WAT IS DIEPTEZICHT

Wanneer we met twee ogen kijken naar iets kijken zien we twee beelden die net een beetje van elkaar verschillen.
Een methode die je kan uittesten is als volgt : Kijk met je twee ogen en richt je duim naar een bepaald punt. Eénmaal je dit gedaan hebt, doe dan beurtelings één oog open en houd het andere toe. Je zal duidelijk zien dat het punt waar je duim naar gericht is met je ene oog er recht op is,terwijl met het andere er ver naast is. Het dominante oog fixeert op het object, het niet dominante fixeert er rondom. 
( zie ook fixeren ). Door dat kleine verschil in beelden leren onze hersens op heel jonge leeftijd op deze manier afstanden inschatten. Hoe kleiner het verschil tussen de beelden, hoe verder iets verwijderd is.


een foto van wat het linkeroog ziet en een van wat het rechteroog ziet.
Dit systeem werkt uitstekend, door dit verschil kunnen we afstanden schatten, maar all snel zijn er problemen, want dit 
systeem werkt niet steeds !
  • Wanneer de afstand heel ver is, ziet men amper een verschil met de twee ogen, dit omdat de afstand tussen onze ogen
    te klein geworden is in verhouding met de afstand van het voorwerp.
  • Wanneer iemand slechts met één oog ziet hij dus geen dieptezicht. 
  • Eveneens zijn er mensen die twee ogen hebben, maar slechts met één oog afwisselend zien. Dit wordt alternerend zicht genoemd. Eens kijken ze met het linker, dan met het rechts, doch nooit samen met beide ogen. Dit probleem komt dikwijls voor bij mensen die vroeger behandeld werden voor amblyopie (lui oog) of eventueel strabisme (scheelzien). 
  • Een ander probleem, zelf al heeft men twee gezonde ogen, niet bij alles kan men dieptezicht hebben. Fotos of films 
    zijn tweedimentioneel
    en we bekomen dus enkel effect via dit systeem. Er zijn worden echter wel methoden gebruikt om dit te bekomen. Meer kan u hierover vinden op pag 3 Dimentiele fotos en films
  • In donkere omgevingen zal het dieptezicht fel afnemen.

Geen nood, hoewel het echte dieptezicht niet meer kan waargenomen worden, heeft moeder natuur een oplossing gezocht. 
Er zijn nog veel andere manieren die we gebruiken om afstanden in te kunnen schatten. Deze methoden worden continu door onze hersenen toegepast en worden eveneens gecombineerd, dit om onze inschatting nog met meer zekerheid te zien en het sneller te kunnen inzien en ontleden.
  1. Het  overlappen van beelden.
  2. Inschatten van grootte van herkennende objecten,  
  3. Perspectief, 
  4. Beweging
  5. Klaarte, donkerte en schaduwen. 
  6. Scherptekwaliteit, accommodatie en convergetie
  7. Kunstmatig dieptezicht maken voor films & foto's  
  8. Dieptezicht via wetenschap en wiskundige berekeningen
  9. Totale afwezigheid van dieptezicht
  10. Gezichtsbedrog

Het overlappen van beelden

De meest eenvoudige herkenning is het overlappingssysteem. Wanneer iets bedekt wordt is het natuurlijk verder gelegen.
De jongen zit achter het meisje aangezien ze volledig te zien is en hij niet. De handtas ligt nog dichter, deze is volledig te zien en het meisje niet.

terug

Inschatten van diepte door herkenning van de groottte

Een tweede mogelijkheid van dieptewaarneming is de grootte van een voorwerp schatten.  Van gelijkvormige objecten worden degenen die kleiner waargenomen als verdere gelegen beoordeeld. Een ander nut is dat men door het herkennen en weten hoe groot dit voorwerp is kunnen inschatten hoe ver het gelegen is

grootte.jpg (496116 bytes)

Afstand van de kerk is ver, het beeld van de toren is 
minuscuul

Van gelijkvormige objecten wordt degenen die kleiner wordt waargenomen als verdere weg beoordeeld.

terug

Het perspectief

In het dagelijks leven zien we zonder er notie van te hebben perspectief, een prachtig middel om zonder dieptezicht toch afstanden te kunnen inschatten. Het perspectief is een spel waar schilders en tekenaars enorm goed gebruik kunnen van maken.
De voorstelling van schuine lijnen en schaduwen worden door hem veelvuldig toegepast.

terug

Dieptezicht inschatten via beweging

Wanneer we iets of wat bewegen kunnen we dieptezicht bekomen. Als we bewegen en naar een stilstaand object kijken, dan zien we het in tegenovergestelde richting bewegen. We lopen het dus voorbij. Hoe verder het object gelegen is, hoe trager de tegenovergestelde beweging. Dit kan je gemakkelijk zien als je met de auto rijdt of in een trein zit en naar een landschap kijkt. Indien je naar een dicht gelegen voorwerp kijkt zal het heel snel in omgekeerde richting bewegen. Verder gelegen eveneens maar dan veel langzamer. Dit systeem wordt kunstmatig toegepast voor het inschatten van sterrenafstanden. (zie parallax)  

terug

Dieptezicht inschatten doormiddel van Schaduwen, Scherpte en helderheid

Eveneens licht kan ons helpen om afstanden te doen inschatten.
De manier waarop het licht valt op een object en weerkaatst door de oppervlakken, en de schaduwen die zijn uitgebracht door objecten bieden een effectieve cue voor de hersenen om de vorm van objecten en hun positie te bepalen in de ruimte. 
Dit paard is op een vlak geschilderd maar heeft dankzij de kunstenaar diepte gekregen. Schaduwen, perspectief, scherpte en wazigheid geven een bewonderend duidelijk diepteeffect. Schaduwen hun klaarte of donkerte en tevens de richting ervan
bieden een enorme hulp om diepten in te schatten. Eveneens is de scherpte (accommodatie) belangrijk. 
Hoe scherper men iets ziet hoe dichter dat het volgens onze hersenen gelegen is. Fotografen spelen met deze effecten en geven soms net het omgekeerde effect, wat natuurlijk het artistieke creatieve aantoont, maar wel niet volgens de logica is.( zie Michelangelo )

terug

Dieptezicht inschatten via accommodatie & convergentie inspanning

Wanneer we naar een dicht object kijken moeten onze ogen zich naar binnen draaien. Dit wordt convergentie genoemd. De maximale convergentie die we kunnen doen is gemakkelijk te meten. Wanneer we een object naar onze neus toe dichterbij brengen moeten de ogen naar binnen draaien. Wanneer we dubbel zien is de maximale convergentie bereikt. Omgekeerd, op verre afstanden moeten onze ogen nauwelijks naar binnendraaien. De minimum convergentie is dus wanneer we oneindig ver kijkt.
Dit convergeren werkt samen met de accommodatieinspanning van onze ooglens (boller worden). De accommodatie limiet bereikt men op de dichtst mogelijke afstand waar we nog kunnen scherpstellen.
Deze beide inspanningen of kinetische sensaties wordt verstuurd naar de visuele cortex welke dan ook een idee doorgeeft dat de afstand naar waar men fixeert dichter of verder gelegen is. Accommodatie is alleen effectief voor afstanden minder dan één a twee  meter. Niet te vergeten en belangrijk ! Hoe verder de ogen van elkaar staan, hoe verder men het dieptezicht op deze manier kan aanvoelen.

terug

Kunstmatig dieptezicht maken

Foto's en films worden geprojecteerd op een vlakte en zijn tweedimentioneel, dieptezicht is dus onmogelijk. Echt dieptezicht kan onmogelijk waargenomen worden op een vlak, wel is het mogelijk om ze in te schatten via al de voorgaande besproken methodes.
Men is er toch ingeslaagd om een echt kunstmatig dieptezicht te verwezenlijken via kleuren of polaroidspeling, dit doormiddel van twee beelden te nemen en ze te polariseren en achteraf met een gepolariseerde glazen te bekijken. (zie foto's en films met diepte)
Toch is het te bewonderen hoe goede fotografen met ervaring en creativiteit gewone foto's met een uitmuntend effect van dieptezicht te nemen.

Dubbele beelden

Bril om gepolariseerde dubbele beelden te scheiden

Foto's met diepte effecten










terug

Dieptezicht maken via wetenschap & wiskunde

Een groot probleem hebben we wanneer een object zich op een enorm verre afstand van ons bevind. Een prachtige sterrenhemel is leuk om zien, doch kunnen we onmogelijk met het blote oog inschatten welke ster er dichter gelegen is dan de andere.  Moesten alle sterren even groot zijn en evenveel licht geven, zou het gemakkelijker worden, doch geen van beiden stemmen overeen. Er zijn sterren die we groter waarnemen en toch verder gelegen zijn en er zijn sterren die minder licht geven en toch dichter bij ons gelegen zijn. Dieptezicht in de sterren zien is niet alleen onmogelijk wegens de verre afstand, ook het licht dat ze uitstralen heeft slechts één helder wit kleur. (Zie totaal geen dieptezicht meer). 
Zelf met de beste telescopen kunnen we (behalve de zon) geen enkele ster vergroot zien. Het enige wat resultaat geeft is dat we er meer zien en ze klaarder zien. Al wat we dus kunnen doen is hun afstanden berekenen. Planeten daarentegen zijn  veel dichter gelegen, via telescopen kunnen we wel diepten waarnemen. Natuurlijk geven de ruimtesondes die dichter bij de planeten zweven nog een veel beter effect. De maan hebben zelf reeds gevoeld, ruimtevaarders hebben reeds op haar bodem gewandeld. 

Zoals eerder besproken, (zie convergentie & accommodatie), hoe groter de afstand tussen beide ogen, hoe beter het dieptezicht.
De gemiddelde afstand tussen onze ogen is ongeveer 6 cm, een lachertje om afstanden van sterren te bepalen, want dit systeem om afstanden in te schatten werkt maar tot op een afstand van ongeveer 2 meter. Die 6 cm kunnen we nu wel kunstmatig vergroten door twee telescoopbuizen door onze ogen te vervangen en zo ver mogelijk van elkaar te plaatsen. We mogen wel niet vergeten dat hoe meer men vergroot, hoe groter de afstand moet zijn tussen beide telscoopbuizen ! 
Beter nog is meerdere telescopen op verschillende plaatsen te plaatsen ( zover mogelijk van elkaar) en via communicatie de beelden samenvoegen. Het maximum zou men bekomen indien we één aan de ene kant van de aarde en de andere aan de andere zijde zouden plaatsen, doch is er wel een probleem. Aan de ene kant is het nacht en de andere zijde dag. Met satelieten daarentegen is dit wel mogelijk en die zijn nog veel verder uit elkaar ! 

Foto van de maan gezien met een telescoop Foto van de maan gezien met een telescoop
Foto Mars genomen met Ruimtesonde Ganymedes,één van de manen van Saturnus, 
foto genomen door Voyager

Inschatten van afstanden door de parallax-methode

Een eenvoudige methode voor de afstandsbepaling is de parallax-methode. Hoewel eenvoudig, we moeten wel een half jaartje geduld hebben ! Enorme telescopen zijn hier niet voor nodig.
De aarde draait namelijk gedurende een jaar volledig rond de zon, gedurende een half jaar staat ze dus net aan de andere kant. 
Als we het beeld goed kunnen onthouden wat we nu zien en een half jaar wachten om het nogmaals te zien, kunnen we dit met linker en rechter oog vergelijken. Doordat de Aarde een afstand tot de Zon heeft van ongeveer 150 miljoen kilometer, staan onze ogen dus 300 miljoen kilometer uit elkaar.  Dit wordt uitgelegd in de onderstaande figuur

In het bovenste panel is een 'plattegrond' afgebeeld (natuurlijk niet op schaal) waar links de Aarde om de Zon draait en de richting waarin de grote ster wordt gezien vanaf de Aarde in juni en december. Je ziet in de twee figuurtjes onderaan waar de grote ster staat ten opzichte van de achtergrondsterren. Het verschil in de positie van de ster tussen de twee figuurtjes is maar heel miniem. Hetzelfde kun je doen door je duim op armlengte recht voor je gezicht op te steken en er met 1 oog naar te kijken. Als je nu van oog wisselt, zie je dat je duim verspringt ten opzichte van de achtergrond. De posities van je ogen nemen nu de taak over van de positie van de Aarde in juni en december. Als je je duim dichter bij je gezicht brengt en hetzelfde nog eens doet, verspringt de positie van je duim meer. Blijkbaar heeft je duim dus een grotere 'parallax' als deze dichterbij staat en door precies te meten hoeveel je duim verspringt, zou je zijn afstand kunnen meten. 

Afstanden meten via deze methode heeft natuurlijk ook zijn limiet. 

terug

Wanneer heeft men totaal geen dieptezicht meer ?

Wanneer we al de mogelijkheden van dieptezicht ontleed hebben is er een onoplosbaar probleem. Het klinkt logisch dat we in totale duisternis geen diepten kunnen waarnemen, want dan zijn we zo goed als blind. Minder logisch is dat dit eveneens zo is wanneer we naar een egaal kleur kijken. Geen enkel van al de reeds opgesomde methoden kunnen niet meer gebruikt worden. Een duidelijk voorbeeld is wanneer we naar een felblauwe hemel kijken. Vanaf we wolken zien is er terug dieptezicht !



Het effect van de windmolens hun perspectief geven reeds een aanwijzing dat de blauwe kleur veraf gelegen is.Meer nog, In combinatie met herkennende grootten zoals vliegtuigen die sporen nalaten en het blauwe overlappen, beseffen we dat de blauwe hemel veraf gelegen is.

terug

Gezichtsbedrog

Als we hulpmiddelen gebruiken om afstanden en diepten in te schatten zonder het echte driedimentionele dieptezicht te gebruiken, worden we soms eens goed bedrogen. De hersenen redeneren, doch worden misleid. Dit noemen we gezichtsbedrog of misschien beter gezegd : Hersenbedrog !

De afstand van een kleiner identiek object is verder gelegen.

Hier worden je hersenen bedrogen door het onlogische perspectief in verhouding met de grootte van de personen.
Zij zijn allen evengroot, doch het perspectief maakt ze kleiner doordat ze verder tonen.

Onderaanop de vrachtwagens, de perspectief geeft hier een echte illusie van diepte 
op een tweedimentionaal vlak 
Michelangelo, (1475-1564) kon ons reeds goed in de war brengen via zijn schilderkunst.
In de gangen van die ons leiden naar de Sixtijnse Kapel, zou men zweren dat het plafond gebeeldhouwd is, doch is het louter het effect van kleuren en schaduwen. Jammer is dit effect niet zo groot op de foto.

Bedrog via fotografie


Op deze foto lijkt het of de persoon onder een reuzenvoet staat. 
Het gezichtsbedrog ontstaat door het inschatten van dieptezicht doormiddel van herkenning van objecten.
Doordat we niet zien dat de voet zich veel dichter bevind dan de persoon, toont hij enorm groot aan. 
Eveneens een misleiding door herkenning
Ditmaal niet door een valse afstand, doch met valse grootten van gebouwen.
   
 
Gezichtsbedrog via het overlappingseffect 

Paul Hantson

 

terug