Nuevas evidencias sobre la anisotropía del espacio visual y la influencia del entorno en el rendimiento visual

Desde hace años se han realizado múltiples investigaciones que tratan sobre la fiabilidad de la percepción de las distancias en profundidad y la influencia del entorno. En ocasiones, las pistas presentes en el espacio visual entran en conflicto y/o su interpretación conduce a sesgos y errores, produciendo efectos ilusorios al no corresponder las medidas físicas con las percibidas. El objetivo global de esta tesis doctoral ha sido poner de manifiesto nuevas evidencias de la anisotropía del espacio visual y de la influencia del entorno en relación al juicio de distancias entre objetos. Para ello, se han diseñado y ejecutado tres grupos de experimentos cuyos objetivos parciales fueron: Analizar el rol de las disparidades verticales en tareas de juicio de distancias relativas entre objetos situados en diferentes planos de profundidad, en función de la orientación del estímulo. Determinar la influencia del fondo y de la orientación del estímulo en tareas de juicio de distancias relativas entre objetos, situados en un mismo plano frontoparalelo o en diferentes planos de profundidad. Verificar la naturaleza neural de la anisotropía del espacio visual desde un enfoque psicofísico no invasivo mediante el uso de SIRDS. Los resultados obtenidos en esta tesis contribuyen a la comprensión sobre la integración de claves en Visión Binocular y los sesgos visuales perceptivos en la percepción de distancias.Recent decades have witnessed multiple studies investigating the accuracy of our visual system in depth perception, as well as the influence of environmental factors during depth judgment tasks. It is not uncommon for Virtual Space cues to offer contradictory or conflicting information, thus leading to bias and error, which in turn originate illusory effects resulting from discrepancies between real and perceived dimensions. Our research in the integration of cues in Binocular Vision aimed at determining the influence of background characteristics (curved, flat, etc) on the perception of visual stimuli presented over it. Therefore, three different experimental settings were designed and conducted, with partial objectives defined as follows: To evaluate the influence of vertical disparities in depth judgment tasks when stimuli were located at different depth planes and presented different orientations. To determine the influence of background configuration and stimulus orientation on depth judgment tasks, both with stimuli at the same frontoparallel plane or at different depth planes. To evidence the neural origin of the Visual Space anisotropy from a non invasive psychophysical approach with the use of SIRDS. The findings of the present PhD thesis contribute to our understanding of the integration of cues in Binocular Vision, as well as of the nature of visual bias in depth perception

Influencia de la topografía del fondo sobre la estéreo-agudeza

Human depth perception can be strongly affected by the characteristics of the environment. Previous studies have assessed visual acuity in the frontoparallel plane but little is known about the effect of background topography on stereoacuity. In the present experiment, based on alignment tasks, we analyzed how stimulus orientation and 3D background configuration influence stereoscopic vision. An experiment was designed to investigate the influence of stimulus orientation (0, 45 and 90 degrees) and background configuration (flat, black, concave and convex) on precision in 3D visual alignment tasks in a virtual environment. Background was found to result in an underestimation of stereoacuity, with the highest and lowest precision scores in comparison judgment tasks corresponding to convex and concave backgrounds, respectively. In addition, a significant orientation by background interaction was discovered. We conclude that background local depth cues are integrated with our target stimuli to contribute to depth perceptionLas características del medio pueden influir notablemente en la percepción de la profundidad en humanos. Estudios previos han evaluado la agudeza visual en el plano fronto-paralelo sin embargo, desconocemos cómo la topografía de fondo, contra el que se muestra el estímulo, afecta a la agudeza estereoscópica. Hemos diseñado un experimento, en el que aplicamos a los sujetos una tarea de alineación visual, a partir de esta, examinamos cómo la orientación del estímulo y el tipo de relieve de una superficie 3D usada como configuración de fondo, altera la agudeza estereoscópica. Mediante el método de estímulos constantes, investigamos la influencia de la orientación del estímulo (grados 0, 45 y 90) y la configuración de fondo (plano convexo, negro, y cóncava) sobre la precisión en los juicios de alineación visual 3D en un entorno virtual. Los resultados mostraron que el fondo provocaba cierta tendencia a la subestimación de la estéreo-agudeza, obteniéndose las puntuaciones máximas y mínimas, en cuanto a precisión, en los juicios correspondientes a los fondos convexo y cóncavo, respectivamente. Además, el análisis estadístico reveló una interacción significativa entre "orientación x fondo". Concluimos que las claves locales de profundidad de la superficie de fondo se integran con los estímulos que debían alinearse para contribuir a la percepción de profundidad

The influence of background topography on stereo-acuity

Human depth perception can be strongly affected by the characteristics of the environment. Previous studies have assessed visual acuity in the frontoparallel plane but little is known about the effect of background topography on stereoacuity. In the present experiment, based on alignment tasks, we analyzed how stimulus orientation and 3D background configuration influence stereoscopic vision. An experiment was designed to investigate the influence of stimulus orientation (0, 45 and 90 degrees) and background configuration (flat, black, concave and convex) on precision in 3D visual alignment tasks in a virtual environment. Background was found to result in an underestimation of stereoacuity, with the highest and lowest precision scores in comparison judgment tasks corresponding to convex and concave backgrounds, respectively. In addition, a significant orientation by background interaction was discovered. We conclude that background local depth cues are integrated with our target stimuli to contribute to depth perceptio

Influencia de la topografía del fondo sobre la estéreo-agudeza

Human depth perception can be strongly affected by the characteristics of the environment. Previous studies have assessed visual acuity in the frontoparallel plane but little is known about the effect of background topography on stereoacuity. In the present experiment, based on alignment tasks, we analyzed how stimulus orientation and 3D background configuration influence stereoscopic vision. An experiment was designed to investigate the influence of stimulus orientation (0, 45 and 90 degrees) and background configuration (flat, black, concave and convex) on precision in 3D visual alignment tasks in a virtual environment. Background was found to result in an underestimation of stereoacuity, with the highest and lowest precision scores in comparison judgment tasks corresponding to convex and concave backgrounds, respectively. In addition, a significant orientation by background interaction was discovered. We conclude that background local depth cues are integrated with our target stimuli to contribute to depth perceptionLas características del medio pueden influir notablemente en la percepción de la profundidad en humanos. Estudios previos han evaluado la agudeza visual en el plano fronto-paralelo sin embargo, desconocemos cómo la topografía de fondo, contra el que se muestra el estímulo, afecta a la agudeza estereoscópica. Hemos diseñado un experimento, en el que aplicamos a los sujetos una tarea de alineación visual, a partir de esta, examinamos cómo la orientación del estímulo y el tipo de relieve de una superficie 3D usada como configuración de fondo, altera la agudeza estereoscópica. Mediante el método de estímulos constantes, investigamos la influencia de la orientación del estímulo (grados 0, 45 y 90) y la configuración de fondo (plano convexo, negro, y cóncava) sobre la precisión en los juicios de alineación visual 3D en un entorno virtual. Los resultados mostraron que el fondo provocaba cierta tendencia a la subestimación de la estéreo-agudeza, obteniéndose las puntuaciones máximas y mínimas, en cuanto a precisión, en los juicios correspondientes a los fondos convexo y cóncavo, respectivamente. Además, el análisis estadístico reveló una interacción significativa entre "orientación x fondo". Concluimos que las claves locales de profundidad de la superficie de fondo se integran con los estímulos que debían alinearse para contribuir a la percepción de profundidad

New evidence of visual space anisotropy with autostereograms

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Visual acuity at various distances and defocus curve: a good match

The defocus curve (DC) has become the gold standard method for assessing the visual performance at different distances, and hence, to evaluate the depth of focus that is provided by modern presbyopia-compensating intraocular lenses that are used in cataract surgery. A former study, carried out by other authors, reported that the DC method, based on placing the chart at far distance and using trial negative lenses, underestimated the visual acuity that was measured by varying the test distance (VD) in pseudophakic patients. We have revisited the issue with pseudophakic subjects and have extended the study to include young phakic observers with their natural accommodation preserved. Our results show that both the VD and DC methods are equivalent in precision and accuracy and can be used indistinctly. However, the DC method is more practical in the clinics because it does not require further control of the chart positioning and illuminance.This research funded by the Agencia Estatal de Investigación, Ministerio de Ciencia e Innovación of the Spanish government (PID2020-114582RB-I00/AEI/10.13039/501100011033).Peer ReviewedPostprint (published version

Spatio-chromatic vision with multifocal diffractive intraocular lens

Background This study aims to detect alterations in the spatio-chromatic pseudophakic vision produced by multifocal diffractive intraocular lenses (IOLs) and provides a physical interpretation. Methods In vitro characterization of the imaging performance of two diffractive IOLs: AT LISA Tri (Zeiss) and FineVision (PhysIOL) in on-bench model eye illuminated with red (R, 625 nm), green (G, 530 nm) and blue (B, 455 nm) lights. We used the metrics: energy efficiency (EE), area under the modulation transfer function, longitudinal chromatic aberration (LCA), and halo intensity. Through-focus (TF) analysis and calculation of the expected defocus curve under white (W) daylight were included. In vivo visual acuity (VA) of 50 pseudophakics (60 eyes) was assessed under W, R, G, B lights at far and near. Two clinical experiments evaluated LCA and R, G, B TF-EE effects on pseudophakic vision and their relative importance. Results Clinical mean VA values under W light agreed with the predicted values at far and near for both IOLs. LCA measurements and R, G, B TF-EE curves were consistent with their lens design based on the 0th and 1st diffraction orders operative for far and near vision, respectively. LCA effects were compensated at near but noticed at far (-¿0.75 D under B light). We detected strong asymmetry in visual resolution depending on the object distance and the illuminating wavelength—red predominance at far, blue predominance at near—in consistency with the TF-EE measurements. Conclusions Diffractive multifocal IOL designs produce asymmetries in the spatio-chromatic vision of pseudophakics beyond the alterations strictly due to LCA. VA asymmetry for far/near object distance under R and B illumination is clinically detectable in subjects implanted with IOLs with 0th and 1st diffraction orders for far and near vision, respectively. Such VA asymmetry cannot be explained solely from the influence of defocus, as would be derived from a chromatic difference of power, but mainly from the wavelength dependence of the EE.Agencia Estatal de Investigación from Spanish Government (Grant No. PID2020-114582RB-I00/AEI/10. 13039/501100011033).Peer ReviewedPostprint (published version

Nuevas evidencias de la anisotropía del espacio visual en el juicio de distancias en profundidad

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Apuntes de psicología en atención visual

2012/201

Desenvolupament de nou material docent basat en eines TIC per a la realització de pràctiques relacionades amb l’òptica fisiològica

L’òptica fisiològica és la matèria que estudia el procés visual des d’un punt de vista fonamentalment òptic. S’encarrega de l’estudi de l’ull com a sistema òptic i receptor d’energia radiant, així com de les característiques de la visió binocular. És de fonamental importància en el Grau en Òptica i Optometria, on l’estudiant assoleix i integra les competències bàsiques necessàries per a desenvolupar la seva futura professió, i te un paper significatiu en el Màster d’Optometria i Ciències de la Visió, on l’òptic-optometrista amplia i reforça els seus coneixements. També s’estudia des d’un punt de vista més tècnic i aplicat en el Master in Photonics. Les assignatures relacionades amb l’òptica fisiològica incorporen pràctiques en les que s’avalua la resposta d’un observador a diversos estímuls, mitjançant tècniques psicofísiques de mesura. Gràcies a les recents innovacions tecnològiques, en els laboratoris de recerca més avançats i en algunes universitats espanyoles (com la de València i d’Alacant, les quals han visitat els professors implicats en aquest projecte), la presentació d’estímuls es realitza en monitors d’ordinador calibrats i d’elevada resolució, la qual cosa permet prescindir en gran mesura de muntatges experimentals generalment complexes que s’han utilitzat fins l’actualitat. És per aquest motiu que el principal objectiu del present projecte consisteix en elaborar nou programari específic adaptat a les noves tecnologies que permeti la realització de pràctiques relacionades amb l’òptica fisiològica mitjançant la utilització d’eines TIC, podent així millorar alguns dels muntatges experimentals que s’utilitzaven fins al moment a la Facultat d’Òptica i Optometria de Terrassa (FOOT). El desenvolupament d’aquest material ha permès millorar l’aprenentatge de continguts i habilitats, i per tant de competències específiques i transversals dels estudiants, proporcionant més qualitat docent final de les assignatures vinculades a la matèria d’òptica fisiològica.Peer Reviewe