Un estereograma de puntos aleatorios ( RDS, por sus siglas en inglés) es un par estéreo de imágenes de puntos aleatorios que, al ser visualizadas con la ayuda de un estereoscopio o con los ojos enfocados en un punto delante o detrás de las imágenes, produce una sensación de profundidad debido a la estereopsis , haciendo que los objetos parezcan estar delante o detrás del nivel de visualización.
La técnica del estereograma de puntos aleatorios, conocida desde 1919, fue desarrollada por Béla Julesz y descrita en su libro de 1971, Foundations of Cyclopean Perception . Conceptos posteriores, que involucran imágenes individuales, no necesariamente compuestas de puntos aleatorios, y más conocidos por el público en general, son los autoestereogramas .
Historia
En 1840, Sir Charles Wheatstone desarrolló el estereoscopio . Con él, se podían observar dos fotografías, tomadas a una pequeña distancia horizontal, una para cada ojo, de modo que los objetos de la fotografía parecían tridimensionales en una escena tridimensional.
Alrededor de 1956, Béla Julesz inició un proyecto en Bell Labs con el objetivo de identificar patrones en la salida de los generadores de números aleatorios . Decidió intentar mapear los números en imágenes y utilizar las capacidades de detección de patrones del sistema visual humano para buscar una falta de aleatoriedad. [ 1 ] Julesz notó que dos imágenes aleatorias idénticas, vistas a través de un estereoscopio, parecían proyectadas sobre una superficie plana uniforme. Experimentó con el par de imágenes desplazando ligeramente un área cuadrada en el centro de una de ellas. Al observar este par a través del estereoscopio, el cuadrado parecía sobresalir de la página.
Trascendencia
El descubrimiento del estereograma de puntos aleatorios resultó fascinante no solo por su capacidad para crear sensaciones de profundidad en imágenes impresas, sino también por sus implicaciones en la ciencia cognitiva y el estudio de la percepción .
El estereograma de puntos aleatorios proporcionó información sobre cómo el cerebro humano procesa la visión estereoscópica . Según Ralph Siegel, Julesz había "demostrado inequívocamente que la profundidad estereoscópica podía calcularse en ausencia de objetos identificables, en ausencia de perspectiva y en ausencia de cualquier indicio disponible para cada ojo por separado". [ 1 ]
En su libro de 1971, Julesz denominó a esto percepción ciclópea basándose en su idea caprichosa de que la profundidad solo podía ser vista por un único ojo ciclópeo , similar al único ojo de un cíclope .
Pruebas estereoscópicas de puntos aleatorios
Aproximadamente el 5 % de las personas no pueden percibir la profundidad en estereogramas de puntos aleatorios debido a diversos trastornos de la visión binocular . Estas personas pueden identificarse mediante pruebas de estereopsis de puntos aleatorios . La agudeza estereoscópica se mide a partir de la capacidad del paciente para identificar formas en fondos de puntos aleatorios, tal como se presentan en varias láminas o páginas de un libro.
Prueba estereoscópica de Randot
La prueba de estereopsis Randot es una prueba de estereopsis con puntos aleatorios basada en vectografía . Se utiliza frecuentemente para detectar ambliopía , estrabismo y supresión , así como para evaluar la agudeza estereoscópica . La prueba Randot puede medir la agudeza estereoscópica hasta 20 segundos de arco. [ 2 ]
La prueba de estereopsis de Randot es más sensible al desenfoque monocular que las pruebas de estereopsis de profundidad real, como la "prueba de Frisby". [ 3 ]
Prueba estereoscópica de puntos aleatorios TNO
La prueba estereoscópica de puntos aleatorios TNO (abreviada como prueba estereoscópica TNO o prueba TNO ) es similar a la prueba estereoscópica randot, pero utiliza un anaglifo en lugar de un vectograma; es decir, el paciente usa gafas rojo-verde (en lugar de las gafas polarizadas que se usan en la prueba estereoscópica randot). Al igual que otras pruebas estereoscópicas de puntos aleatorios, la prueba TNO no ofrece información monocular. [ 4 ]
Nuevos desarrollos
Eficiencia
Se ha observado que el desempeño de los observadores al reconocer la figura presente en un estereograma en presencia de ruido estadístico es mayor para un estereograma que consiste en puntos blancos y negros sobre un fondo gris en comparación con un estereograma similar con solo puntos blancos (o solo puntos negros) sobre un fondo gris. [ 5 ] [ 6 ]
Autoestereogramas
El término estereograma de puntos aleatorios se refiere específicamente a pares de imágenes basadas en puntos aleatorios. El trabajo adicional de Christopher Tyler y Maureen Clarke los llevó a inventar imágenes únicas que generan profundidad sin necesidad de un estereoscopio. Estas se conocen como estereogramas de puntos aleatorios de imagen única (SIRDS) o autoestereogramas de puntos aleatorios. [ 7 ]
Sustituir el patrón base de puntos aleatorios por una imagen o textura da como resultado la forma que dio a conocer al público en general el estereograma de imagen única, a través de la serie de libros Magic Eye .
Estereogramas de puntos aleatorios dinámicos
Los estereogramas dinámicos de puntos aleatorios consisten en una forma estereoscópica (ciclópea) en movimiento, compuesta por puntos aleatorios en movimiento, camuflada por otros puntos aleatorios. El observador debe emitir un juicio perceptivo sobre la forma y/o el movimiento de la figura móvil presentada dicópticamente .
Cuando se presenta un estereograma dinámico de puntos aleatorios con estímulos de movimiento estereoscópico (ciclópeo) , [ 8 ] el movimiento estereoscópico es percibido por personas con visión binocular normal y, más generalmente, por aquellos que tienen suficiente visión binocular para la tarea.
Se pueden diseñar estereogramas dinámicos de puntos aleatorios que contienen estímulos de movimiento binocular para evaluar si una persona posee al menos una estereopsis rudimentaria. Un estudio halló que, en pacientes estrabísmicos , un estereograma dinámico de puntos aleatorios produjo una tasa de detección de estereopsis significativamente mayor que la prueba de estereopsis de la mosca de Titmus . [ 9 ]
Ejemplo ilustrado
El proceso utilizado para desarrollar el primer estereograma de puntos aleatorios se ilustra a continuación.
1. Crea una imagen del tamaño adecuado. Rellénala con puntos aleatorios. Duplica la imagen. 

2. Seleccione una región en una de las imágenes, en este caso, en la imagen de la derecha. 

3. Desplace esta región horizontalmente uno o dos diámetros de punto y rellene la región vacía con nuevos puntos aleatorios. El estereograma está completo. 

Para visualizar el estereograma, utilice un estereoscopio para presentar la imagen izquierda al ojo izquierdo y la imagen derecha al ojo derecho, o bien, enfoque un punto detrás de la imagen para lograr el mismo efecto. ( En el apartado "Autoestereograma " se describe cómo conseguir esta posición de los ojos hacia afuera ). La región desplazada de puntos aleatorios aparecerá como un área cuadrada pequeña y central, más cercana a sus ojos que el área rectangular circundante, de mayor tamaño.
La región desplazada produce la disparidad binocular necesaria para generar una sensación de profundidad. Un pequeño desplazamiento produce una pequeña sensación de profundidad; un desplazamiento mayor produce una mayor sensación de profundidad. Si el desplazamiento se produce en la dirección horizontal opuesta, la profundidad se invertirá: el área central cuadrada aparecerá como un agujero cuadrado en una superficie más alejada de los ojos que el área rectangular circundante, de mayor tamaño. (Una forma sencilla de lograr esto con el estereograma de ejemplo es adoptar una posición de ojos cruzados ; esto presenta la imagen izquierda al ojo derecho y la imagen derecha al ojo izquierdo).
Referencias
- 1 2 Siegel, Ralph (2004-06-15). "Choices: The Science of Bela Julesz" . PLOS Biol . 2 (6): e172. doi : 10.1371/journal.pbio.0020172 . PMC 423145 .
- ↑ Prueba de agudeza estereoscópica , ONE Network, Academia Estadounidense de Oftalmología (descargado el 2 de septiembre de 2014)
- ↑ NV Odell; SR Hatt; DA Leske; WE Adams; JM Holmes (abril de 2009). "El efecto del desenfoque monocular inducido en las medidas de estereoagudeza" . Journal of AAPOS . 13 (2): 136– 141. doi : 10.1016/j.jaapos.2008.09.005 . PMC 3933817. PMID 19071047 .
- ↑ John A. Pratt-Johnson; Geraldine Tillson (1 de enero de 2001). Manejo del estrabismo y la ambliopía: una guía práctica . Thieme. págs. 39–. ISBN 978-0-86577-992-1.
- ↑ Harris JM; Parker AJ (1995). "Mecanismos neuronales independientes para la información brillante y oscura en la estereopsis binocular" . Nature . N.° 374. págs. 808–811 .
- ↑ Read, Jenny CA; Vaz, Xavier A.; Serrano-Pedraza, Ignacio (2011). "Mecanismos independientes para características de imágenes brillantes y oscuras en una tarea de correspondencia estéreo" (PDF) . Journal of Vision . 11 (12): 1– 14. doi : 10.1167/11.12.4 . PMID 21984818 .
- ↑ Tyler, Christopher; Maureen Clarke (1990). Merritt, John O; Fisher, Scott S (eds.). "El autoestereograma" (PDF) . Pantallas estereoscópicas y aplicaciones . Proc. SPIE 1256: 182–197 . Bibcode : 1990SPIE.1256..182T . doi : 10.1117/12.19904 . S2CID 263894428. Archivado del original (PDF) el 25 de febrero de 2009. Recuperado el 16 de noviembre de 2008 .
- ↑ Neff, Robert; Schwartz, Scott; Stork, David G. (1985). "Electrónica para generar estímulos simultáneos ciclópeos y monoculares de puntos aleatorios" . Behavior Research Methods, Instruments, and Computers . 17 (3): 363– 370. doi : 10.3758/BF03200943 . ISSN 0743-3808 .
- ↑ Fujikado, T (1998). "Uso de estereogramas dinámicos y coloreados para medir la estereopsis en pacientes estrabísmicos". Revista japonesa de oftalmología . 42 (2): 101– 107. doi : 10.1016/S0021-5155(97)00120-2 . ISSN 0021-5155 . PMID 9587841 .
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