ตัวช่วยจากตาเดียว ของ การรับรู้ความใกล้ไกล

ตัวช่วยที่เห็นด้วยตาเดียวสามารถให้ข้อมูลความใกล้ไกลแม้เมื่อไม่ได้ใช้สองตามอง โดยรวมหัวข้อต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

พารัลแลกซ์เนื่องด้วยการเคลื่อนไหว (Motion parallax) เมื่อผู้มองเคลื่อนที่ การเคลื่อนที่โดยเปรียบเทียบของวัตถุนิ่ง ๆ ที่มองเห็น จะช่วยบอกความใกล้ไกลโดยเปรียบเทียบ ถ้ามีข้อมูลเกี่ยวกับทิศทางและความเร็วของการเคลื่อนที่ พารัลแลกซ์เช่นนี้จะให้ข้อมูลความใกล้ไกลแบบสัมบูรณ์ ไม่ใช่แค่โดยเปรียบเทียบ[4] ปรากฏการณ์นี้สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนเมื่อขับรถ เพราะวัตถุที่ใกล้จะผ่านไปอย่างรวดเร็ว ขณะที่วัตถุไกล ๆ จะดูนิ่ง ๆ สัตว์ที่ไม่เห็นเป็นภาพเดียวด้วยสองตาเนื่องจากลานสายตาของตาทั้งสองไม่ได้มองที่วัตถุเดียวกัน จะมีพฤติกรรมเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้อย่างชัดเจนเทียบกับมนุษย์ (ที่สามารถรู้ความใกล้ไกลด้วยสองตา) เช่น นกบางชนิดจะผงกหัวเพื่อให้ได้ motion parallax และกระรอกจะวิ่งไปในแนวตั้งฉากกับแนวสายตาเพื่อจะรู้ความใกล้ไกล[5]ความใกล้ไกลเพราะการเคลื่อนไหวหรือการรับรู้ความใกล้ไกลแบบจลน์ (kinetic depth perception) เมื่อวัตถุกำลังเคลื่อนที่เข้ามาใกล้คนที่มองอยู่ ภาพที่ตกลงที่จอประสาทตาจะเพิ่มขนาดขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งทำให้รู้สึกว่าวัตถุนั้นกำลังวิ่งเข้ามาใกล้ ๆ[6] โดยการเปลี่ยนแปลงของขนาดสิ่งเร้าเทียบกับผู้สังเกตการณ์เช่นนี้ไม่ใช่ทำให้เห็นว่าเพียงแค่กำลังเคลื่อนที่เท่านั้น แต่จะช่วยให้รู้ระยะทางของวัตถุที่กำลังเคลื่อนไหว ดังนั้น ในบริบทนี้ ขนาดที่กำลังเปลี่ยนแปลงไปจึงเป็นตัวช่วยบอกความใกล้ไกล[7] เมื่อวัตถุที่เคลื่อนไหวเล็กลง ก็จะปรากฏว่าอยู่ห่างไกลขึ้น ส่วนปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกันก็คือ สมรรถภาพของระบบการเห็นในการคำนวณเวลาที่วัตถุจะวิ่งเข้ามาถึงตัว โดยอาศัยอัตราการขยายขนาดในลานสายตา ซึ่งเป็นสมรรถภาพที่มีประโยชน์ในกิจกรรมต่าง ๆ เริ่มตั้งแต่การขับรถจนถึงการเล่นกีฬา แต่ถ้าจะกล่าวให้แม่นยำ สมรรถภาพเช่นนี้เป็นการคำนวณ "ความเร็ว" ไม่ใช่คำนวณ "ความใกล้ไกล" เช่นเมื่อขับรถ คนขับจะสามารถตัดสินเวลาที่จะมาบรรจบกันโดยอาศัยการรับรู้ความใกล้ไกลแบบจลน์ปรากฏการณ์ความใกล้ไกลแบบจลน์ (Kinetic depth effect) คือถ้าวัตถุคงรูปที่อยู่นิ่ง ๆ เช่น ลูกบาศก์ที่ทำจากเส้นลวด วางบังแสงหน้าจอกึ่งทึบ เงาของมันจะตกลงอยู่ที่จอ ผู้สังเกตการณ์อีกด้านหนึ่งจะเห็นเงาสองมิติของวัตถุนั้น แต่เมื่อลูกบาศก์หมุน ระบบการเห็นจะสามารถดึงข้อมูลที่จำเป็นเพื่อให้เห็นมิติที่ 3 จากการเคลื่อนไหว แล้วทำให้เห็นเป็นลูกบาศก์ได้ นี่เป็นตัวอย่างของ "ปรากฏการณ์ความใกล้ไกลแบบจลน์"[8] เป็นปรากฏการณ์ที่ก็เกิดด้วยถ้าวัตถุที่หมุนเป็นวัตถุทึบตัน (ไม่ใช่แค่ลายเส้น) ตราบเท่าที่เงาบนจอมีเส้นต่าง ๆ ซึ่งมองเห็นเป็นมุมหรือขอบ และเส้นต่าง ๆ เหล่านี้เปลี่ยนไปทั้งโดยความยาวและโดยทิศทางเมื่อวัตถุกำลังหมุน[9]ทัศนมิติ (Perspective) เส้นขนานที่วิ่งยาวไปทางด้านหน้าจะดูเหมือนเข้าบรรจบกันในระยะไกล ๆ หรือระยะอนันต์ คุณสมบัติเช่นนี้ทำให้เราสามารถรู้ระยะส่วนต่าง ๆ ของวัตถุหนึ่ง ๆ โดยเปรียบเทียบ หรือระยะโดยเปรียบเทียบของวัตถุต่าง ๆ ในทัศนียภาพได้ ตัวอย่างก็คือ เมื่อยืนอยู่ที่หน้าทางหลวงตรง ๆ แล้วมองไปตามทาง จะเห็นถนนแคบลงเรื่อย ๆ ในระยะห่างออกไปไกล ๆขนาดโดยเปรียบเทียบ ถ้าวัตถุสองอย่างมีขนาดเหมือนกัน (เช่น ต้นไม้สองต้น) แม้ขนาดสัมบูรณ์จะยังไม่รู้ แต่ขนาดโดยเปรียบเทียบก็จะให้ข้อมูลความใกล้ไกลโดยเปรียบเทียบของวัตถุทั้งสอง ถ้ามุมมองจากบนถึงล่างของวัตถุที่ตกลงบนจอประสาทตาของวัตถุหนึ่งใหญ่กว่าอีกวัตถุหนึ่ง (ที่รู้ว่าขนาดเท่ากัน) วัตถุที่มุมใหญ่กว่าก็จะดูใกล้กว่าขนาดที่คุ้นเคย เนื่องจากมุมจากบนถึงล่างของภาพวัตถุที่ตกลงบนจอประสาทตาจะลดลงเมื่อไกลออกไป ข้อมูลนี้เมื่อรวมกับความรู้ที่มีก่อนว่าวัตถุมีขนาดเท่าไร จะช่วยกำหนดความใกล้ไกลสัมบูรณ์ของวัตถุ ยกตัวอย่างเช่น คนมักจะคุ้นเคยกับขนาดโดยเฉลี่ยของรถยนต์ ความรู้ที่มีก่อนนี้เมื่อรวมกับข้อมูลเกี่ยวกับมุมมองของภาพที่ตกลงที่จอประสาทตา จะช่วยกำหนดความใกล้ไกลสัมบูรณ์ของรถในทัศนียภาพที่เห็นขนาดสัมบูรณ์ แม้ขนาดแท้จริงของวัตถุจะไม่รู้และมีแค่วัตถุเดียวที่มองเห็น แต่วัตถุที่เล็กกว่าจะดูไกลกว่าวัตถุที่ใหญ่กว่าเมื่ออยู่ในที่เดียวกัน[10]ทัศนมิติเนื่องจากอากาศ เนื่องการกระเจิงแสงในบรรยากาศ วัตถุที่อยู่ไกลออกไปจะมีความเปรียบต่างของความสว่างและความอิ่มตัวสีที่ลดลง (คือสว่างน้อยลงและสีจางลง) เพราะเหตุนี้ ภาพจะดูพร่ามัวมากยิ่งขึ้นถ้าวัตถุอยู่ไกลออกไป ในสาขาคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ ปรากฏการณ์เช่นนี้เรียกว่า distance fog (ความพร่าลางเพราะทางไกล) คือ ฉากหน้า/พื้นหน้าจะมีความเปรียบต่างสูง ส่วนฉากหลัง/พื้นหลังจะมีความเปรียบต่างต่ำ ดังนั้น วัตถุที่มีความเปรียบต่างต่าง ๆ กันเทียบกับพื้นหลังจะดูใกล้ไกลต่างกัน[11] สีของวัตถุที่อยู่ไกล ๆ ยังจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเพิ่มขึ้น (เช่น ภูเขาที่อยู่ไกล ๆ) มีจิตรกรชาวยุโรปบางท่าน (เช่น ปอล เซซาน) ที่ใช้สีที่อบอุ่น (เช่น สีแดง สีเหลือง และสีส้ม) เพื่อทำให้รู้สึกเหมือนอยู่ใกล้ ๆ และสีที่เย็นชากว่า (สีน้ำเงิน สีม่วง สีน้ำเงินอมเขียว) เพื่อแสดงวัตถุที่อยู่ไกลกว่าการปรับตาดูใกล้ไกล นี่เป็นการปรับตัวทางกล้ามเนื้อ-สายตาเพื่อให้เห็นใกล้ไกล คือ เมื่อเราพยายามมองวัตถุที่อยู่ไกล ๆ กล้ามเนื้อซิลิอารีจะยืดเลนส์ตาออก ทำให้มันบาง และดังนั้น จึงเปลี่ยนความยาวโฟกัสของเลนส์ ความรู้สึกถึงการเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อ ก็จะส่งไปยังเปลือกสมองส่วนการเห็นเพื่อใช้แปลผลความใกล้ไกลของสิ่งที่เห็น แต่กลไกนี้จะให้ข้อมูลความใกล้ไกลในระยะที่น้อยกว่า 2 เมตรเท่านั้นการบัง (Occultation) นี่เกิดเมื่อภาพที่อยู่ใกล้กว่าบังภาพที่อยู่ไกลกว่า[12] คือ ถ้าวัตถุแรกบังอีกวัตถุหนึ่ง มนุษย์จะเห็นวัตถุแรกว่าใกล้กว่า แต่ข้อมูลนี้ก็เป็นเพียงแค่การจัดลำดับความใกล้ไกลโดยเปรียบเทียบเท่านั้น ส่วนการบังแสง (ambient occlusion) จะอาศัยรูปร่างและลายผิวของวัตถุ ปรากฏการณ์เช่นนี้จะช่วยลดเวลาในการรู้ความใกล้ไกลทั้งในสถานการณ์ตามธรรมชาติและในห้องทดลอง[13][14]ทัศนมิติเชิงโค้ง (Curvilinear perspective) ที่รอบ ๆ ลานสายตา เส้นขนานจะกลายเป็นเส้นโค้ง เหมือนกับในรูปที่ถ่ายผ่านเลนส์ตาปลา ปรากฏการณ์นี้จะช่วยเพิ่มความรู้สึกว่าอยู่ในเหตุการณ์/สถานการณ์ที่เป็น 3 มิตินั้นจริง ๆ ภาพถ่าย (หรือภาพวาด) ปกติจะไม่ใช้ทัศนมิติเช่นนี้ เพราะได้วางกรอบภาพกำจัดส่วนที่แสดงปรากฏการณ์นี้ออก โดยถือว่าเป็น "ความบิดเบือนของภาพ" แต่จริง ๆ แล้ว "ความบิดเบือน" นี้เป็นไปตามธรรมชาติของแสง และสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับภาพที่เห็นคล้ายกับลักษณะทางทัศนมิติอื่น ๆ ที่เห็นภายในกรอบภาพ ซึ่งให้ข้อมูลความใกล้ไกลเกี่ยวกับภาพรายละเอียด (Texture gradient) รายละเอียดของวัตถุที่อยู่ใกล้ ๆ สามารถมองเห็นได้ชัด เทียบกับมองไม่เห็นสำหรับวัตถุที่อยู่ไกล ๆ ยกตัวอย่างเช่น สำหรับถนนกรวด กรวดที่อยู่ใกล้ ๆ สามารถเห็นรูปร่าง ขนาด และสี แต่เมื่อไกลออกไป ก็ไม่สามารถเห็นรายละเอียดเหล่านั้นแสงสว่างและเงา แสงที่ตกลงที่และสะท้อนจากวัตถุ รวมทั้งเงาที่ทอดจากวัตถุ เป็นตัวช่วยให้สมองกำหนดรูปร่างและตำแหน่งของวัตถุในปริภูมิได้[15]ความพร่ามัวในบางส่วนของภาพ ความพร่ามัวของภาพตรงที่ไม่ใช่จุดโฟกัส เป็นเทคนิคสามัญในการถ่ายภาพและวิดีโอเพื่อแสดงความใกล้ไกล ซึ่งเป็นตัวช่วยสำหรับตาเดียวแม้จะไม่มีตัวช่วยอื่น ๆ โดยอาจให้ความรู้สึกใกล้ไกลโดยธรรมชาติสำหรับรูปที่มากระทบกับจอประสาทตา เพราะตาของมนุษย์ก็มีขอบเขตจำกัดในการโฟกัสด้วยเหมือนกัน นอกจากนั้นแล้ว ยังมีขั้นตอนวิธีของคอมพิวเตอร์หลายอย่าง ที่สามารถใช้ประมาณความใกล้ไกลอาศัยความพร่ามัวของภาพตรงที่ไม่ใช่จุดโฟกัส[16] แมงมุมกระโดดบางพันธุ์ยังรู้ความใกล้ไกล้โดยอาศัยเทคนิคนี้อีกด้วย[17]มุมเงย เมื่อมองเห็นวัตถุเทียบกับขอบฟ้า เรามักจะเห็นวัตถุที่ใกล้กับขอบฟ้ามากกว่าว่าไกลกว่า และวัตถุที่อยู่ไกลขอบฟ้ามากกว่าว่าใกล้กว่า[18] นอกจากนั้น วัตถุที่เคลื่อนจากตำแหน่งที่ใกล้กับขอบฟ้า ไปยังตำแหน่งที่สูงหรือต่ำกว่าขอบฟ้า วัตถุนั้นก็จะดูเหมือนว่าเข้ามาใกล้คนดู

ใกล้เคียง

การรับรู้รส การรับบุคคลเข้าศึกษาในสถาบันอุดมศึกษาในประเทศไทย การรับรู้อากัปกิริยา การรักษาสันติภาพของสหประชาชาติ การรับรู้ไฟฟ้า การรักษามะเร็งแบบทางเลือก การรับรู้สนามแม่เหล็ก การรับมือโดยใช้อารมณ์ (จิตวิทยา) การรัดเท้า การรับรู้ความใกล้ไกล

แหล่งที่มา

WikiPedia: การรับรู้ความใกล้ไกล //www.amazon.com/dp/B01D3RGBGS http://www.goillusions.com/2015/07/3d-floor-tiles-... http://www.phillipsmcintosh.com/lighting/how-to-li... http://www.vision3d.com/stereo.html http://www.vision3d.com/whycant.html http://make3d.cs.cornell.edu/ http://adsabs.harvard.edu/abs/1989JOSAA...6..309M http://adsabs.harvard.edu/abs/1996RSPSB.263..169M http://adsabs.harvard.edu/abs/2012Sci...335..469N http://webvision.med.utah.edu/KallDepth.html