Probleem 6: De derde dimensie
Leerdoelen:
Vignet A:
- Hoe neem je diepte waar?
o Cues die zorgen dat je diepte ziet.
Vignet B:
- Hoe werken de ogen samen om 3D te zien?
Vignet C:
- Welke visuele illusies zijn er over diepte en hoe werken ze?
Bronnen: Goldstein, Wolfe
Vignet A – Diepte in 2D – Goldstein
Een belangrijke vraag is: Hoe kunnen we diepte zien, gebaseerd op 2D informatie op de
retina?
Cue approach to depth perception
- Focust op het identificeren van informatie in het retinale beeld dat te maken heeft met
diepte.
- We kijken dus welke cues er zitten in een 2D beeld om een 3D beeld waar te nemen.
- We leren een connectie te maken tussen de cue en diepte door onze eerdere ervaring met
een omgeving. Na dit leren gebeurt het herkennen van de cues automatisch en wanneer
deze cues aanwezig zijn, zien we de wereld in 3D.
- Wanneer iets gedeeltelijk verborgen wordt door iets anders, moet het verborgen deel
verder weg zijn dan het object dat het verbergt (= occlusion).
Er zijn 3 soorten cues:
1. Oculomotor cues: cues die gebaseerd zijn op de stand van de ogen en de spanning in de
oogspieren. Het idee bij dit soort cues is dat we kunnen voelen dat de positie van het oog
verandert of dat de oogspieren zich aanspannen.
o Convergentie: de inwaartse beweging van de ogen wanneer we naar objecten kijken
die dichtbij zijn. Bijv. bij scheel gaan kijken, voel je dat.
o Accommodatie: de verandering van de vorm van de lens wanneer we focussen op
objecten met verschillende afstanden.
• Het idee is dat je deze cues kunt voelen
2. Monocular cues: cues die werken met één oog.
o Accommodatie: zie hierboven.
o Pictorial cues: bronnen van
diepteinformatie die weergegeven kunnen
worden in een afbeelding of op de retina
(2D).
• Occlusion (=insluiting): wanneer
object 1 gedeeltelijk verborgen is
achter een object 2, zal je object 1 als
verder weg zien. Geeft alleen
informatie over relatieve afstand we
1
, weten niet hoeveel verder object 1 is. Bijv. er staat een boom voor een huis en de
boom bedekt een deel van het huis het huis heeft een grotere afstand dan de
boom.
• Relatieve hoogte:
▪ Boven de horizon: wanneer objecten zich boven de horizon bevinden, dan
lijken de objecten die lager in het beeld liggen verder weg te zijn.
▪ Onder de horizon: wanneer objecten zich onder de horizon bevinden, dan
lijken objecten die hoger in het beeld liggen verder weg te zijn.
▪ Zie het figuur 10.3 boven horizon = wolken en onder de horizon =
motorrijders.
• Relatieve grootte: wanneer je twee objecten hebt van dezelfde grootte en één is
verder weg, zal deze minder ruimte innemen in het zicht (=kleiner). Deze cue hangt
af van de kennis van fysieke groottes.
• Perspective convergence/lineair perspectief: als parallelle lijnen weglopen van
een observator, zullen ze convergeren (dichter bij elkaar komen) naar mate ze
verder weg zijn. Uiteindelijk zullen ze elkaar raken in een verdwijnpunt.
• Familliar size: afstand schatten op basis van bestaande kennis over de objecten
▪ Experiment van Epstein: hij gebruikte in zijn experiment even grote foto’s van
een dubbeltje, een kwartje en een halve dollar. Deze fotos werden naast elk
geplaatst op dezelfde afstand van de proefpersoon. De fotos werden vertoond
in een donkere kamer met behulp van een vlek van licht. De proefpersonen
moesten met 1 oog naar de fotos kijken. Voor de proefpersoon leek het op die
manier dat de fotos echte munten waren. Proefpersonen moesten de afstand
van de fotos inschatten. Uit de resultaten bleek dat zij het dubbeltje het
dichtsbij schatten en de halve dollar het verst. Dit baseerden zij op hun
voorkennis. Wanneer proefpersonen met 2 ogen keken, werden deze
resultaten niet gevonden.
• Atmospheric perspective: objecten die verder weg zijn, lijken minder scherp en
hebben vaak een blauwachtige tint. Dit komt
doordat je door meer lucht en deeltjes geen moet
kijken.
▪ Op sommige plaatsen is de atmosfeer anders
samengesteld, waardoor dieptes anders worden
ingeschat.
▪ Bij weinig atmosfeer is de lucht heder en lijken
dingen dichterbij.
• Texture gradient (helelingstextuur): elementen
die op gelijke afstand zijn van elkaar, lijken
compacter/van grotere dichtheid te zijn wanneer ze verder weg zijn. Of: objecten
lijken op grotere afstand dichter bij elkaar te liggen.
• Cast shadows: schaduwen die bij objecten horen
kunnen informatie geven over waar het object zich
bevindt.
2
Leerdoelen:
Vignet A:
- Hoe neem je diepte waar?
o Cues die zorgen dat je diepte ziet.
Vignet B:
- Hoe werken de ogen samen om 3D te zien?
Vignet C:
- Welke visuele illusies zijn er over diepte en hoe werken ze?
Bronnen: Goldstein, Wolfe
Vignet A – Diepte in 2D – Goldstein
Een belangrijke vraag is: Hoe kunnen we diepte zien, gebaseerd op 2D informatie op de
retina?
Cue approach to depth perception
- Focust op het identificeren van informatie in het retinale beeld dat te maken heeft met
diepte.
- We kijken dus welke cues er zitten in een 2D beeld om een 3D beeld waar te nemen.
- We leren een connectie te maken tussen de cue en diepte door onze eerdere ervaring met
een omgeving. Na dit leren gebeurt het herkennen van de cues automatisch en wanneer
deze cues aanwezig zijn, zien we de wereld in 3D.
- Wanneer iets gedeeltelijk verborgen wordt door iets anders, moet het verborgen deel
verder weg zijn dan het object dat het verbergt (= occlusion).
Er zijn 3 soorten cues:
1. Oculomotor cues: cues die gebaseerd zijn op de stand van de ogen en de spanning in de
oogspieren. Het idee bij dit soort cues is dat we kunnen voelen dat de positie van het oog
verandert of dat de oogspieren zich aanspannen.
o Convergentie: de inwaartse beweging van de ogen wanneer we naar objecten kijken
die dichtbij zijn. Bijv. bij scheel gaan kijken, voel je dat.
o Accommodatie: de verandering van de vorm van de lens wanneer we focussen op
objecten met verschillende afstanden.
• Het idee is dat je deze cues kunt voelen
2. Monocular cues: cues die werken met één oog.
o Accommodatie: zie hierboven.
o Pictorial cues: bronnen van
diepteinformatie die weergegeven kunnen
worden in een afbeelding of op de retina
(2D).
• Occlusion (=insluiting): wanneer
object 1 gedeeltelijk verborgen is
achter een object 2, zal je object 1 als
verder weg zien. Geeft alleen
informatie over relatieve afstand we
1
, weten niet hoeveel verder object 1 is. Bijv. er staat een boom voor een huis en de
boom bedekt een deel van het huis het huis heeft een grotere afstand dan de
boom.
• Relatieve hoogte:
▪ Boven de horizon: wanneer objecten zich boven de horizon bevinden, dan
lijken de objecten die lager in het beeld liggen verder weg te zijn.
▪ Onder de horizon: wanneer objecten zich onder de horizon bevinden, dan
lijken objecten die hoger in het beeld liggen verder weg te zijn.
▪ Zie het figuur 10.3 boven horizon = wolken en onder de horizon =
motorrijders.
• Relatieve grootte: wanneer je twee objecten hebt van dezelfde grootte en één is
verder weg, zal deze minder ruimte innemen in het zicht (=kleiner). Deze cue hangt
af van de kennis van fysieke groottes.
• Perspective convergence/lineair perspectief: als parallelle lijnen weglopen van
een observator, zullen ze convergeren (dichter bij elkaar komen) naar mate ze
verder weg zijn. Uiteindelijk zullen ze elkaar raken in een verdwijnpunt.
• Familliar size: afstand schatten op basis van bestaande kennis over de objecten
▪ Experiment van Epstein: hij gebruikte in zijn experiment even grote foto’s van
een dubbeltje, een kwartje en een halve dollar. Deze fotos werden naast elk
geplaatst op dezelfde afstand van de proefpersoon. De fotos werden vertoond
in een donkere kamer met behulp van een vlek van licht. De proefpersonen
moesten met 1 oog naar de fotos kijken. Voor de proefpersoon leek het op die
manier dat de fotos echte munten waren. Proefpersonen moesten de afstand
van de fotos inschatten. Uit de resultaten bleek dat zij het dubbeltje het
dichtsbij schatten en de halve dollar het verst. Dit baseerden zij op hun
voorkennis. Wanneer proefpersonen met 2 ogen keken, werden deze
resultaten niet gevonden.
• Atmospheric perspective: objecten die verder weg zijn, lijken minder scherp en
hebben vaak een blauwachtige tint. Dit komt
doordat je door meer lucht en deeltjes geen moet
kijken.
▪ Op sommige plaatsen is de atmosfeer anders
samengesteld, waardoor dieptes anders worden
ingeschat.
▪ Bij weinig atmosfeer is de lucht heder en lijken
dingen dichterbij.
• Texture gradient (helelingstextuur): elementen
die op gelijke afstand zijn van elkaar, lijken
compacter/van grotere dichtheid te zijn wanneer ze verder weg zijn. Of: objecten
lijken op grotere afstand dichter bij elkaar te liggen.
• Cast shadows: schaduwen die bij objecten horen
kunnen informatie geven over waar het object zich
bevindt.
2
