視覚で近い物体と遠い物体を区別する仕組みとは？

質問

• 視覚で近い物体と遠い物体を区別する仕組みには、遠近感と物体の大きさの関係が影響しています。
• 遠い物体は小さく見え、近い物体は大きく見えます。
• これは、遠近感の違いによって引き起こされる現象です。

回答No.7

kagakusuki · ベストアンサー

異なる位置から見た際に、近くにあるものは見える方向が大きく異なって来るのに対し、遠くにあるものは見える方向が少ししか違わないため、脳は、異なる場所で見た際の見える方向の違いの大小によって、見えている物体がどの程度離れた所にあるのかを判断しています。

　例えば、右目と左目は同じ位置にはありませんから、同じ物体を見た場合でも右目と左目では見える方向が異なる事になり、その方向の違いが小さなものほど遠くにあるという事が判ります。
　これは２つの目を使って距離を判断している事から「両眼立体視」と呼ばれています。
　しかし、左右の目の間程度の位置の違いでは、10mも離れれば見える方向の差が殆ど無くなってしまうため、目が２つある事によって距離の違いが判るのは近くにあるものだけです。
　もっと離れた所まで距離の違いが判るのは、目が２つあるからではなく、頭の位置を変える事によって見る位置が変わり、それにより同じ物体を見た場合でも頭の位置によって物体が見える方向が変わり、その見える方向が変化する程度が遠くの物体では少ししか変わらないのに対して、近くの物体では見える方向が大きく変わるためです。
　例えばすぐ目の前の右寄りの位置に物体を置いた状態で頭を大きく左から右へと動かしますと、最初右手に見えていた目の前の物体は、左手の方に移動した様に見えますが、遠くにある物体はおおむね正面方向に見えているままで、あまり動いては見えません。
　この様に、自分が見ている位置を変えた際に、自分の動く速度に対して、物体がどのくらい速く動く様に見えるのかという事で距離を判断する事が出来ます。
　この様な自分が動いた際に見える方向の違いの事を「運動視差」と言います。
　運動視差を利用した立体視には両眼は必要なく、片眼だけで見た場合でも距離を知る事が出来、この様な片目だけで距離を判別する方法を「単眼立体視」と言います。
　鳥が物を見つめる際に頭を動かしながら見ているのも、この「運動視差」を利用して距離や立体形状を確認するためです。
　頭を動かした場合の見る位置の変化は、両眼の間の距離の何倍にもなりますから、「単眼立体視」は「両眼立体視」の数倍の距離まで、距離の違いを見分ける事が出来ます。
　列車の窓から社外の風景を眺めた場合などの様に、自分が動いている速度が速ければ、「運動視差」を利用して判別する事が出来る距離は更に遠方にまで拡大します。

　更に遠い所までの距離の違いを判別する方法は幾つかあります。
　例えば「視界における高さの違い」を利用し、地面が水平であると仮定して、真下に近い方向見えるものは近くにあり、水平に近い方向に見えるものほど遠くにあると判断する事が出来ます。
　又、「空気遠近」と言って、大気中の塵や大気自体が光を散乱する事によって、遠くにあるものはほど霞んで青っぽく見える事を利用して遠近を判断する事も出来ます。
　又、遠くにあるものの一部は近くにあるものの陰に隠されるという「遮蔽」を利用して相対的な遠近を判断する事が出来ます。
　又、物体の大きさが判っていれば、その物体を見た際にどの位の大きさに見えるのかによって、その物体までの距離を知る事が出来ます。

【参考URL】
　3Dグラフィックス・マニアックス (99) 3D立体視の解体新書 - 立体視という知覚(4)～単眼立体視と両眼立体視の有効範囲の考察 | マイナビニュース
　http://news.mynavi.jp/column/graphics/099/

お礼

ありがとうございました。