Le principe fonctionnel expliqué en bref:
Les stéréogrammes à points aléatoires sont combinés avec la méthode de la grille de lentilles. Pour ce faire, des silhouettes légèrement décalées latéralement des figurines de test sont fusionnées avec un arrière-plan tout aussi pointillé. Les images individuelles sont découpées en bandes et réorganisées dans une image lenticulaire. Une feuille lenticulaire appliquée assure la séparation optique des images des deux yeux.
Le cortex visuel traite les informations légèrement différentes des images. Celles-ci stimulent des cellules nerveuses spécifiques qui sont responsables de la vision spatiale. Les figures de test apparaissent comme des surfaces flottantes à différentes distances devant le nuage de points.
Contrairement à d'autres tests pour le dépistage de la stéréopsie, le Lang-Stereotest® ne nécessite pas d'aides visuelles supplémentaires. Le Lang-Stereotest® sans lunettes est donc particulièrement adapté aux jeunes enfants en âge préverbal, car ils se débarrassent rapidement des lunettes de test supplémentaires ou sont distraits par celles-ci.
Qu'est-ce que la méthode de la grille cylindrique ?
En 1912, le prix Nobel et physiologiste suisse Walter Rudolf Hess a déposé des brevets pour une "image stéréoscopique avec une couverture en celluloïd et une surface d'éléments de lentilles cylindriques".
Les trames cylindriques présentent une disposition verticale de demi-cylindres parallèles sous lesquels se trouvent deux bandes d'une paire d'images stéréoscopiques. Ce procédé permet de présenter des objets stéréoscopiques sans aucun outil et constitue la base des feuilles lenticulaires connues aujourd'hui, qui permettent de présenter des images tremblotantes, des animations et des images 3D en profondeur.
Qu'est-ce que les stéréogrammes à points aléatoires ?
Les stéréogrammes à points aléatoires contiennent des figurines de test qui présentent le même motif de points aléatoires que l'arrière-plan. Ils sont toujours générés à partir d'une paire de deux images avec un motif de points aléatoires. Bela Julesz a inventé ce type de stéréogramme, dans lequel la perception spatiale est influencée par le déplacement latéral des deux images, par ailleurs identiques. Le décalage est appelé disparité transversale et est exprimé en secondes d'arc. Les figures de test avec une petite disparité transversale apparaissent à une faible distance de l'arrière-plan, tandis que les plus grandes augmentent la distance.
Les stéréogrammes à points aléatoires sont souvent utilisés pour tester la stéréopsie précise, particulièrement nécessaire pour les activités de motricité fine.
Stimulation visuelle, disparité transversale et stéréopsie globale
Depuis l'invention de Julesz, nous savons que pour une expérience visuelle en trois dimensions, seuls les stimuli visuels de deux images présentées de manière transversale sont suffisants. Des cellules nerveuses spécifiques dans le cortex visuel du cerveau sont stimulées et l'information est traitée en une image spatiale. Des stimuli visuels supplémentaires, comme les contours, les ombres ou la perspective, sont utiles mais pas nécessaires. La stéréopsie à points aléatoires, parfois appelée stéréopsie globale, est considérée comme la forme la plus élevée de la vision stéréoscopique.
La présence du stéréopsis Random Dot a été démontrée chez les nourrissons dès le 4ème mois de vie grâce aux potentiels évoqués. Chez la plupart des enfants, elle est pleinement développée à partir de 7 mois.
Le principe de fonctionnement de tous les tests stéréo de Lang est une combinaison de la méthode de la grille cylindrique et des stéréogrammes Random-Dot.
1. intégration des figures de test dans les stéréogrammes Random-Dot
Les images de test pour le Lang-Stereotest® I / II et le Lang-Stereopad® sont ce qu'on appelle des stéréogrammes Random-Dot, dans lesquels la surface de l'image et les figurines de test sont recouverts d'un motif régulier de points répartis de manière aléatoire. Dans le Lang-Stereotest® I / II, les points aléatoires étaient représentés en noir et blanc, tandis que dans le Lang-Stereopad®, on a opté pour une représentation multicolore.
Les deux images du stéréogramme se distinguent par un déplacement latéral des points aléatoires qui forment la silhouette des personnages du test. Une image est destinée à l'œil gauche, la seconde à l'œil droit. Plus le décalage est important (disparité transversale), plus les figures ressortent dans l'espace.
2. traitement de la paire d'images stéréoscopiques en une image de grille de bandes
Chaque image de test est découpée en petites bandes verticales à l'aide d'un logiciel spécial. Ces minuscules bandes sont recomposées en alternance avec les bandes de la deuxième image test. Ainsi, une nouvelle grille de bandes est créée à partir de centaines de paires de bandes d'images. Ainsi, la paire d'images du stéréogramme Random Dot est fusionnée en une seule image.
3. séparation de l'image de la grille de bandes avec la feuille lenticulaire
Pour créer une image spatiale virtuelle, les paires d'images fusionnées dans l'image à bandes doivent être à nouveau séparées optiquement.
Pour ce faire, les paires de bandes d'images de l'image à bandes sont placées sous une feuille lenticulaire correspondant à chaque lentille, afin d'utiliser la réfraction optique de la feuille lenticulaire : Les bandes d'images gauches perçues par l'œil droit et les bandes d'images droites perçues par l'œil gauche.
Les cartes test sont donc basées sur le même principe que les cartes postales lenticulaires du marché avec des images vacillantes ou des effets de profondeur 3D. Dans les deux cas, la feuille lenticulaire sert à séparer les images (haploscope).
➤ Figurines flottantes en cas d'observation binoculaire
La réfraction optique de la feuille lenticulaire crée un stimulus visuel différent dans chaque œil de l'observateur binoculaire, ce qui fait que les figurines de test apparaissent comme des surfaces flottantes à différentes distances au-dessus de l'arrière-plan. Si la disparité transversale est élevée, les figurines apparaissent plus loin, tandis que si la disparité transversale est très faible, elles semblent flotter juste au-dessus de l'arrière-plan. Le Lang-Stereopad® avec 6 figures et des disparités transversales de 50" à 1 000" convient pour mesurer le seuil de vision stéréo individuel.
➤ Quand les figurines de test restent invisibles
Mais si la carte test est regardée avec un seul œil, les figurines restent complètement camouflés par le motif de points aléatoires et ne sont pas reconnaissables.
Les figurines de test restent également invisibles si le centre visuel manque de la moitié des informations de l'image ou si le centre visuel ne traite pas correctement les informations. D'autres examens médicaux sont nécessaires pour établir un diagnostic.
Même si la carte de test est tournée de 90 degrés pour que la grille de lentilles soit horizontale, les personnages disparaissent.
Figures de test adaptées aux enfants avec différentes disparités transversales:
Pour tous les tests stéréo de Lang, nous avons choisi des personnages qui sont familiers aux jeunes enfants. Les figures avec la plus grande disparité transversale sont celles qui ressortent le plus dans l'espace lorsqu'on les regarde.
Dans le Lang-Stereotest® I, il y a les figures du chat, de l'étoile et de la voiture. Pour le Lang-Stereotest® II, ce sont l'éléphant, le 4x4, le croissant et l'étoile.
Le Lang-Stereopad® contient six figures de test avec des disparités transversales décroissantes de 1 000 à 50 secondes d'arc : Étoile, voiture, chat, croissant de lune, soleil et une autre étoile. Les deux figures avec la plus grande disparité transversale ont un motif de points plus grossier pour faciliter la reconnaissance des sujets dont l'acuité visuelle est réduite.
Grâce à la fine gradation des disparités transversales, le Lang-Stereopad® permet de déterminer le seuil de vision stéréoscopique individuel du sujet.
Avantages des Lang-Stereotests® par rapport aux autres méthodes
D'autres méthodes de test courantes, dites haploscopiques, comme le test Titmus Fly, reposent sur la polarisation ou sur la séparation des couleurs, comme le test TNO, et nécessitent des lunettes polarisantes ou des lunettes rouges et vertes.
La réalisation de ces tests chez les très jeunes enfants échoue souvent, car ils se débarrassent rapidement des lunettes de test ou sont distraits par celles-ci. Certains experts ont donc estimé que les dépistages ne sont utiles qu'à partir de l'âge de trois ou quatre ans, lorsque l'enfant peut tolérer les lunettes de test. Cependant, cela pourrait faire passer à côté de troubles précoces de la vision stéréoscopique binoculaire, ce qui pourrait compliquer ou même rendre impossible un traitement ultérieur.
Les Lang-Stereotests® offrent ici un avantage décisif: Ils fonctionnent sans lunettes ou autres appareils. Les enfants peuvent se concentrer entièrement sur le test. Comme l'examinateur est assis en face du patient, l'observation du mouvement des yeux peut avoir lieu.
L'utilisation systématique des tests du Lang-Stereopad® sans lunettes a permis d'abaisser significativement le seuil d'âge pour le dépistage de la stéréopsie dans les programmes de dépistage de nombreux pays.
Les autres avantages sont le format pratique et la longue durée de conservation.
Méthodes de test étendues avec le Lang-Stereopad®
Le nouveau Lang-Stereopad® offre des possibilités supplémentaires pour vérifier et mesurer la stéréopsie, notamment chez les enfants en âge préverbal et chez les personnes souffrant de troubles de la vision. Il peut également être utilisé pour mesurer le seuil de vision stéréoscopique individuel et appliquer la procédure du regard préférentiel. Pour cela, plusieurs cartes de test sont présentées, mais une seule carte contient des stimuli stéréoscopiques (celle avec une grille de lentilles verticale).
Pourquoi voyons-nous en trois dimensions ?
Bien que l'information visuelle sur notre rétine ne soit que bidimensionnelle, notre cerveau nous permet de voir le monde en trois dimensions. Cette capacité est appelée vision stéréoscopique binoculaire ou stéréopsie.
Lorsque nous nous focalisons sur un objet, deux images de nos deux yeux, prises sous des angles légèrement différents, nous parviennent.
Lorsque nous nous orientons dans l'espace en nous déplaçant, par exemple en descendant un escalier, les stimuli perceptibles d'un seul œil comme les lignes de perspective, les ombres et les contrastes clair-obscur nous aident à percevoir une spatialité grossière (stéréopsie grossière).
Pour effectuer des tâches motrices fines, une stéréopsie binoculaire basée sur des différences statiques est toutefois indispensable. Pour cela, nous avons besoin d'une bonne acuité visuelle des deux yeux afin de pouvoir reconnaître les plus petites différences spatiales, par exemple en enfilant une aiguille.
Notre cerveau traite toutes ces informations et les utilise pour déterminer la taille, la forme, la position et la distance approximatives des objets, ce qui est un exploit remarquable.