Пристрій для створення стереопар

1. Пристрій для створення стереопар для діагностики бінокулярного глибинного зору, що містить паралельно встановлені на спільній опорі два однакових фотоапарати, затвори яких зв'язані синхронізатором спуску, який відрізняється тим, що 3 Тому завдання створення й використання ефективних засобів об'єктивної діагностики порога бінокулярного глибинного зору залишається актуальним. Такі засоби повинні забезпечувати визначення диспаратності, що служить мірилом відносної далекості об'єктів і, відповідно, порога глибинного зору (Аветисов Э.С. Содружественное косоглазие. М.: Медицина, 1977. 312 а). Математично диспаратність характеризується різницею горизонтальних і вертикальних кутових координат зображення точки, що відповідає якомунебудь точковому об'єкту спостереження, на сітківках двох очей (див., наприклад: ВИКИПЕДИЯ, статья «диспаратность»). Для практичної оцінки диспаратності зазвичай моделюють ситуації, у яких обстежувана людинаспостерігач розглядає двома очима щонайменше два об'єкти, розташовані на різній відстані, причому один з них нерухомий, а другий об'єкт можна зворотно-поступально переміщати відносно першого об'єкта. Класичним прикладом засобу такого моделювання, у якому спостерігачу пред'являють реальну глибинну різницю положення двох об'єктів, може служити відомий офтальмологам «щілиннопаличковий» прилад Беста. Він має корпус у вигляді ящика розміром 805040 см, у якому поперечно розташована пластинка молочного скла. За нею встановлена лампа, а перед нею закріплені дві чорні пластинки, між якими є вертикальна щілина шириною 25 мм. У цій щілині можна пересувати вперед та назад (плавно або ступінчасто, залежно від методу дослідження) вертикальну паличку товщиною 2 мм і довжиною 12 см. Відстань палички від площини щілини відраховують у міліметрах по вимірювальній шкалі, розташованої на бічній стінці приладу. Потім отриману в такий спосіб лінійну характеристику порога глибинного зору по відомим фахівцям формулам перераховують у кутову характеристику. Такий прилад практично виключає вплив монокулярного сприйняття глибини простору на результати дослідження. Проте він непридатний для визначення порога бінокулярного глибинного зору на відстанях, які перевищують розміри самого приладу. Останнім часом усе ширше використовують засоби штучного моделювання умов бінокулярного глибинного сприйняття. Такими засобами служать, як правило, тест-об'єкти у вигляді стереопар (або інакше, стереограм). При тестуванні із застосуванням стереопар поріг глибинного (стереоскопічного) зору визначають як мінімально сприйманий кутовий зсув (поперечну диспаратність) між частинами стереопари. Для цього роздільно лівому й правому оку спостерігача пред'являють три стереопари. В одній з пар положення фігур збігається, у двох інших одна з фігур зміщена по горизонталі на певну відстань. Спостерігача просять указати фігури, розташовані в порядку зростання відносної відстані. Якщо фігури зазначені в правильній послідовності, то рівень складності тесту збільшують, зменшуючи диспаратність, якщо ні - диспаратність збільшують. 57905 4 Нині загальновідомі три основних тести для діагностики порушень стереоскопічного зору. Тест Ланга заснований на використанні набору типографських растрових карток-стереограм. Картки пред'являють спостерігачу (зокрема, пацієнту), поля зору якого розділяють за допомогою окулярів. Титмус-тест (зокрема, його модифікація із зображенням мухи, іменована флай-тест) заснований на використанні таблиці з малюнком, виконаним вектографічним друком. Таблицю пред'являють спостерігачу, поля зору якого розділяють поляроїдними окулярами. Тест Пульфриха заснований на використанні набору стереоскопічних позитивів у вигляді таблиць, які для поділу полів зору пред'являють спостерігачеві через окуляри лінзового стереоскопа (Wright K.W., etc. Pediatric ophthalmology and strabismus. Mosby, 1995. pp. 159-178). Всі зазначені тести засновані на використанні стереопар, які не відповідають реальним умовам праці обстежуваних людей або умовам спостереження об'єктів у реальних життєвих ситуаціях. Однак уже відомий пристрій для створення стереопар фотозйомкою реальних об'єктів, що найбільш близький до пропонованого далі пристрою по технічній суті. Він має нерухомо встановлені на спільній опорі два однакових серійних фотоапарати, затвори яких зв'язані синхронізатором спуска, при цьому оптичні осі об'єктивів паралельні (Шаер Е.Г. Применение фотографии в медицине. М., Медицина, 1974. 288 с.). На жаль, незмінність стереобази, тобто відстані між оптичними осями об'єктивів фотоапаратів, і неможливість регулювання конвергенції цих осей істотно ускладнюють використання створюваних стереопар для ефективної діагностики порога бінокулярного глибинного зору. Дійсно, відмінність умов спостереження стереопар в оглядових кабінетах від умов проведення стереоскопічної фотозйомки може приводити до руйнування стереосприйняття й перетворення стереоскопічного зору в гаплоскопічний. В основу корисної моделі покладена задача шляхом удосконалення оптичної схеми створити пристрій для створення стереопар, що дозволить зберігати істинну поперечну диспаратність фотографованих об'єктів і направляти на них оптичні осі об'єктивів практично незалежно від дистанції до цих об'єктів, щоб тим самим підвищити якість діагностичної оцінки бінокулярного глибинного зору. Поставлена задача вирішена тим, що в пристрої для створення стереопар для діагностики бінокулярного глибинного зору, що містить паралельно встановлені на спільній опорі два однакових фотоапарати, затвори яких зв'язані синхронізатором спуска, відповідно до винахідницького задуму фотоапарати встановлені на зазначеній опорі з можливістю регулювання відстані між оптичними осями, а перед їх об'єктивами встановлені біпризми Гершеля. Регулювання стереобази зберігає істинну поперечну диспаратність, а настроювання біпризм зберігає істинну конвергенцію на базові об'єкти стереоскопічної фотозйомки. Це дозволяє створю 5 вати стереопари, які практично точно відображають реальні умови спостереження або праці, характерні для людей різного віку й різних професій, і, відповідно, підвищити якість діагностичної оцінки бінокулярного глибинного зору. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що пристрій виготовлений на основі двох серійних цифрових фотоапаратів. Це дозволяє, по-перше, ще до відеозапису або роздрукування стереопар оцінити їх якість і, за бажанням, повторити фотозйомку й, по-друге, накопичувати на сучасних цифрових носіях інформації компактний архів стереопар «на всі випадки життя». Ще одна додаткова відмінність полягає в тому, що біпризми Гершеля мають незалежні приводи настроювання конвергенції оптичних осей об'єктивів фотоапаратів. При стереоскопічній фотозйомці декількох об'єктів це дозволяє за бажанням оператора направляти оптичні осі об'єктивів лише на один з них. Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції й застосування запропонованого пристрою з посиланнями нa креслення й фотографії, де зображені на: Фіг.1 - оптична схема пристрою для створення стереопар; Фіг.2 - зовнішній вигляд експериментального зразка пристрою на основі двох серійних цифрових фотоапаратів; Фіг.3 - готова стереопара зображень модельних об'єктів. Найкращі варіанти втілення корисної моделі Пристрій для створення стереопар має (див. Фіг.1) спільну опору 1 й два однакових (переважно цифрових) фотоапарати 2. Ці фотоапарати 2 установлені на спільній опорі 1 з можливістю регулювання стереобази (тобто відстані між їх оптичними осями), перед їх об'єктивами встановлені біпризми 3 Гершеля, а затвори зв'язані не показаним особливо синхронізатором спуска. Біпризми 3 Гершеля, як правило, мають незалежні приводи 4 для настроювання конвергенції оптичних осей об'єктивів фотоапаратів 2 (див. Фіг.2). Спільна опора 1 може мати форму пластини, як це видно на Фіг.2, а фотоапарати 2 можуть бути кінематичне пов'язані з такою пластиною за допомогою не показаних особливо гвинтових фіксаторів або скоб із затискачами. 57905 6 Стереопари з використанням описаного пристрою створюють у такий спосіб. Для стереоскопічної фотозйомки вибирають на натурі або штучно створюють набір об'єктів, що складається щонайменше із двох віддалених від пристрою на різну відстань реальних або модельних фігур і придатного контрастного тла. Тестовим елементом у кожній фотографічній картині служить відносне віддалення об'єктів один від одного. Безпосередньо перед зйомкою: фіксують фотоапарати 2 на спільній опорі 1 таким чином, щоб відстань між оптичними осями об'єктивів відповідала одній з типових міжцентрових відстаней між парами очей людей різного віку (і різного розміру голови), а настроюванням біпризм 3 Гершеля досягають того, щоб центральні точки полів зору обох фотоапаратів 2 опинилися в центрі фотографічної картини (як це умовно показано на Фіг.1 штриховими лініями, що збігаються). Це забезпечує фіксацію необхідного кута конвергенції в стереопарах. Потім проводять стереоскопічну фотозйомку. З метою створення архіву стереопар стереоскопічну фотозйомку багаторазово повторюють. Для цього: або використовують незмінну фотографічну картину й перед кожною зйомкою регулюють стереобазу й настроюють конвергенцію, або змінюють тільки фотографічну картину й перед кожною зйомкою при обраній постійній стереобазі проводять настроювання конвергенції. Отримані стереопари придатні для демонстрації за допомогою стереоскопа, у вигляді анагліфів, проекційним або транспорантним способом і т.д. Промислова придатність Описаний пристрій може бути виготовлений на основі серійних переважно цифрових фотоапаратів і доступних на ринку біпризм Гершеля. Застосування стереопар, виготовлених із застосуванням такого пристрою, може істотно підвищити ефективність діагностики порушень стереоскопічного зору при косоокості, анізометропії, набутих або вроджених дефектах сітківки або зорових шляхів навіть при нормальній рефракції й ортофорії. Зрозуміло, що своєчасна діагностика таких порушень необхідна для лікування й професійної (пере)орієнтації людей. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 57905 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601