Бинокулярное зрение vs монокулярное + биноприставка

[Старый]

... зависит от  расстояния до центральной ямки.

Такова природа глаза человека.
Распределение колбочек и палочек неравномерно по сетчатке.
http://ru.science.wikia.com/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%B5%D0%BA_%D0%B8_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B1%D0%BE%D1%87%D0%B5%D0%BA_%D0%B2_%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%87%D0%B0%D1%82%D0%BA%D0%B5

[Владимир А]

Эффект то обратный.
Изменения разрешения при бинокулярном зрении наименьшие в области, где наибольшая плотность рецепторов.

[Старый]

Эффект то обратный.
Изменения разрешения при бинокулярном зрении наименьшие в области, где наибольшая плотность рецепторов.

Колбочки отвечают за "дневное" разрешение и цвет, палочки нет.
На графиках это видно.
И всё равно бино, или моно.
Я написал про это.
Обратного эффекта не вижу. 

[nolv]

Мое утвеждение состоит в том, что точки на этом графике есть, а ошибок нет.

Вы делайте выводы не прочитав статью и не разобравшись в том, что построено на графиках. Так нельзя.
Точки на графиках с рисунка 6: отношение энергетических стимулов для монокулярного и бинокулярного зрения соответствующие обнаружению и разрешению тест-объекта разных размеров. Энергетический стимул - это не разрешение и даже не контраст.
Ошибка не указана, так как она не существенна (относительная погрешность - десятые доли процента). Тем более в подобных исследованиях, где большое значение имеют индивидуальные способности наблюдателей.

[Владимир А]

Мое утвеждение состоит в том, что точки на этом графике есть, а ошибок нет.

Вы делайте выводы не прочитав статью и не разобравшись в том, что построено на графиках. Так нельзя.
Точки на графиках с рисунка 6: отношение энергетических стимулов для монокулярного и бинокулярного зрения соответствующие обнаружению и разрешению тест-объекта разных размеров. Энергетический стимул - это не разрешение и даже не контраст.
Ошибка не указана, так как она не существенна (относительная погрешность - десятые доли процента). Тем более в подобных исследованиях, где большое значение имеют индивидуальные способности наблюдателей.

В том, в чем я не разобрался, я уже отметил. Действительно (Глеб прав), в статье речь идет об изменениях разрешения, но это не снимает моих возражений о суммировании.
Откуда Вы взяли относительную погрешность в десятые доли процента? Мне не понятно, тем более в подобных исследованиях, где большое значение имеют индивидуальные способности наблюдателей.

[nolv]

Откуда Вы взяли относительную погрешность в десятые доли процента?

Я потратил 15 минут и прочитал статью, чего и Вам советую.

Когда будете читать, обратите внимание на графики, изображенные на рисунке 5. Это и есть энергетические стимулы, графики их отношения приведены на рисунке 6. Энергетический стимул пропорционален логарифму яркости тест-объекта. Яркость измеряется прибором с относительной погрешностью десятые доли процента. Далее задается параметр, характеризующий вероятность обнаружения/разрешения тест-объект и соответствующие точки наносятся на график.

[Владимир А]

Спасибо. Это понятно.
А как с "суммированием"?
Особенно интересно в отдельном глазу не в бинокулярном режиме.

[Владимир А]

Мою небрежность в прочтении статьи товарищи поправили, за что им спасибо.
Но, разобраться интересно…

Улучшение разрешения и проницания при бинокулярном зрении есть!

Объяснения этого улучшения предлагаются следующие.
“стандартная ошибка суммы Х независимых
измерений случайных или шумовых процессов
уменьшается пропорционально квадратному корню из
Х, поэтому наблюдатель двумя глазами (Х=2) может
зарегистрировать изображение в квадратный корень
из двух менее контрастное (то есть в 1.414
раза), чем одним глазом”. (ответ №5).
Или…
«При дублировании информационного канала повышается отношение сигнал/шум, снижается порог детектирования и увеличивается частота дискретизации сигнала. Глаз, как приемник изображения, имеет дискретные пикселы, поэтому бинокулярное зрение увеличивает эффективную плотность пространственной дискретизации. Об этом же свидетельсвуют опыты (см. например http://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2182682 ). Не важно, хранятся ли образы в пикселах или нет, но в глазе сигнал проходит пространственную дискретизацию, и это есть бесспорный факт.» (ответ 304).

Мои возражения против теории суммирования.
1.   Нейрофизиологических подтверждений операции суммирования нет. Есть сравнение изображений, а не суммирование (Хьюбел).
2.   При простом суммировании разных изображений от левого и правого глаза получится анаглиф, где никакого улучшения нет.
3.   Для того, чтобы провести суммирование нужно привести изображение левого глаза к виду изображения правого глаза. Для этого нужно сначала по двум изображениям восстановить трехмерное изображение объекта. Если от одного глаза передается 1000000=1000х1000 сигналов, то для трехмерной картинки необходимо 1000х1000х1000 образов (в 1000 раз больше при том же разрешении). Затем координаты всех точек надо пересчитать для получения нового изображения левого глаза, приведенного к точке зрения правого глаза. И только затем суммировать. Т.е. для суммирования надо хранить и обрабатывать объем информации в 1000 раз больше! Эта известная в моделировании проблема так и называется «проклятие большой размерности». Ну, очень сомнительно…
4.   И, наконец, данные из приведенной статьи показывают, что изменение разрешения при наблюдении двумя глазами в бинокулярном режиме (по сравнения с наблюдением одним глазом, но в бинокулярном режиме) незначительно в центре (или отсутствует, по другим данным) и возрастает при удалении изображения от центральной ямки. Т.е. суммирование (если оно есть) происходит не везде и по-разному (?).

Это теория… Приведем факты.
Из приведенной статьи.
Описание схемы опыта.
Schematic representation of the measurements for binocular and monocular visual sensitivities under the same binocular fusion conditions. When measuring monocular visual sensitivity under binocular vision, the nontested eye was occluded with the cover of a color similar to that of the cupola. The fusion patterns were presented to both eyes, but the parallel-line target was only to the tested eye. The subject did not notice which eye was being tested.
Схематическое представление измерений бинокулярной и монокулярной чувствительности при одинаковых условиях бинокулярного слияния. При измерении монокулярной зрительной чувствительности под бинокулярным зрением непрозрачный глаз окклюдировался с крышкой цвета, аналогичного цвету купола. Модели слияния были представлены обоим глазам, но цель параллельной линии была только проверенному глазу. Субъект не заметил, какой глаз тестируется.

Результаты. Картинка приведена в ответе 338.
 
 
Visual sensitivities (mean ± SD) for detection and resolution under conditions of the right or left eye binocular vision or both eyes together along the horizontal meridian (eccentricity) encompassing the central 6° of the visual field and up to 20° on either side. The y-axis represents visual sensitivity and the x-axis, eccentricity from the fovea.
Визуальные чувствительности (среднее ± СД) для обнаружения и разрешения под условиями зрения правого или левого глаза бинокулярного или обоих глаз совместно вдоль горизонтального меридиана (ексцентриситета) включая центральное 6° визуального поля и до 20° с обеих сторон. Ось Y представляет собой визуальную чувствительность и X-оси, эксцентриситет от фовеа.

Бинокулярное зрения – это когда оба глаза смотрят и сфокусированы на одну точку. В их исследовании оба глаза сначала были приведены в бинокулярный режим, а затем один глаз выключался подбором светофильтра так, что и испытуемый не знал, каким глазом он смотрит.
Из графика (левый нижний) видно, что  наиболее существенно  улучшение разрешения одного глаза в бинокулярном режиме по сравнению с истинно одноглазым режимом, но оно определяется самим фактом бинокулярного зрения. В этом случае второго изображения нет и складывать нечего!
Дальнейшее улучшение разрешения при включении второго глаза в бинокулярном режиме (когда в принципе возможно суммирование) уже гораздо меньше (или отсутствует в пределах центральной ямки). Далее показано, что улучшение все-таки есть и возрастает при удалении изображения от центральной ямки.
Т.е. наибольшее улучшение разрешения происходит  в одном глазу, если он сфокусирован предварительно в бинокулярном режиме.

Теперь известные факты.
Фокусировка в отдельном глазу в режиме одноглазого зрения возможна по контрасту (аналог режима LiveView в ф/а). В бинокулярном режиме используется и угол параллакса для уточнения фокусировки (аналог «фазовой» фокусировки в ф/а).
Если глаз был предварительно сфокусирован на объекте в бинокулярном режиме, то точность его фокусировки будет выше ( а, следовательно, и разрешение) по сравнению с истинно одноглазым режимом. И не надо, и не может быть никакого суммирования, т.к. второго изображения просто нет!

Далее мое предположение.
При включении второго глаза в бинокулярном режиме осуществляется поиск корреспондирующих точек на двух изображениях. При этом точность фокусировки может и возрастать дополнительно.
Причем возрастает она больше, где глаз изначально был сфокусирован с большей ошибкой, т.е. на поле, и возрастает незначительно (или совсем не возрастает) в центральной ямке, где фокусировка изначально лучше.

[Gleb1964]

Вот схема эксперимента, бинокулярный узор присутствует всегда. В описании эксперимента обстоятельно описывается, что процедура сравнения производилась в условиях бинокулярной фиксации. Экспериментаторы дополнительно, с помощью инфракрасной камеры, контролировали положение зрачков испытуемого, эксперимент продолжался только при фиксации испытуемым центральной точки бинокулярного тест-объекта.
вот текст об этом: ^{This system enabled us to confirm the conditions of binocular vision when measuring the visual sensitivities of the right and left eyes separately and together (Fig. 1) . Fixation was checked in two ways. One was for the examiner to monitor the pupils’ positions of both eyes with a small infrared video camera. The measurement was to be continued only when the subject fixed the central fixation point within the cupola of the Octopus 201 under the binocular condition.}
Второй момент контроля был в том, что субъект эксперимента был инструктирован держать постоянно нажатой кнопку и отпускать ее в случае нарушения бинокулярного сведения центрального узора. При отжатой кнопке результаты эксперимента не фиксировались.
Там, на картинке, есть две трубки, через которые в глаз проецировали объект для бинокулярного сведения. Тест-объект из параллельных линий проецировали на полукруглый экран, котоый они называют "периметр". Чтобы исследовать одиночный глаз, за полупрозрачное зеркало вставляли заглушку того же цвета, что и фон периметра. Заглушенный глаз продолжал видеть бинокулярный узор, но не видел тест-объекта. Испытуемый не мог обнаружить подмену.

[Владимир А]

Но, если один глаз не видел тест-объекта, откуда возьмется второе изображение для суммирования?
А улучшение разрешения есть!

[Gleb1964]

еще раз - при эксперименте приняты меры, чтобы глаза были в бинокулярном режиме. Левая картинка - тест бинокулярного порога чувствительности, правая картинка - тест монокулярного порога. В обоих тестах в оба глаза спроецирован бинокулярный узор и результаты теста принимаются только при условии бинокулярной фиксации глаз на том самом крестике с квадратиком в центре, который изображен снизу картинок с подписью "бинокуляр". А тест-объекты из параллельных линий, с помощью которых исследуют пороги чувствительности, проецируют на изогнутый полукругом экран. Всего три типа тест-объектов с разными расстояниями между вертикальными параллельными линиями. Тест-объекты проецируют в разные места на экране, тестируемый не может предсказать место появления и не может заранее сконцентрировать внимание в заданном месте. Он не знает, который из тест-объектов появиться. Тест-объекты проецируют всего в течении 100миллисекунд. За полупрозрачными зеркалами можно вставлять экран, перекрывая левому/правому глазу возможность видеть задний экран, но оба глаза всегда видят бинокулярную мишень для сведения.
Если ничего не перекрыто, то идет тест бинокулярной чувствительности. Если за одним из полупрозрачных зеркал ставят непрозрачный экран с тем же цветом, что и фон заднего экрана, наблюдатель этого не знает, но тест-объекты на заднем экране при этом фиксирует только один глаз - это тест монокулярной чувствительности, но, по прежнему, в условиях бинокулярного сведения глаз.
По итогам эксперимента сравнивают чувствительности в бинокулярном и монокулярном режимах. И выигрыш есть. Обсуждается, как зависит выигрыша бинокулярного суммирования от положения. В частности, коэффициент выигрыша больше для порога разрешения самого тесного тест-объекта, и выигрыш растет в периферийной зоне от фовеа.
Кстати, напрямую повышение разрешения не меряют, меряют снижение порога, но снижение порога разрешения приводит (как правило)  к повышению разрешения, это вещи взаимозависимые.
По поводу бинокулярного суммирования, или слияния изображения от двух глаз в один зрительный образ, так вот в другой статье написали, что человеческий мозг тратит огромные ресурсы на формирование единого зрительного образа, дальше перечисляют длинный список исследований, а в конце добавляют, что сам процесс слияния до сих пор до конца не ясен.

The human brain devotes enormous resources toward providing a cyclopean view of the world by combining the separate inputs from the two eyes. The process of binocular combination has been studied in a wide variety of different tasks including luminance change detection (Anstis & Ho, 1998; Baker, Wallis, Georgeson, & Meese, 2012; Cogan, 1987; Cohn & Lasley, 1976), contrast detection (Anderson & Movshon, 1989; Campbell & Green, 1965; Legge, 1984), contrast discrimination (Baker, Meese, & Georgeson, 2007; Ding & Levi, 2016; Georgeson, Wallis, Meese, & Baker, 2016; Legge, 1981, 1984; Meese, Georgeson, & Baker, 2006), contrast matching (Baker et al., 2007; Ding, Klein, & Levi, 2013b; Huang, Zhou, Zhou, & Lu, 2010; Legge & Rubin, 1981), Vernier acuity (Banton & Levi, 1991), orientation discrimination (Bearse & Freeman, 1994), visual direction (Mansfield & Legge, 1996), phase perception (Ding et al., 2013b; Ding & Sperling, 2006, 2007; Huang et al., 2010; Zhou, Georgeson, & Hess, 2014), and orientation perception (Yehezkel, Ding, Sterkin, Polat, & Levi, 2016). However, precisely how the brain combines the two eyes' images is still unclear.

Так что требуется больше грантов для исследований.

[kup]

Все это очень интересно... Но есть частные случаи , которые вроде не поддаются логике. Вот позапрошлой ночью, я искал на засвеченном городском небе Крабовидную туманность М1 в 10"Добсон с Этосом 21с паракорром-2 при 65.7Х в одноглазом режиме. Нифига не нашел.  Небо было жутко-белёсое и "планетарка" терялась в фоне. Но я взял честную биноприставку с корректором 1.4Х и 26мм окулярами ( 64.6Х) и она стала проявляется двумя глазами. Проверял неоднократно.

[Владимир А]

Глеб, Ваш развернутый ответ касается условий проведения эксперимента.
А я говорю о результатах.
А результаты таковы: наибольшее увеличение разрешения происходит уже в одном глазу в бинокулярном режиме при отсутствии второго тестового изображения, поэтому нечего суммировать. Включение второго глаза в бинокулярном режиме добавляет разрешение, но немного и не везде.

Трехмерная модель предметной области, конечно, строится в мозгу. И на это , конечно, тратятся ресурсы мозга. Но цель построения - ориентация в пространстве. Для этого не нужны координаты всех трехмерных пикселов. Эта задача более простая. А вот в пересчет координат и последующее суммирование для улучшения  разрешения верится с трудом. Действительно - сфокусируй правильно ( в бинокулярном режиме) хоть один глаз, хоть два, смотри  по центру,  и никакого пересчета и суммирования не надо.

[mamapapa]

что лучше в итоге решили то?

[Владимир А]

что лучше в итоге решили то?

В итоге послушать надо товарищей, имеющих опыт реальных наблюдений в биноприставки и в бинокуляры. Тема интересная.
Я думаю, что такой опыт  и должен быть как раз у Андрея Лёвина, автора темы.
Есть и другие любители бинокуляров и биноприставок.

[kryptonik]

Трехмерная модель предметной области, конечно, строится в мозгу. И на это , конечно, тратятся ресурсы мозга. Но цель построения - ориентация в пространстве. Для этого не нужны координаты всех трехмерных пикселов. Эта задача более простая. А вот в пересчет координат и последующее суммирование для улучшения  разрешения верится с трудом. Действительно - сфокусируй правильно ( в бинокулярном режиме) хоть один глаз, хоть два, смотри  по центру,  и никакого пересчета и суммирования не надо.

Когда речь заходит о суммировании, подразумевается наличие двух картинок от каждого глаза и вычислительная работа мозга. Но возможно суммирование и от одного глаза, только картинки разделены по времени. И их может быть не две, а много. Ценность для повышения разрешения таких картинок точно такая же, как и от второго глаза. Один глаз обычно ведущий, информация от него и обрабатывается, стоит ли подключать второй канал? В обычной жизни второй глаз обеспечивает стереобазу и дает развертку картинки по глубине, в астро этого нет.

[SAY]

Наивный Криптоник никак не хочет признавать очевидный факт: в визуале дипов его 20" ньютон (если в нём диагональное зеркало поставить) элементарно сольёт 14" бинокулярному ньютону. А при равных относительных в 20"-ке ещё и поле будет существенно меньше.
Вероятно он также не в курсе, что людям с разным зрением на глазах бинокуляр не рекомендуется (речь не о диоптриях).

[GraY25]

Не запарились ещё теоретизировать?

Напечатайте на принтере миру или просто текст разного размера повесьте на соседний гараж и смотрите через бинокль/телескоп со штатива.
То одним глазом то двумя/через биноприставку. Это по разрешению.
По проницанию если неба нет можно на гараж повесить фото М13  и повторить то же самое ночью.
5 минут на тесты и вопрос самостоятельно решён, нафига эти споры-то?))

[kryptonik]

в визуале дипов его 20" ньютон (если в нём диагональное зеркало поставить) элементарно сольёт 14" бинокулярному ньютону. А при равных относительных в 20"-ке ещё и поле будет существенно меньше.

С телескопами барона Мюнхгаузена вообще трудно соревноваться, тем более бинокулярами.

[Андрей Лёвин]

 В данном случае реплика не по адресу. Андрей Стар здесь не появляется (с его суперувеличениями до 10 - 14D без потери качества).