¿Qué es la percepción de profundidad? – Definición, pistas y ejemplos

Vivimos en un mundo tridimensional, pero cada uno de nuestros ojos solo es capaz de capturar una imagen bidimensional. Levántate un segundo, muévete; ¿Ves cómo sabes cuándo evitar una silla o el borde de una mesa? Eso es porque puede saber qué tan lejos están los objetos de usted. Esto es increíblemente importante de muchas maneras. No nos pasamos la vida magullados por chocar con muebles. Podemos conducir, juzgando dónde están los otros autos en la carretera y sabiendo qué tan rápido podemos ir. Piense en cuando calculó mal el último escalón en un tramo de escaleras: asumió que era más alto o más bajo de lo que realmente era. Imagínese si esto sucediera todo el tiempo; ese es un mundo sin percepción de profundidad.

La percepción de la profundidad es tan importante que puede estar integrada en nuestro cerebro. Por lo menos, es algo que aprendemos muy temprano. En el famoso experimento visual del acantilado de Gibson y Walk , bebés de tan solo seis meses de edad percibieron un desnivel cubierto de plexiglás y se acercaron nerviosos a él. La mayoría se negó a cruzar. Gibson y Walk llegaron a la conclusión de que estos bebés podían percibir que la gota estaba allí y sabían que podría ser peligroso para ellos.

Pero, ¿cómo convertimos imágenes planas en 3-D? Hay dos tipos principales de señales de profundidad: binoculares y monoculares . Estas palabras realmente solo significan ‘dos ​​ojos’ y ‘un ojo’; puedes recordarlo porque miras a través de binoculares con ambos ojos, pero un caballero inglés apropiado sostiene un monóculo en un solo ojo. Básicamente, hay algunas pistas de profundidad que podemos percibir con un solo ojo y otras para las que necesitamos ambos ojos.

Comencemos con un ejemplo sencillo. Eche un vistazo a su escritorio; digamos que tiene una engrapadora, así como algunas tazas viejas. Si puede ver que la grapadora se superpone frente a una de las tazas, puede adivinar, con precisión, que la grapadora está más cerca de usted que la taza. Esta es una señal de profundidad monocular llamada interposición .

¿Ha aprendido alguna vez sobre la perspectiva en una clase de arte? Si intentas dibujar una carretera que desaparece en la distancia, las líneas convergen a medida que alcanzan el horizonte. La próxima vez que esté en un tramo largo de la carretera, eche un vistazo: la carretera realmente parece converger en un punto a medida que se aleja. Esta señal de profundidad monocular se llama perspectiva lineal ; en una imagen plana en 2-D, las cosas que están más lejos parecen acercarse. También aparecen físicamente más arriba; esta es la señal de posición . Un automóvil que está más adelante en la carretera parecerá más pequeño que el automóvil del mismo tamaño cercano; esto se conoce como tamaño relativo .

Si comenzó a conducir por esta carretera, es posible que note que las cosas más cercanas a su automóvil parecen moverse mucho más rápido que las cosas en la distancia. Esto se llama paralaje de movimiento , e incluso con un ojo cerrado, te daría una pista de lo lejos que están las cosas. Algunos animales dependen más del paralaje del movimiento que los humanos. ¿Alguna vez has visto un pájaro moviendo la cabeza mientras mira al frente? El pájaro está tratando de lograr su propio movimiento de paralaje para saber qué tan lejos están varios objetos.

Un granero distante probablemente también se ve más borroso y menos distintivo que un cobertizo cercano. Esta es otra señal de profundidad monocular utilizada por los pintores para sugerir que algunos objetos están más lejos que otros, y se llama degradado de textura . Puede ver esto realmente claramente en imágenes como un campo de césped, donde las hojas más cercanas al espectador son distintas pero se desvanecen en un lavado de verde en la distancia. Una idea relacionada es la perspectiva aérea , en la que las cosas en la distancia parecen más brumosas que las cercanas.

Mientras que las señales de profundidad monocular nos ayudan a aprender cosas sobre el mundo 3-D a partir de una imagen plana, las señales de profundidad binoculares están involucradas para ayudar a nuestro cerebro a producir imágenes reales en 3D a partir de la información sensorial plana. Hay una razón por la que tenemos dos ojos en lugar de un ojo de cíclope gigantesco: dos ojos un poco separados entre sí generan dos imágenes ligeramente diferentes para enviar al cerebro. Esto se conoce como disparidad retiniana.. El cerebro fusiona estas dos imágenes ligeramente diferentes para crear una que parece tridimensional. Las películas en 3D utilizan este principio para lograr su efecto. ¿Sabes que si te quitas las gafas de 3-D la película se ve un poco borrosa? Eso es porque en realidad hay dos imágenes ligeramente diferentes en la pantalla a la vez, y las gafas filtran la entrada para que un ojo obtenga una imagen y un ojo obtenga el otro. Luego, su cerebro hace el resto del trabajo, uniéndolo en 3-D completo.

En distancias más cortas, su cerebro puede saber qué tan cerca están las cosas basándose en las señales que recibe de los músculos de sus ojos. Para un objeto a menos de 50 pies de distancia, su cerebro puede decir cuánto tienen que converger sus ojos para verlo. Levanta el dedo frente a tu cara y míralo; ahora acércalo. A medida que se acerque mucho, definitivamente sentirás que tus ojos se cruzan más y más; incluso podría resultar incómodo. Esto sucede de una manera menos extrema todo el tiempo, y su cerebro puede calcular el ángulo de convergencia entre los ojos y usarlo para determinar qué tan lejos está algo. El cerebro también puede aprovechar la capacidad de las lentes de los ojos para cambiar su curvatura cuando se enfoca en objetos particulares; sabe cuánto han cambiado y puede usar esto para juzgar la profundidad en distancias cercanas pequeñas.

Entonces, para resumir, nuestros cerebros tienen todo tipo de formas geniales de hacer imágenes en 3-D a partir de entradas en 2-D. Esta habilidad es importante, y tal vez incluso está integrada en nosotros, porque nos ayuda a funcionar en nuestro mundo tridimensional. El cerebro puede usar señales de profundidad monocular como la perspectiva o el paralaje de movimiento , que dependen de la información de un ojo o del otro. También puede usar señales de profundidad binoculares , que dependen de las imágenes ligeramente diferentes que nuestros ojos en diferentes posiciones traen al cerebro y también de cómo tienen que moverse para enfocar objetos a diferentes distancias.