Percepção de Profundidade: Indícios e Mecanismos

Definição e questão fundamental

Definição de profundidade: conjunto de mecanismos no sistema visual humano a partir dos quais é possível determinar as posições de objetos tridimensionais.

Questão fundamental: dado que o nosso sistema visual não tem receptores para a distância, como é possível ver o mundo em três dimensões se apenas duas dessas dimensões são fornecidas pela imagem que chega ao olho? Esta interrogação levou à procura de indícios de profundidade e estímulos que indiquem a que distância o objeto está do observador.

Aspecto funcional: além de cor e movimento

A percepção do mundo à nossa volta não pode limitar-se à identificação de formas; não basta saber o que é um objeto, é também necessário saber onde ele está — isto é, determinar até que ponto o objeto se situa relativamente a nós, o próprio observador.

Indícios oculomotores

Acomodação: é classificada como indício oculomotor porque envolve ação ao nível dos órgãos oculares. Em termos fisiológicos, movimento relaciona-se com a ação de músculos, nomeadamente os músculos ciliares: quando o músculo ciliar contrai, o cristalino fica mais espesso; quando relaxa, o cristalino fica mais fino — tudo para focar a imagem na retina.

Convergência: as variações de convergência influenciam a perceção do tamanho e das distâncias dos objetos. Parece existir um mecanismo de inferências inconscientes que usa o ângulo de convergência para perceber os aspetos tridimensionais do campo perceptivo.

Limites da eficácia de acomodação e convergência: a acomodação é eficaz para objetos visíveis até cerca de 2 m; a convergência, como indício binocular, só é útil até aproximadamente 3 m, pois a partir dessa distância a diferença entre os ângulos de convergência torna-se tão pequena que deixa de ter significado prático.

Disparidade binocular e imagens anaglíficas

Disparidade binocular: a retina de cada olho recebe imagens ligeiramente diferentes; as imagens projetadas nas duas retinas sofrem um pequeno deslocamento horizontal — essa diferença designa-se disparidade binocular.

Imagem anaglífica: imagens em três dimensões que requerem óculos especiais (uma lente vermelha e outra azul) para perceber o efeito tridimensional, dependendo da forma do par de imagens.

Como é construída a imagem de profundidade (indícios pictóricos)

Interposição

Quando um objeto se interpõe na nossa visão de outro, percebemos que o objeto tapado está mais distante do que o objeto que o tapa e que este último é totalmente visível.

Perspetiva atmosférica

Objetos que formam imagens na retina mais claras e menos definidas parecem mais próximos que objetos com imagens vagas e pouco definidas.

Como afeta a perceção dos objetos? Os detalhes perdem definição; além do desvanecimento dos detalhes, ocorre o desaparecimento dos contrastes de cor, fazendo com que os objetos adquiram uma tonalidade mais azulada à medida que a distância aumenta.

Gradiente de textura

À medida que a distância aumenta, os elementos que compõem a textura de uma superfície parecem diminuir de tamanho e a distância entre eles também se reduz. Assim, as texturas ficam mais densas e menos detalhadas à medida que a superfície se afasta no campo visual.

Perspetiva linear

É um indício de profundidade baseado no facto de que, à medida que a distância dos objetos aumenta, as imagens retinianas alteram-se de forma que o tamanho dos objetos e a distância entre eles diminuem até atingirem o ponto de desaparecimento (ponto de fuga). Esse ponto designa-se ponto de sumiço porque a imagem retiniana dos objetos fica tão pequena que deixam de ser perceptíveis.

Elevação relativa

Este indício descreve o fenómeno pelo qual o horizonte é visto como mais elevado que o primeiro plano. Quando a base de um objeto está num plano mais elevado que a base de outro objeto semelhante, o objeto com base mais elevada é percebido como estando mais afastado.

Relação entre a posição de um objeto e a linha do horizonte: objetos situados num ponto elevado do campo visual e mais perto da linha do horizonte são percebidos como estando mais afastados do que objetos situados num ponto mais abaixo do campo visual e mais afastados da linha do horizonte. Contudo, acima da linha do horizonte, esta relação é invertida: objetos que estão mais baixos e mais próximos da linha do horizonte aparecem como mais distantes que objetos mais altos e mais afastados da linha do horizonte.

Tamanho relativo

O tamanho das imagens retinianas depende do facto de que, considerando objetos do mesmo tamanho real, aqueles que estão mais próximos do observador ocupam maior espaço no campo visual do que os objetos mais distantes.

Sombra vs. sombreamento

Definições: o sombreamento é a distribuição das intensidades luminosas incidentes sobre a superfície do objeto; a sombra é a projeção do bloqueio da luz pelo objeto sobre superfícies adjacentes. Existem duas categorias de sombras: (1) sombra que incide sobre a superfície do próprio objeto e (2) sombra que incide sobre superfícies que não pertencem ao objeto.

Como o sombreamento influencia a perceção? Objetos menos luminosos parecem estar mais distantes, enquanto objetos mais luminosos parecem mais próximos do observador. Ao olhar para um objeto único, as partes menos iluminadas parecem mais sombreadas e menos brilhantes.

Concavidade ou convexidade

Gregory explica a discrepância observada na interpretação de superfícies côncavas ou convexas com base na experiência: a experiência humana tende a formatar o sistema visual para percecionar rostos e superfícies como sobressaindo para fora (convexidade).

Influência das sombras: as sombras fornecem indícios relevantes sobre as posições relativas dos objetos no espaço; esse efeito é particularmente forte quando o objeto está em movimento.

Indícios dinâmicos e movimento

Paralaxe do movimento

Quando os nossos olhos, cabeça ou corpo se movem em relação ao campo visual, os objetos a diferentes distâncias movem-se a velocidades diferentes relativamente à sua posição e à distância que nos separa. A paralaxe do movimento refere-se a estas perceções como indícios para a perceção da distância à medida que nos deslocamos no ambiente.

Familiaridade

A nossa familiaridade com as características espaciais de um objeto pode contribuir para a perceção da distância e, portanto, da profundidade. O conhecimento do tamanho real dos objetos pode ser usado para determinar a distância.

Percepção do movimento: sistemas e efeitos

Definição

Percepção do movimento: processo de inferência da velocidade e direção de objetos e superfícies que se movem no campo visual, dado algum tipo de input visual.

Dois sistemas básicos

1. Sistema imagem/retina (detecção de mudanças na imagem sobre a retina).
2. Sistema olho/cabeça (baseado em comandos cerebrais e sinais eferentes enviados aos músculos oculares).

Quando movemos a cabeça ou os olhos, o sistema olho/cabeça não funciona apenas a partir da deteção dos movimentos oculares mas também a partir dos comandos cerebrais que activam os músculos extraoculares.

Movimento relativo

Refere-se à perceção de um objeto tendo como referência os objetos do meio onde se situa ou outro quadro de referência qualquer.

Movimento induzido

Refere-se ao movimento percebido num objeto que, na realidade, está imóvel; por vezes o movimento induzido é produzido por deslocações do fundo (background) ou do quadro de referência.

Movimento autocinético

O movimento autocinético pode ser paradoxal: um ponto fixo parece mover-se na escuridão apesar de não mudar de posição. Esse deslocamento ilusório designa-se movimento autocinético (m.a.).

M.a. segundo R.G.: o movimento resultante do efeito autocinético parece dever-se a sinais eferentes que mantêm a fixação do olhar, apesar da variação espontânea na eficácia dos músculos extraoculares, que tendem a mover os olhos. Não são os movimentos reais dos olhos, mas sim os sinais corretores eferentes usados para impedir que os olhos se movam, que fazem com que o ponto luminoso pareça movimentar-se na escuridão.

Espectro visível e cor

Espectro e largura de banda

O espectro de radiação eletromagnética ocupa uma grande gama de frequências que se estende desde as baixas frequências das ondas de rádio até às muito altas frequências correspondentes aos raios gama.

Largura de banda do olho humano: aproximadamente entre 350 e 700 nanómetros, embora esses limites variem entre indivíduos.

Por que existem mais cores visíveis que espectrais?

Porque é sempre possível obter cores visíveis a partir da mistura de luzes com diferentes comprimentos de onda ou gamas de comprimentos de onda.

Conceito de absorção

Muitas superfícies têm a capacidade de absorver determinados comprimentos de onda; são os comprimentos de onda que não são absorvidos, mas sim refletidos, que são visíveis para nós e que determinam a cor que atribuimos à superfície.

Três dimensões da cor

• Matriz (matiz): define a posição da cor no espectro visível e permite diferenciar uma cor de outra.
• Luminosidade: grau de claridade contido numa cor.
• Croma (saturação): representa a intensidade ou pureza da cor.

Misturas de cor

Mistura subtrativa: mistura de pigmentos (por exemplo, numa paleta) em que determinadas faixas de comprimento de onda são absorvidas.

Mistura aditiva: ocorre quando diferentes bandas de comprimento de onda se somam para estimular as mesmas regiões visuais.

Cor complementar: combinação de uma cor com a sua oposta diametral no círculo cromático.

Imagem consecutiva negativa (ICN)

Se olharmos para uma mancha verde durante algum tempo e depois olharmos para uma parede branca, veremos uma mancha avermelhada na parede — isto designa-se imagem consecutiva negativa (ICN).

Dois processos que provocam as ICN:

• Adaptação periférica da retina.
• Efeito de ressalto (aftereffect).

Três cores básicas: verde, azul e vermelho.

Classificação dos indícios

Indícios binoculares, monoculares, oculomotores, pictóricos, fisiológicos e psicológicos.