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En este capítulo sobre el sistema visual vamos a explicar al detalle la visión binocular y si tiene relación con la percepción del espacio, la profundidad y el tamaño de los objetos.

vision binocular

Percepción del espacio, la profundidad y el tamaño

Un hecho que siempre ha llamado la atención de los investigadores es cómo la información que se proyecta en la retina, en dos dimensiones, se reconstruye nuevamente en el cerebro en tres dimensiones. Las posibles respuestas las encontramos en el análisis de cómo llega y cómo se procesa la información a nivel retiniano, lo que denominamos análisis de las claves de percepción y profundidad.

Las experiencias visuales que tenemos con el paso del tiempo, son un punto fundamental para entender las claves de profundidad, el cómo las vamos aprendiendo. Cuando vemos un objeto tapado parcialmente por otro, sabemos que ese objeto está detrás, es la “clave de oclusión” y lo sabemos, básicamente porque lo hemos aprendido con experiencias anteriores.

Se definen tres tipos de claves de profundidad:

  • Oculomotrices.
  • Monoculares.
  • Binoculares.

Claves oculomotricies

Son claves basadas en dos aspectos fundamentales, nuestra capacidad de detectar la posición de los objetos y la tensión de los músculos oculares en el momento de la percepción.

Los dos puntos de información fundamentales son la convergencia y la acomodación, que nos orientan sobre la proximidad o lejanía de los objetos respecto a nosotros, tanto de tipo pasivo como dinámico.

Claves monoculares

Las claves monoculares pueden apreciarse incluso con un solo ojo. Las más importantes son las claves pictóricas, oclusión, altura relativa, sombras proyectadas, tamaño relativo, tamaño familiar, perspectiva atmosférica (los objetos distantes son menos nítidos porque las partículas del aire los difuminan), perspectiva lineal y gradiente de textura.

Dentro de las calves monoculares hay otras relacionadas con el movimiento, destacando el paralaje y la eliminación, y el acrecentamiento.

En el paralaje vemos que los objetos más cercanos pasan más rápidos mientras que los lejanos parecen desplazarse más lentamente. Esto lo vemos en la vida real en situaciones como la de mirar por la ventanilla de un coche o del tren. En la siguiente figura podemos ver la explicación: se aprecia como un ojo que se mueve pasando de la posición 1 a la 2, los objetos que está mirando, A y B, su proyección en la retina, la variación en el punto de fijación, es totalmente diferente para A, próximo, donde el recorrido es mucho mayor que para B, lejano, que apenas se desplaza respecto al eje ocular (línea punteada azul).

vision monocular

Cuando dos superficies se encuentran a distancias distintas, como en la figura siguiente, cualquier movimiento lateral del observador hace que las superficies parezcan moverse unas en relación con las otras. La superficie trasera queda tapada o eliminada por una superficie que está delante cuando el observador se mueve en una dirección, mientras que la superficie trasera queda destapada o acrecentada, cuando el observador se mueve en la otra dirección.

vision de la profundidad

Visión binocular

En las claves binoculares, la percepción de profundidad depende de ambos ojos. La convergencia de los ojos también entra en las claves binoculares, el ángulo de convergencia especifica la profundidad.

El elemento más importante en la clave binocular es la disparidad de imágenes que se generan en ambos ojos, debido a que los ojos están separados 6 cm, y por lo tanto ven el mundo desde posiciones distintas.

En la práctica lo podemos comprobar colocando el dedo índice de la mano delante nuestro, a unos 40 cm,  y  si ahora vamos cerrando uno ojo y luego el otro, de forma alternativa, tenemos la sensación de que el dedo se mueve, se desplaza horizontalmente. El fenómeno se explica porque cada ojo tiene un ángulo de visión diferente respecto al dedo y se proyecta en posiciones diferentes en la retina.

Cómo funciona la visión binocular

La percepción de profundidad se produce en dos etapas, primero las disparidad binocular, es decir, la diferencia entre las imágenes de los dos ojos, a partir de la cual, esta diferencia se trasforma en la percepción de la profundidad o estereopsis.

Los estereoscopios permiten observar la visión en relieve al descomponer la escena en señales diferentes para cada ojo, mediante filtros de colores o con polarización. El cerebro hace lo mismo mediante la génesis de imágenes ligeramente diferentes en cada ojo, generada por el ángulo de visión diferente que sostiene cada ojo. Recordemos que en el mapa retiniano, cada punto de la escena se proyecta en un punto de la retina que se corresponde con el mismo punto de proyección en la retina del otro ojo (correspondencia retiniana), sin embargo, estos puntos no coinciden exactamente, hay una ligera disparidad de posiciones debido a la separación de los ojos, a los ángulos que forman la retina de cada ojo y el objeto, esto es lo que nos hace ver en profundidad, en relieve,  sin llegar a percibir doble imagen.

Cuando los objetos están próximos o muy lejanos, la disparidad de los puntos retinianos de proyección de los objetos, están separados por distancias que superan a la capacidad de unificación del cerebro, es decir ya no se perciben como un objeto sino que vemos dos, se produce visión doble, no cruzada para los objetos lejanos y cruzada para los cercanos. La línea en la que la disparidad retiniana es mínima se conoce como horóptero y el área en la que no se produce visión doble, se denomina área de Panum.

Para ver si la profundidad se debía a claves monoculares o a la disparidad que genera estereopsis, Bela Julesz creó un tipo de estímulos que se conocen como estereogramas, basados en puntos aleatorios y que se utilizan en la clínica para el estudio de la estereopsis en los pacientes.

Una de las cuestiones importantes era cómo se procesaban las señales de disparidad retiniana en el cerebro. Los estudios del cortex estriado revelaron la presencia de células específicas  en V1 para la disparidad,  son las células de profundidad binocular o detectores de disparidad, porque responden mejor a estímulos con proyección retiniana dispar, tal como se muestra en la figura siguiente, donde las barras P y  Q se proyectan en la misma región en la retina del OI, mientras que en el OD las proyecciones de P y Q, están separadas por la distancia que implica el ángulo de visión del OD respecto a P y Q. En el OI, con proyección coincidente de P y Q, se estimulan neuronas de disparidad cero (b), mientras que la proyección de P y Q en el OD, separadas, estimulan neuronas selectivas a la disparidad en V1 (c), responsables de iniciar la percepción en profundidad.

vision binocular

Últimos avances en la visión binocular

Actualmente se han descubierto células sensibles a la disparidad en V2 y en las vías dorsal y ventral, hasta TM, demostrando la importancia de la percepción de estereopsis en la vida diaria. Los estudios con RMf mostraron que cuando se ve en situaciones de estereopsis, se activa en mayor grado los lóbulos parietales, la vía del dónde o el cómo, lo cual tiene sentido porque la estereopsis tiene mayor importancia a la hora de localizar un objeto en la escena.

La especificidad de estas células para la visión en estereopsis se pone de manifiesto mediante estudios experimentales en los que se priva a un ojo de visión (gatos y monos) y se elimina la disparidad retiniana. Con el paso del tiempo se observa que desaparecen las células que se activaban con estímulos dispares y que estos animales eran incapaces de realizar tareas en las que se requiere estereopsis (Randolph Blacke y Helmuto Hirsch 1975, y Gregory de Angelis, Bruce Cumming y Willian Newsome 1998).

Contenido de autoría. Propiedad de Área Oftalmológica Avanzada
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Explicamos la visión binocular y la relación que tiene con la visión de la profundidad. Este es uno de los capítulos sobre la visión, el ojo y cómo vemos.
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