Estereograma de puntos aleatorios

Estereograma de puntos aleatorios (RDS) es un par estéreo de imágenes de puntos aleatorios que, cuando se ven con la ayuda de un estereoscopio o con los ojos enfocados en un punto delante o detrás de las imágenes, produce una sensación de profundidad, con objetos que parecen estar delante o detrás del nivel de visualización.

La técnica del estereograma de puntos aleatorios, conocida desde 1919, fue desarrollada por Béla Julesz y descrita en su libro de 1971, Fundamentos de la percepción ciclópea.

Los conceptos posteriores, que implican imágenes individuales, no necesariamente consistentes en puntos aleatorios, y más bien conocidos por el público en general, son autostereogramas.

Historia

En 1840, Sir Charles Wheatstone desarrolló el estereoscopio. Utilizándolo, se podían ver dos fotografías, tomadas a una pequeña distancia horizontal, una para cada ojo, de modo que los objetos en la fotografía parecieran tridimensionales en una escena tridimensional.

Alrededor de 1956, Julesz comenzó en los Laboratorios Bell un proyecto para detectar patrones en la salida de generadores de números aleatorios. Decidió intentar mapear los números en imágenes y utilizar las capacidades de detección de patrones del sistema visual humano para buscar una falta de aleatoriedad. Julesz notó que dos imágenes aleatorias idénticas, vistas a través de un estereoscopio, parecían proyectadas sobre una superficie plana uniforme. Experimentó con el par de imágenes desplazando un área cuadrada en el centro de una de las imágenes en una pequeña cantidad. Cuando observó esta pareja a través del estereoscopio, el cuadrado pareció surgir de la página.

Implicaciones

Aunque interesante por sí solo como técnica para producir sensaciones de profundidad en imágenes impresas, el descubrimiento también tuvo implicaciones en la ciencia cognitiva y el estudio de la percepción.

El estereograma de puntos aleatorios proporcionó información sobre cómo el cerebro humano procesa la visión estéreo. Según Ralph Siegel, Julesz había "demostrado sin ambigüedades que la profundidad estereoscópica se podía calcular en ausencia de objetos identificables, en ausencia de perspectiva, en ausencia de señales disponibles para cualquiera de los ojos por sí solos".

En su libro de 1971, Julesz lo calificó Percepción ciclopeana basado en su noción caprichosa de que la profundidad sólo podía ser vista por un solo, Ojo ciclopeo, similar al ojo de un ciclops.

Pruebas estereoscópicas de puntos aleatorios

Aproximadamente el 5% de las personas no pueden ver la profundidad en estereogramas de puntos aleatorios debido a diversos trastornos de la visión binocular. Estas personas pueden identificarse con pruebas estereoscópicas de puntos aleatorios. La estereoagudeza se mide a partir de la capacidad del paciente para identificar formas a partir de fondos de puntos aleatorios, tal como se presentan en varias láminas o páginas de un libro.

Estereotest aleatorio

El estereotest aleatorio es un estereotest de puntos aleatorios con vectógrafo. Se utiliza frecuentemente para detectar ambliopía, estrabismo y supresión, y para evaluar la estereoagudeza. La prueba de Randot puede medir la estereoagudeza hasta 20 segundos de arco.

La estereoprueba aleatoria es más sensible al desenfoque monocular que las estereopruebas de profundidad real como la "prueba de Frisby".

Prueba estereoscópica de puntos aleatorios de TNO

La prueba estereoscópica de puntos aleatorios TNO (abreviada: prueba estéreo TNO o prueba TNO) es similar a la prueba estereoscópica aleatoria, pero es un anaglifo en lugar de un vectógrafo; es decir, el paciente usa gafas de color rojo y verde (en lugar de las gafas polarizadas utilizadas en el estereotest aleatorio). Al igual que otras estereopruebas de puntos aleatorios, la prueba TNO no ofrece pistas monoculares.

Nuevos desarrollos

Eficiencia

Observadores' Se ha descubierto que el rendimiento en el reconocimiento de la figura presente en un estereograma en presencia de ruido estadístico es mayor para un estereograma que consiste en puntos blancos y negros sobre un fondo gris en comparación con un estereograma similar con solo puntos blancos (o solo negros) sobre un fondo gris.

Autoestereogramas

El nombre estereograma de puntos aleatorios se refiere específicamente a pares de imágenes basadas en puntos aleatorios. El trabajo adicional de Christopher Tyler y Maureen Clarke los llevó a inventar imágenes únicas que producían profundidad sin un estereoscopio. Estos se conocen como estereogramas de puntos aleatorios de una sola imagen (SIRDS) o autoestereogramas de puntos aleatorios.

Reemplazar el patrón de base de puntos aleatorio con una imagen o textura da la forma que hizo que el estereograma de imagen única fuera conocido por el público en general, a través de la serie de libros Magic Eye.

Estereogramas dinámicos de puntos aleatorios

Los estereogramas dinámicos de puntos aleatorios consisten en una forma estereoscópica (ciclópea) en movimiento hecha de puntos aleatorios en movimiento, camuflados por otros puntos aleatorios. El observador debe emitir un juicio perceptivo sobre la forma y/o el movimiento de la forma en movimiento presentada dicópticamente.

Cuando se presenta un estereograma dinámico de puntos aleatorios con estímulos de movimiento estereoscópico (ciclópeo), el movimiento estereoscópico es percibido por personas con visión binocular normal y, en general, por aquellas que tienen suficiente visión binocular para la tarea.

Se pueden diseñar estereogramas dinámicos de puntos aleatorios que contengan estímulos de movimiento binocular para comprobar si alguien tiene al menos una estereopsis rudimentaria. Un estudio encontró que en pacientes estrábicos un estereograma dinámico de puntos aleatorios produjo una tasa de detección de estereopsis significativamente mayor que la estereoprueba de la mosca Titmus.

Ejemplo ilustrado

A continuación se ilustra el proceso utilizado para desarrollar el primer estereograma de puntos aleatorios.

1. Cree una imagen de tamaño adecuado. Llénalo con puntos al azar. Duplica la imagen.

2. Seleccione una región en una imagen, en este caso, en la imagen correcta.

3. Cambia esta región horizontalmente por uno o dos diámetros de puntos y llena la región vacía con nuevos puntos aleatorios. El estereograma está completo.

Para ver el estereograma, utilice un estereoscopio para presentar la imagen izquierda al ojo izquierdo y la imagen derecha al ojo derecho o enfóquese en un punto detrás de la imagen para lograr lo mismo. (En Autoestereograma se describe cómo lograr esta posición de los ojos con los ojos entrecerrados). La región desplazada de puntos aleatorios aparecerá como un área pequeña, central y cuadrada más cerca de sus ojos que el área rectangular más grande que la rodea.

La región desplazada produce la disparidad binocular necesaria para dar una sensación de profundidad. Un pequeño cambio produce una pequeña cantidad de profundidad; un cambio mayor produce una mayor cantidad de profundidad. Si el cambio es en la dirección horizontal opuesta, la profundidad se invertirá: el área cuadrada central aparecerá como un agujero cuadrado a una superficie más grande desde los ojos que el área rectangular circundante más grande. (Una forma sencilla de lograr esto con el estereograma de ejemplo es adoptar una posición de los ojos bizco; esto presenta la imagen izquierda al ojo derecho y la imagen derecha al ojo izquierdo).