O princípio de funcionamento explicado em resumo:
Estereogramas de pontos aleatórios são combinados com o método lenticular. No processo, silhuetas das figuras de teste ligeiramente deslocadas para os lados são fundidas com um fundo igualmente pontilhado. As imagens individuais são cortadas em tiras e rearranjadas numa imagem lenticular. Um filme lenticular aplicado assegura a separação da imagem óptica de ambos os olhos.
O córtex visual processa a informação da imagem ligeiramente divergente. Isto estimula células nervosas específicas responsáveis pela visão espacial. As figuras de teste aparecem como superfícies flutuantes a diferentes distâncias, em frente à nuvem de pontos..
Ao contrário de outros testes de rastreio da stereópsia, o Lang-Stereotest® não requer nenhuma ajuda visual adicional. O teste sem óculos é assim particularmente adequado para crianças pequenas em idade pré-verbal, uma vez que elas rapidamente derramam óculos de teste adicionais ou são distraídas por eles.
O que significa o método da grelha do cilindro?
Em 1912, o vencedor do Prémio Nobel suíço e fisiologista Walter Rudolf Hess solicitou patentes para uma "imagem estereoscópica com uma cobertura celulóide e uma superfície feita de elementos de lentes cilíndricas".
As grelhas cilíndricas têm uma disposição vertical de meios cilindros paralelos, sob cada um dos quais existem duas tiras de um par de imagens estéreo. Este método permite a apresentação de objectos estereoscópicos sem qualquer ajuda e é a base dos filmes lenticulares conhecidos hoje em dia, que são usados para apresentar imagens de agitação, animações e imagens de profundidade 3D.
O que são estereogramas de pontos aleatórios?
Os estereogramas de pontos aleatórios contêm figuras de teste que têm o mesmo padrão de pontos aleatórios que o padrão de fundo. São sempre gerados a partir de um par de duas imagens com um padrão de pontos aleatórios. Bela Julesz inventou este tipo de estereograma, no qual a percepção espacial é influenciada pelo deslocamento lateral das duas imagens que de outra forma seriam idênticas. O deslocamento é chamado de disparidade transversal e é dado em arcsegundos. Figuras de teste com pequena disparidade transversal aparecem a uma pequena distância do fundo, enquanto que as maiores fazem com que a distância seja maior.
Os estereogramas de pontos aleatórios são frequentemente usados para testar estereópsia precisa, que é particularmente necessária para actividades motoras finas.
Estímulos visuais, compartimentos cruzados e estereópsia global
Desde a invenção de Julesz, sabemos que apenas os estímulos visuais de duas imagens apresentadas de forma distinta são suficientes para uma experiência visual tridimensional. As células nervosas específicas no córtex visual do cérebro são estimuladas e a informação é processada para uma imagem espacial. Os estímulos visuais adicionais tais como contornos, sombras ou perspectiva são de apoio mas não necessários. A estereopse aleatória de pontos, por vezes também chamada estereopse global, é considerada a forma mais elevada de visão estéreo.
A presença de estereópsia aleatória de pontos foi demonstrada em bebés desde os 4 meses de idade por potenciais evocados. Na maioria das crianças, está plenamente desenvolvida até ao 7º mês de vida.
O princípio de funcionamento de todos os testes estéreo Lang é uma combinação do método da grelha do cilindro com estereogramas de pontos aleatórios.
1. integração das figuras dos testes em estereogramas de pontos aleatórios
As imagens de teste nos Lang-Stereotest® I / II e no Lang-Stereopad® são os chamados estereogramas de pontos aleatórios, nos quais a área da imagem e as figuras de teste são cobertas com um padrão uniforme de pontos distribuídos aleatoriamente. Nos Lang-Stereotest® I / II, os pontos aleatórios eram mostrados a preto e branco, enquanto que no Lang-Stereopad® foi escolhida uma representação multicolorida.
As duas imagens do estereograma diferem por um deslocamento lateral dos pontos aleatórios que formam a silhueta das figuras de teste. Uma imagem é destinada ao olho esquerdo, a segunda ao olho direito. Quanto maior for o deslocamento (disparidade transversal), mais as figuras se destacam espacialmente.
2. processamento do par de imagens estéreo numa imagem raster
Cada imagem de teste é cortada em pequenas tiras verticais usando um software especial. Estas pequenas tiras são remontadas alternadamente com as tiras da segunda imagem de teste. Desta forma, é criada uma nova imagem raster a partir de centenas de tiras de imagem emparelhadas. Isto funde o par de imagens do estereograma de pontos aleatórios numa só imagem.
3. Separação da imagem da tira raster com filme lenticular
Para criar uma imagem espacial virtual, os pares de imagens fundidos na imagem raster da tira devem ser novamente separados opticamente.
Para o fazer, os pares de tiras da imagem da franja estão dispostos sob uma folha lenticular para combinar com as lentes individuais, a fim de usar a refracção óptica da folha lenticular: As tiras de imagem da esquerda percebidas pelo olho direito e as tiras de imagem da direita percebidas pelo olho esquerdo.
Os cartões de teste são assim baseados no mesmo princípio que os postais lenticulares disponíveis comercialmente, com imagens oscilantes ou efeitos de profundidade 3D. Em ambos os casos, a folha lenticular serve para separar a imagem (haploscópio).
➤ Figuras flutuantes quando vistas com os dois olhos
A refracção óptica da folha lenticular cria um estímulo visual diferente em cada olho do visor binocular, fazendo com que as figuras de teste apareçam como superfícies flutuantes a diferentes distâncias acima do fundo. A uma maior disparidade cruzada, as figuras aparecem mais proeminentes, enquanto que a uma disparidade cruzada muito baixa aparecem a pairar imediatamente acima do fundo. O Lang-Stereopad® com 6 figuras e separações cruzadas de 50" a 1.000" é adequado para medir o limiar individual de visão estéreo.
➤ Quando as figuras do teste permanecem invisíveis
No entanto, se a carta de teste for vista com apenas um olho, as figuras permanecem completamente camufladas pelo padrão de pontos aleatórios e não são reconhecíveis.
As figuras do teste permanecem igualmente invisíveis se faltar metade da informação da imagem ou se o centro visual não processar a informação correctamente. Mais exames médicos são necessários para o diagnóstico.
Mesmo que o cartão de teste seja rodado 90 graus para que as lentes da folha lenticular sejan horizontais, as figuras desaparecem.
Figuras de teste amigos das crianças com várias disparidades cruzadas:
Figuras familiares a crianças pequenas foram escolhidos para todos os testes Lang-Stereotests®. As figuras com a maior disparidade cruzada destacam-se as mais afastadas no espaço, quando vistas.
No Lang-Stereotest® I existem as figuras gato, estrela e carro. O Lang-Stereotest® II contém o elefante, o veículo todo-o-terreno, a lua crescente e a estrela.
O Lang-Stereopad® contém seis figuras de teste com disparidades transversais descendentes de 1.000 a 50 segundos de arco: Estrela, Carro, Gato, Lua Crescente, Sol e outra Estrela. As duas figuras com a maior disparidade transversal têm um padrão de pontos mais grosseiro para facilitar o reconhecimento dos sujeitos com acuidade visual reduzida.
Devido à fina gradação das disparidades cruzadas, o Lang-Stereopad® permite a determinação do limiar visual estéreo individual da pessoa a testar.
Vantagens dos Lang-Stereotests® e do Lang-Stereopad® em comparação com outros métodos
Outros métodos de teste chamados haploscópicos comuns, como o Teste Titmus Fly, são baseados na polarização ou na separação de cores, como o teste TNO, e requerem óculos com polarização ou óculos vermelhos-verdes.
A realização de tais testes em crianças muito pequenas fracassa frequentemente porque elas tiram rapidamente os óculos de teste ou são distraídas por eles. Por isso, alguns especialistas foram da opinião que os testes só fazem sentido a partir dos três ou quatro anos, quando a criança pode tolerar os óculos de teste. No entanto, isto pode fazer com que os distúrbios da visão estéreo binocular de início precoce sejam negligenciados, o que pode tornar o tratamento posterior difícil ou mesmo impossível.
Os Lang-Stereotests® oferecen aqui uma vantagem decisiva: Funcionan entiramente sem óculos ou outro aparelho. As crianças testadas podem concentrar-se totalmente no teste. Uma vez que o examinador se senta à frente do paciente, a observaçao dos movimentos dos olhos pode ter lugar.
O uso sistemático do Lang-Stereopad® sem espectáculos baixou significativamente o limiar etário para o rastreio de estereópsia nos programas de rastreio de muitos países.
Outras vantagens são o formato prático e o longo prazo de validade.
Métodos de teste avançados com o teste Lang-Stereopad®
O novo teste chamado Lang-Stereopad®oferece opções adicionais para verificar e medir estereópsia, especialmente em crianças em idade pré-verbal e em pessoas com deficiências visuais. Também pode ser usado para medir o limiar individual de estereópsia e aplicar o método do olhar preferido. Aqui são apresentados vários cartões de teste, com apenas um cartão contendo estímulos estereoscópicos (aquele com lenticular vertical).
Porque é que na realidade vemos em três dimensões?
Embora a informação visual na nossa retina seja apenas bidimensional, o nosso cérebro permite-nos ver o mundo em três dimensões. Esta capacidade chama-se visão binocular estéreo ou estereopse.
Quando nos focamos num objecto, duas imagens dos nossos dois olhos tiradas de ângulos ligeiramente diferentes chegam até nós.
Quando nos orientamos no espaço através da locomoção, tais como descer uma escada, estímulos perceptuais monoculares tais como linhas de perspectiva, sombras e contrastes luz-escuras ajudam-nos a perceber a espacialidade grosseira (estereopse grosseira).
No entanto, a estereopse binocular baseada em diferenças estáticas é essencial para a realização de tarefas motoras finas. Para isso, precisamos de uma boa acuidade visual em ambos os olhos para sermos capazes de reconhecer até as mais pequenas diferenças espaciais, por exemplo, ao espetar uma agulha.
O nosso cérebro processa toda esta informação e utiliza-a para determinar o tamanho aproximado, forma, posição e distância dos objectos, o que é uma proeza notável.