Horopteri ( kreikaksi ὅρος (hóros), "raja" + kreikka ὀπτήρ (optḗr), "tarkkailija") on termi avaruuden havainnoinnin psykologiasta , joka tarkoittaa tarkkailijan edessä olevaa avaruuden aluetta, jonka kaikkia pisteitä ei nähdä kaksinkertaisena, koska nämä pisteet antavat kuvia pareittain identtisissä paikoissa verkkokalvolla, eli vastaavissa pisteissä. Muut pisteet avaruudessa, jotka ovat horopterin ulkopuolella, antavat kaksoiskuvia, koska pisteistä tulevat säteet putoavat verkkokalvon eri alueille - verkkokalvon eri alueille. Yleensä henkilö ei huomaa tällaisten esineiden kaksinaisuutta. [yksi]
Kun kohde havaitaan kahdella silmällä (binokulaarisesti), on visuaalinen ominaisuus nimeltä ero, joka koodaa kohteiden suhteellisen syrjäisyyden asteen näkökentässä. Siten on mahdollista määrittää esineiden sijainnin luonne - mikä kohde on lähempänä ja mikä kauempana. Tämä visuaalinen merkki on tärkein stereonäön psykofysiologisten mekanismien järjestelmässä.
On olemassa tietty vaihteluväli, jossa henkilö ei havaitse kahta eri etäisyyksillä sijaitsevaa pistettä. Jos eroarvo on tämän alueen yläpuolella, henkilö alkaa tuntea yhden pisteen suhteellisen etäisyyden toisesta. Kun ero kasvaa edelleen, syvyyden tunne kasvaa. Eron lisääntyessä visuaalinen kuva alkaa kaksinkertaistua. Näköjärjestelmämme pystyy kuitenkin yhdistämään kaksi erillistä (erillistä) vasemman ja oikean näkökentän aistivirtaa yhdeksi fuusioituneeksi kuvaksi, jota kutsutaan fuusioksi. Avaruuden pisteiden kerääntymisen geometristä aluetta, jonka ero on nolla, kutsutaan horopteriksi. [2]
Kohteen havaitsemishetkellä silmät liikkuvat yhdessä, mikä johtuu kahden silmän katseen kiinnittymisestä yhteen esineeseen. Tällaisia koordinoituja silmän liikkeitä kutsutaan vergenssiksi . Silmämunat pyörivät, kun optiset akselit lähentyvät, tätä liikettä kutsutaan konvergenssiksi ja optisten akselien erottamista kutsutaan hajoamiseksi. Mitä lähempänä kiinnityskohde on nenäselkää, sitä enemmän silmämunat kääntyvät toisiaan kohti, sitä suurempi on konvergenssikulma. [2]
Silmämme ovat avaruudellisesti erotettu toisistaan, joten toisen silmän näkökenttä menee merkittävästi päällekkäin toisen silmän näkökentän kanssa, mutta silti limitysvyöhykkeellä sijaitsevien esineiden projektiot ovat erilaisia kullekin silmälle. Kun silmät konvergoivat yhteen kohteeseen, josta tulee silmien bifiksaatiopiste, sen projektiot putoavat verkkokalvon identtisiin pisteisiin, joita kutsutaan vastaaviksi. [2]
Verkkokalvon vastaavat pisteet ovat pisteitä, jotka sijaitsevat pareittain identtisissä paikoissa molempien silmien verkkokalvolla, niillä on samat meridiaanit ja etäisyys keskikuoposta. Kun silmän verkkokalvot ovat päällekkäin, niiden vastaavat pisteet osuvat yhteen. [3]
Siitä huolimatta bifiksaatiopistettä kauempana tai lähempänä olevien pisteiden projektiot osuvat verkkokalvon parittomille alueille, joita kutsutaan ei-vastaaviksi pisteiksi. Tämä tosiasia heijastaa eriarvoisuutta. [2]
Esineet, jotka sijaitsevat lähempänä tai kauempana kuin katseen kiinnityspistettä, projisoidaan verkkokalvon alueille, jotka eivät vastaa toisiaan, eli verkkokalvon ei-vastaaviin pisteisiin, mikä johtaa eroon ja kaksoisnäkemiseen.
Kun silmät kiinnitetään esineeseen, kohdetta ei nähdä kahtia, vaan se nähdään yhtenä kuvana, koska kohteesta lähtevät säteet osuvat molempien verkkokalvojen vastaaville alueille. Kun objektin projektio osuu kahden verkkokalvon ei-vastaaville alueille, kuva kaksinkertaistuu.
Binokulaarinen näkemys antaa mahdollisuuden määrittää kahden kohteen suhteellinen etäisyys, jota kutsutaan epäpariudeksi tai binokulaariseksi parallaksiksi. Ero voidaan laskea kulmien välisestä erosta, kun se on kiinnitetty lähi- ja kaukopisteisiin, se on yhtä suuri kuin konvergenssin muutos siirrettäessä pisteestä toiseen. Toisin sanoen ero vastaa konvergenssikulmien eroa siirtymisessä bifiksaatiopisteestä toiseen pisteeseen. Siten ero on positiivinen, kun bifiksaatiokohta on lähempänä nenänselkää kuin toinen piste, ja negatiivinen, kun bifiksaatiopiste on kauempana. [2]
Myös eron astetta tutkitaan laadullisesti. Jos pidät kahta etusormea peräkkäin suoraan edessäsi ja keskität silmäsi lähisormeen, joka pysyy liikkumattomana, ja siirryt yhä kauemmaksi kaukaisesta, ero kasvaa sormien välisen etäisyyden kasvaessa, eli kuva kaksinkertaistuu. Ero kasvaa myös, jos kiinnität katseesi kaukaiseen liikkumattomaan sormeen ja liikutat lähellä olevaa sormea itseäsi kohti.
Kohteet, jotka ovat lähempänä ja kauempana kuin kiinnityspiste, projisoidaan verkkokalvon ei-vastaaville alueille, joita kutsutaan erilaisiksi. Ne antavat kaksoiskuvia. Kohteet, jotka ovat samalla etäisyydellä kiinnityspisteen kanssa, voidaan havaita kokonaisuutena, koska myös niiden kuva projisoidaan vastaaville alueille. Hoopterissa kaikki pisteet, jotka sijaitsevat silmien edessä olevalla viivalla, pois kiinnityspisteestä, havaitaan kokonaisuutena, koska niissä ei ole eroa. Nämä pisteet ovat suunnilleen samalla etäisyydellä tarkkailijasta kuin kohde, johon katse on kiinnitetty. Mutta kaikkia samalla etäisyydellä silmistä olevia esineitä ei nähdä yhdessä, joten horopteri ei ole ympyrä, jonka keskipiste on nenäselkä. [4] [5]
Teoreettinen horopteri on ympyrä, joka kulkee molempien silmien bifiksaatiopisteen ja pyörimiskeskipisteiden kautta. Se on niiden pisteiden sijainti, joiden katsotaan olevan yhtä kaukana.
Kokeellisen tarkastuksen aikana teoreettinen horopteri osoittautuu kuitenkin virheelliseksi, koska itse silmien geometrian erityispiirteistä johtuen empiirisen horopterin muoto riippuu etäisyyden muutoksesta bifiksaatiopisteeseen. Bifiksaatiopisteen siirtyessä pois tarkkailijan silmistä horopteri menettää kaarevuuden, yli kahden metrin etäisyyksillä sen kaarevuus muuttaa etumerkkiä, eli horopteri taipuu vastakkaiseen suuntaan. [2]
Empiirinen horopteri löytyy seuraavasti: kohde kiinnittää katseensa yhteen kiinteään sauvaan ja poimii sen, siirtäen toisen sauvan asemaa reunan eri kohtiin, kunnes toinen sauva lakkaa kaksinkertaistumasta. Siten kävi ilmi, että horopterin todellinen muoto muuttuu kiinnityspisteen etäisyyden mukaan. [4] [5]
Ibn al-Haytham , joka tunnettiin lännessä nimellä "Alhazen", todistivat ensimmäisen mainitsemisen horopterista 1000-luvulla . [6] Perustuen Ptolemaioksen [7] binokulaarista näköä käsittelevään työhön, hän havaitsi, että kiinnityspisteen läpi kulkevalla vaakasuoralla viivalla makaavat esineet esitetään yhdellä kuvalla ja etäisyyden päässä tästä viivasta sijaitsevista esineistä kaksoiskuva. Siten Alhazen huomasi tiettyjen pisteiden tärkeyden näkökentässä, mutta ei määrittänyt horopterin tarkkaa muotoa ja käytti kuvan fuusiota kiinnityksen yhteydessä kriteerinä.
Termi horopteri esitteli Francis Aguiloniuksen toisessa kuudesta optiikkaa käsittelevästä kirjastaan vuonna 1613 [8 ] eye. Muutamaa vuotta myöhemmin Johannes Müller teki samanlaisen johtopäätöksen kiinnityspisteen sisältävästä vaakatasosta, vaikka hän odottikin horopterin olevan pinta avaruudessa (eli ei rajoittunut vaakatasoon). Teoreettinen/geometrinen horopteri vaakatasossa tunnettiin nimellä Vieta-Müller ympyrä . Väitetään kuitenkin, että tämä oli virheellinen tunnistus noin 200 vuoden ajalta.
Vuonna 1838 Charles Wheatstone keksi stereoskoopin , jonka avulla hän pystyi tutkimaan empiiristä horopteria. Hän havaitsi, että avaruudessa on monia pisteitä, jotka ovat yhdistyneet eivätkä kaksinkertaistu; tämä on hyvin erilainen kuin teoreettinen horopteri, ja myöhemmät kirjoittajat ovat samalla tavalla havainneet, että empiirinen horopteri poikkeaa yksinkertaisen geometrian perusteella odotetusta muodosta. Äskettäin tälle poikkeamalle on annettu uskottava selitys, joka osoittaa, että empiirinen horopteri eroaa teoreettisesta horopterista johtuen silmien rakenteen fysiologisista ominaisuuksista. Siten visuaalinen järjestelmä voi optimoida resurssinsa ärsykkeille, joita todennäköisemmin havaitaan.