Percepční složka II. Horopter Mgr. Be. Marcela Dostálková Horopter Plocha složená ze všech bodů v prostoru, jejichž obrazy dopadají na korespondující místa sítnic obou očí Každý bod na této ploše tvoří dojem stejné vzdálenosti od oka Belgický matematik Francis Aguilonius v r. 1613 ve své knize Opticorum Libri Sex - horopter definoval jako přímku, ve které lze vidět objekty jednoduše z řeckého... horos = hranice - termín horopter: belgický matematik Francis Aguilonius (1613) v knize Opticorum Libri Sex (Šest knih o optice) - vycházel z měřeni vzdáleností, ve kterých byl viděn objekt jednoduše Či dvojitě - definoval horopter jako přímku, ve které lze vidět objekty jednoduše - pojem horopter: z řeckých termínů: horos (hranice nebo limit) horgo (,dívat se na něco' nebo 'vidět') Vlastnosti horopteru Plocha složená ze všech bodů v prostoru, jejichž obrazy dopadají na korespondující místa sítnic obou očí Každý bod na této ploše tvoří dojem stejné vzdálenosti od oka • body jsou viděny jednoduše • maximum binokulární stereopse • není vyvolána fúzní vergence • shoda subjektivních pohledových směrů - Heringův princip Tvar horopteru Pro usnadnění popisujeme tvar horopteru pouze v horizontální rovině: • vymezena Fickovými osami X a Y • = longitudinální horopter Tvar horopteru určujeme teoretickým výpočtem nebo experimentálním proměřením (empiricky horopter). - plocha složená ze všech bodů v prostoru, jejichž obrazy dopadají na korespondující místa sítnic obou očí při určitém postaveni očí - prochází fixačním bodem - každý bod na této ploše tvoří dojem stejné vzdálenosti od oka -body nacházející se v rovině horopteru vidíme jednoduše, je zde maximum binokulární stereopse a není vyvolána fúzní vergence (konvergence ani divergence) - shoda subjektivních pohledových směrů - Heringův princip (tzn. předmět zobrazený na korespondující místa sítnice je i za monokulárních podmínek vnímán na stejném místě v prostoru) -okulocentrickávs. egocentrická lokalizace - body ležící mimo oblast horopteru - nekorespondující (disparátni) místa - fyziologická diplopie Tvar horopteru Teoretický horopter: • vonHelmholz, Vieth (1818), Muller (1826) • matematické výpočty tvaru teoretického horopteru • Předpoklad: korespondující body jsou rozmístěny na sítnicích s geometrickou pravidelností • Geometrický teorém shodných obvodových úhlů příslušných ke kruhovému oblouku Horopter: kružnice spojující fixační bod a uzlové body obou očí - Vieth-Mullerova kružnice - horopter F. Aguiloniajako přímky nesplňuje požadavky jednoduchého zobrazení obrazu - přesné určení tvaru horopteru von Helmholz. Vieth a Müller - odvození teoretického tvaru horopteru na základě matematického rozboru - předpoklad: rozložení korespondujících bodů na sítnici je geometricky pravidelné (odpovídající sítnicové body mají stejnou horizontální a vertikální vzdálenost od fovey na pravé i levé polovině sítnice) - výpočet prováděli podle shodných obvodových úhlů příslušných ke kruhovému oblouku - vznikla kružnice spojující fixační bod a uzlové body obou očí = Viethova - Můllerova kružnice (kružnice mění průměr v závislosti na pohledové vzdálenosti) - zjednodušená verze horopteru (využití pro vysvětlení převodu fyzického prostoru do vizuálního prostoru, případně k posouzení efektu fixační disparity) - neodpovídá skutečnému tvaru horopteru Tvar horopteru Experimentální proměření horopteru (empiricky horopter): * Metoda zdánlivé frontoparalelní roviny * Metoda prahu diplopie * Noniová (mřížková) metoda - Vieth-Můllerova kružnice neodpovídá skutečnému vnímání prostoru - horopter není kruhový, ale eliptický (vyklenutí je závislé na vzdálenosti fixačního bodu) - tvar a vlastnosti horopteru jsou u každého jiné, každý má „svůj osobní" horopter Tvar horopteru Experimentální proměření horopteru (empiricky horopter); * Metoda zdánlivé frontoparalelní roviny * Hering. Hillebrand * Kritérium: zachování stejné vzdálenosti bodů od pozorovatele = ekvidistantní horopter Fig. 5. A simpliKed ŕketch ol thc h: Tvar horopteru Experimentální proměření horopteru (empiricky horopter); * Metoda prahu diplopie * vymezení hranic Panumova prostoru a výpočet jeho středu - první experimentální stanovení křivky horopteru: Hering, Hillebrand - podmínka: zachování stejné vzdálenosti bodů od pozorovatele = ekvidistantní horopter (ekvidistantní = zachovávající stejnou vzdálenost) - postup vyšetření: Přístroj obsahuje řadu tyčinek ručně posunovatelných oproti bílému pozadí Vyšetřující nastaví centrální tyčinku, na kterou vyšetřovaný fixuje Úkolem vyšetřovaného je zarovnat všechny periferní posuvné tyčinky tak, aby se mu jevily ve stejné vzdálenosti jako tyčinka centrální - vymezení hranic Panumova prostoru a následného výpočtu jeho středu - postup vyšetření: Při fixaci centrální tyčinky vyšetřování posunuje periferními tyčinkami až do jejich rozdvojení Určíme tak Panumův prostor, ze kterého vypočítáme jeho střed - horopter Nevýhoda: obtížné přesné určení vzniku diplopie Tvar horopteru Experimentální proměřeni horopteru (empiricky horonter) * Noniová (mřížková) metoda * Tschermark von Saysenegg. Ames. Qgle * Nejpřesnější a nejčastěji používaná metoda * shoda subjektivního pohledového směru. Tvar horopteru Objektivní frontoparalelní rovina _—= Subjektivní frontoparalelní rovina = ^ering-miľ°brand) / Empirický horopter j Vieth-Mullerova kružnice = T™l^iJiiľrf " \ Teoretický horopter \ Tschermark von Savsenegg, Ames a Qgle - tato metoda považována za nejpřesnější - na základě shodv subjektivního pohledového směru - postup vyšetření: Přistroj obdobné konstrukce, navíc obsahuje clony nebo polarizační filtry pro rozdělení obrazu horní a dolní poloviny tyčinek pro pravé a levé oko (obr. A) "Vyšetřovaný fixuje centrální tyčinku oběma očima Pravé oko vidí přerušovaně horní Část periferních tyčinek, levé oko vidí plně dolní Části periferních tyčinek Úkolemje posunout tyčinky tak, aby vznikl vjem zarovnání horní a dolní Části tyčinky v jejich prodloužení (Obr. B) Tvar horopteru Objektivní frontoparalelní rovina Subjektivní frontoparalelní rovina = Empirický horopter Vieth-Mullerova kružnice = Teoretický horopter Hering-Hillebrandova diference (deviace) Tvar horopteru Hering-Hillebrandova diference (deviace) Rozdíl mezi empirickým a teoretickým horopterem ^jekimijronw^ra^nuov^ Důsledek optických a neuroanatomických faktorů: Empiricky horopter Tá, (Herlng-Hlllebrand) 7 Rozdíl mezi empirickým a teoretickým horopterem = Heringova- Hillebrandova deviace důsledkem optických a neuroanatomických faktorů rozložení korespondujících míst v rámci sítnic není rovnoměrné (za ideálních podmínek by měl horopter kruhový tvar pouze v případě, že by všechna receptivní pole na sítnicích byla symetrická a stejně velká) - receptivní pole se směrem do periferie zvětšují, Čímž se oplošťuje i horopterová křivka Tvar horopteru Hering-Hillebrandova diference (deviace) Rozdíl mezi empirickým a teoretickým horopterem Důsledek optických a neuroanatomických faktorů; neurálni zrnimšimi/zvělšeni Tvar horopteru Hering-Hillebrandova diference (deviace) Rozdíl mezi empirickým a teoretickým horopterem Důsledek optických a neuroanatomických faktorů; neurálni zmenšení/zvětšení nasální komprimace foto receptoru - více receptoru v nasální části sítnice Tvar horopteru Hering-Hillebrandova diference (deviace) Rozdíl mezi empirickým a teoretickým horopterem Důsledek optických a neuroanatomických faktorů; neurálni zmenšení/zvětšení nasální komprimace fotoreceptorů von Helmhohzitvy „niižky" (vertikální progrese) horizontální disparity —► Vertikální sklonění e.horopteru Tvar horopteru Hering-Hillebrandova diference (deviace) Rozdíl mezi empirickým a teoretickým horopterem Důsledek optických a neuroanatomických faktorů; neurálni zmeiisciii//.včlsciji nasální komprimace fotoreceptorů von Helmolzovy „nůžky" (vertikální progrese) horizontální disparity torse očí při laterálních pohledech a při asymetrických vergencích (Listingův zákon) Tvar horopteru Hering-Hillebrandova diference (deviace) Rozdíl mezi empirickým a teoretickým horopterem Důsledek optických a neuroanatomických faktorů: neurální zmenšení/zvětšení nasální komprimace fotoreceptorů von Helmolzovy „nůžky" (vertikální progrese) horizontální disparity torse očí při laterálních pohledech a při asymetrických vergencích (Listingův zákon) konvergence - některá empirická měření ukazují na lokální změny zvýhodňující fúzi při konvergenci (nepotvrzená hypotéza „lokálního posunu") Fixace do blízka Tvar horopteru Abatická vzdálenost tvar horopteru závisí na vzdálenosti fixačního bodu / \ /__________X\ - * konvexní horopter - ve větší vzdálenosti ^ \ * frontoparalelní horopter - v abatické /■; \ abathic JiItanK vzdálenosti «S * konkávní horopter-v menší vzdálenosti - Při fixování na krátkou vzdálenost má horopter konkávní tvar Dále se horopter oplošťuje a ve vzdálenosti od jednoho do šesti metrů má tvarpřímky, tato vzdálenost je známá jako abatická Dále od abatické vzdálenosti má empirický horopter tvar konvexní. Nefyziologické změny horopteru Fyzikálně-optické vlivy; 1. globální zvětšení (anizeikonie) - rotuje longitudinální e.horopter „vnitřní" nekorigovaná sférická anizometropie „vnější" korigovaná sférická anizometropie (ID anizokorekce = 1,4% anizeikonie, do 2 % tolerováno) - „ size lens" 2. meridionální zvětšení - rotace e.horopretu podle vertikálních a horizonrálních os astigmatismus meridionální „size lens" 3. nefyziologický stereo-podnět (vizuální vjem neodpovídá taktilní verifikaci a monokulárním stereoskopickým signálům) Aniseikonie - nestejná velikost retinálních obrazů Příklad: na levém oku vetší refrakční vada (obraz rozostřený) ící na sítnici levého oka je vetší a - u emetropického oka nebo správně korigované myopie (např. brýlemi) nedochází k naklonění křivky horopteru - pokud je levostranná myopie nekorigovaná, je obraz vnímaný levým okem oproti pravému oku o něco větší (vznik aniseikonie) - rozdíl ve velikostech obrazů způsobuje posun křivky empirického horopteru blíže k pravému (zdravému) oku, a naopak dále od levého (nekorigovaného) oka Size lens - k posunu křivky horopteru může docházet i vlivem fyzikálních vlastností dioptrických skel při anizometropii (př. jiný prizmatický efekt skel na P a L oku) Nefyziologický stereopodnět - při změně podmínek vnímání prostoru, př. Při předpisu nových brýlí Všechny předmětové body ležící na křivce horopteru stimulují korespondující body sítnice a vidíme je jednoduše • Panumův prostor rozšiřuje oblast JBV, umožňuje stereoskopické vidění (dopadem obrazu na lehce disparátni místa sítnice, tzv. Panumovy areály) • Mimo Panumův prostor je obraz vyhodnocen jako dvojitý, mozek jej však označí za zcela normální a nedostává se do vizuálního vědomí (veškerá pozornost se soustředí na oblast kolem bodu fixace) • Za určitých podmínek jej lze vyvolat = fyziologická diplopie (př. při střídavém pozorování dvou předmětů v zákrytu vzdálených od sebe přibližně 30 cm) • běžně nevnímáme! Fyziologická diplopie zkřížená Pozorovatel sleduje fixační bod F, který určuje vzdálenost horopteru. Umístíme-li další predmet při horopter, obrazy dopadnou na disparátni místa temporálně od foveí a způsobí zkříženou fyziologickou diplopii. Obraz predmetu vnímaný pravým okem je vlevo a naopak Fyziologická diplopie nezkřížená Pozorovatel sleduje fixační bod F, který určuje vzdálenost horopteru. Umístíme-li další předmět horopter, obrazy dopadnou na disparátni místa nasálně od foveí a způsobí nezkříženou fyziologickou Obraz předmětu vnímaný pravým "" okem je vpravo a naopak Navozeni fyziologické diplopie: střidavá fixace dvou různobarevných tužek za sebou (jedna tužka ve čteci vzdálenosti, druhá asi 30 cm za ni) Při fixaci vzdálenější tužky se bližši tužka rozdvojí Zdvojené obrázky bližši tužky jsou zkřížené - pravému oku nálež! levý obraz a levému pravý obraz (obrazy bližši tužky se vytvořily na temporálnich polovinách sitnic, promitaji se do nazálnich polovin zorného pole) Zkřížená diplopie Navozeni fyziologické diplopie: střidavá fixace dvou různobarevných tužek za sebou (jedna tužka ve čteci vzdálenosti, druhá asi 30 cm za ni) při fixaci bližši tužky se vzdálenější tužka rozdvoj! levý ze zdvojených obrázků nálež! levému oku a naopak (zobrazí se u obou očí v nazálnich polovinách sitnic, promitá se do temporálnich polovin zorných poli obou oči) nezkřižená diplopie