La stereopsi è la visione tridimensionale che origina dalla stimolazione simultanea di punti retinici orizzontalmente disparati da parte di punti oggetto situati nell’ambito delle aree di Panum. L’acutezza stereoscopica è la disparità minima oltre la quale non si produce alcun effetto stereoscopico. Valori pari a circa 15-30 secondi d’arco, ossia 0.004°-0.008°, sono ritenuti eccellenti. Si noti che l’angolo di acutezza stereoscopica è circa 15 volte minore del minimo angolo di convergenza oculare sensibile. Questo sembrebbe implicare che la percezione della profondità è maggiormente dovuta alla stereopsi rispetto ad altri fenomeni, in particolare rispetto alla convergenza oculare.
La percezione della profondità, non dipende quindi, solamente dalla visione binoculare, ma è frutto di un insieme di elaborazioni mentali e di fenomeni percettivi e fisiologici la cui conoscenza permette di ricreare artificialmente la sensazione di distanza, oppure,in casi particolari, creare situazioni e ambienti paradossali.
Le arti visive, in particolare la pittura con la prospettiva, la fotografia e la cinematografia, hanno spesso sfruttato tali processi, a volte anche effettuando artificiose elaborazioni sul materiale visivo, per ottenere la sensazione di distanza desiderata.
In particolare, vi sono molti elementi monoculari, cioè osservabili ed efficaci anche con un occhio solo, che concorrono al giudizio della distanza relativa tra gli oggetti osservati; alcuni di essi sono:
- Il movimento parallattico: la velocità di spostamento di un oggetto vicino sembra maggiore di quella di uno lontano.
- La prospettiva lineare: un oggetto di grandezza costante sottende angoli progressivamente minori (quindi è visto più piccolo), man mano che si allontana. L’esempio più classico è la convergenza apparente di due rette parallele che si allontanano dall’osservatore. - La sovrapposizione dei contorni: un oggetto che interrompa i contorni di un altro viene percepito come anteposto all’altro.
- La distribuzione delle luci e delle ombre: il chiaro-scuro genera una impressione di rilievo e quindi di profondità.
- La familiarità con oggetti noti: la distanza tra oggetti noti viene giudicata anche in base alla loro grandezza apparente.
- La prospettiva aerea: la foschia atmosferica influenza il contrasto e il colore degli oggetti situati più lontano. Inoltre ne sfuma i contorni. Il fenomeno viene spesso utilizzato in fotografia mettendo a fuoco il soggetto principale e sfocando ad arte gli altri piani, in particolare lo sfondo.
Gli elementi binoculari, cioè quelli che vengono percepiti con ambedue gli occhi, aggiungono precisione e qualità alla percezione della distanza. Il principale elemento binoculare è la convergenza degli assi ottici oculari, permessa dalla muscolatura estrinseca. Inoltre, la convergenza su punti distanti più di 30 metri dall’osservatore (angolo di convergenza pari a circa 4’, ossia 0.062°) è ottenuta con spostamenti angolari del globo oculare troppo piccoli per essere sentiti e misurati. Di maggiore interesse per la stereoscopia è la stereopsi, ossia la visione tridimensionale che origina dall’analisi delle piccole differenze tra le immagini recepite dai due occhi. Nella realtà, infatti, un oggetto occupa un volume non nullo e quindi viene percepito come un insieme di punti oggetto che proiettano la propria immagine su altrettante coppie di punti retinici. I punti oggetto situati nei suoi pressi cadono o sull’oroptero o nell’area di Panum e vengono quindi fusi in punti singoli. Tuttavia generano disparità retiniche la cui analisi e misura da parte del sistema percettivo conferiscono all’oggetto impressione di solidità e di profondità. La stereopsi risulta perciò dalla lieve disparità con cui sono visti gli oggetti purchè siano compresi nell’area di Panum, ossia purché siano precepiti senza diplopia.