Il principio funzionale spiegato in breve:
Gli stereogrammi a punti casuali sono combinati con il metodo lenticolare. In questo processo, le sagome delle figure di prova leggermente spostate lateralmente vengono unite a uno sfondo con gli stessi punti. Le singole immagini vengono tagliate in strisce e riorganizzate in un'immagine lenticolare. Un foglio lenticolare applicato assicura la separazione ottica delle immagini di entrambi gli occhi.
Il centro visivo elabora le informazioni leggermente diverse delle immagini. Questo stimola specifiche cellule nervose responsabili della visione spaziale. Le figure del test appaiono come superfici fluttuanti a distanze diverse di fronte alla nuvola di punti.
Le figure del test appaiono come superfici fluttuanti a distanze diverse di fronte alla nuvola di punti.
A differenza di altri test per lo screening della stereopsi, il Lang-Stereotest® non richiede alcun ausilio visivo aggiuntivo. Il Lang-Stereotest® senza occhiali è quindi particolarmente adatto ai bambini in età preverbale, che scartano rapidamente gli occhiali di prova aggiuntivi o si distraggono con essi.
Cosa si intende con il metodo della griglia cilindrica?
Nel 1912, il premio Nobel e fisiologo svizzero Walter Rudolf Hess fece richiesta di brevetto per una "immagine stereoscopica con copertura in celluloide e superficie costituita da elementi di lenti cilindriche".
Gli schermi a cilindro hanno una disposizione verticale di semicilindri paralleli, sotto ognuno dei quali si trovano due strisce di una coppia di immagini stereo. Questo metodo consente la presentazione di oggetti stereoscopici senza alcun ausilio ed è alla base delle pellicole lenticolari conosciute oggi, utilizzate per presentare immagini mosse, animazioni e immagini di profondità 3D.
Cosa sono gli stereogrammi a punti casuali?
Gli stereogrammi a punti casuali contengono figure di prova che hanno lo stesso schema di punti casuali dello sfondo. Sono sempre generati da una coppia di due immagini con uno schema di punti casuale. Bela Julesz inventò questo tipo di stereogramma in cui la percezione spaziale è influenzata dallo spostamento laterale di due immagini altrimenti identiche. Lo spostamento è chiamato disparità trasversale ed è espresso in arcsecondi. Le figure di prova con una piccola disparità trasversale appaiono a una piccola distanza dallo sfondo, mentre quelle più grandi aumentano la distanza.
Gli stereogrammi a punti casuali sono spesso utilizzati per testare la stereopsi precisa, che è particolarmente necessaria per le attività motorie fini.
Stimoli visivi, cross-disparità e stereopsi globale
Dall'invenzione di Julesz, sappiamo che per un'esperienza visiva tridimensionale sono sufficienti gli stimoli visivi di due immagini presentate in modo incrociato. Le cellule nervose specifiche della corteccia visiva del cervello vengono stimolate e le informazioni vengono elaborate in un'immagine spaziale. Stimoli visivi aggiuntivi come contorni, ombre o prospettiva sono di supporto ma non necessari. La stereopsi a punti casuali, talvolta chiamata anche stereopsi globale, è considerata la forma più elevata di visione stereoscopica.
La presenza della stereopsi a punti casuali è stata dimostrata nei neonati già a 4 mesi di età attraverso i potenziali evocati. Nella maggior parte dei bambini, è completamente sviluppata entro il 7° mese.
Il principio di funzionamento di tutti i test stereo Lang è una combinazione del metodo della griglia cilindrica con stereogrammi a punti casuali.
1. integrazione delle figure di prova in stereogrammi a punti casuali
Le immagini di prova di Lang-Stereotest® I / II e Lang-Stereopad® sono i cosiddetti stereogrammi a punti casuali, in cui l'area dell'immagine e le figure di prova sono coperte da uno schema uniforme di punti distribuiti in modo casuale. Nel Lang-Stereotest® I / II, i punti casuali sono stati rappresentati in bianco e nero, mentre nel Lang-Stereopad® è stata scelta una rappresentazione multicolore.
Le due immagini dello stereogramma differiscono per uno spostamento laterale dei punti casuali che formano la silhouette delle figure di prova. Un'immagine è destinata all'occhio sinistro, la seconda all'occhio destro. Maggiore è lo spostamento (disparità trasversale), più le figure si distinguono spazialmente.
2. elaborazione della coppia di immagini stereo in un'immagine raster a strisce
Ogni immagine di prova viene tagliata in piccole strisce verticali utilizzando un software speciale. Queste piccole strisce vengono riassemblate alternativamente con le strisce della seconda immagine di prova. In questo modo, viene creata una nuova immagine raster a strisce da centinaia di strisce di immagini accoppiate. In questo modo la coppia di immagini dello stereogramma a punti casuali si fonde in un'unica immagine.
3. separazione dell'immagine raster della striscia con la pellicola lenticolare
Per creare un'immagine spaziale virtuale, le coppie di immagini unite nell'immagine raster a strisce devono essere nuovamente separate otticamente.
A tal fine, le coppie di strisce dell'immagine marginale sono disposte sotto un foglio lenticolare in modo da farle coincidere con le singole lenti per sfruttare la rifrazione ottica del foglio lenticolare: Le strisce dell'immagine sinistra percepite dall'occhio destro e le strisce dell'immagine destra percepite dall'occhio sinistro.
Le cartoline di prova si basano quindi sullo stesso principio delle cartoline lenticolari disponibili in commercio con immagini oscillanti o effetti di profondità 3D. In entrambi i casi, il foglio lenticolare serve a separare l'immagine (aploscopio).
➤ Figure fluttuanti nella visione binoculare
La rifrazione ottica della lastra lenticolare crea uno stimolo visivo diverso in ciascun occhio dello spettatore binoculare, facendo apparire le figure del test come superfici fluttuanti a distanze diverse dallo sfondo. A una maggiore disparità incrociata, le figure appaiono più evidenti, mentre a una disparità incrociata molto bassa sembrano librarsi appena sopra lo sfondo. Il Lang-Stereopad® con 6 figure e disparità trasversali da 50" a 1.000" è adatto per misurare le soglie individuali di visione stereo.
➤ Quando le figure di prova rimangono invisibili
Tuttavia, se la scheda di prova viene osservata con un solo occhio, le figure rimangono completamente mimetizzate dal modello di punti casuali e non sono riconoscibili.
Le figure del test rimangono ugualmente invisibili se al centro visivo manca metà delle informazioni dell'immagine o se il centro visivo non elabora correttamente le informazioni. Sono necessari ulteriori esami medici per la diagnosi.
Anche se la scheda di prova viene girata di 90 gradi in modo che il lenticolare sia orizzontale, le figure scompaiono.
Figure del test adatte ai bambini con diverse disparità trasversali:
Per tutti i Lang-Stereotest® sono state scelte figure familiari ai bambini. Le figure con la più alta disparità incrociata si distinguono maggiormente dal punto di vista spaziale quando vengono osservate.
Nel Lang-Stereotest® I sono presenti le figure del gatto, della stella e dell'automobile. Nel Lang-Stereotest® II sono presenti le figure di elefante, fuoristrada, luna crescente e stella.
Il Lang-Stereopad® contiene sei figure di prova con disparità trasversali decrescenti da 1.000 a 50 secondi d'arco: Stella, Auto, Gatto, Mezzaluna, Sole e un'altra Stella. Le due figure con la maggiore disparità incrociata hanno un disegno di punti più grossolano per facilitare il riconoscimento nei soggetti con acutezza visiva ridotta.
Grazie alla fine gradazione delle disuguaglianze incrociate, il Lang-Stereopad® permette di determinare la soglia visiva stereo individuale della persona in esame.
Vantaggi dei Lang-Stereotest® e del Lang-Stereopad®rispetto ad altri metodi
Altri metodi comuni di test cosiddetti aploscopici, come il Titmus Fly Test, si basano sulla polarizzazione o sulla separazione dei colori, come il test TNO, e richiedono occhiali con polarizzazione o occhiali rosso-verdi.
La conduzione di questi test su bambini molto piccoli spesso fallisce perché i bambini si tolgono rapidamente gli occhiali di prova o si distraggono. Alcuni esperti ritengono quindi che gli screening abbiano senso solo a partire dai tre o quattro anni, quando il bambino è in grado di tollerare gli occhiali di prova. Tuttavia, questo potrebbe far sì che i disturbi della visione stereo binoculare in fase iniziale vengano trascurati, rendendo difficile o addirittura impossibile il trattamento successivo.
I Lang-Stereotest® offrono un vantaggio decisivo in questo caso: Funzionano senza occhiali o altri apparecchi. I piccoli esaminati possono concentrarsi completamente sul test. Poiché l'esaminatore è seduto frontalmente di fronte al paziente, è possibile effettuare l'osservazione del movimento degli occhi.
L'uso sistematico del Lang-Stereopad® senza occhiali ha abbassato significativamente la soglia di età per lo screening della stereopsi nei programmi di screening di molti paesi.
Altri vantaggi sono il formato pratico e la lunga durata di conservazione.
Metodi di test avanzati con il Lang-Stereopad®
Il nuovo Lang-Stereopad® offre ulteriori opzioni per il controllo e la misurazione della stereopsi, soprattutto nei bambini in età preverbale e nelle persone con problemi visivi. Può essere utilizzato anche per misurare la soglia di stereopsi individuale e applicare la procedura di sguardo preferenziale. In questo caso, vengono presentate diverse schede di prova, di cui solo una contiene stimoli stereoscopici (quella con il lenticolare verticale).
Perché vediamo in tre dimensioni?
Anche se le informazioni visive sulla nostra retina sono solo bidimensionali, il nostro cervello ci permette di vedere il mondo in tre dimensioni. Questa capacità è nota come visione stereoscopica binoculare o stereopsi.
Quando mettiamo a fuoco un oggetto, ci arrivano due immagini dei nostri due occhi prese da angolazioni leggermente diverse.
Quando ci orientiamo nello spazio con la locomozione, ad esempio scendendo una scala, gli stimoli percettivi di un solo occhio come le linee prospettiche, le ombre e i contrasti di luce e buio ci aiutano a percepire la spazialità grossolana (stereopsi grossolana)
Ma la stereopsi binoculare basata sulle differenze statiche è essenziale per eseguire compiti di motricità fine. Per questo, abbiamo bisogno di una buona acutezza visiva in entrambi gli occhi per poter riconoscere anche le più piccole differenze spaziali, ad esempio quando infiliamo un ago.
Il nostro cervello elabora tutte queste informazioni e le utilizza per determinare le dimensioni approssimative, la forma, la posizione e la distanza degli oggetti, il che è un'impresa notevole.