Visión de profundidad

Rojas Yepes, Jairo Giovanni

Visión de profundidad / Jairo Giovanni Rojas Yepes. -- Bogotá : Ediciones Unisalle, 2015.

128 páginas : ilustraciones ; 14 × 21 cm.

Incluye referencias bibliográficas.

ISBN 978-958-8939-11-7

1. Visión 2. Agudeza visual - Mediciones 3. Percepción de profundidad 4. Optometría I. Tít.

617.715 cd 21 ed.

A1504328

CEP-Banco de la República-Biblioteca Luis Ángel Arango

ISBN impreso: 978-958-8939-11-7

ISBN digital: 978-958-8939-12-4

Primera edición: Bogotá, D. C., septiembre del 2015

© Derechos reservados, Universidad de La Salle

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Diagramación

William Yesid Naizaque Ospina

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Tomada de Shutterstock

Propuesta de portada

Aleyev Rojas

Diseño de portada

William Yesid Naizaque Ospina

Diseño de ePub

Hipertexto

Queda prohibida la reproducción total o parcial de este libro por cualquier procedimiento, conforme a lo dispuesto por la ley.

Contenido

Agradecimientos

Prólogo

Visión de profundidad

Concepto

Generalidades

Pistas o claves de la visión de profundidad

Claves monoculares

Claves monoculares primarias

Acomodación

Vergencia

Claves monoculares secundarias

Claves de tamaño

Clave de interposición o figura fondo

Claves de luz

Claves de claridad o nitidez

Clave de paralaje

Claves geométricas

Claves binoculares

Vergencia

Disparidad de fijación

Correspondencia retinal

Estereopsis

Estereopsis local y global

Estereopsis local o de contorno

Estereopsis global

Fisiología de la visión de profundidad

Desarrollo de la visión de profundidad

Factores que influyen en la visión de profundidad

Factores relacionados con el desarrollo

Factores relacionados con la edad adulta

Otros factores que influyen en la visión de profundidad

Alteración de la visión de profundidad

Epidemiología de los trastornos de la profundidad

Características de los trastornos de la profundidad

Tratamiento de los trastornos de visión de profundidad

Pruebas para la visión de profundidad

Clasificación de las pruebas para visión de profundidad

Pruebas vectográficas

Pruebas anaglíficas

Pruebas de puntos aleatorios

Pruebas de puntos aleatorios no vectográficas

Pruebas de disparidad horizontal

Objetivo en la evaluación de la visión de profundidad

Pruebas de tamizaje, cribado o selección

Pruebas de clasificación

Pruebas de seguimiento

Pruebas ocupacionales

Pruebas a distancia

Selección de la prueba

Gold standard o “patrón de oro”

Patrón de referencia

Indicadores estadísticos por evaluar

Referencias

Índice de figuras

Figura 1. Fisiología de la acomodación

Figura 2. Tamaño de la imagen en la retina

Figura 3. Tamaño relativo

Figura 4. Tamaño aparente

Figura 5. Profundidad aparente de las líneas

Figura 6. Interposición de imágenes

Figura 7. Cantidad de iluminación

Figura 8. Sombra proyectada y sombra adjunta

Figura 9. Claves de iluminación sobre imágenes en color

Figura 10. Nitidez (adelante) y emborronamiento (atrás)

Figura 11. Perspectiva atmosférica

Figura 12. Paralaje

Figura 13. Gradiente de perspectiva

Figura 14. Gradiente de compresión (1)

Figura 15. Gradiente de compresión (2)

Figura 16. Gradiente de densidad (1)

Figura 17. Gradiente de densidad (2)

Figura 18. Vergencias

Figura 19. Disparidad de fijación (positiva y negativa)

Figura 20. Disparidad cruzada (vista posterior)

Figura 21. Disparidad no cruzada (vista posterior)

Figura 22. Correspondencia retinal

Figura 23. El horóptero y la visión binocular

Figura 24. Imágenes con contornos (1)

Figura 25. Imágenes con contornos (2)

Figura 26. Estereopsis global

Figura 27. Desarrollo de la visión de profundidad

Figura 28. Capas y tipos de células de la retina

Figura 29. Polarización de la luz

Figura 30. Lentes polarizados

Figura 31. Prueba vectográfica

Figura 32. Filtros cromáticos complementarios

Figura 33. Imagen anaglífica

Figura 34. Transanaglifos

Figura 35. Prueba de puntos aleatorios no vectográfica

Figura 36. Prueba de Lang I

Figura 37. Prueba de Frisby

Figura 38. Prueba de Randot 2

Agradecimientos

A Angélica María Páez, optómetra de la Universidad de La Salle, practicante y residente del Colegio de Optometría de la Universidad de Houston, especialista en Optometría Pediátrica, magíster en Ciencias de la Visión y docente de la Universidad de La Salle, Bogotá, Colombia. Agradezco también a Neida Esperanza Ronderos Escamilla, optómetra de la Universidad de La Salle, especialista en Diagnóstico Diferencial de la Fundación Universitaria del Área Andina, magíster en Ciencias de la Visión y docente de Universidad de La Salle, optómetra del Departamento de Oftalmología de Colsubsidio.

Prólogo

La ciencia y la tecnología actuales, en su proceso de imitar, explicar y generar modelos, esquemas o reproducciones reales de situaciones o imágenes, han desarrollado representaciones auditivas, visuales y, en algunos casos, somato-sensoriales muy cercanas a la realidad. Un claro ejemplo de lo mencionado se ve a diario en ambientes en los que la televisión, el cine y los sistemas de entretenimiento de hogar o a gran escala muestran imágenes tridimensionales (3-D) y sonido envolvente (surround o sonido 3-D) de alta definición.

Como nuestra área de conocimiento es la salud visual y dependemos de la interacción con el medioambiente, los avances tecnológicos mencionados traen consigo grandes exigencias funcionales a las que no debemos ser ajenos; más aún, hemos de estar a la vanguardia de sus implicaciones. Un ejemplo claro de ello son los procesos relacionados con la percepción de la visión de profundidad; por lo tanto, se desarrolla este documento, a fin de que el profesional de salud visual y ocular disponga de una revisión temática de los elementos teóricos involucrados.

El libro está organizado por capítulos. Los primeros introducen al lector en las generalidades y la terminología relacionada. Posteriormente se hace un abordaje de los elementos que se consideran base o fundamento de la visión de profundidad, que son las claves monoculares y binoculares, con apoyo de imágenes (gráficos y fotografías) que sirven de complemento. Se finaliza esta parte con un capítulo dedicado a definir la estereopsis y su participación en el proceso.

La descripción fisiológica, así como su desarrollo normal, es abordada de manera sencilla, puntual y resumida. Esta parte se complementa con los factores que pueden intervenir en este proceso, y finaliza con una descripción de estudios que mencionan la visión de profundidad y su relación con alteraciones refractivas motoras y patológicas del sistema visual y ocular.

En la última parte del libro se hace una revisión de la descripción óptico-fisiológica de las pruebas clínicas y los criterios para la elección de estas, con base en el objetivo de la evaluación clínica. Finalmente se muestran los elementos básicos para la selección científica de las pruebas que pueden aplicarse.

Visión de profundidad
CONCEPTO

El concepto de visión de profundidad tiene distintas acepciones que pueden fundamentarse desde el punto de vista de su análisis o estudio, a saber:

a)Desde el plano psicológico es la capacidad subjetiva de identificar distancias (relativas o absolutas).

b)Desde el plano físico es la más pequeña separación apreciable en profundidad que una persona puede detectar en función de la geometría de las imágenes de sus ojos (Bishop, 1988).

c)Desde el plano clínico es el grado o nivel de estereopsis que le permite a un paciente identificar diferencias en profundidad entre objetos observados. Esta se evalúa con pruebas clínicas convencionales de visión de profundidad estática, en tanto sus resultados se expresan en segundos de arco (seg arc).

d)También es definida como la capacidad de discernir binocularmente una diferencia en profundidad de objetos fijos (estáticos) o en movimiento (dinámicos).

Generalidades

Se considera que los mecanismos que explican la percepción de profundidad o estereopsis no están claramente definidos (Wong, Woods y Peli, 2002). En algunos casos se toman estos términos como sinónimos, pero en otras ocasiones algunos autores los plantean como elementos diferentes y complementarios.

Distinguir las distancias relativas puede hacerse de dos maneras: a) por medio de las claves monoculares o secundarias (Bishop, 1988) y b) a través de la visión estereoscópica. Estos dos elementos no pueden analizarse independientemente, debido a que el sistema visual se encarga de hacer uso de ambos en el momento de evaluar las distancias (Schwartz, 2010).

Aunque las imágenes proyectadas sobre las dos retinas (la nasal y la temporal) son bidimensionales, el sistema visual es capaz de procesar esta información y generar la tercera dimensión, lo cual se realiza de dos maneras:

a)Mediante el empleo de referencias monoculares y binoculares. Así, la percepción en profundidad es la percepción de las distancias absolutas y relativas entre los objetos del entorno visual.

b)Por medio del empleo exclusivo de referencias binoculares. Así puede darse la percepción tridimensional del entorno. Esta es considerada como la verdadera percepción estereoscópica. Con base en el esquema de organización del sistema visual puede afirmarse que el primer contacto que se tiene con un objeto es monocular, mientras que su resultado es la imagen que percibe la retina. Esta tiene múltiples claves de profundidad que son bidimensionales; por lo tanto, las claves monoculares las da la imagen proyectada en la retina de manera individual (Mather, 2006). Adicionalmente, el sistema visual tiene claves no visuales presentes en los músculos óculo-motores (o músculos extraoculares) y en la musculatura intrínseca del ojo (o músculos que controlan la acomodación).

Algunas claves dan información métrica o cuantitativa que permite identificar con precisión qué tan lejos está un objeto del observador (profundidad absoluta) o qué tan retirado está un objeto de otro (profundidad relativa). Otras claves dan información de orden o posición (información cuantitativa), es decir, “más lejos de” o “más cerca de” (Mather, 2006).

Pistas o claves de la visión de profundidad

Cuando se habla de pistas o claves de la visión de profundidad, se hace referencia a aquellos elementos que permiten identificar variaciones de ubicación entre un objeto y el observador, o entre objetos dentro del campo de visión. Estas diferencias son suministradas por el propio organismo y por los elementos que intervienen en el proceso visual, y otras son dadas por el entorno y su interacción. Estas claves son percibidas de manera monocular o binocular por diferentes mecanismos que se describen a continuación.

CLAVES MONOCULARES

Las pistas monoculares son elementos percibidos por la retina del ojo (percepción monocular) que permiten identificar distancias (Hahn et al., 2010). Estas han sido catalogadas en dos clases: a) las pistas monoculares primarias, que se relacionan inicialmente con la acomodación y la convergencia (esta última como proceso uniocular), y b) las pistas monoculares secundarias, que son otra forma de percibir la profundidad entre dos objetos (Ponce y Born, 2008; Saint-Amour, de Guise y Pageau, 2011; Wong, Woods y Peli, 2002; Pons y Martínez, 2004).

Claves monoculares primarias
Acomodación

Es el producto de la actividad del músculo ciliar; entre otras funciones, suministra, a través del sistema nervioso, información no visual relacionada con la distancia entre el observador y el objeto de fijación (distancia absoluta). En términos fisiológicos, el músculo ciliar, para realizar el enfoque en visión lejana, se relaja cuando cambia su punto de fijación cercana. Este mismo músculo se contrae para realizar el enfoque a la distancia próxima seleccionada. Estas acciones producirán directamente un efecto en los ligamentos suspensores del cristalino (también llamados zónula de Zinn, zónula ciliar, fibras zonulares o simplemente zónula) y permiten el cambio de forma de este (Cavallotti y Cerulli, 2008; Fisher y Ciufreda, 1988; Mather, 2006; Tovée, 2008) (figura 1).

Figura 1. Fisiología de la acomodación

Fuente: imagen adaptada a partir de Pereru (2012).

Vergencia

Es el producto de la actividad de los músculos extraoculares. Entre otras funciones, suministra información no visual relacionada con la visión de profundidad, debido a que los ejes visuales realizan movimientos vergenciales (convergencia o divergencia) para que la imagen del objeto se sitúe sobre la fóvea y así determine la percepción de distancias absolutas (Mather, 2006; Tovée, 2008). Este concepto se basa en que la información sensorial o no visual obtenida por cada músculo es agrupada y analizada de manera individual para cada ojo.

Viguier et al. (2011) han demostrado que el rango confiable de la percepción de profundidad está entre los 40 cm y los 2 m, teniendo como referencia el observador. Las distancias inferiores a este rango son subestimadas por el observador, en tanto las mayores son sobreestimadas.