8.2 Claves inferenciales de profundidad

Desde la concepción empirista, que será la única que en este tema trataremos, la investigación se ha centrado en el descubrimiento e influencia de las claves que informan de la profundidad. Estas claves pueden agruparse del siguiente modo:

Claves fisiológicas:
 

  • La convergencia ocular.
     
  • La acomodación del cristalino.
     
  • La disparidad retiniana.
     

Claves monoculares o pictóricas.

  • Dinámicas.
     

2.1. CLAVES FISIOLOGICAS.

Destacan dos claves fundamentales:

La convergencia ocular: dado de que disponemos de visión binocular la focalización del objeto percibido requiere que los músculos oculares hagan girar cada uno de los ojos hasta converger en la percepción del objeto, de manera que tengamos una sóla imagen de él. En caso contrario se produce diplopia o visión doble.

El ángulo de convergencia, que forman los dos ojos con el objeto que se percibe [véase Figura 2], aumenta a medida que el objeto se halla más próximo y disminuye cuando el objeto está más lejano (véase en la Figura 3 la relación inversa entre el ángulo de convergencia y la distancia). La influencia de esta clave es relativa, ya que, como indica Wilding (1.982), la convergencia no es eficaz como clave para distancias del objeto superiores a seis metros; puesto que, a partir de esa distancia los ojos están paralelos [véase en Figura 4 las relaciones geométricas implicadas en esta clave].

Es preciso observar que la clave de profundidad que suministra la convergencia no consiste en el cálculo del ángulo de convergencia (por ejemplo, trigonómetricamente), sino en la sensación propioceptiva (cinestésica) proporcionada por los músculos oculares al realizar los movimientos de convergencia. En la Figura 5 se ilustra el grado de tensión de los orbiculares de los ojos (músculos extrínsecos del globo ocular) cuando la mirada converge en un punto próximo al observador, en contraste con el grado de relajación que se produce en estos músculos cuando la mirada se fija en un punto alejado del mismo sujeto.

La acomodación del cristalino: se refiere a la sensación propioceptiva (cinestésica) proporcionada por el grado de contracción muscular de los músculos ciliares responsables del incremento-decremento de la convexidad del cristalino, según el objeto a percibir esté cerca o lejos. Cuando el objeto está cerca la forma del cristalino es abombada (grueso) como consecuencia de la contracción del músculo ciliar y ligamento suspensor, mientras que cuando el objeto está lejos la forma es alargada (aplanado), por efecto de la relajación de dichos músculos. En la Figura 6 se esquematiza dos grados extremos del grosor del cristalino.

Por tanto, ésta constituye una de las numerosas claves de percepción de la distancia, como lo demuestran las investigaciones realizadas en operados de cataratas, a quienes se les ha extraído el cristalino. Estos sujetos, al perder estas sensaciones cinestésicas, experimentan dificultades en estimación de distancias; por ejemplo, al coger objetos.

La disparidad retiniana se tratará, más adelante, en este mismo tema, al abordar la estereopsis visual.
 


FIGURA 2.- Ángulo de convergencia ocular.

 


FIGURA 3.- Ángulo de convergencia ocular.

 


FIGURA 4.- Ángulo de convergencia ocular. Mas allÁ de 6 m los ejes oculares estÁn paralelos.

 


FIGURA 5.- Ángulo de convergencia ocular y grado de tensión de los músculos extrínsecos del ojo (orbiculares). Puesto que la información consiste ne el grado de tensión muscular, se trata de una clave propioceptiva.

 


FIGURA 6.- Acomodación del cristalino y tensión del músculo ciliar.



2.2. CLAVES MONOCULARES O PICTORICAS.

Las claves monoculares son todas aquéllas que pueden captarse con un solo ojo. También son, a veces, llamadas pictóricas por haber sido ampliamente utilizadas por los pintores, al objeto de provocar en el observador, mediante estos recursos representacionales, una sensación de profundidad. Entre éstas sobresalen:

  • El gradiente de textura y densidad, retomado de Gibson, 1.951 (véase Figura 8).




FIGURA 7.- Gradiente de densidad y gradientes de perspectiva.


 

FIGURA 8.- Gradiente de densidad de la textura artificial y de la textura natural.

 

FIGURA 9.- Gradientes de perspectiva.
 


FIGURA 10.- Gradiente de densidad de la textura tridimensional artificial.


 

FIGURA 11.- Gradiente de densidad de la textura e inclinación.
 
La perspectiva lineal (veáse Figura 12, Figura 13 y Figura 14). Según Richard Gregory, numerosas ilusiones visuales se producen como consecuencia de aplicar indebidamente claves de perspectiva a representaciones 2-D (planas), que no se corresponden con objetos o situaciones 3-D de la realidad. En la Figura 15, se representa un ejemplo de cómo es posible aplicar las claves de perspectiva a las flechas (esquina interna o exterior) de la ilusión de Müller-Lyer.
 
 
FIGURA 12.- Perspectiva lineal e ilusión visual.

 




FIGURA 13.- Perspectiva lineal.

 


FIGURA 14.- Perspectiva lineal e ilusión visual.


 


FIGURA 15.- ilusión de Müller-Lyer.


El tamaño y ubicación aparente de objetos familiares o conocidos. Véase Figura 16, 17 y 18. En relación con esta clave debe considerarse la denominada Ley del ángulo visual, el cual correlaciona de modo perfecto con el tamaño de la imagen retiniana. En efecto, la tangente inversa del ángulo visual puede calcularse mediante el cociente entre el tamaño real del objeto y la distancia real de observación (véase Figura 19). Este parámetro, el ángulo subtendido por el objeto que tiene por vértice el centro óptico del cristalino, permite, por semejanza de triángulos y teniendo en cuenta que la distancia focal del cristalino en el ser humano adulto es constante (aproximadamente, 17 mm), calcular el tamaño de la imagen retiniana. Por consiguiente, ante un objeto que nos resulte familiar tenderemos a mantener constante el tamaño percibido, a pesar de que variará el tamaño proyectado por dicho objeto en la retina en función de la distancia de observación.






FIGURA 16, 17, 18.- Tamaño aparente y distancia.





FIGURA 19.- Ley del Ángulo visual.


  • El tamaño relativo de los objetos. Ciertamente, un objeto conocido (familiar) al observarlo de lejos proyecta una imagen en la retina más pequeña que el mismo objeto observado de cerca (véase Figura 20). Así, en caso de que un objeto proyecte igual tamaño retinal que otro, estando uno a mĂĄs distancia que otro, el objeto más distante se percibirá como de mayor tamaño (vease figura 21). No obstante, debemos tener en cuenta que, solamente, el tamaño de un objeto proyectado en la retina resulta ambiguo para juzgar su tamaño real, es decir, como se desprende de la Ley del ángulo visual, debemos considerar simultáneamente la distancia de observación, para compensar, mediante el producto de estos factores, la tendencia a la constancia del tamaño a la que propendemos. En la Figura 22 presentamos un esquema que ayuda a clarificar la ambigĂźedad de la imagen retiniana, con respecto al tamaño real del objeto, que se produciría como consecuencia de no tener en cuenta la distancia de observación.




FIGURA 20.- Tamaño aparente y distancia.





FIGURA 21.- Cuando se atribuye desigual distancia a dos monstruos cuyas imágenes subtienden igual tamano retiniano, el monstruo más lejano se percibe como de mayor tamano. En efecto, si se trata del mismo objeto, debería mantenerse constante el ángulo visual (imagen retiniana), por tanto el producto Tamano X Distancia debería ser constante en ambos casos.



FIGURA 22.- El tamaño retiniano es ambiguo porque diferentes distancias combinadas con diferentes tamaños subtienden el mismo ángulo retiniano.

La la altura sobre la línea horizonte de los objetos. En la Figura 23 se ejemplifica la influencia de esta clave de profundidad. Observamos que si los objetos se sitúan sobre el propio terreno, cuanto más por encima de la línea horizonte (mayor altura) se hallen, inferiremos que están ms alejados en profundidad, mientras que los objetos que se encuentran por encima del terreno, por ejemplo, en esta figura, las nubes, cuanto menos por encima de la línea horizonte se hallen (menor altura), inferiremos que se encuentran más próximos del observador.






FIGURA 23.- Altura sobre la linea horizonte.


La interposición superposición o solapamiento. En la Figura 24 podemos comprobar como los objetos ocluidos parcialmente se hallan detrás (más lejos) de los objetos oclusores (más próximos).






FIGURA 24.- Interposicion, oclusión o solapamiento.


La dirección de las sombras y la luz. Normalmente, las fuentes de iluminación, tanto la natural (el sol) como la mayor parte de las fuentes artificiales (farolas, focos, lámparas, etc) se sitúan en lo alto (cielo, techo, etc), ello implica que hemos sido condicionados a percibir la direccionalidad de la luz de arriba hacia abajo y las sombras se proyectan en la base de sustentación de los objetos (abajo). Por esta razón, al observar la fotografía de los cráteres de la Luna en la Figura 25 solemos percibir los cráteres en bajo-relieve (hundidos en profundidad) y el terreno circundante a éstos en sobre-relieve (más elevados en altitud). Si invertimos esta fotografía, se invierte la direccionalidad de la luz y la sombra, y consiguientemente la profundidad, de modo que, como puede verificarse al mirar la Figura 26, que contiene la misma foto pero invertida, el terreno circundante suele percibirse en bajo-relieve y los cráteres en sobre-relieve. De manera análoga percibimos los gradientes de claro-oscuro (líneas negras sobre fondo claro), mostrados en las Figuras 27A y 27B, como elevados o hundidos, de acuerdo con la dirección percibida de la luz (zona clara) y sombra (líneas negras). Por la misma razón, percibimos las letras de la Figura 28 en relieve.






FIGURA 25 y 26.- Cráteres de la luna.





FIGURA 27A y 27B.- Cráteres de la luna.





FIGURA 28.- Cráteres de la luna.


Un curioso efecto que tiene su explicación en esta clave de profundidad es el denominado 'efecto de la máscara hueca' (véase Figura 29). La imagen fotográfica que aquí se muestra corresponde a la parte interior de una máscara, no obstante no se percibe hundida, sino en relieve como si se hubiese fotografiado la parte exterior de la máscara. La explicación de este fenómeno consiste en señalar que se ha manipulado la dirección de la luz (focos) que la iluminan, de modo que se invierte la percepción del relieve.






FIGURA 29.- La cara hueca (mascara de halloween).
 


  • Claridad-borrosidad. Dada la dispersión de la luz por la atmósfera (difracción), tendemos a percibir lo próximo de manera más nítida, clara y con contornos más definidos; mientras que lo lejano se percibe como más difuminado, borroso y desdibujado. Compárese en la Figura 30 la nitidez de las montañas cercanas con la de las más alejadas.




    FIGURA 30.- Caridad-borrosidad: la perspectiva aérea.

Estos indicadores interactúan entre sí haciendo extremadamente compleja la investigación de laboratorio.


2.3 CLAVES DINÁMICAS.

Se denominan claves de profundidad dináminas a las que se derivan del movimiento, ya sea del observador, ya sea de los objetos. Fundamentalmente, destacaremos aquí el paralaje de movimiento, el cual consiste en desplazamientos, a distintas velocidades, de parte de la imagen sobre la retina, debidos al movimiento del observador. Según esta clave, lo próximo se mueve, a través de la retina, de modo más rápido y en dirección contraria al movimiento del observador; mientras que lo lejano surca la retina (barrido retiniano) de modo más lento y en la misma dirección. Por ejemplo, el paralaje del movimiento lo experimentamos cuando miramos desde la ventanilla de un tren o coche en movimiento, como se esquematiza en la Figura 31, los elementos del paisaje próximos atraviesan la retina a alta velocidad, los lejanos muy lentamente. En la Figura 32 se esquematiza un mismo ojo en dos posiciones sucesivas, percibiendo dos puntos uno cercano y otro lejano. Obsérvese que en un mismo tiempo de duración del desplazamiento del observador el punto próximo recorre una distancia retiniana superior que el punto más alejado, por tanto, puesto que la velocidad es el cociente entre el espacio y el tiempo, será mayor la velocidad de barrido retinano ante puntos próximos que ante otros más distantes.

 

 
FIGURA 31.- Paralaje de movimiento.

 


FIGURA 32.- Paralaje de movimiento. Un mismo ojo en dos posiciones espaciales.