Horopter ( řecky ὅρος (hóros), „hranice“ + řecky ὀπτήρ (optḗr), „pozorovatel“) je termín z psychologie vnímání prostoru označující oblast prostoru před pozorovatelem, jejíž všechny body nejsou vidět. jako dvojité, protože tyto body poskytují obrazy ve spárovaných identických místech na sítnici, to znamená v odpovídajících bodech. Jiné body v prostoru, které jsou mimo horopter, poskytují dvojité obrazy, protože paprsky z bodů dopadají do různých oblastí sítnice - nesourodých oblastí sítnice. Obvykle si člověk nevšimne duality takových objektů. [jeden]
Když je objekt vnímán dvěma očima (binokulárně), existuje vizuální rys zvaný disparita, který kóduje míru relativní odlehlosti objektů v zorném poli. Lze tedy určit charakter umístění objektů – který objekt je blíže a který dále. Tento zrakový znak je nejdůležitější v systému psychofyziologických mechanismů stereo vidění.
Existuje určitý rozsah změn disparity, kdy člověk nevnímá dva body umístěné v různých vzdálenostech. Pokud je hodnota disparity nad tímto rozsahem, pak osoba začne pociťovat relativní vzdálenost jednoho bodu od druhého. Jak se rozdíl dále zvětšuje, pocit hloubky se zvyšuje. S ještě větším nárůstem disparity se vizuální obraz začíná zdvojnásobovat. Náš zrakový systém je však schopen spojit dva odlišné (nesourodé) smyslové proudy levého a pravého zorného pole do jednoho spojeného obrazu, kterému se říká fúze. Geometrická oblast akumulace bodů v prostoru, jejíž disparita je rovna nule, se nazývá horopter. [2]
V okamžiku vnímání předmětu se oči pohybují ve shodě, je to způsobeno fixací pohledu dvou očí na jeden předmět. Takové koordinované pohyby očí se nazývají vergence . Oční bulvy rotují, když se optické osy sbíhají, tento pohyb se nazývá konvergence a oddělení optických os se nazývá divergence. Čím blíže je předmět fixace ke hřbetu nosu, čím více se oční bulvy natáčejí k sobě, tím větší je úhel konvergence. [2]
Naše oči jsou od sebe prostorově odděleny, takže zorné pole jednoho oka výrazně překrývá zorné pole druhého oka, ale přesto jsou projekce objektů nacházejících se v zóně překrytí pro každé oko jiné. Když se oči sbíhají na jeden předmět, který se stává bodem bifixace očí, jeho projekce dopadají na párové identické body sítnice, nazývají se odpovídající. [2]
Odpovídající body sítnic jsou body umístěné ve spárovaných identických místech na sítnici obou očí, mají stejné meridiány a vzdálenost od centrální jamky. Když jsou sítnice očí navrstveny na sebe, jejich odpovídající body se shodují. [3]
Přesto projekce bodů ležících dále nebo blíže k bifixačnímu bodu dopadají na nepárové oblasti sítnice, které se nazývají nekorespondující body. Tato skutečnost je odrazem nepoměru. [2]
Předměty umístěné blíže nebo dále než bod fixace pohledu se promítají na oblasti sítnic, které si navzájem nekorespondují, tedy na nekorespondující body sítnice, což vede k disparitě a dvojitému vidění.
Když jsou oči upřeny na předmět, předmět není viděn jako rozdvojený, ale je vnímán jako jeden obraz, protože paprsky z předmětu dopadají na odpovídající oblasti obou sítnic. Když projekce předmětu dopadne na nekorespondující oblasti dvou sítnic, obraz se zdvojnásobí.
Binokulární vidění poskytuje možnost určit relativní vzdálenost dvou objektů, což se nazývá disparita nebo binokulární paralaxa. Disparitu lze vypočítat z rozdílu mezi úhly při fixaci v blízkých a vzdálených bodech, rovná se změně konvergence při pohybu z jednoho bodu do druhého. Jinými slovy, disparita odpovídá rozdílu mezi úhly konvergence při přechodu z bifixačního bodu do jiného bodu. Disparita je tedy kladná, když je bod bifixace blíže ke kořeni nosu než druhý bod, a záporná, pokud je bod bifixace dále. [2]
Míra disparity je také zkoumána kvalitativně. Pokud držíte dva ukazováčky jeden po druhém přímo před sebou, soustředíte svůj zrak na blízký prst, který zůstává nehybný, a vzdalujete se od toho vzdáleného stále dále, pak se nepoměr zvětšuje s rostoucí vzdáleností mezi prsty, to znamená, že se obraz zdvojnásobí. Rozdíl se také zvyšuje, pokud upřete svůj pohled na vzdálený nehybný prst a pohybujete blízkým prstem směrem k sobě.
Předměty, které jsou blíže a dále než fixační bod, se promítají na nekorespondující oblasti sítnice, které se nazývají nesourodé. Poskytnou dvojité obrázky. Předměty, které jsou ve stejné vzdálenosti jako fixační bod, lze vnímat jako celek, protože jejich obraz se také promítá na odpovídající oblasti. V horopteru jsou všechny body ležící na čáře před očima, mimo fixační bod, vnímány jako celek, protože mají nulovou disparitu. Tyto body jsou přibližně ve stejné vzdálenosti od pozorovatele jako předmět, na který je upřen pohled. Ale ne všechny předměty ležící ve stejné vzdálenosti od očí jsou vidět společně, takže horopter není kruh se středem na kořeni nosu. [4] [5]
Teoretický horopter je kruh procházející bifixačním bodem a středy rotace obou očí. Je to místo bodů, které jsou vnímány jako stejně vzdálené.
Při experimentálním ověřování se však teoretický horopter ukáže jako nesprávný, vzhledem ke zvláštnosti geometrie samotných očí závisí tvar empirického horoptera na změně vzdálenosti k bifixačnímu bodu. Když se bifixační bod vzdaluje od očí pozorovatele, horopter ztrácí zakřivení, na vzdálenost nad dva metry jeho zakřivení mění znaménko, to znamená, že horopter se ohýbá opačným směrem. [2]
Empirický horopter se nachází takto: subjekt upře svůj pohled na jednu pevnou tyč a zvedne ji, přičemž posouvá polohu druhé tyče do různých bodů periferie, dokud se druhá tyč nepřestane zdvojovat. Ukázalo se tedy, že skutečný tvar horopteru se mění se vzdáleností fixačního bodu. [4] [5]
První zmínku o horopterovi doložil v 11. století Ibn al-Haytham , známý na západě jako „Alhazen“. [6] Na základě práce Ptolemaia [7] o binokulárním vidění zjistil, že předměty ležící na vodorovné přímce procházející fixačním bodem jsou znázorněny jediným obrazem a předměty umístěné ve vzdálenosti od této čáry jsou znázorněny dvojitý obrázek. Alhazen si tedy všiml důležitosti určitých bodů v zorném poli, ale neurčil přesný tvar horopteru a jako kritérium použil fúzi obrazu při fixaci.
Termín horopter zavedl Francis Aguilonius ve druhé ze svých šesti knih o optice v roce 1613 [8 ] oko. O několik let později učinil Johannes Müller podobný závěr pro vodorovnou rovinu obsahující fixační bod, ačkoli očekával, že horopter bude povrch v prostoru (to znamená neomezený na vodorovnou rovinu). Teoretický/geometrický horopter v horizontální rovině se stal známým jako Vieta-Müllerův kruh . Tvrdí se však, že se jednalo o chybnou identifikaci po dobu asi 200 let.
V roce 1838 Charles Wheatstone vynalezl stereoskop , který mu umožnil zkoumat empirický horopter. Zjistil, že ve vesmíru je mnoho bodů, které jsou sloučené a nezdvojují se; toto je velmi odlišné od teoretického horopteru a následující autoři podobně zjistili, že empirický horopter se odchyluje od tvaru očekávaného na základě jednoduché geometrie. Nedávno bylo pro tuto odchylku podáno přijatelné vysvětlení, které prokazuje, že empirický horopter se liší od teoretického horoptera kvůli fyziologickým rysům struktury očí. Zrakový systém tak může optimalizovat své zdroje pro podněty, které budou pravděpodobněji pozorovány.