Re: A03.輻輳掃視伴隨運動
[回覆] 輻輳掃視伴隨運動
[Ans.] Vergence-saccade interaction
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中文字幕影片連結
https://youtu.be/31Zc2IZ89u8
英文字幕影片連結
https://youtu.be/kUpeyqOebUo
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若個體所在座標為(0,0)..
右眼座標為(PDa/2,0)..左眼座標為(-PDa/2,0)..
掃視角度δ注視距離為Ra的物體..
以Ra為半徑的調節等量圓上景物與視線的夾角為θ..
令注視物的耦合張角為α..周遭聚焦景物的耦合張角為β..
when Ra>>PDa,α =(PDa/Ra)*cosδ ,β= (PDa/Ra)*cosθ
定義聚焦景物的耦合張角差值為網膜位差ψ..
則網膜位差ψ可以寫成..
ψ(Ra,θ) = α -β = (PDa/Ra)*(cosδ-cosθ) ...............(1)
https://imgur.com/264bDS3.jpeg

當個體成長..瞳孔間距由PDa增長至PDb時..
其維持原有掃視角度δ..轉注視距離為Rb時..
周遭空間位置函數(r,θ)的網膜位差ψ可以寫成..
ψ(r,θ) = (PDb/Rb)cosδ–(PDb/r)* cosθ
https://imgur.com/DJNbgv4.jpeg

若此空間位置函數吻合(1)式生成的網膜耦合對對應..
則下式需成立..
ψ(r,θ) = ψ(Ra,θ)
that is
(PDb/Rb)*cosδ–(PDb/r)* cosθ = (PDa/Ra)*(cosδ-cosθ)
Conclusions can be drawn by organizing the calculations
(1/r)*cosθ = (1/Rb)*cosδ - (PDa/PDb)*(1/Ra)*(cosδ-cosθ)
則掃視角度δ的雙眼同時視區雛形函數可以寫成..
Horopter prototype # saccadic angle δ
{(1/r)* cosθ = (1/Rb)*cos δ - (PDa/PDb)*(1/Ra)*(cos δ-cosθ)
|Ra∈distance of distinct vision}
https://imgur.com/UkqchQH.jpeg

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根據後述的深度感知引理..
當我們注視位於不同距離的目標物時..
必須要獲得該目標物的深度資訊..
才能響應出對應的調節與輻輳運動抵達該目標物的深度位置..
在獲得該目標物深度資訊之前..人眼只能在原深度內游移..
要在原深度內獲取不同距離的目標物深度的資訊..
雙眼同時視區雛形函數給出的數學解法為掃視運動..
掃視運動可以在不變更深度位置的前提下..
於空間中向外延伸擴展出雙眼同時視區..
藉以獲得不同距離目標物的輻輳偏差及視像偏差等深度資訊..
https://imgur.com/js8zvsS.jpeg

當獲得該目標物的深度資訊後..
響應的調節與輻輳運動方才能執行..
人眼將會遵循視覺光學第三定律的導引..
實現目標物對準..完成注視行為
https://imgur.com/cPcD5qD.jpeg

我們將掃視角度δ所發育的雙眼同時視區..
去感知正前方視像不等的目標物..
則此空間位置函數所對應的網膜耦合生成可以寫成..
ψ(r,θ) = ψ(Ra,θ-δ)..........where ψ(r,θ) = (PDb/Rb)–(PDb/r)*cosθ
that is
(PDb/Rb)–(PDb/r)*cosθ = (PDa/Ra)*[cosδ-cos(θ-δ)]
Conclusions can be drawn by organizing the calculations
(1/r)*cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*[cosδ-cos(θ-δ)]
則以掃視角度所生成的耦合來感知正前方視像不等..
此時的雙眼同時視區雛形函數可以寫成..
Horopter prototype # saccadic angle δ for object direct ahead
{(1/r)*cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*[cos δ-cos(θ-δ)]
|Ra∈distance of distinct vision}
https://imgur.com/JZ0boY9.jpeg

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若目標物的視像不等給予給定值..
let size disparity| L compared with R in ratio form = S
由餘弦定理可知
Ra(Right) = [Ra^2 + (pd/2)^2 - 2*Ra*(pd/2)*cos(90-δ)]^(1/2)
≒ Ra*[1 + (1/2)*(pd/Ra)*sinδ)]
Ra(Left)= [Ra^2 + (pd/2)^2 - 2*Ra*(pd/2)*cos(90+δ)]^(1/2)
≒ Ra*[1 - (1/2)*(pd/Ra)*sinδ)]
size disparity | L compared with R in ratio form
≒ 1 + pd*sinδ/Ra
it can be obtained
δ = arcsin [(S-1)*Ra/pd]
https://imgur.com/of1l8hd.jpeg

則視像不等S的雙眼同時視區雛形函數可以寫成
Horopter prototype # size inequality
{(1/r)*cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*{cos (arcsin[(s-1)*Ra/pd])
-cos(θ-arcsin[(s-1)*Ra/pd])} |Ra∈distance of distinct vision}
https://imgur.com/NzYnR9f.jpeg

契合1950年肯尼斯·奧格爾臨床實驗結果
https://imgur.com/2izC6Gy.jpeg

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我們主動瀏覽世界中散落的目標物時..
會伴隨轉頭視物..因此視像不等趨於一致..
臨床實驗感測器所抓取到的同時視區外貌..
可被視像相等的直視雙眼同時視區雛形函數所描繪..
Horopter prototype # size equality
{(1/r)* cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*(1-cosθ)
|Ra∈distance of distinct vision}
https://imgur.com/KYO0SXF.jpeg

契合2017年阿戈斯蒂諾·吉巴爾迪臨床實驗結果..
https://imgur.com/VagUVvt.jpeg

我們被動隨機注視世界中散落的的目標物時..
會伴隨轉眼視物..因此視像不等趨於不一致..
臨床實驗感測器所抓取到的同時視區外貌..
會被視像不等的掃視雙眼同時視區雛形函數所疊加..
Horopter prototype # saccadic angle δ for object direct ahead
{(1/r)* cosθ = (1/Rb)*cos δ - (PDa/PDb)*(1/Ra)*[cos δ-cos(θ-δ)]
|Ra∈distance of distinct vision}
https://imgur.com/KyGifsO.jpeg

契合2017年阿戈斯蒂諾·吉巴爾迪臨床實驗結果..
https://imgur.com/FSaK5L9.jpeg

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當我們在行走時..伴隨著比較多的轉頭運動..
戶外行走時..注視距離比較遠 ; 室內行走時..注視距離比較近..
可以看出這就是主觀注視與赫林-希勒布蘭德偏差的合成效應..
Horopter prototype # size equality
{(1/r)* cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*(1-cosθ)
|Ra∈distance of distinct vision}
Horopter prototype # size equality
{(1/r)* cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*(1-cosθ)
|Ra∈distance of distinct vision}
https://imgur.com/ew1EJAY.jpeg

當我們在點餐和料理時..伴隨著比較多的轉眼運動..
咖啡點餐時..注視距離比較遠 ; 三明治者製作時..注視距離比較近..
可以看出這就是隨機注視與赫林-希勒布蘭德偏差的合成效應..
Horopter prototype # size equality
{(1/r)* cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*(1-cosθ)
|Ra∈distance of distinct vision}
Horopter prototype # saccadic angle δ for object direct ahead
{(1/r)* cosθ = (1/Rb) - (PDa/PDb)*(1/Ra)*[cos δ-cos(θ-δ)
|Ra∈distance of distinct vision}
https://imgur.com/Vtn7yvb.jpeg

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"The science I see delivers to me a feeling of great beauty,
but few others see it. This makes me sad."
—Feyman's Letters: The Beat of a Different Drum, October 1967
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