Ha valakinek nincs sztereopszise , akkor a mélység mérésére kénytelen más vizuális módszerekre támaszkodni, de a térérzékelés lehet, hogy ebben az esetben kevésbé lesz pontos. A szemünk és agyunk mindenesetre három módszert használ a távolság meghatározására.
- A retinára vetülő tárgy méretének ismerte. Ha tudjuk, hogy egy adott objektum mekkora lehet a korábbi tapasztalatok alapján, az segít az agyunknak a távolság kiszámításában a retinán megjelenő tárgy mérete alapján.
- Mozgó parallaxis. E jelenséget akkor érthetjük meg könnyen, ha szemtől szemben állunk valakivel, és mozgatjuk, ingatjuk a fejünket. Az előttünk lévő arc gyorsan áthalad a retinán, míg a távolabbi tárgyak egyáltalán nem mozognak. Ez segít az agynak kiszámítani, hogy egy tárgy milyen messze lehet tőlünk.
- Sztereó látás. Mivel a két szemünk mintegy 5 centiméter távolságra helyezkedik el egymástól, mindegyik eltérő képet kap egy adott tárgyról, különösen, ha az közel van. Ezt hívják binokuláris egyenlőtlenségnek. Ha az objektum messze van, ez a módszer nem működik, mivel a tárgyakról a két szembe érkező képek közel azonosak lesznek.
Egy szem is elég lehet
Ennek ellenére az emberek nagy többsége azt hiszi, hogy a térérzékelése kizárólag a binokuláris egyenlőtlenségen alapul. Az idegtudósok már régóta tudják, hogy az agy más vizuális módszereket is használ a távolság becslésére. Azoknál az embereknél, akik vakok az egyik szemükre, kisebb a térérzet, de a funkcionális mélységértékelésük továbbra is fennáll. A világ számukra sem tűnik laposnak. A monokuláris mélységészlelés elég jól működik például a biztonságos vezetéshez.
Ha belegondolunk, hogy egy sor állatnak nincs binokuláris egyenlőtlenséget használó látása, akkor közelebb kerülünk a probléma megértéséhez. A libák szeme például a fej két oldalán helyezkedik el, amivel a legszélesebb látómezőt foghatják be, és időben elmenekülhetnek a veszély elől. A vadászó fajok, például a ragadozómadarak viszont általában a binokuláris látást részesítik előnyben, ami azzal jár, hogy kisebb látótávolságon belül ugyan, de pontosabban érzékelik a mélységet, s biztosabban ragadhatják meg a zsákmányt - írja a NESS tudományos portál.
A mélység észlelésének további mechanizmusai közé tartozik az abszolút méret becslése, amiben a tapasztalatok segítenek. Tudjuk például, hogy mekkora egy kamion, egy elefánt, egy családi ház vagy egy ember. A távolság becslését aztán a látszólagos méret alapján (az objektumok egyre kisebbek lesznek, amikor távolabbra kerülnek) végezzük el. A közelebbi tárgyak emellett hajlamosak kitakarni a távolabbiakat. Az agyunk az összes információt felhasználja, hogy a körülöttünk lévő világ háromdimenziós képét megalkossa.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Az agy elintézi ezt is
A Rochester Egyetem kutatója, Greg DeAngelis és csapata felfedezett egy újabb térérzékelési mechanizmust is, amely független a binokuláris egyenlőtlenségtől. DeAngelis szerint az agyunk a neuronok vizuális és nem vizuális jeleit kombinálja, hogy sajátos módszerrel határozza meg a tér mélységét. A Nature folyóiratban ismertetett eredmények szerint a módszer kilóg a sorból azzal, hogy a nem vizuális információkat ragadja meg a mélységi észlelés létrehozása érdekében.
Ez a mélységérzékelés először is a parallaxis jelenségét használja, ahogy a csillagászok is a Föld Nap körül történő mozgása által előidézett parallaxist használják a közeli csillagok távolságának becslésére. Csak a látás alapján a parallaxist felhasználva megállapítható a tárgyak viszonylagos távolsága (A közelebb van B-nél). De ha a tényleges távolságot szeretnénk megbecsülni, akkor információkra van szükségünk a keletkező mozgás mértékéről is. Például tudjuk, hogy a Föld mekkora mozgást végez a Nap körül járva. Itt jön képbe a vesztibuláris (egyensúlyi) rendszer, amely érzékszervi információkat szolgáltat az agy különféle részeinek (például az egyensúlyi rendszerünknek), hogy megértsük, gyorsulunk-e, és milyen irányban, milyen helyzetben vagyunk a gravitáció irányához képest.
Amit DeAngelis és munkatársai felfedeztek, az agy középső temporális régiója a vizuális és a egyensúlyunk nyújtotta információkat kombinálja, hogy becslést készítsen a távolságról. Azaz az agy egyesíti a vizuális rendszert egy olyan becsléssel, hogy mi magunk vagy pontosabban a fejünk mennyit mozog, vagy forog a vesztibuláris információk alapján. Ebből pedig kikövetkeztethető a távolság
Nagyon valószínű, hogy ez a rendszer működik bennünk a távolságbecslésre. Az egyensúlyi információk az agytörzsre, a kisagyra és a cortex különböző részeire is kiterjednek, azaz ezek az információk széles körben elérhetők és integrálhatók más érzékszervekbe. A látással való kapcsolatát bizonyítja az úgynevezett vesztibulo-okuláris reflex , amely automatikus szemmozgást hoz létre, hogy pontosan kompenzálja a fej mozgását, s így a látásunkat állandó és rögzített állapotban tarthatjuk.
