja a képies elrendezést megőrző, csíkosan összefésült, retinotopikus agyi kép helyi hasonlóságainak felismerésére képes idegi (neurális) szerveződés, mely a hasonlatosságot – és így a mögöttes térbeliséget – még önmagában (monokulárisan) értelmezhető tartalom hiányában (mint például a Julesz-féle véletlenpont-sztereopárok esetében) is képes érzékelni.

KULCSFOGALMAK

akkomodáció, Ames-szoba, binokuláris diszparitás, binokuláris jelzőmozzanat, binokuláris parallaxis, camera obscura, Emmert-törvény, Hold-illúzió, horopter, illúzió, Julesz-féle véletlen-pont- (random-dot) sztereopár, kétszemes látás, kettős látás, konstancia (nagyság-, alak-, hely-, mozgás-, szín-, világosság-), konvergencia, küklopszi (cyklopikus) szem, látószög, légtávlat, lineáris perspektíva, monokuláris jelzőmozzanat, mozgási parallaxis, okulomotoros mikropszia/makropszia, Panum-mező, perspektíva, retinotópia, színmélység, sztereofúzió, sztereolátás, sztereomélység, sztereopár, téri jelzőmozzanat, Vieth-Müller-kör

ELLENŐRZŐ KERDESEK

  1. Melyek a monokuláris téri j elzőmozzanatok?

  2. Mi a kétszemes térbeli látás alapja?

  3. Hogyan függ az észlelt méret a retinális kép méretétől és a tárgy távolságától?

  4. Mi az Emmert-törvény?

  5. Milyen szabályokat alkalmaz a látórendszer a nagyság-, az alak- és a mozgáskonstanciákban?

  6. Mi az illúzió?

  7. Miért ellentmondásos a Hold-illúzió?

  8. Miben tévedünk Ames-szobába nézve?

  9. Mi a horopter kapcsolata a retinák egymásnak megfelelő pontjaival?

10.Mi a sztereomélység, a

sztereofúzió és a Panum-mezők kapcsolata?

  1. Mi a különbség egy Julesz-féle véletlenpont-sztereopár és egy sztereofénykép szemlélése között?

AJÁNLOTT OLVASMÁNYOK

Gombrich, E. H. 1972. Művészet és illúzió. Gondolat, Budapest.

Gregory, R. L. 1973. Az értelmes szem. Gondolat, Budapest.

Hershenson, M. (Ed.) 1989. The Moon Illusion. Earlbaum, Hillsdale, NJ.

Higashiyama, A. – Shimono, K. 1994. How accurate is size and distance perception for very far terrestial objects? Function and causality. Perception & Psychophysics, 55 (4), 429-442.

Julesz, B. 1971. Foundations of Cyclopean Perception. Chicago University Press, Chicago.

Shepard, R. N. 1990. MindSights. W. H. Freeman and Co., New York.

Simons, D. J. – Levin, D. T. 1998. Failure to detect changes to people during a real-world interaction. Psy- chonomic Bulletin & Review, 5 (4), 644-649.

AJÁNLOTT HONLAPOK

http://facstaff.uww.edu/mccreadd/ (Hold-illúzió.)

http://dragon.uml.edu/psych/illusion.html

(Illúziók.)

http://viscog.beckman.uiuc.edu/djs_lab/ (Fi- gyelmi vakság.)

http://www.wga.hu/ (Művészeti alkotások hasznos honlapja.)