Khoảng các từ vật tới mắt: xác định chiều sâu

Một người bình thường có thể xác định được khoảng cách bằng ba yếu tố chính là: (1) kích thước của vật đã biết trên võng mạc; (2) hiện tượng thị sai; và (3) kết hợp hình ảnh hai mắt. Khả năng xác định khoảng cách từ vật tới mắt được gọi là nhận thức chiều sâu.

Xác định chiều sâu bằng kích thước của vật đã biết trên võng mạc

Nếu ta đã biết một người nào đó cao 6 feet, ta có thể biết được người đó cách ta bao xa thông qua kích thước ảnh của người đó trên võng mạc. Chúng ta không cố ý nghĩ về nó nhưng não chúng ta đã được học để tự động tính toán khoảng cách đến vật dựa vào kích thước vật đã biết.

Xác định chiều sâu bằng thị sai

Một yếu tố quan trọng giúp mắt xác định độ sâu đó là thị sai. Khi một người nhìn đứng yên nhìn vào các vật thì không có thị sai. Khi người đó nghiêng đầu sang một bên thì ảnh các vật ở gần sẽ di chuyển nhanh chóng trên võng mạc, trong khi ảnh của các vật ở xa thì hầu như không thay đổi. Ví dụ, khi di chuyển đầu 1 inch sang một bên thì ảnh của vật ở gần - ngay trước mắt 1 inch - sẽ gần như thay đổi góc nhìn hoàn toàn trên võng mạc, nhưng ảnh của vật cách đó 200 feet thì gần như không thay đổi gì trên võng mạc. Từ đó ta sẽ xác định được chiều sâu của vật, thậm chí chỉ bằng 1 mắt.

Hình. Nhận thức về khoảng cách theo kích thước của hình ảnh trên võng mạc (1) và do hiện tượng lập thể (2).

Xác định chiều sâu bằng kết hợp hình ảnh hai mắt

Khác với thị sai, yếu tố này cần sử dụng hình ảnh của cả hai mắt. Hai mắt cách nhau gần 2 inch nên hình ảnh trên võng mạc của hai mắt cũng có sự khác nhau. Ví dụ, một vật đặt cách mũi 1 inch thì sẽ có ảnh trên võng mạc mắt trái là mặt bên trái của nó, và có ảnh trên võng mạc mắt phải là mặt bên phải của nó. Tuy nhiên, nếu đặt một vật nhỏ cách xa 20 feet trước mũi thì ảnh trên hai võng mạc là gần như nhau. Nguyên lí của thị sai được mô tả, hình tròn màu đỏ và hình vuông màu vàng tạo ảnh ngược nhau trên võng mạc hai mắt bởi vì khoảng cách hai vật này đến mắt là khác nhau. Thực tế thì cách kết hợp hình ảnh hai mắt gần như không thể xác định chiều sâu những vật cách xa 50 đến 200 feet.