Field Experiments

La percepción de la distancia y orientación a la que se encuentran los distintos objetos y superficies que nos rodean se enfrenta con el problema de que la imagen retiniana es

Buena continuación Similitud A B C D Proximidad Cierre Simetría

bidimensional, lo cual implica que no puede reflejar en términos físicos la dimensión de la distancia. No obstante, la proyección bidimensional de un espacio tridimensio- nal como es el espacio que nos rodea tiene ciertas características que correlacionan con la distancia y orientación en la escena (claves de distancia). Tales características nos permiten estimar tanto la distancia absoluta a la que nos encontramos de cada ob- jeto (e.g. 2,5 metros) como la distancia relativa entre los distintos elementos de la es- cena visual (el objeto A está más cerca que el objeto B).

Las claves de distancia son de varios tipos. Así, en el caso de las claves monocu- lares, la información de distancia depende de un solo ojo, mientras que en el caso de las claves binoculares es necesaria la intervención de ambos ojos. También es posible distinguir entre claves ópticas (aquellas cuya información sobre distancia está rela- cionada con la estructura de la luz entrante) y claves oculares (cuando dicha infor- mación depende del estado momentáneo del ojo y de sus estructuras). Asimismo, tam- bién es posible diferenciar entre claves cuya intervención depende de si existe movimiento en la escena (claves dinámicas) o no (claves estáticas). A su vez, la mayor parte de las claves monoculares y estáticas se han denominado pictóricas, pues también ofrecen información sobre distancia en disposiciones bidimensionales dis- tintas a la retina como, por ejemplo, fotografías, dibujos, pinturas, etc.

Las principales claves de profundidad son las siguientes:

a) Claves oculares: Acomodación y convergencia binocular

La acomodación es una clave de distancia relacionada con el hecho de que los músculos ciliares que controlan la forma del cristalino (estructura ocular que actúa como la lente de una cámara —enfoca la luz en la retina—) cambian de forma dependiendo de la dis- tancia a la que se encuentra el objeto. Así, cuando fijamos nuestra vista en objetos leja- nos el músculo ciliar está relajado, mientras que cuando este músculo se contrae, el cris- talino aumenta su curvatura y nos permite enfocar objetos más cercanos. Por tanto, la acomodación es una clave de distancia que proporciona información sobre distancias re- lativas. Por su parte, la convergencia/divergencia binocular está relacionada con el hecho de que los ojos giran en dirección a la nariz cuando miramos a objetos cercanos y en di- rección contraria cuando los objetos están distantes. Esta clave de distancia ofrece in- formación sobre distancias absolutas (conociendo el grado exacto de rotación de los ojos se puede determinar la distancia a la que se encuentra el objeto). Sin embargo, ello pa- rece ocurrir sólo cuando el objeto está cerca, ya que cuando la distancia sujeto-objeto es superior a un metro las variaciones en el ángulo de convergencia son muy pequeñas.

b) Disparidad binocular: estereopsis

El hecho básico que subyace a esta clave es el de que nuestros ojos ven el mundo des- de posiciones ligeramente diferentes, debido a los aproximadamente 6’5 centímetros existentes entre ambos. Esta separación hace que el lugar de la retina en que proyec- ta la imagen de cada elemento del entorno sea distinto en cada ojo.

Así, cuando mantenemos la fijación en un punto de la escena visual, tanto el ob- jeto fijado como todos aquellos elementos situados en el horópter, una línea imagi-

naria correspondiente a una superficie circular (circulo de Vieth-Muller) que pasa por el punto de fijación y por los centros ópticos de ambos ojos, proyectan en el mismo lu- gar de la retina en ambos ojos (puntos retinianos correspondientes)10_{. Las proyec-}

ciones retinianas de los elementos situados en la fijación, en el horópter y en el área próxima a éste (área fusional de Panum) se «funden» perceptivamente en una única imagen. Todos los restantes elementos de la escena proyectan en puntos retinianos di- ferentes o dispares produciendo percepción de distancia (disparidad binocular). En general, cuanto más lejos está un objeto del punto de fijación mayor es el grado de disparidad. Sin embargo, también es posible conocer si el objeto está situado delante o detrás del punto de fijación. Así, el primer tipo de objetos producen disparidad cru- zada, mientras que los objetos localizados tras el punto de fijación originan disparidad no cruzada. Por su parte, la magnitud de la disparidad informa del grado de cercanía o distancia del objeto en cuestión11_.

c) Claves ópticas, pictóricas y estáticas

La clave pictórica más importante es la perspectiva lineal, que aporta información so- bre distancia sobre la base del hecho de que las líneas paralelas en una imagen con- vergen a medida que se alejan, uniéndose en un punto de fuga situado en el infinito. De esta manera, la distancia será mayor cuanto más lo sea el grado de convergencia de las líneas paralelas.

Por su parte, el hecho de que los diferentes objetos que nos rodean estén a dife- rente altura con respecto al espacio existente entre nuestros ojos y el suelo también se refleja en la imagen retiniana. Así, los elementos que se encuentran más elevados en la imagen visual (más próximos a la línea del horizonte) se perciben más lejanos que los que se encuentran por debajo (altura relativa). No obstante, esta relación de dis- tancia se invierte para aquellos elementos de la escena situados por encima de la línea del horizonte.

El tamaño de la proyección de un objeto en la retina también ofrece información sobre su distancia, aunque en ocasiones el conocimiento de la identidad del objeto de- termina la estimación de su distancia (clave de tamaño familiar). Así, en general, los objetos lejanos producen imágenes retinianas más pequeñas que las de los objetos más cercanos (tamaño relativo).

Los gradientes de textura, es decir, el cambio sistemático de la forma y del tamaño de los pequeños elementos que forman la textura de las distintas superficies, también aportan información sobre la distancia. Por su parte, el cambio de la separación de los elementos que forman la textura en función de la orientación del objeto (gradiente de densidad de textura) aporta importante información sobre la orientación del objeto.

10 _{En el plano vertical, el horópter se corresponde con los lugares de la escena que proyectan en puntos}

retinianos correspondientes a lo largo de una línea recta perpendicular a la línea de visión.

11 _{Existen numerosas pruebas de que es posible crear notables impresiones de profundidad a partir de}

la disparidad binocular. Así, el estereoscopio reproduce la disparidad binocular que un ser humano expe- rimenta al contemplar una escena real mediante la presentación de dos fotografías tomadas con una cámara especial cuyos objetivos guardan la misma separación que la existente entre los ojos. El resultado son dos imágenes ligeramente diferentes que cuando se presentan por separado a cada ojo producen la percepción de la escena en tres dimensiones.

Otro de los aspectos relacionados con la distancia es el hecho de que la cantidad de aire y, por tanto, de partículas como agua o polvo que éste contiene, es mayor en el caso de objetos distantes que de los que están próximos al observador. Este hecho es la base de la clave de perspectiva aérea o atmosférica, que se traduce en un menor grado de contraste de los objetos lejanos que de los cercanos, debido a un mayor gra- do de difracción de la luz por parte de las partículas de aire. Ello se traduce, en tér- minos perceptivos, en que los contornos de los objetos lejanos se perciben más «bo- rrosos» que los de los cercanos.

La superposición u oclusión parcial de una superficie es otra importante clave de distancia relativa. Así, la superficie parcialmente oculta se percibe como más lejana que la que se percibe completa. El sombreado también ofrece información sobre la distancia y orientación de las superficies. Así, teniendo en cuenta que normalmente los objetos son iluminados desde arriba, la cantidad de luz reflejada por un objeto en di- rección al observador dependerá de su orientación con respecto a la fuente luminosa, reflejando más luz cuando éste se encuentra situado justamente frente a la fuente lu- minosa y reduciéndose dicha cantidad de luz a medida que el objeto se aleja de esta posición. El sombreado también aporta información sobre las características de las su- perficies, es decir, qué partes son cóncavas, convexas, planas o curvas. Así, en gene- ral, tendemos a asumir que las regiones sombreadas están más lejos y que las que tie- nen mayor iluminación están más próximas. Por su parte, la cantidad de luz reflejada por una superficie curva cambia gradualmente a medida que lo hace su orientación, creando un gradiente de sombreado muy útil para determinar la curvatura de la su- perficie.

d) Claves dinámicas

Tanto el movimiento del sujeto como el de los objetos es un importante elemento in- formativo de distancia. Así, el paralaje de movimiento es una clave informativa de dis- tancias relativas basada en el hecho de que el cambio de la posición de los objetos en la retina por efecto del movimiento es diferente en función de su distancia12_{. Así, la}

imagen retiniana de los objetos lejanos se desplaza lentamente, mientras que la de los más próximos cambia de posición muy rápidamente. Además, el cambio de posición de los objetos cercanos (los que están por debajo del punto de fijación) parece tener lugar en dirección contraria al del sujeto, mientras que los objetos lejanos (los que es- tán por encima del punto de fijación) parecen moverse en la misma dirección (véase Figura 2.5).

El desplazamiento lateral del sujeto también determina qué superficies se ven en cada momento y cuáles son parcialmente ocultadas por otras, lo cual proporciona in- formación sobre distancias relativas. Así, se produce supresión cuando el desplaza- miento del sujeto hace que se oculte parcialmente la vista de una superficie. Alterna- tivamente, se produce acrecentamiento cuando el desplazamiento del sujeto hace que aumente la parte vista de la superficie oculta. En estas circunstancias, el contorno se asigna perceptivamente a la figura más cercana y la textura que aparece/desapare-

12 _{Ello ocurre tanto cuando son los objetos los que se mueven como en el caso en que éstos permane-}

ce a la superficie más distante. Los patrones de flujo óptico que se producen cuando el sujeto avanza hacia un punto (polo del flujo óptico) también ofrecen información de distancia. Así, las partes de la escena cercanas al sujeto se perciben alejándose del punto de fijación más rápidamente que las lejanas (expansión óptica), mientras que el punto de fijación permanece estático en la retina.