چگونگی ادراک عمق و فاصله

نکات کلیدی

نشانه های ادراکِ عمق و فاصله:

ما با این که به راحتی عمق و فاصله را درک کنیم، کاملاً روشن نیست که چگونه چنین کاری را با عدم وجود محرک های عمیق انجام دهیم. محتمل ترین مکانیزم هایی که در این زمینه وجود دارد، عبارت است از رویارویی ما با منابع اطلاعاتی که نشانه های عمق نامیده می شوند، و ما با استفاده از آن ها استنباط های خود را به دست می آوریم.

نشانه های چشم گردان ها:

نشانه های چشم گردان ها، آن دسته لذت منابع اطلاعات هستند که در ماهیچه هایی وجود دارند که جهت حرکت چشمان را کنترل می کنند. گمان می رود این نشانه ها، به خودی خود کاربرد محدودی دارند.

نشانه های تصویری:

نشانه های تصویری، منابع اطلاعاتی هستند که در درون صحنه ی دیداری وجود دارند و ما با استفاده از آن ها، عمق و فاصله را استنباط می کنیم. به طور کلی یک صحنه ی دیداری، چندین نشانه را به وجود می آورد که برای به دست دادن بهترین قضاوت کار ترکیب آن ها به کار برده می شود.

دید سه بُعدی:

استفاده از دو چشم، دید استریوسکپی یا سه بعدی از جهان را با پیوند دادن دو تصویر، با اندکی ناهمخوانی، فراهم می کند. زیربنای مکانیزم دقیق آن کاملاً شناخته شده نیست؛ اگرچه رویکرد محاسبه ای به مسأله، بینش هایی پدید آورده است.

نشانه های (1) ادراک عمق و فاصله

ادراک عمق و فاصله، هم فاصله ی شیء از فرد و هم قضاوت درباره ی فاصله بین دیگر اشیاء در محیط را در بر دارد. هر دو فعالیت، مستلزم آن است که چگونگی استنباط فضای سه بُعدی را با توجه به تصویر دو بُعدی موجود بر روی شبکیه حل کنیم. اطلاعاتی که چنین استنباط هایی را سبب می شوند، از تعدادی منبع احتمالی به نام نشانه های ادراک به دست می آیند.

نشانه های چشم گردان ها (2)

انطباق، عبارت است از تنظیم شکل عدسی چشم به منظور متمرکز کردن یک تصویر بر روی شبکیه. از آن جا که اشیاء با فاصله های مختلف مستلزم انطباق های متفاوت هستند، کشیدگی حاصل در ماهیچه های مژگانی احتمالاً یکی از سرنخ های ادراک عمق را فراهم می کند. با وجود این، انطباق در انسان ها نسبت به فاصله های محدودی (حدود بیست سانتیمتر تا سه متر) عمل می کند و فرآیند آن نسبتاً آهسته است، و گمان می رود که اطلاعات حاصل دقت لازم را ندارند.
همگرایی (3) (یکی شدن تصاویر دو چشم) به کمک فرآیندی حاصل می شود که طی آن، دو چشم اندکی به سمت داخل به طرف بینی متمایل می شوند؛ به طوری که تصویر بر روی لکه ی زرد قرار می گیرد و در نتیجه، سطح بهینه ی شدت بینایی به دست می آید. زاویه ی حاصل بین چشمها، زاویه ی همگرایی (4) نامیده می شود، و برای فاصله هایی تا حدود شش متر زاویه ی همگرایی می تواند اطلاعات فاصله را فراهم کند. هنوز درباره ی این که دقیقاً چقدر زاویه ی همگرایی در این زمینه سودمند است، اختلاف نظرهایی وجود دارد.

نشانه های تصویری (5)

عمق نسبی در صورتی که یک شیء به طور جزئی جلوی شیء دیگر را بگیرد، به شکل میانه گری نمودار می شود. در این حال مشاهده گر، شیء کاملاً قابل رؤیت را از شیء پوشانده شده نزدیکتر می بیند (شکل 1). یکی از ویژگی های مهم پوشیدگی آن است که ما اغلب به بخش های پوشیده ی اشیاء آگاهی نداریم؛ زیرا دستگاه بینایی به سرعت جاهای خالی را پر می کند. برای مثال در شکل 1، شکل زمینه، به صورت مربع درک خواهد شد؛ هر چند بیش از نصف آن پوشانده شده باشد.
شکل 1. میانه گری، یکی از علامت نشانه های ادراک عمق نسبی.
ادراک بلندی (6) یا ارتفاع در میدان دید، به این امر مربوط است که اشیای دورتر معمولاً نسبت به اشیای نزدیک تر، در میدان دید بلندتر به نظر می رسند. این نشانه نیز به ادراک عمق در تصاویر کمک می کند. در فضای باز اشیایی که با ما فاصله دارند، معمولاً به جهت پراکنده شدن نور بر اثر برخورد با ذرات کوچک گرد و غبار و بخار آب، از اشیای نزدیک تر با وضوح کمتر دیده می شوند. یک شیء هر قدر دورتر باشد، میزان فضایی که باید نور منعکس شده از آن عبور کند، بیشتر خواهد بود؛ از این رو شیء به همان مقدار نامشخص تر به نظر خواهد رسید. این اثر، نمای فضایی (7) نامیده می شود.
اندازه ی نسبیِ اشیاء نیز، نشانه ای دیگر برای فاصله ی نسبی آن ها فراهم می کند. اگر به شکل های همانند با اندازه های مختلف با هم یا سریع و پشت سر هم نگاه کنیم، شکل های بزرگ تر از شکل های کوچک تر، نزدیک تر به نظر می رسند (شکل 2). این پیامد از حالت کاهشی اندازه های تصویر شبکیه ای ناشی می شود و به تجربه ی قبلی از اشیاء نیاز ندارد؛ ولی اندازه های آشنا می توانند در ادراک اشیاء دور دست مؤثر باشد. برای مثال، اگر ماشین بسیار کوچکی را در جاده ببینیم، با توجه به تجربه خود استنباط می کنیم که ماشین در فاصله ی دور واقع شده و آن را به صورت یک اسباب بازی درک نمی کنیم. علامت نشانه ی کشش متداول تصویر شبکیه ای نیز، به وسیله ی نمای خطی (8) فراهم می شود (شکل 3). در این نما؛ اندازه ی نسبی اشیاء، فاصله ی نسبی بین اشیاء و ارتفاع آن ها در میدان دید، همه با هم ترکیب می شوند و نمودهای دو بُعدی روابط فضایی را پدید می آورند.
شکل 2. اندازه نسبی یکی از نشانه های فاصله نسبی.
وقتی یک میدان دید را در فضای باز از نزدیک به دور از نظر می گذرانیم، در می یابیم که هر چه فاصله ی دورتری از میدان دید را بنگریم، اشیاء متراکم تر به نظر می رسند (شکل 4). این مطلب صادق است، اعم از این که به اشیای بزرگی نظیر درخت ها و ساختمان ها نگاه کنیم یا اشیای کوچکی نظیر تیغه ی علف ها یا ریگ های ساحل را نظاره کنیم. این امر، شیب فاصله را به وجود می آورد که یکی از نشانه های مهم فاصله را فراهم می کند. علاوه بر این، گسستگی های موجود در شیب فاصله می توانند اطلاعات بیشتری درباره ی سطوحی را که ما به آن ها نگاه می کنیم، ارائه دهند (شکل 5).
شکل 3. نمای خطی. توجه داشته باشید که افق دید مشاهده گر هر کدام از ستون ها را در نقطه ی مشابه به دو نیم می کند و فاصله ی ستون ها از مشاهده گر تأثیر ندارد.
شکل 4. مثالی برای شیب فاصله که علامت نشانه هایی برای فاصله به دست می دهد.
در زندگی روزانه، مقدار زیادی از ادراک های ما زمانی رخ می دهند که ما خود حرکت می کنیم و اشیای موجود در محیط نیز حرکت می کنند. هر حرکتی از یک شیء نسبت به شیء دیگر صادر شود، نشانه ای برای درک عمق به اختلاف نظر حرکت (9) را فراهم می کند. برای مثال، اگر مشاهده گری در حال حرکت، اشیای ثابتی را نگاه کند، اشیای نزدیک تر نسبت به اشیای دورتر سریع تر حرکت می کنند. اگر مشاهده گر بر روی نقطه ای در فاصله ی دور متمرکز شود، اشیایی که نزدیک تر به این نقطه هستند به نظر می رسد در جهتِ مخالف مشاهده گر حرکت می کنند و اشیا در فاصله ی دورتر در جهت موافق حرکت می کنند. این اثر را با نگاه کردن از پنجره ی ماشین یا واگن قطار به بیرون به آسانی می توان مشاهده کرد. این امر از حرکتِ نسبی تصاویر بر روی شبکیه ناشی می شود (شکل 6).
شکل 5. تغییرات حاصل در شیب های فاصله اطلاعاتی را درباره ی این امور به دست می دهند: الف. تغییرات بلندی و ارتفاع و تصویر؛ ب. گسستگی های سطح های مختلف، چاپ و تکثیر. با اجازه از گلیتمن، ایچ، فریدلاند، ای. جی، و ریسبرک، دی (1999) روان شناسی، ویراست چهارم، دابیلو، دابیلونورتن، نیویورک، ص 220.
شکل 6. اختلاف نظر حرکتی: اشیایی که در فاصله های متفاوت نسبت به مشاهده گر قرار دارند، با سرعت های متفاوت حرکت می کنند. همین نشانه، اطلاعاتی درباره ی فاصله آن ها از مشاهده گر فراهم می آورد.
ما وقتی حرکت می کنیم، همچنین می توانیم اطلاعاتی از چگونگی تغییر شیب های فاصله به دست آوریم. به نظر می رسد اشیای نزدیک نسبت به اشیای دورتر سریع تر حرکت می کنند و شیب های فاصله نیز، با حرکت فرد در یک فضا، گسترش می یابند. حرکت به طرف سطح، سبب تغییر مداوم در چشم انداز می شود که از تغییر پیوسته موقعیتی ناشی می شود که فرد به اشیاء نگاه می کند. این نشانه ها که به ترتیب به نام جریان بینایی (10) و چشم انداز حرکت (11) شناخته می شوند، منابع اطلاعات قوی درباره ی فاصله ی نسبی را فراهم می کنند (شکل 7).

دید سه بُعدی (12)

سه بُعدبینی (یا ادراک عمق با دو چشم) از ماهیت سه بُعدی بینایی سرچشمه می گیرد و تنها در صورت استفاده از دو چشم به دست می آید.
شکل 7. الگوهای جریان بینایی، منابع اطلاعات درباره فاصله نسبی.
شکل 8. دید سه بعد نقاط تصادفی. الف. در دید یک چشمی، تصاویر ویژگی های عمق را ندارند؛ ب. وقتی تصاویر به صورت سه بعدی ترکیب شوند، یک مربع مرکزی در زمینه ظاهر می شود. نسخه برداری ازژو از بی (1971)، اصول ادراک چشم فرضی، دانشگاه انتشارات شیکاگو و شیکاگو
نشانه های این پدیده از ناهمخوانی دید دو چشم ناشی (13) می شود؛ یعنی تفاوت های اندکی که در تصاویر واقع در هر کدام از دو چشم به دلیل تفاوت افق آن ها رخ می دهد. فرآیند دیگری به نام همجوشی (14)، این دو تصویر را در هم ادغام می کند؛ البته همجوشی در تمام تصاویر بینایی اتفاق نمی افتد؛ ولی ما معمولاً به بخش های ادغام نشده یا دوتایی توجه نمی کنیم. این که سیستم بینایی چگونه ادراک عمق را به کمک همجوشی تصاویر ناهمخوان کسب می کند، تاکنون تنها به طور نسبی فهمیده شده است. پژوهش های روان فیزیولوژیکی، وجود گیرنده های ناهمخوان سنج (15) را در قشر بینایی گربه که به تفاوت های کوچک در جابه جایی افقی نسبی تصاویر واکنش نشان می دهند، اثبات کرده است. با وجود این،‌ تصاویر دو بُعدی نقاط تصادفی که ژولز به وجود آورد، ادراک عمق را بدون هیچ شکل هندسی تک بُعدی امکان پذیر می سازد (شکل 8).
این تصاویر، از تعداد زیادی عامل های همانند بدون وجود محیط مرئی پدید آمده اند. ادغام چنین تصاویری از طریق ناهمخوان سنج ها، مستلزم آن است که سیستم تشخیص دهد کدام نقطه با نقطه ی دیگر باید جفت شود. نظریه های محاسبه ای جهت حل این مسأله تطابق، الگوریتم هایی را ابداع کرده اند. مبنای راه حل های ارائه شده آن است که گیرنده ها لازم است با ناهمخوان های مشابه هماهنگ شوند تا کار یکدیگر را تسهیل کنند در حالی که گیرنده های که با ناهمخوانی های مختلف هماهنگ شده اند، مانع یکدیگر می شوند. برای اثبات چنین رخدادی شواهدی از تحقیقات روان فیزیولوژیکی با میمون ها به دست آمده است.
معمولاً مقدار دقت ادراک ما در مورد فاصله و عمق، به تعامل مجموعه ای از این نشانه ها بستگی دارد، و حساسیت ما نسبت به تفاوت های موجود در فاصله دور که دارای علامت نشانه های متفاوت هستند، تقریباً با حاصل جمع حساسیت نسبت به نشانه ای که به طور جداگانه عمل می کند، برابر است؛ ولی می توان موقعیت های مصنوعی را پدید آورد که در آن نشانه ها با یکدیگر در تعارض باشند و در نتیجه نتوان حاصل جمع آن ها را به دست آورد. در این شرایط، آزمودنی ها نشانه ای را که می خواهند نشانه ای مبنای قضاوت قرار دهند، خود انتخاب خواهند کرد، و همین امر ممکن است ادراک توهمی پدید آورد.

پی نوشت ها :

1. cue.
2. oculomotor.
3. convergence.
4. canvergence.
5. pictorial.
6. elevation.
7. aerial perspective.
8. linear perspective.
9. motion parallax.
10. opticflaw.
11. mation perspective.
12. stereopsis.
13. biocular.
14. Fusion.
15. disparity.

منبع مقاله :
کریستنسن، یان و هاگ واگنر و سباستین هالیدی؛ (1385)، روان شناسی عمومی، گروه مترجمان، قم، مرکز انتشارات مؤسسه آموزشی و پژوهشی امام خمینی (رحمه الله)، چاپ اول