Эффект Пульфриха

Для улучшения этой статьи желательно?: Проверить достоверность указанной в статье информации.

Эффе́кт Пу́льфриха — психофизический эффект восприятия возникающий при искусственной или естественной задержке зрительного сигнала одного из глаз, в результате которого, движущийся вбок объект в поле зрения интерпретируется зрительной корой, как находящийся, в зависимости от направления и скорости движения, ближе или дальше от реального положения.

Обзор

Эффект, как правило, вызывается размещением темного фильтра на одном глазе, но может также возникать спонтанно при некоторых заболеваниях глаз, таких как катаракта^[1], неврит зрительного нерва^[2], или рассеянный склероз^[3]. В таких случаях, могут возникать симптомы, такие как трудность оценить путь встречного автомобиля. Явление названо в честь немецкого физика Карла Пульфриха, который впервые описал его в 1922 году^[4].

Искусственно вызванный эффект Пульфриха неоднократно использовался в качестве основы для некоторых презентаций, телепередач, фильмов и 3D-игр.

Демонстрация

В классическом эксперименте эффекта Пульфриха субъект наблюдает качающийся маятник в плоскости, перпендикулярной линии вида наблюдателя. Когда фильтр нейтральной плотности (затемненный объектив, как правило, серый) помещается поверх, скажем, правого глаза, кажется, что маятник перемещается по эллиптической орбите, он кажется ближе, когда движется в правую сторону и дальше, когда движется в левую.

Описание

Широко признается следующее объяснение видимой глубины — снижение освещенности сетчатки (по отношению к другому глазу) дает соответствующую задержку в передаче сигнала, придавая мгновенно-пространственные различия для движущихся объектов. По-видимому это происходит потому, что задержки в визуальной системе, как правило меньше (например, зрительная система реагирует быстрее) для ярких целей по сравнению с темными. Это движение с глубиной — решение зрительной системы для движущихся мишеней при различии в освещенности сетчатки и, следовательно, разницы в задержке сигнала, существующей между двумя глазами.

Эффект Пульфриха, как правило, был измерен при полных полевых условиях с темными целями на светлом фоне, что дает примерно 15 мс задержку в случае десятикратной разницы в средней освещенности сетчатки.^[5][6][7][8] Эти задержки монотонно возрастают с понижением яркости в широком (> 6 единиц) диапазоне яркости^[5][6]. Эффект также заметен с яркими целями на чёрном фоне и показывает такое же отношение яркости к латентности.

Использование в стереоскопии

Эффект Пульфриха был использован для демонстрация типа стереоскопии или 3-D эффекта, в кино и телевидение. Как и в других видах стереоскопии, очки используются для создания иллюзии трехмерного изображения. Размещая нейтральный фильтр (например, затемненную линзу из солнечных очков) на один глаз, изображение, когда оно движется справа налево (или слева на право, но НЕ вверх или вниз) будет казаться что изменяет глубину, к наблюдателю или от наблюдателя.

Поскольку эффект Пульфриха зависит от движения в определенном направлении, чтобы спровоцировать иллюзию глубины, он не является полезной в качестве общей стереоскопической техники. Например, он не может быть использован для просмотра неподвижного объекта перемещающегося к экрану или от экрана; аналогичным образом, объекты, движущиеся вертикально не будет казаться изменяющими глубину.

Эффект получил некоторую степень популярности на телевидении в 1990-х годах. Например, он был использован в «3D» движущейся телерекламе в 1990-х, где объекты, движущиеся в одном направлении казались ближе к зрителю (фактически в передней плоскости экрана телевизора) и когда они перемещали их в другую сторону, то казались дальше от зрителя (за экраном телевизора). Чтобы зрители могли видеть эффект, рекламодатели предоставляли большое количество устройств для просмотра с парой фильтров в бумажной рамке. Фильтр на один глаз был довольно темным нейтральным серым, а другой был прозрачным. Коммерчески в этом случае было ограничено объектами (таких, как рефрижераторы и скейтбордисты) перемещающимися вниз по крутому склону слева направо по экрану, направленного в зависимости от того какой глаз был прикрыт затемненным фильтром.

Примеры

Эффект был также использован в 1993 в Доктор Кто благотворительном эпизоде Dimensions in Time  (англ.) и в 1997 году в специальном ТВ эпизоде 3rd Rock from the Sun  (англ.). Во многих странах Европы, серия коротких 3D фильмов, произведенных в Нидерландах, была показана по телевидению. Очки были проданы в сети заправочных станций. Эти короткие фильмы были в основном о путешествиях в Голландии. Эпизод Power Rangers^[9] продавался через McDonalds используя технологию «Circlescan 4D», которая основана на эффекте Пульфриха. Анимационные программы, которые использовали эффект Пульфриха в отдельных сегментах своей программы включают Yo Yogi, The Bots Master  (англ.) и Space Strikers  (англ.), они обычно достигают эффект за счет использования постоянно движущегося слоев фона и переднего плана. Видеоигра Orb-3D  (англ.) для Nintendo Entertainment System использовала этот эффект (корабль игрока всегда двигался) и выпускалась вместе с очками. Так же [13] для Super Nintendo, используя постоянно-двигающийся фон что вызвало этот эффект.

В Соединенных Штатах и Канаде, шесть миллионов 3D Pulfrich очков было распространено^{[когда?]} зрителям ^[где?] для эпизода Discovery Channel Shark Week  (англ.) в 2000 году^[10].

Примечания

1. ↑ Scotcher SM, Laidlaw DA, Canning CR, Weal MJ, Harrad RA.: Pulfrich’s phenomenon in unilateral cataract., Br J Ophthalmol., 81(12):1050-5
2. ↑ Slagsvold JE: Pulfrich pendulum phenomenon in patients with a history of acute optic neuritis., Acta Ophthalmol (Copenh), 6(5):817-26
3. ↑ Rushton D: Use of the Pulfrich pendulum for detecting abnormal delay in the visual pathway in multiple sclerosis., Brain, 98(2):283-96
4. ↑ The Pulfrich Effect: Pulfrich (1922)
5. ↑ ^{1 2} Lit A. (1949) The magnitude of the Pulfrich stereo-phenomenon as a function of binocular differences of intensity at various levels of illumination. Am. J. Psychol. 62:159-181.
6. ↑ ^{1 2} Rogers B.J. Anstis S.M. (1972) Intensity versus Adaptation and the Pulfrich Stereophenomenon Vision Res. 12:909-928.
7. ↑ Williams JM, Lit A. (1983) Luminance-dependent visual latency for the Hess effect, the Pulfrich effect, and simple reaction time. Vision Res. 23(2):171-9.
8. ↑ Deihl Rolf R. (1991) Measurement of Interocular delays with Dynamic Random-Dot stereograms. Eur. Arch. Psychiatry Clin. Neurosci. 241:115-118.
9. ↑ Power Rangers in 3D: Triple Force (2000) (V) (англ.) на сайте Internet Movie Database
10. ↑ 3D Glasses — American Paper Optics — 3D Television Event

Ссылки

• EP0325019 — патент использующий эффект Пульфриха