立体視力

立体視力、または立体視力は、両眼視で検出できる最小の奥行きの差です。

立体視力^[1]は、その最も初期の検査法の一つである、発明者にちなんでハワード・ドルマン検査と名付けられた2本の釘を使用する装置を考えることによって最も簡単に説明される：^[2]観察者には6m（=20フィート）の距離にある黒い釘が示される。その下の2本目の釘は、固定された釘よりもわずかに検出できる程度に近くなるまで前後に動かすことができる。立体視力は、検出可能な最小角度として定義され、両方の位置AとBによって囲まれる角度の差として計算される。立体視力は、両眼視差、すなわち両眼視差の差によって可能になる。

ラジアンで表された小さな角度はその正接によって近似できることを考慮すると、立体視力dγ を計算する式は次のようになります。

${\displaystyle d\gamma =c\,a\,dz/(z\,(z-dz))}$

ここで、aは観察者の両眼の間隔、z は 固定ペグから目までの距離、dz は位置の差です。dγ を通常の単位である分角に変換するには、値が 3437.75 (1ラジアンは分角) である乗法定数c を挿入します。 計算では、a、dz、z は同じ単位、つまりフィート、インチ、cm、またはメートルでなければなりません。 注: 一部の著者は、 dz はzに比べて無視できると考えて、この式に別の近似値を追加しています。つまり、 (z-dz)ではなくで割っています。これにより、遠距離での粗い立体視力を計算するときにかなりの誤差が生じます。 ${\displaystyle z^{2}}$

平均眼間距離が 6.5 cm、対象物の距離が 6 m、典型的な立体視力が 0.5 分角の場合、検出可能な深さ間隔は 8 cm です。対象物が近づくにつれて、この間隔は距離の 2 乗に反比例して小さくなり、1/4 メートルでの同等の検出可能な深さ間隔は 0.01 cm、つまりコインに刻まれた頭の深さになります。物体距離または視差角の差で表される通常の立体視力のこれらの非常に小さな値は、超視力と呼ばれます。

上述のハワード・ドルマン検査は煩雑なため、立体視力は通常、プリズムやゴーグル（カラーフィルターや偏光フィルター付き）または交互遮蔽を使用して、それぞれの目に別々のパネルを重ね合わせて表示するステレオグラムを使用して測定されます。 ^{[3]良い手順は、おなじみの}スネレン視力表に似たチャートです。このチャートでは、各列の 1 つの文字が奥行き（前方または後方）が異なり、順に難易度が増していきます。子供には、ハエ検査が理想的です。ハエの画像が偏光によって透過照明され、偏光メガネをかけると羽が異なる奥行きに見え、それを引っ張って立体視を実証できます。^[4]

立体視力には、通常の 20/20 視力基準に相当するものはありません。いずれの場合も、視差角で表現される場合でも、数値スコアは、使用されるテストによってある程度異なります。優れた観察者は、理想的な条件下では 0.1 分角以上の視力を達成できます。

立体視の有無のスクリーニングと立体視力の測定を区別することは重要です。両眼で奥行きが見えることを確認するには、テストは簡単に実施でき、誤認されないようにする必要があります。ランダム ドット ステレオグラムは、この目的で広く使用されており、初心者には物体の形状がわからないという利点があります。ランダム ドット ステレオグラムは、ランダムな小さなパターン要素で構成されており、奥行きは要素の倍数でしか作成できないため、立体視力測定の目的である小さな閾値の視差に達しない可能性があります。

人口調査では、驚くほど高い割合で良好な立体視力があることが明らかになりました。^[5] 生物学科の学生188人のうち、97.3%が2.3分角以上の視力を発揮できました。

最適な立体視力を得るには、以下の緩和要因を避ける必要があります。

• 低コントラスト^[6]
• 短時間の露出（500ミリ秒未満）^[7]
• ぼやけた、または間隔が狭いパターン要素。^[7]
• 矯正されていない、または不均等に矯正された屈折異常（モノビジョン）

他の視覚能力よりも、立体視の限界は観察者が状況にどれだけ精通しているかに左右される。立体視の閾値は訓練によってほぼ常に向上し、多くの場合数倍になる^{[8] 。また、これには知覚的要因が関与しており、その詳細は各テストごとに異なる[9]}。 これはランダムドット立体視を「解く」のにかかる時間が最初の露出とその後の観察の間で急速に減少していることに最も鮮明に表れている^[10]。

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