¿Qué es Estereoscopia?

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¿Qué es Estereoscopia?

Sus raíces etimológicas son griegas que son: “stereos y scopeo”, que significa ver solido.

La visión estereoscópica es un aspecto clave en muchas tareas fotogramétricas que requieren la intervención de un operador fotogramétrico, sobre todo en restitución tridimensional y en labores de edición tridimensional. La visión independiente de las imágenes izquierda (con el ojo izquierdo) y derecha (con el ojo derecho) se puede alcanzar  mediante:

1. Separación Temporal. Alternando la visualización de ambas imágenes.
2. Separación Espectral. Utilizando el principio de polarización o de los anáglifos.
3. Separación Espacial. Mediante dos monitores o un monitor partido en dos. Generalmente se acopla un sistema óptico de visión estereoscópica frente al monitor.
4. Separación Mixta. Es la combinación de los tres principios anteriores: separación espacial y luz polarizada; separación temporal y polarización, etc.

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Visión Humana

La visión humana se percibe mediante el ojo que funciona como las cámaras fotográficas.

La forma del ojo se asemeja a la de una esfera con un promedio de 2.5 cm de diámetro. La parte frontal posee una curvatura algo mayor y está recubierta por una membrana transparente y resistente, llamada cornea. La región situada detrás de la cornea contiene el humor acuoso, y la continuación es el cristalino que es una capsula que contiene una gelatina fibrosa que se hace blanda hacia el exterior y está sostenida por ligamentos que lo unen al musculo ciliar.

Otra gran parte de la superficie interna del ojo, está recubierta por una delicada película de fibras nerviosas llamadas retina que constituyen una prolongación del nervio óptico las cuales terminan en unas estructuras llamadas  bastones y conos.

Adelante del cristalino se encuentra el iris que tiene en el centro una abertura llamada pupila la cual tiene la función de regular la cantidad de luz que entra en el ojo, dilatándose en caso de que el brillo aumente y contrayéndose si el brillo disminuye.

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El intervalo dentro del cual es posible la visión, está entre el punto remoto y el punto próximo al ojo. El primer punto de un ojo normal es el remoto y se encuentra en el infinito; y el punto próximo depende del grado en que pueda aumentarse la curvatura del cristalino por acomodación. La movilidad del ojo hace cubrir un campo de visión horizontal de 45º hacia adentro y de 135º hacia afuera y en un rango vertical de 50º hacia arriba y 70º hacia abajo.

Estereoscopia Natural

La visión natural es en la que el ser humano percibe de manera tridimensional el  espacio, con todos los objetos contenidos en él y de un modo instintivo.

Esta visión está basada en dos fenómenos:

1. La Experiencia: que es la que nos permite hacer deducciones con respecto a:

• Las ideas de adelante y de atrás.
• La perspectiva geométrica.
• La perspectiva aérea.

1. La Diferencia entre las Imágenes: que es la que se forma en la retina de los ojos, y cuando miramos al espacio es una segunda causa mucho mas importante, ya que es la única que actúa cuando faltan todas las sensaciones e ideas auxiliares.

¿Como funciona la estereoscopia natural?

Cuando se mira un punto P del espacio, dirigimos los ojos hacia él, girando los globos de ellos de tal modo que sus ejes se cortan en el punto mirado P. La sensación natural de espacio se realiza en planos de vista. El eje epipolar es la base b o la recta que une los ojos, o, mejor dicho, los centros de rotación de los mismos Dl y Dr, que, a su vez desempeñan el papel de centros de proyección. Entonces las imágenes del punto P se producen en las manchas amarillas F´ y F´´ de cada ojo, que son las zonas de la retina que facilitan la mayor claridad de la visión.

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Para la observación del espacio, la cuestión decisiva es que las dos imágenes producidas en las retinas con un pequeño paralaje horizontal del punto P y sus cercanías se forman en nuestro cerebro en una sola imagen. Si los paralajes son muy grandes, no se verifica la fusión de imágenes, y resultan imágenes dobles. También estas imágenes contribuyen, en cierto modo, a la sensación del espacio.

La distancia máxima que nos permite la sensación de espacio se consigue cuando el ángulo de convergencia y llega a tener el valor limite d, y esta distancia se llama radio del campo estereoscópico.

Estereoscopia Artificial

Es cuando se puede sustituir la visión del espacio natural ofreciendo a cada ojo un dibujo o una fotografía. Con tal que estas imágenes sean las vistas del espacio desde diferentes puntos y se distingan ambas por los paralajes horizontales, se producirán en la retina los mismos fenómenos de percepción que en la observación del espacio natural. Las intersecciones de los rayos visuales que van del ojo izquierdo a los puntos de la fotografía izquierda y los análogos de ojo y fotografía derecha darán origen a un modelo virtual del objeto representado suspendido en el espacio y no tangible sobre una pantalla.

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Por tanto, con arreglo a lo expuesto, las condiciones esenciales para la visión estereoscópica son las  siguientes:

1. A cada ojo hay que presentarle una imagen especial. Estas dos imágenes no deben ser congruentes, sino que han de presentar paralajes, es decir, corresponder cada una a puntos de vista diferentes.
2. Los rayos visuales hacia puntos homólogos deben cortarse en el espacio dos a dos, a lo menos  aproximadamente. Las imágenes, por tanto, deben estar orientadas para la observación de modo adecuado, es decir que los rayos epipolares homólogos estén sobre la misma recta.
3. Los puntos lejanos de ambas imágenes no han de tener una separación mayor que la distancia interpupilar. Si la observación se hace con estereoscopio, esta condición puede omitirse, pero, en todo caso, hay que excluir el que los ojos pudieran divergir.

Medios para ver

Los instrumentos ópticos más simples para observar objetos en tercera dimensión son los estereoscopios y pueden ser de espejos, de lentes o combinación de ambos. Los espejos oculares guardan un ángulo para la imagen de 45º respecto a la horizontal. Su capacidad de profundidad estriba en la base estereoscópica, la distancias entre los espejos oculares. El estereoscopio de lentes está constituido por dos lentes sostenidos en una barra a lo largo de la cual pueden deslizarse con el objeto de cambiar la distancia entre las lentes. Por otra parte el estereoscopio combinado se le atribuye las cualidades de ambos aparatos.

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