Horopter ( græsk ὅρος (hóros), "grænse" + græsk ὀπτήρ (optḗr), "observatør") er et udtryk fra rumopfattelsens psykologi , der betegner et område af rummet foran iagttageren, hvor alle punkter ikke ses som dobbelt, da disse punkter giver billeder på parrede identiske steder på nethinden, altså på tilsvarende punkter. Andre punkter i rummet, der er uden for horopteren, giver dobbeltbilleder, fordi strålerne fra punkterne falder ind i forskellige områder af nethinden - uensartede områder af nethinden. Normalt bemærker en person ikke dobbeltheden af sådanne objekter. [en]
Når et objekt opfattes med to øjne (kikkert), er der en visuel funktion kaldet disparitet, som koder graden af relativ fjernhed af objekter i synsfeltet. Det er således muligt at bestemme karakteren af objekternes placering - hvilket objekt der er tættere på, og hvilket der er længere. Dette visuelle tegn er det vigtigste i systemet af psykofysiologiske mekanismer for stereosyn.
Der er en vis række af forskelsændringer, hvor en person ikke opfatter to punkter placeret i forskellige afstande. Hvis forskelsværdien er over dette interval, begynder personen at mærke den relative afstand af et punkt fra et andet. Efterhånden som uligheden øges yderligere, øges følelsen af dybde. Med en endnu større stigning i forskellen begynder det visuelle billede at fordobles. Vores visuelle system er imidlertid i stand til at kombinere to distinkte (adskilte) sensoriske strømme af venstre og højre synsfelt til et sammensmeltet billede, som kaldes fusion. Det geometriske areal for akkumulering af punkter i rummet, hvis forskel er lig med nul, kaldes en horopter. [2]
I det øjeblik, hvor en genstand opfattes, bevæger øjnene sig sammen, dette skyldes fikseringen af to øjnes blik på en genstand. Sådanne koordinerede øjenbevægelser kaldes vergens . Øjenæblerne roterer, når de optiske akser konvergerer, denne bevægelse kaldes konvergens, og adskillelsen af de optiske akser kaldes divergens. Jo tættere objektet for fiksering er på næseryggen, jo mere vender øjeæblerne mod hinanden, jo større er konvergensvinklen. [2]
Vores øjne er rumligt adskilt fra hinanden, så det ene øjes synsfelt overlapper det andet øjes synsfelt betydeligt, men alligevel er projektionerne af objekter placeret i overlapningszonen forskellige for hvert øje. Når øjnene konvergerer på ét objekt, som bliver punktet for bifiksering af øjnene, falder dets projektioner på parrede identiske punkter på nethinden, de kaldes tilsvarende. [2]
Tilsvarende punkter på nethinderne er punkter placeret parrede identiske steder på nethinden i begge øjne, de har samme meridianer og afstand fra de centrale fossae. Når øjnenes nethinder er overlejret på hinanden, vil deres tilsvarende punkter falde sammen. [3]
Ikke desto mindre falder projektionerne af punkter, der ligger længere eller tættere på bifikseringspunktet, på uparrede områder af nethinden, som kaldes ikke-tilsvarende punkter. Dette faktum er en afspejling af ulighed. [2]
Objekter, der er placeret tættere på eller længere end blikkets fikseringspunkt, projiceres på områder af nethinden, der ikke svarer til hinanden, det vil sige på ikke-tilsvarende punkter på nethinden, hvilket fører til ulighed og dobbeltsyn.
Når øjnene er fikseret på et objekt, ses objektet ikke som todelt, men opfattes som et enkelt billede, fordi strålerne fra objektet falder på de tilsvarende områder af begge nethinder. Når projektionen af et objekt falder på ikke-tilsvarende områder af de to nethinder, fordobles billedet.
Kikkertsyn giver mulighed for at bestemme den relative afstand mellem to objekter, hvilket kaldes disparitet eller binokulær parallakse. Forskellen kan beregnes ud fra forskellen mellem vinklerne, når de er fastgjort til de nære og fjerne punkter, den er lig med ændringen i konvergens, når man bevæger sig fra et punkt til et andet. Med andre ord svarer disparitet til forskellen mellem konvergensvinklerne i overgangen fra et bifikseringspunkt til et andet punkt. Disparitet er således positiv, når bifikseringspunktet er tættere på næseryggen end det andet punkt, og negativ, når bifikseringspunktet er længere væk. [2]
Også graden af ulighed undersøges kvalitativt. Hvis du holder to pegefingre efter hinanden lige foran dig, fokuserer dine øjne på den nære finger, som forbliver ubevægelig, og bevæger dig længere og længere væk fra den fjerneste, så stiger forskellen med stigende afstand mellem fingrene, det vil sige, at billedet fordobles. Uligheden øges også, hvis du retter blikket mod den fjerne, ubevægelige finger og bevæger den nære finger mod dig.
Objekter, der er tættere på og længere end fikseringspunktet, projiceres på ikke-tilsvarende områder af nethinden, som kaldes disparate. De vil give dobbeltbilleder. Objekter, der er i samme afstand som fikseringspunktet, kan opfattes som en helhed, da deres billede også projiceres på de tilsvarende områder. I horopteren opfattes alle punkter, der ligger på linjen foran øjnene, væk fra fikseringspunktet, som en helhed, da de har nul forskel. Disse punkter er omtrent i samme afstand fra iagttageren som den genstand, som blikket er rettet mod. Men ikke alle genstande, der ligger i samme afstand fra øjnene, ses sammen, så horopteren er ikke en cirkel centreret på næseryggen. [4] [5]
Den teoretiske horopter er en cirkel, der går gennem bifikseringspunktet og rotationscentrene for begge øjne. Det er stedet for punkter, der opfattes som værende lige langt.
Men under eksperimentel verifikation viser den teoretiske horopter sig at være forkert, på grund af det særlige ved geometrien af selve øjnene afhænger formen af den empiriske horopter af ændringen i afstanden til bifikseringspunktet. Når bifikseringspunktet bevæger sig væk fra observatørens øjne, mister horopteren krumning, på afstande over to meter skifter dens krumning fortegn, det vil sige, at horopteren bøjer i den modsatte retning. [2]
Den empiriske horopter findes som følger: subjektet retter sit blik på den ene faste stang og samler den op og flytter positionen af den anden stang til forskellige punkter i periferien, indtil den anden stang holder op med at fordobles. Således viste det sig, at den faktiske form af horopteren ændrer sig med afstanden til fikseringspunktet. [4] [5]
Den første omtale af en horopter blev attesteret i det 11. århundrede af Ibn al-Haytham , kendt i vesten som "Alhazen". [6] Baseret på arbejdet af Ptolemæus [7] om kikkertsyn fandt han ud af, at objekter, der ligger på en vandret linje, der passerer gennem fikseringspunktet, er repræsenteret af et enkelt billede, og objekter placeret i en afstand fra denne linje er repræsenteret af en dobbelt billede. Alhazen bemærkede således vigtigheden af visse punkter i synsfeltet, men bestemte ikke den nøjagtige form af horopteren og brugte billedfusion ved fiksering som et kriterium.
Udtrykket horopter blev introduceret af Francis Aguilonius i den anden af hans seks bøger om optik i 1613 [8 ] eye. Et par år senere kom Johannes Müller med en lignende konklusion for et vandret plan indeholdende et fikseringspunkt, selvom han forventede, at horopteren var en overflade i rummet (det vil sige ikke begrænset til et vandret plan). Den teoretiske/geometriske horopter i det vandrette plan blev kendt som Vieta-Müller-cirklen . Det hævdes dog, at dette var en fejlidentifikation i omkring 200 år.
I 1838 opfandt Charles Wheatstone stereoskopet , hvilket gav ham mulighed for at undersøge den empiriske horopter. Han opdagede, at der er mange punkter i rummet, der er slået sammen og ikke fordobles; denne er meget forskellig fra den teoretiske horopter, og efterfølgende forfattere har på samme måde fundet ud af, at den empiriske horopter afviger fra den forventede form baseret på simpel geometri. For nylig er der givet en plausibel forklaring på denne afvigelse, som viser, at den empiriske horopter adskiller sig fra den teoretiske horopter på grund af de fysiologiske træk ved øjnenes struktur. Det visuelle system kan således optimere sine ressourcer til stimuli, der er mere tilbøjelige til at blive observeret.