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科普关于立体视:雷神为什么没有砍中灭霸的脑袋?

 

今年五月上映的漫威顶级大片《复仇者联盟3》的结尾处,雷神从天而降一个暴击把斧子劈进了大反派灭霸的胸口。

但是灭霸却轻蔑的质问:“你为什么不劈我的脑袋?”接着一个响指灭掉了宇宙一半的生命。。。

那么为什么雷神托尔放着最致命的“爆头”战术不用,偏偏要选择拿小锤锤,哦,不是。。。拿小斧头去砍人家灭霸的胸部呢?

杨医生猜想,作为顶级近战格斗家的雷神,应该不会犯这样幼稚的错误,那么唯一的可能就是:他本来想劈灭霸脑袋的,结果没有劈准!这一切的原因,是因为雷神他。。。可能没有立体视!!

我们在高速运动时,之所以能够准确的判断周围物体的位置以及和我们的距离,除了要有绝佳的视力以外,最重要的就是有良好的立体视。

教科书有云:所谓立体视是双眼视觉的最高级部分,由双眼成像的差异引起的深度知觉。


是不是很拗口,是不是看了很懵圈?

没关系,待杨医生慢慢道来

这两张是杨医生将相机分别放在水平两个不同位置拍摄同一个物体得出的照片,初看之下几乎没有任何区别。

但是当我们把两张图重叠在一起时,会发现其实两张照片还是有很细微的不同。前面的小车(儿子的玩具ORZ。。。)相对于后面的背景来说位置有了变化,而这两张照片其实就是我们双眼同时看时在大脑中的效果。

当双眼同时看一个物体的时候,我们的左眼看到物体左边细节会多一点,同样右眼看到的物体右边细节会多一些,而我们的大脑可以将两个有细微差别的近似图像整合起来,形成一个具有三维立体的景象,并通过这个景象来判断各个物体在环境中的位置。

图片源自李凤鸣教授主编《中华眼科学》

现在大家可以将注意力集中在画面的小车上,试着将前面的两辆小车看成一个小车,如果你成功了,那么就能感觉小车好像浮在手机前面,即产生了立体视。


立体视的重要性

由于我们是生活在一个三维的世界里,所以我们周围的物体和我们之间除了“上下左右”的平面关系外,还有“远、近、深、浅”的关系。而这类关系的就需要良好的立体视去感知。

这里大家可以做两个简单的实验:
实验一:将一支钢笔的笔盖倒放在桌子上,然后试着将钢笔插进笔盖中。先闭上一只眼睛做一次,然后双眼同时睁开再做一次,大家会发现同样是一个将钢笔插入笔盖的动作,双眼注视做比单眼注视做要容易很多。

实验二:选一个空旷没人的场地和一个小伙伴玩抛接球,试着分别在双眼注视和单眼注视时去接小伙伴丢过来的球(球速要快),同样你也会发现双眼注视时更容易接到球。
通过这两个实验,相信小伙伴们应该明白良好的立体视对三维距离的精准判断的重要性,而形成立体视的最先决的基础条件就是:良好的双眼视觉。

这里良好的双眼视功能是指:
1. 双眼看到的图像清晰度、大小、颜色都一样或近似。
2. 双眼能够同时协调顺利的对焦到同一个物体上
3. 大脑能够顺利的将双眼看到的图像融合并构建出一个三维的深度知觉

而没有良好双眼视功能的人是不会有立体视的,这也是杨医生在文章的开头会怀疑雷神同学没有立体视的原因。

因为看过电影的小伙伴们都知道,雷神在《雷神三 诸神的黄昏》中被他姐姐弄瞎了右眼(好暴力的姐姐)。。。

虽然在之后的《复仇者联盟三》里,小浣熊给了他一个电子眼,但其实这个假眼已经坏了。

所以雷神虽然拥有两只眼睛,但其实他仍然靠单眼在看东西,而失去了双眼视的基础,自然也就没有立体视。因此在高速的从天而降的过程中,没有判断准灭霸脑袋的位置,导致失手了~~~~

(好吧,以上都是杨医生个人猜测,资深漫威粉和雷神粉不要来追杀我~~~~~~~~~~~~)

看到这里,可能有小伙伴要问:杨医生,我靠一个眼睛看东西,也能分辨物体的远近啊,那不是也有立体视吗?

这里杨医生要科普个概念:单眼立体视

其实严格来说这不是真正的立体视,而是我们的大脑在人失去一个眼睛视力的时候通过生活的经验而做的一个适应过程。

举个简单的例子,我们都知道近处的物体大,远处的物体小,因此当我们一个眼睛看的时候可以通过物体的大小差别利用经验来判断其距离。但是,这种判断往往会有偏差,并且在运动越快的时候准确率越低。这也是为什么独眼驾驶员的车祸发生率远高于双眼人群。

哪些疾病会影响立体视呢?

简单说凡是会影响视力和双眼视功能的眼病以及大脑中负责视觉分析的位置的病变都会影响到立体视,杨医生在这里就不一一举例。主要介绍以下几种比较常见而且发病较早的眼病:

弱视:由于弱视的孩子出生时视力低于正常水平而且普遍存在双眼视力失衡,因此大脑很难有效的对双眼的视觉信息进行整合,从而导致很多弱视的小孩没有或立体视非常差。(有关弱视的细节,可以看杨医生的这篇推文)

这位家长,小儿弱视了解一下(上)
单纯性斜视:斜视的病人由于双眼没有办法同时对焦到一个物体上,导致双眼同时看到的图像差别巨大,而大脑由于没有办法将两个差别很大的视觉信号进行整合,因此它会选择舍弃一个眼睛看到的图像,或者让两个图像同时分别存在。从而引起复视或者单眼抑制。

单纯屈光参差的非弱视人群:这类病人主要是双眼屈光度数差别较大,比如一只眼睛近视100度,另外一只眼睛近视600度,他们不戴眼镜两个眼睛看到的图像清晰度差别巨大,戴了眼镜看到的图像大小差别巨大(眼镜有放大或缩小的效果,近视度数越高图像看上去越小,远视度数越高,图像看上去越大),同样也会影响大脑的整合,从而导致立体视受到影响,但是相比前两种疾病,这类病人立体视破坏相对较小,大部分人群还是能够保有一定的立体视觉。

由于立体视最早可在3~4个月左右就开始发育,在1~3岁期间开始进入发育高峰,随后在7~9岁慢慢稳定。因此早发现问题并开始治疗,是恢复重建立体视的关键。一旦错过了治疗的黄金期,即使后期眼部疾病得到治愈,立体视也很难恢复到正常水平。所以,杨医生个人建议各位宝爸宝妈还是要尽早的带宝宝来医院做眼部视功能的评估和检查。

最后,杨医生再来简单谈谈现在非常流行的立体电影。很多家长都经常来问到底能不能带自己的宝宝去看立体电影。这里由于篇幅的原因对于立体电影的工作原理杨医生就不多做叙述。

简单来说,目前没有任何临床证据证明观看立体电影本身会对一个眼睛完全正常的人产生额外的负面影响,所以各位家长不用对立体电影谈虎色变。

但是,对于弱视、斜视、双眼视功能异常的儿童,杨医生是不建议他们去看立体电影的。因为首先他们很难看出立体效果,其次可能在观影途中会产生不适甚至加重原有的病情。

此外,杨医生个人认为4周岁以前的儿童也不太建议观看3D立体电影,而对4~7周岁学龄前的儿童,由于立体视还没有发育完全,杨医生建议不要观看时长超过半小时的立体电影,同时也尽量选择一些镜头画面较平稳、温和的片子观看。(变形金刚这种有高速运动和打斗画面的就算了。。。)

而对大龄儿童、青少年以及成年人,只要眼睛本身是完全健康的,那么适当偶尔看看立体电影不会有任何影响。

好了,有关立体视的科普,今天就写到这里,欢迎大家关注杨医生的公众号,会有更多精彩内容奉上~~~~~~~~~
——原创: 眼科医生杨羿天

 

2018-08-14 14:36:13

 
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