Methodenartikel

Eine Reihe quantitativer Binokular-Sehtests für Erwachsene: Testprotokolle

DOI:

10.3791/70954

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16. Juni 2026

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1Department of Kinesiology and Health Sciences, University of Waterloo, 2School of Optometry & Vision Science, University of Waterloo, 3Department of Psychology, Idaho State University, 4Department of Psychology, Neuroscience & Behaviour, McMaster University, 5The Multisensory Mind Inc., 6Center for Psychological Sciences, Zhejiang University, 7Centre for Eye and Vision Research, Hong Kong, 8Liggins Institute, University of Auckland

In diesem Artikel

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier präsentieren wir eine umfassende Reihe von Aufgaben zur Beurteilung des binokularen Sehens. Zu den Aufgaben gehören periphere Stereoakuität und Bewegung in der Tiefe, die durch aktuelle klinische Tests nicht bewertet werden. Die Integration dieser Aufgaben ermöglicht eine tiefgehende Einschätzung der Binokulatur einer Person.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sensorische Verschmelzung und Stereopsis sind zwei entscheidende Komponenten der binokularen Tiefenwahrnehmung. Aktuelle klinische Tests liefern keine quantitative Messung der sensorischen Verschmelzung und beurteilen begrenzte Aspekte der Stereopsis. Noch wichtiger ist, dass Patienten, die in Standardklinischen Tests keine binokulare Versteifung zeigen, eine binokulare Integration nachweisen und Tiefe aus binokularen Ungleichheiten und Bewegungshinweisen wahrnehmen können, was darauf hindeutet, dass die aktuellen Tests nicht ausreichen, um alle Aspekte der Binokularität zu untersuchen. Hier wird eine Reihe von acht Tests präsentiert, um eine umfassende Bewertung des binokularen Sehens zu liefern. Diese Tests sind darauf ausgelegt, bestehende Bewertungen zu verfeinern und zu erweitern, indem sie verschiedene Komponenten der binokularen Verarbeitung ansprechen. Konkret bieten die Buchstaben-Okular-Dominanz und die Karo-Bewegungsintegration quantitative Messgrößen der sensorischen Fusion. Die binokulare Integration im peripheren Sehen wird mittels feiner und grober peripherer Stereopsis-Tests, dynamischer lokaler Stereopsis und Bewegungsparallaxe untersucht. Die Bewegung in der Tiefe wird durch dynamische lokale Stereopsis, die Pulfrich-Aufgabe und die Bewegungsparallaxe bewertet. Ein zusätzlicher da-Vinci-Stereopsis-Test liefert qualitative Einblicke in die binokulare Integration, indem er den Okklusionsunterschied zwischen den beiden Augen misst. Beispielhafte Ergebnisse werden von einem Teilnehmer mit normalem Sehvermögen gezeigt. Anpassungen am aktuellen Protokoll können vorgenommen werden, um spezifische Bedürfnisse zu erfüllen und Anwendungen in breiteren Bevölkerungsgruppen zu unterstützen.

Einleitung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Das Binokularsehen ermöglicht eine genaue Tiefenwahrnehmung durch drei hierarchische Prozesse. Der erste Schritt ist die gleichzeitige Wahrnehmung, bei der der Beobachter Informationen aus beiden Augen wahrnimmt. Anschließend treten motorische und sensorische Verschmelzungen auf, wenn die beiden Augen ausgerichtet sind und räumlich korrelierte Bilder erhalten. Stereopsis ist das höchste Maß an sensorischer Verschmelzung und basiert auf der Verarbeitung der binokularen Diskrepanz 1,2. Eine Reihe klinischer Tests ist verfügbar, um simultane Wahrnehmung und motorische Fusion zu bewerten, zum Beispiel Synoptophore, fusionale Vergenz mit Prismen und Worth 4-Dot (W4D) Tests 3,4,5. Die quantitative Beurteilung von sensorischer Fusion und Stereopsis außerhalb des zentralen Sehens bleibt jedoch begrenzt. Der Zweck dieser Testbatterie ist es, Aspekte der binokularen Verarbeitung zu bewerten, die derzeit nicht bewertet sind.

Die sensorische Verschmelzung wird klinisch mit Werkzeugen wie dem W4D-Test und den Bagolini-Striated Lenses 3,4,5 bewertet. Diese Methoden bestimmen effektiv, ob ein Patient eine binokulare Fusion erreicht oder den Input von einem Auge unterdrückt. Sie sind jedoch qualitativ und können nicht zwischen Patienten mit unterschiedlichen Fähigkeiten in der sensorischen Fusion unterscheiden. Die hier vorgeschlagene Reihe von Tests liefert ein quantitatives Maß für sensorische Verschmelzung und interokulare Unterdrückung6, basierend auf dem Buchstaben-Okular-Dominanztest und der karierten Bewegungsintegration 7,8,9.

Stereopsis kann mit verschiedenen klinischen Tests beurteilt werden, darunter die TNO-, Randot- und Frisby-Stereotests 3,4,5. Obwohl diese Instrumente quantitative Messgrößen der Stereoakuität liefern, bleiben sie in mehreren Aspektenbegrenzt 10,11. Erstens bieten diese gedruckten Tests nur einen festen Bereich von Ungleichheitsniveaus, getrennt durch diskrete Schritte. Zweitens wird Stereopsis nur im zentralen Sehvermögen beurteilt, wo die visuelle Auflösung am höchstenist: 12, 13, 14. Drittens messen gedruckte Formate nur statische Stereopsis. Es ist allgemein bekannt, dass die Verarbeitung von binokularen Ungleichheiten und Bewegungsinformationen auf neuronalerEbene 15 verknüpft ist; Daher ist es wichtig, Tests zu entwickeln, die Bewegungshinweise einbeziehen.

Alle Aufgaben in der vorgeschlagenen Batterie zielen darauf ab, diese Einschränkungen durch Anwendung rigoroser psychophysikalischer Methoden zu adressieren, einschließlich adaptiver Verfahren und der Methode konstanter Reize. Die Batterie besteht aus acht Tests (Tabelle 1), die verschiedene Komponenten der Tiefenwahrnehmung ansprechen. Die Aufgaben sind darauf ausgelegt, präzise Schätzungen der individuellen Schwellenwerte für sensorische Fusion, Stereopsis im peripheren Sehen 16,17,18 und Bewegungswahrnehmung in der Tiefe 19,20,21,22 zu liefern.

Dieses Protokoll erfordert nur minimale Ausrüstung, wobei die meisten Komponenten leicht durch Standard-Handelsmaterialien ersetzt oder von einem spezialisierten Anbieter für das Spiegelstereoskop gekauft werden können. Das Antwortfeld ist optional und kann 3D-gedruckt werden. Die vollständige Testbatterie eignet sich am besten für Forschungsumgebungen, in denen längere Testdauern möglich sind (ca. 85 Minuten plus Anweisungen, Übungstests und Pausen). Dennoch können Teilmengen dieser Tests schnelle und wertvolle Einblicke in spezifische Aspekte des binokularen Sehens (Tabelle 1) für Forscher und Kliniker liefern, insbesondere zu peripheren Stereopsis und Bewegungs-in-Tiefen-Bereichen, die derzeit in klinischen Umgebungen nicht getestet werden. Mit einem grundlegenden Verständnis psychophysikalischer Prinzipien und minimaler Python-Programmierung können diese Aufgaben an verschiedene Forschungs- oder klinische Anforderungen angepasst werden.

AufgabeMerkmaleStimulus-ExzentrizitätMethodikFormale Testdauer (min)
Buchstaben-OkulardominanzSensorische Fusion3.75°Zwei 1-auf-1-runter Treppen und die Methode konstanter Reize7
Karo-BewegungsintegrationSensorische Fusion0°3 einminütige Versuche3
Feine periphere StereopsisZentrale und periphere Stereopsis0° & 10°2-Intervall-Zwangswahl; 1-auf-2-runter Treppen20 (4 Minuten pro Standort)
Grobe periphere StereopsisPeriphere Stereopsis5°15 Versuche pro Zustand5
Dynamische lokale StereopsisBewegung in Tiefe; zentrale und periphere Stereopsis6°2-Intervall-Zwangswahl; 1-auf-2-runter Treppen25 (5 Minuten pro Standort)
Die Pulfrich-AufgabeStereopsis durch zeitliche UngleichheitVollbild-BildschirmDie Methode der konstanten Reize12
BewegungsparallaxeOkklusion; Bewegung in Tiefe4°1-auf-2-runter Treppen10
Da Vinci StereospsisOkklusion; binokulare Integration1.5°10 Versuche pro Zustand3
Gesamttestdauer85

Tabelle 1: Überblick über Aufgaben in der Batterie. Beschreibung der acht Aufgaben, die in der Batterie enthalten sind. Beachten Sie, dass die Prüfungsdauer keine Übungen und Pausen beinhalten.

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Protokoll

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dieses Studienprotokoll wurde vom Office of Research Ethics der University of Waterloo (44843) und dem McMaster Research Ethics Board (1733) genehmigt. Alle Verfahren wurden gemäß den in der Helsinkier Erklärung festgelegten Grundsätzen durchgeführt. Vor ihrer Teilnahme wurde eine schriftliche informierte Zustimmung eingeholt. Für Spezifikationen zum Teststimulus siehe bitte Supplementary File 1.

1. Ausrüstungsaufbau vorbereiten

  1. Richten Sie das Spiegelstereoskop wie in Abbildung 1 dargestellt ein.
  2. Positioniere den Monitor auf eine Sichtweite von 99,5 cm.
    HINWEIS: Die Sichtweite ist die Summe aus drei Komponenten: dem Abstand vom Monitor zu einem der großen Spiegel, dem Abstand zwischen dem großen und kleinen Spiegel und dem Abstand von einem der kleinen Spiegel zum Kinnauflage. In dieser Entfernung wurde jeder Pixel auf dem Monitor subtudiert.
    figure-protocol-1
  3. Ändere die Sichtweite je nach individueller Hardware, interessierten Exzentrizitäten und einer gewünschten Pixelgröße.
  4. Führen Sie eine Gamma-Kalibrierung für den Monitor für Luminanz durch, Rot, Grün und Blau separat.
  5. Messen Sie die Breite des Bildschirms in Zentimetern.
  6. Öffne den PsychoPy-Coder. Klicken Sie oben auf das Monitor-Symbol für die Monitorkalibrierung und -einstellungen.
  7. Im Pop-up-Fenster PsychoPy Monitor Center klicken Sie auf Neu, um einen neuen Monitor zu erstellen. Geben Sie die korrekte Sichtweite, die Bildschirmgröße in Pixeln, die Bildschirmbreite, die minimale und maximale Helligkeit sowie die Gammawerte für Graustufen-, Rot-, Grün- und Blautöne ein. Klicken Sie auf Speichern.

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Abbildung 1: Versuchsaufbau. Experimentelle Einrichtung mit einem Monitor, einem Spiegelstereoskop, einer Kinnstütze, einer Antwortbox, einer Tastatur, einer Maus und einem Zahlenblock für die Teilnehmer. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

2. Starte das Experiment

HINWEIS: Dieser Schritt gibt allgemeine Anweisungen zum Durchführen von Übungstests und formalen Tests. Spezifische Anweisungen für jede Aufgabe werden in den Schritten 3–10 bereitgestellt.

  1. Öffnen Sie BinocularBattery.py in PsychoPy Coder.
  2. Ändern Sie die Monitorinformationen im Skript, einschließlich Monitorname, Bildwiederholrate und Auflösung entsprechend dem verwendeten Monitor.
  3. Klicke oben auf die Schaltfläche "Experiment ausführen ".
  4. Weisen Sie einen Teilnehmer an, durch das Spiegelstereoskop zu schauen.
    1. Fragen Sie den Teilnehmer, ob er ein Kreuz in der Mitte sieht, bestehend aus einer vertikalen und einer horizontalen Linie. Wenn nicht, fragen Sie den Teilnehmer, ob die vertikale Linie nach links oder rechts bewegt werden muss.
    2. Verwenden Sie die linke und rechte Pfeiltaste, um die vertikale Linie in diese Richtung zu bewegen, bis der Teilnehmer die vertikale Linie in der Mitte der horizontalen Linie sieht. Drücken Sie Enter, um fortzufahren.
  5. Weisen Sie dem Teilnehmer eine Teilnehmer-ID im Programm zu und geben sie sie ein. Im Hauptmenü verwenden Sie das numerische Pad, um jede Aufgabe auszuwählen.
    1. Fang damit an, einen Übungstest durchzuführen.
      1. Geben Sie für jede Aufgabe Anweisungen wie unten in den Schritten 3–10 an.
      2. Mach den Übungstest und bewerte die Ergebnisse.
        HINWEIS: Einige Aufgaben liefern keine Genauigkeitsbewertung (z. B. Buchstaben-Okulardominanz, karierte Bewegungsintegration und Pulfrich). Siehe den Abschnitt "Repräsentative Ergebnisse" für Hinweise zur Interpretation der Leistung für diese Aufgaben.
      3. Wenn die Übungsergebnisse unter 80 % korrekt sind (bei genauigkeitsbasierten Übungen) oder unerwartet (bei Aufgaben ohne Genauigkeitswertung), drücken Sie Enter und wählen Sie den Test aus, um eine Übung neu zu starten.
      4. Führen Sie einen formellen Test durch, wenn die Ergebnisse eines Teilnehmers bei den letzten beiden Übungstests über 80 % korrekt sind oder bei Aufgaben ohne Genauigkeitsbewertung konsistent und interpretierbar sind.
        HINWEIS: Wenn die Leistung eines Teilnehmers trotz korrekter Anleitung bei mehreren Übungstests unter 80 % korrekt oder inkonsistent bleibt, sollte der Experimentator die Aufgabe abbrechen, da die Ergebnisse unzuverlässig sein können.
    2. Führe einen formellen Test durch.
      1. Weisen Sie den Teilnehmer an, die Aufgabe auszuführen.
        HINWEIS: Während des gesamten Tests ist es entscheidend, den Teilnehmer daran zu erinnern, sich auf das Fixationskreuz zu fixieren, falls vorhanden.
      2. Nach Abschluss bewerten Sie die Ergebnisse des formalen Tests.
        HINWEIS: Sollten die Ergebnisse ungewöhnlich erscheinen, kann ein zweiter formaler Test durchgeführt werden, um die Ergebnisse zu bestätigen.
      3. Drücken Sie Enter, um zum Hauptmenü zurückzukehren und den Test erneut auszuwählen.

3. Führe die Buchstaben-Okulardominanz

HINWEIS: Ein formaler Test besteht aus zwei 1-auf-1-runter Treppen und der Methode konstanter Reize.

  1. Präsentieren Sie den Buchstaben-Okular-Dominanzreiz, wie in Abbildung 2A gezeigt. Weisen Sie den Teilnehmer an, das zentrale Kreuz zu fixieren und dabei auf die Leuchtkraft zweier Buchstaben zu achten, die über und unter dem Fixationskreuz präsentiert sind.
  2. Weisen Sie den Teilnehmer an, die Tasten 8 oder 5 auf einem Zahlenblock zu verwenden, um anzuzeigen, welcher Buchstabe (oben oder unten) heller erschien, während er das zentrale Kreuz fixiert.

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Abbildung 2: Aufgabe und Ergebnisse der Buchstaben-Okular-Dominanz. (A) Teststimulus. (B) Ergebnisse eines Übungstests mit der Methode konstanter Reize. (C) Ergebnisse von zwei Treppen. Schwarze und blaue Linien stellen Kontraste an jeder Stufe der beiden Treppen dar. Farbige Balken stehen für Schwellenwerte, die von den jeweiligen Treppen erhalten werden. (D) Psychometrische Funktion nach der Methode konstanter Reize. Punkte zeigen Prozentsätze der Studien an, bei denen der Teilnehmer bei jedem getesteten Kontrast einen Buchstaben für das linke Auge als heller wahrnahm. Die rote Kurve stellt eine angepasste psychometrische Kurve dar. Der Schnitt der gestrichelten Linien zeigt den geschätzten Punkt der subjektiven Gleichheit (PSE). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

4. Integration von Run-Plaid-Bewegungen

HINWEIS: Nutzen Sie die erste Demonstration, um den Teilnehmer vertraut zu machen, und drücken Sie dann Enter, um eine Übungsprobe zu starten.

  1. Präsentieren Sie den bewegten Gitterreiz, wie in Abbildung 3A gezeigt. Weisen Sie den Teilnehmer an, auf die beweglichen Gitter zu schauen, die sich in eine von fünf Richtungen bewegen können, wie auf dem Bildschirm angezeigt, oder gleichzeitig links und rechts (geteilt).
  2. Bitten Sie den Teilnehmer, die wahrgenommene Bewegungsrichtung und etwaige Veränderung der wahrgenommenen Bewegung während des Beobachtens des Reizes mündlich zu melden.
  3. Drücken und halten Sie die entsprechende Zahl (1–5 für jede Richtung wie angegeben oder 0 für geteilte Bewegung), bis der Teilnehmer eine andere Zahl angibt.

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Abbildung 3: Aufgabe der Integrationen von Plaid-Bewegungen und Ergebnisse. (A) Teststimulus. (B) Repräsentative Ergebnisse. Farbige Balken geben den Prozentsatz der Zeit an, in der der Teilnehmer jede wahrgenommene Bewegungsrichtung wie beschriftet gemeldet hat, einschließlich der Aufteilung , wenn sowohl linke als auch rechte Richtung gleichzeitig sichtbar sind. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

5. Laufen gut mit peripheren Stereopsis

  1. Präsentieren Sie die peripheren und zentralen Stereopsis-Reize, wie in Abbildung 4A,B dargestellt. Nutze die Aufgabe "Stationär", um den Teilnehmer vertraut zu machen.
    1. Weisen Sie den Teilnehmer an, das Kreuz zu fixieren, wo es auf dem Bildschirm gezeigt wird.
    2. HINWEIS: Beobachten Sie die Augenbewegungen des Teilnehmers, um sicherzustellen, dass ihr Blick dem Fixationskreuz folgt.
    3. Fragen Sie den Teilnehmer, ob das schwarze Quadrat hinter oder vor dem weißen Rahmen erscheint oder auf derselben Ebene erscheint.
    4. Drücke 1 , wenn das schwarze Quadrat Tiefe hat, oder 2 , wenn nicht.
  2. Nutze die Aufgabe Regulär, um mit der 2-Intervall-Zwangswahl-Aufgabe zu üben.
    1. Informiere den Teilnehmer, dass der Reiz zweimal blitzen wird und die Tiefe in einem der beiden Blitze erscheint.
    2. Weist den Teilnehmer an, anzugeben, in welchem der beiden Blitze er die Tiefe sieht.
    3. Drücken Sie 1 oder 2 , je nach Wahl des Teilnehmers.
  3. Führe einen formellen Test mit denselben Anweisungen wie die reguläre Praxis durch.

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Abbildung 4: Feine periphere Stereopsis-Aufgabe und Ergebnisse. (A) Teststimulus für die periphere Aufgabe. (B) Teststimulus für die zentrale Aufgabe. (C) Repräsentative Ergebnisse. Rote und blaue Kurven repräsentieren Treppenstufendaten für gekreuzte bzw. ungekreuzte Unterschiede an jeder Stelle (0° und 10° Exzentrizität). Farbige Balken auf der rechten Seite jedes Diagramms zeigen Schwellenwerte an, die von den jeweiligen Treppen erhalten werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

6. Grobe periphere Stereopsis

HINWEIS: Drücken Sie die Leertaste, um einen Versuch zu starten.

  1. Präsentieren Sie den groben Stereopsis-Reiz, wie in Abbildung 5A gezeigt. Weisen Sie den Teilnehmer an, sich auf das Kreuz zu fixieren.
  2. Wenn die Sterne verschwunden sind, stellen Sie dem Teilnehmer folgende Fragen: Haben Sie Tiefe gesehen?', falls ja, 'Erschienen die Sterne hinter oder vor den Monden?' und 'Wie viele Sterne wurden präsentiert?'
  3. Verwenden Sie die Pfeiltasten nach oben und unten, um eine Antwort auszuwählen, und nutzen Sie die linke und rechte Taste, um zwischen den Fragen zu navigieren.

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Abbildung 5: Grobe periphere Stereopsis-Aufgabe und Ergebnisse. (A) Teststimulus. (B) Repräsentative Ergebnisse. Rot, Blau und Grün stehen für Daten aus gekreuzten, ungekreuzten und Fangversuchen. Linke Balken geben den Prozentsatz der Studien an, in denen Tiefe gemeldet wurde. Mittlere Balken geben den Anteil der korrekten Tiefenrichtungsantworten aus Studien an, bei denen Tiefe gemeldet wurde. Die rechten Balken zeigen den Prozentsatz der Studien, in denen zwei Sterne gemeldet wurden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

7. Dynamische lokale Stereopsis ausführen

HINWEIS: Dieser Test enthält vier Übungsversuche, die Schritt-für-Schritt-Anleitung bieten, damit die Leser sich mit der Aufgabe vertraut machen.

  1. Präsentieren Sie den dynamischen Stereopsis-Reiz und die Aufgabenschnittstelle, wie in Abbildung 6A,B dargestellt. Beginne mit Übungsaufgabe 1 (einzelner Ort, einzelnes Intervall).
    1. Weisen Sie die Teilnehmer an, das Zentrum zu betrachten und dabei auf den angegebenen Zielort zu achten.
      HINWEIS: Um dem Teilnehmer das Verständnis des Reizes zu erleichtern, darf er nur während des Trainings direkt auf den Zielort schauen.
    2. Fragen Sie den Teilnehmer, ob sich das Quadrat näher oder weiter von ihm entfernt hat.
    3. Drücke 1 , wenn der Teilnehmer eine Bewegung in der Tiefe gesehen hat, oder 2 , wenn nicht.
      HINWEIS: Horizontale Bewegung zählt nicht als Tiefenbewegung.
    4. Bei Patienten mit besserem Sehvermögen am Rand als in der Mitte wird empfohlen, das periphere Sehen zu nutzen, um die Zielstelle zu betrachten.
    5. Wenn der Teilnehmer Bewegung in der Tiefe sehen kann, geht man zur nächsten Übungsaufgabe über.
  2. Führe Übungsaufgabe 2 durch (Einzelstandort, Zwangswahl mit zwei Intervallen).
    1. Informieren Sie den Teilnehmer, dass der Reiz nun zweimal blinken wird.
    2. Fragen Sie den Teilnehmer, welcher der beiden Blitze eine Tiefenbewegung an der Zielposition enthält, wie angegeben.
    3. Drücken Sie 1 oder 2 , je nach Wahl des Teilnehmers.
    4. Wenn der Teilnehmer die Bewegung nicht zuverlässig in Tiefe sieht, sollten Sie ihn neu anweisen und ihm erlauben, direkt auf die Zielposition zu schauen.
    5. Wenn der Teilnehmer Bewegung in der Tiefe sehen kann, geht man zur nächsten Übungsaufgabe über.
  3. Führe Übungsaufgabe 3 durch (zwei Orte, zwei Intervalle Forced Choice).
    1. Geben Sie dieselben Anweisungen wie bei Aufgabe 2 an, außer dass sich das Ziel nun an einem von zwei Orten befinden kann.
  4. Führe Übungsaufgabe 4 (Volle Übung) durch.
    1. Geben Sie die gleichen Anweisungen wie bei Aufgabe 3 an, mit der Ausnahme, dass sich das Ziel nun an einem der vier Peripherieorte befinden kann.
  5. Wenn Sie bereit sind, führen Sie Dynamic Periphery und Dynamic Center für einen formalen Test durch.

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Abbildung 6: Dynamische lokale Stereopsis-Aufgabe und Ergebnisse. (A) Menü für Schritt-für-Schritt-Übung. (B) Reiz testen. (C) Repräsentative Ergebnisse. Rote und blaue Kurven stellen Treppendaten für gekreuzte bzw. ungekreuzte Unterschiede an jeder Netzhautposition (0° und 5° Exzentrizität) dar. Farbige Balken rechts in jedem Diagramm zeigen Schwellenwerte an, die von den jeweiligen Treppen erhalten werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

8. Führe die Pulfrich-Aufgabe durch

HINWEIS: Die Luminanz auf einer Hälfte des Bildschirms wird reduziert (Abbildung 7A), um neutrale Dichtefilter (ND) nachzuahmen.

  1. Präsentieren Sie den Pulfrich-Aufgabenstimulus wie in Abbildung 7A dargestellt. Bestätigen Sie, ob der Teilnehmer die Tiefe sehen kann und ob sich die Monde vor oder hinter den Sternen bewegen.
  2. Bitten Sie den Teilnehmer, die / oder -* -Taste zu verwenden, um den stationären Mond am unteren Bildschirmrand vorwärts oder rückwärts zu bewegen, bis er auf derselben Tiefe wie die bewegten Monde erscheint.
  3. Optional: Bitten Sie den Teilnehmer, anhand des Antwortfelds (Abbildung 7B) die wahrgenommene Tiefe anzugeben.
    1. Zeigen Sie dem Teilnehmer das Antwortfeld, das dem Teilnehmer zugewandt ist, mit der Mitte der Box etwa 40 cm von den Augen entfernt.
    2. Bitten Sie den Teilnehmer, den Schieberegler auf beiden Seiten der Box zu verschieben, bis die Monde im Inneren der Box auf der gleichen Tiefe wie die sich bewegenden Monde auf dem Computerbildschirm befinden.
    3. Gib die Anzeige auf dem Schieberegler auf dem Computerbildschirm ein. Drücke + , um weiterzumachen.

HINWEIS: Das physische Antwortfeld ist in Supplementary File 2 beschrieben.

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Abbildung 7: Pulfrich-Aufgabe und Ergebnisse. (A) Teststimulus. Alle Monde sind in Bewegung, außer dem am unteren Rand. (B) Innenansicht der Antwortbox, mit Sternen, die an der Decke befestigt sind, und Monden auf einer Schiene. (C) Ergebnisse aus der Disparitätsabgleichsaufgabe. Die Mitteltöne werden durch schwarze Punkte und orangefarbene Linien angezeigt. Boxplots stellen den Bereich (Minimum und Maximum) sowie den Interquartilbereich dar. Beachten Sie, dass da pro Filterstärke nur drei Studien getestet wurden, die Median und Extreme alle Daten für jede Bedingung widerspiegeln. Blaue Linien stellen lineare Regressionen dar, die mit Mediandaten über alle Filterstärken durchgeführt werden. (D) Ergebnisse der physischen Tiefenanpassungsaufgabe. Die Mitteltöne werden durch schwarze Punkte und orangefarbene Linien angezeigt. Boxplots stellen den Bereich (Minimum und Maximum) sowie den Interquartilbereich dar. Beachten Sie, dass da pro Filterstärke nur drei Studien getestet wurden, die Median und Extreme alle Daten für jede Bedingung widerspiegeln. Blaue Linien stellen lineare Regressionen dar, die mit Mediandaten über alle Filterstärken durchgeführt werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

9. Laufbewegungsparallaxe

  1. Präsentieren Sie die Bewegungsparallaxenreize, wie in Abbildung 8A,B gezeigt. Weisen Sie den Teilnehmer an, sich auf das zentrale Kreuz zu fixieren.
  2. Drücken Sie Enter, um eine Testphase zu starten.
  3. Weisen Sie den Teilnehmer an, das Quadrat zu melden, das während der Rotation erhöht erschien, während Sie das zentrale Kreuz fixieren.
  4. Drücken Sie die entsprechende Zahl für dieses Quadrat.

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Abbildung 8: Aufgabe und Ergebnisse der Bewegungsparallaxe. (A) Teststimulus für die "Parallaxe"-Aufgabe. (B) Stimulus für die Aufgabe "Parallaxe + Ungleichheit" testen. Beachten Sie, dass das untere linke Quadrat in diesem Beispiel (Zahl "4") einen binokularen Differenzhinweis enthält. (C) Repräsentative Ergebnisse aus der "Parallaxe"-Aufgabe. Rote und blaue Linien stellen Rohdaten von zwei Treppen dar. Farbige Balken stehen für Schwellenwerte, die von den jeweiligen Treppen erhalten werden. (D) Repräsentative Ergebnisse aus der Aufgabe "Parallaxe + Ungleichheit". Rote und blaue Linien stellen Rohdaten von zwei Treppen dar. Farbige Balken stehen für Schwellenwerte, die von den jeweiligen Treppen erhalten werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

10. Run da Vinci Stereopsis

  1. Präsentieren Sie die dichikoptische Stimuluskonfiguration, wie in Abbildung 9A gezeigt. Weisen Sie den Teilnehmer an, die Tiefe der beiden Balken relativ zur großen Box zu vergleichen und zu melden, welche Leiste sich vor der Box befindet.
  2. Drücke 8 oder 5 für die obere oder untere Leiste oder drücke Enter, wenn alle auf derselben Ebene erscheinen.
  3. Wenn der Teilnehmer während des Trainings Tiefe in einem Catch Trial sieht, geben Sie ihm eine Neuanweisung, um sicherzustellen, dass er die Aufgabe versteht.

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Abbildung 9: Da-Vinci-Stereopsis-Aufgabe und Ergebnisse (A) Abbildung des Testreizes, der zwei Paare von dichoptischen Reizen zeigt. (B) Wahrnehmungsergebnisse nach der Fusion. Durch das Kreuzen der Augen erzeugt das Verschmelzen der linken und mittleren Reize die in (a) gezeigte Illusion, und das Verschmelzen der mittleren und rechten Reize erzeugt die in (b) gezeigte Illusion. Beachten Sie, dass während jeder Studie nur ein Stimuluspaar gezeigt wird. (C) Repräsentative Ergebnisse. Blaue, rote und graue Balken zeigen den Prozentsatz der Studien an, in denen die Teilnehmer korrekte Tiefe, falsche Tiefe oder keine Tiefe angaben. Beachten Sie, dass in diesem Beispiel alle Antworten korrekt waren; Daher wird kein roter Balken angezeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

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Ergebnisse

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Repräsentative Daten wurden von einem 20-jährigen Teilnehmer mit normalem Sehvermögen erhoben (Sehschärfe 0,0 logMAR für jedes Auge; Stereoschärfe 40 Bogensekunden).

Buchstaben-Okulardominanz
Ergebnisse von zwei Treppen und der Methode konstanter Reize (Abbildung 2C, D) zeigen eine etwas stärkere Dominanz des rechten Auges bei diesem Teilnehmer.

Erwartete Ergebnisse:...

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Diskussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese neuartige Testreihe wurde entwickelt, um mehrere Facetten des binokularen Sehens zu untersuchen, die von gleichzeitiger Wahrnehmung und Verschmelzung bis hin zu unterschiedlichen Mechanismen der Stereopsis reichen. Das gesamte Protokoll dauert mindestens 85 Minuten und bietet eine umfassende Bewertung der Tiefenwahrnehmung. Tests können einzeln oder in Kombination durchgeführt werden, je nach Forschungs- oder klinischen Bedürfnissen. Die vollständige Testbatterie eignet sich am bes...

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Offenlegungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle Autoren geben keine Interessenkonflikte an.

Danksagungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Arbeit wurde durch den Canadian Institutes of Health Research (CIHR)-Förderantrag (PJT 183761) für EN, XG, DM, DIS und BT unterstützt. Wir danken der REWIRE-D Study Group (rewire-d.ca) für ihre Beiträge zur Entwicklung dieser Arbeit.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
CodesN/Ahttps://git.uwaterloo.ca/hvnl/binocularbatterycodes_manuscript/-/tree/9f7ff9eb1705d50060ca46a8ac2d2d1848349368/Die Codes, die zur Generierung der Stimuli und zur Durchführung des Protokolls verwendet wurden, sind im Repository verfügbar, das in der Spalte „Katalognummer“ angegeben ist. 
ComputerAlienware, Dell Inc., Texas, USAXPS 8930Intel Core i7-9700 CPU, 64 GB RAM
Stirn- und KinnauflageN/AN/ASpezialanfertigung, zur Aufrechterhaltung der Kopfposition und Blickdistanz
SpiegelstereoskopN/AN/ASpezialanfertigung
MonitorLG Electronics, Seoul, KoreaLG 27UP600-WAuflösung: 3840 × 2160 Pixel, Bildschirmbreite: 59,5 cm, Bildwiederholrate: 60 Hz, Reaktionszeit: 5 ms; Helligkeit des grauen Hintergrunds wurde auf 340 cd/m2 eingestellt
Maus und TastaturN/AN/AZur Verwendung durch den Experimentator
NumpadN/AN/AZur Verwendung durch die Teilnehmer
ProgrammierumgebungN/Ahttps://www.psychopy.org/PsychoPy 2022.2.4 (auf Python 3.6.6), läuft unter Windows 10 (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA)
AntwortboxN/AN/ASpezialanfertigung, siehe Schaltpläne in den ergänzenden Dokumenten für die benötigten Teile

Referenzen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
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