สเตอริโอแกรมจุดสุ่ม
ภาพสเตอริโอแกรมแบบจุดสุ่ม ( RDS ) คือภาพคู่แบบสเตอริโอที่ประกอบด้วยจุดสุ่ม เมื่อมองด้วยความช่วยเหลือของเครื่องสเตอริโอสโคปหรือโดยการโฟกัสสายตาไปที่จุดใดจุดหนึ่งด้านหน้าหรือด้านหลังภาพ จะทำให้เกิดความรู้สึกถึงความลึกเนื่องจากปรากฏการณ์สเตอริโอซิสโดยวัตถุจะปรากฏอยู่ด้านหน้าหรือด้านหลังระดับการแสดงผล
เทคนิคการสร้างภาพสามมิติแบบจุดสุ่ม ซึ่งเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ปี 1919 ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมโดยBéla Juleszและอธิบายไว้ในหนังสือของเขาในปี 1971 ชื่อ Foundations of Cyclopean Perceptionแนวคิดในภายหลังที่เกี่ยวข้องกับภาพเดี่ยว ซึ่งไม่จำเป็นต้องประกอบด้วยจุดสุ่ม และเป็นที่รู้จักกันดีกว่าในหมู่ประชาชนทั่วไป คือ ภาพสามมิติแบบอัตโนมัติ (Autostereograms )
ประวัติศาสตร์
ในปี ค.ศ. 1840 เซอร์ ชาร์ลส์ วีทสโตนได้พัฒนาเครื่องสเตอริโอสโคปขึ้น โดยใช้เครื่องนี้ ภาพถ่ายสองภาพที่ถ่ายห่างกันในแนวนอนเล็กน้อย สามารถมองเห็นได้ด้วยตาแต่ละข้าง ทำให้วัตถุในภาพถ่ายปรากฏเป็นสามมิติในฉากสามมิติ
ประมาณปี 1956 Béla Juleszได้ริเริ่มโครงการที่Bell Labsโดยมีเป้าหมายเพื่อระบุรูปแบบภายในผลลัพธ์ของเครื่องกำเนิดตัวเลขสุ่มเขาตัดสินใจลองแมปตัวเลขลงในรูปภาพและใช้ความสามารถในการตรวจจับรูปแบบของระบบการมองเห็นของมนุษย์เพื่อมองหาการขาดความเป็นสุ่ม[ 1 ] Julesz สังเกตเห็นว่าภาพสุ่มสองภาพที่เหมือนกันเมื่อมองผ่านกล้องสเตอริโอสโคป ปรากฏราวกับว่าถูกฉายลงบนพื้นผิวเรียบสม่ำเสมอ เขาทำการทดลองกับภาพคู่โดยการเลื่อนพื้นที่สี่เหลี่ยมตรงกลางของภาพหนึ่งภาพไปเล็กน้อย เมื่อเขามองภาพคู่นี้ผ่านกล้องสเตอริโอสโคป สี่เหลี่ยมนั้นดูเหมือนจะลอยขึ้นมาจากหน้ากระดาษ
ผลกระทบ
การค้นพบภาพสามมิติแบบจุดสุ่มนั้นน่าสนใจไม่เพียงเพราะความสามารถในการสร้างความรู้สึกถึงความลึกในภาพพิมพ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงนัยสำคัญในด้านวิทยาศาสตร์การรู้คิดและการศึกษาเกี่ยวกับการรับรู้ด้วย
สเตอริโอแกรมจุดสุ่มให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธี การประมวลผล การมองเห็นแบบสามมิติโดยสมองของมนุษย์ ตามที่ Ralph Siegel กล่าว Julesz ได้ "แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าความลึกแบบสามมิติสามารถคำนวณได้โดยไม่ต้องมีวัตถุที่ระบุได้ โดยไม่ต้องมีมุมมอง โดยไม่ต้องมีเบาะแสใด ๆ ที่มีให้สำหรับตาข้างใดข้างหนึ่งเพียงอย่างเดียว" [ 1 ]
ในหนังสือของเขาที่ตีพิมพ์ในปี 1971 จูลส์เรียกการรับรู้แบบนี้ว่า "การรับรู้แบบไซ คลอปส์ " โดยอิงจากแนวคิดแปลกๆ ของเขาที่ว่า ความลึกนั้นสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเดียวแบบไซคลอปส์ เท่านั้น คล้ายกับตาเดียวของยักษ์ไซคลอปส์
การทดสอบสเตอริโอแบบจุดสุ่ม
ประมาณ 5% ของผู้คนไม่สามารถรับรู้ความลึกในภาพสามมิติแบบจุดสุ่มได้ เนื่องจากความผิดปกติต่างๆ ของการมองเห็นด้วยตาคู่บุคคลเหล่านี้สามารถระบุได้ด้วยการทดสอบการมองเห็นสามมิติแบบจุดสุ่ม ความสามารถใน การมองเห็นสามมิติจะวัดจากความสามารถของผู้ป่วยในการระบุรูปร่างจากพื้นหลังที่เป็นจุดสุ่ม ซึ่งแสดงอยู่บนแผ่นภาพหรือหน้าหนังสือหลายหน้า
การทดสอบแบบสเตอริโอของแรนดอต
การทดสอบ สเตอริโอเทสต์แรนดอตเป็นการ ทดสอบสเตอริโอเทสต์แบบเวก เตอร์ดอตแบบสุ่ม มักใช้ในการตรวจหาภาวะตาเหล่ตาเขและการกดการมองเห็นรวมถึงการประเมิน ความสามารถ ในการมองเห็นภาพสามมิติ การทดสอบแรนดอตสามารถวัดความสามารถในการมองเห็นภาพสามมิติได้ถึง 20 วินาทีของส่วนโค้ง[ 2 ]
การทดสอบสเตอริโอแบบแรนดอทมีความไวต่อการเบลอแบบตาเดียวมากกว่าการทดสอบสเตอริโอแบบความลึกจริง เช่น "การทดสอบฟริสบี้" [ 3 ]
TNO random dot stereotest
การทดสอบสเตอริโอแบบจุดสุ่ม TNO (เรียกสั้นๆ ว่าการทดสอบสเตอริโอ TNOหรือการทดสอบ TNO ) คล้ายกับการทดสอบสเตอริโอแบบจุดสุ่ม แต่เป็นการทดสอบแบบอนาไกลฟ์แทนเวกโตกราฟ กล่าวคือ ผู้ป่วยสวมแว่นตาสีแดง-เขียว (แทนแว่นตาโพลาไรซ์ที่ใช้ในการทดสอบสเตอริโอแบบจุดสุ่ม) เช่นเดียวกับการทดสอบสเตอริโอแบบจุดสุ่มอื่นๆ การทดสอบ TNO ไม่มีเบาะแสแบบตาเดียว[ 4 ]
ความคืบหน้าเพิ่มเติม
ประสิทธิภาพ
พบว่าประสิทธิภาพของผู้สังเกตการณ์ในการจดจำรูปทรงที่ปรากฏในสเตอริโอแกรมเมื่อมีสัญญาณรบกวนทางสถิติจะสูงกว่าสำหรับสเตอริโอแกรมที่ประกอบด้วยจุดสีดำและสีขาวบนพื้นหลังสีเทา เมื่อเทียบกับสเตอริโอแกรมที่คล้ายกันซึ่งมีเฉพาะจุดสีขาว (หรือเฉพาะจุดสีดำ) บนพื้นหลังสีเทา[ 5 ] [ 6 ]
ออโตสเตอริโอแกรม
ชื่อrandom dot stereogramหมายถึง ภาพ คู่ที่สร้างขึ้นจากจุดสุ่มโดยเฉพาะ งานเพิ่มเติมของChristopher Tylerและ Maureen Clarke นำไปสู่การคิดค้นภาพเดี่ยวที่ให้ความลึกโดยไม่ต้องใช้สเตอริโอสโคป ซึ่งรู้จักกันในชื่อ single image random dot stereograms (SIRDS) หรือ random dot autostereograms [ 7 ]
การแทนที่รูปแบบจุดแบบสุ่มด้วยภาพหรือพื้นผิว จะทำให้เกิดรูปแบบที่ทำให้ภาพสามมิติแบบภาพเดียวเป็นที่รู้จักในหมู่ประชาชนทั่วไป ผ่านหนังสือชุดMagic Eye
สเตอริโอแกรมจุดสุ่มแบบไดนามิก
ภาพสามมิติแบบจุดสุ่มเคลื่อนไหว ประกอบด้วยรูปทรงสามมิติ (แบบไซคลอปส์) ที่เคลื่อนไหวได้ ซึ่งสร้างขึ้นจากจุดสุ่มที่เคลื่อนไหวและพรางตัวด้วยจุดสุ่มอื่นๆ ผู้สังเกตจะต้องทำการตัดสินใจเชิงรับรู้เกี่ยวกับรูปร่างและ/หรือการเคลื่อนไหวของรูปทรงที่เคลื่อนไหวซึ่งแสดงแบบไดคอปติก
เมื่อนำเสนอภาพสเตอริโอแกรมจุดสุ่มแบบไดนามิกพร้อมสิ่งเร้าการเคลื่อนไหวแบบสามมิติ (ไซคลอปส์) [ 8 ]การเคลื่อนไหวแบบสามมิติจะถูกรับรู้โดยบุคคลที่มีการมองเห็นสองตา ปกติ และโดยทั่วไปโดยผู้ที่มีการมองเห็นสองตาเพียงพอสำหรับงานดังกล่าว
สามารถออกแบบสเตอริโอแกรมแบบจุดสุ่มไดนามิกที่มีสิ่งเร้าการเคลื่อนไหวแบบสองตาเพื่อทดสอบว่าบุคคลนั้นมีสเตอริโอซิสขั้นพื้นฐานหรือไม่ การศึกษาหนึ่งพบว่าใน ผู้ป่วย ตาเหล่สเตอริโอแกรมแบบจุดสุ่มไดนามิกให้ผลลัพธ์อัตราการตรวจจับสเตอริโอซิส ที่สูง กว่า การทดสอบสเตอริโอซิ สแมลงวันทิตมัส อย่างมีนัยสำคัญ [ 9 ]
ตัวอย่างประกอบภาพ
ขั้นตอนการพัฒนาภาพสามมิติแบบจุดสุ่มภาพแรกแสดงไว้ในภาพประกอบด้านล่าง
1. สร้างภาพที่มีขนาดเหมาะสม เติมจุดแบบสุ่มลงไปในภาพ จากนั้นคัดลอกภาพนั้น 
2. เลือกบริเวณใดบริเวณหนึ่งในภาพ ในกรณีนี้คือภาพด้านขวา 
3. เลื่อนบริเวณนี้ไปทางแนวนอนประมาณหนึ่งหรือสองเส้นผ่านศูนย์กลางของจุด แล้วเติมจุดสุ่มใหม่ลงในบริเวณที่ว่าง สเตอริโอแกรมก็เสร็จสมบูรณ์แล้ว 
ในการดูภาพสเตอริโอแกรม ให้ใช้เครื่องสเตอริโอสโคปส่องภาพด้านซ้ายไปยังตาซ้ายและภาพด้านขวาไปยังตาขวา หรือโฟกัสไปที่จุดใดจุดหนึ่งด้านหลังภาพเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เดียวกัน (วิธีการจัดตำแหน่งดวงตาให้เหล่ แบบนี้อธิบายไว้ใน หัวข้อ ออโต้สเตอริโอแกรม ) บริเวณที่จุดสุ่มเลื่อนไปจะปรากฏเป็นพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดเล็กตรงกลางซึ่งอยู่ใกล้ดวงตาของคุณมากกว่าพื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ที่อยู่รอบๆ
บริเวณที่เลื่อนไปนั้นทำให้เกิดความเหลื่อมล้ำทางสายตาที่จำเป็นต่อการให้ความรู้สึกถึงความลึก การเลื่อนเล็กน้อยจะให้ความลึกเพียงเล็กน้อย การเลื่อนที่มากขึ้นจะให้ความลึกมากขึ้น หากการเลื่อนอยู่ในทิศทางแนวนอนตรงกันข้าม ความลึกจะกลับด้าน: บริเวณสี่เหลี่ยมตรงกลางจะปรากฏเป็นรูสี่เหลี่ยมบนพื้นผิวที่อยู่ไกลจากดวงตามากกว่าบริเวณสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ที่อยู่รอบๆ (วิธีง่ายๆ ในการทำเช่นนี้กับภาพสเตอริโอแกรมตัวอย่างคือการมอง ภาพ แบบไขว้ตา ซึ่งจะทำให้ภาพด้านซ้ายปรากฏต่อตาขวาและภาพด้านขวาปรากฏต่อตาซ้าย)