Конфликт между вергенцией и аккомодацией ухудшает зрительную работоспособность и вызывает зрительную утомляемость

Трёхмерные (3D) дисплеи стали важны для многих областей применения, включая исследования зрения, дистанционное управление устройствами, медицинскую визуализацию, обучение хирургическим навыкам, научную визуализацию и виртуальное прототипирование. Во многих из этих областей графическое изображение должно достоверно передавать трёхмерную структуру представленного объекта или сцены. Однако воспринимаемая структура часто искажена по сравнению с реальными сценами, изображёнными на дисплее. Вероятная причина таких искажений заключается в том, что компьютерные дисплеи формируют изображение на одной поверхности. Поэтому сигналы фокусировки — аккомодация и размытие изображения на сетчатке — указывают на глубину расположения дисплея, а не на глубину объектов изображённой сцены. Кроме того, необходимое при использовании 3D-дисплеев рассогласование вергенции и аккомодации часто затрудняет слияние бинокулярного изображения и вызывает у зрителя дискомфорт и утомляемость. Мы разработали новый 3D-дисплей, который воспроизводит корректные или почти корректные сигналы фокусировки для изображённой сцены. С его помощью мы оценили влияние этих сигналов на перцептивные искажения, нарушения слияния бинокулярного изображения и утомляемость. Мы показали, что при корректных или почти корректных сигналах фокусировки (1) сокращается время, необходимое для распознавания стереоскопического стимула, (2) повышается стереоскопическая острота зрения при ограниченном времени выполнения задания, (3) уменьшаются искажения воспринимаемой глубины и (4) снижаются утомляемость и дискомфорт. Мы обсуждаем значение этих результатов для исследований зрения, а также для разработки и применения дисплеев.