視覚で近い物体と遠い物体を区別出来るのはなぜ？

質問

自分から遠い物体は小さく見え、自分から近い物体は大きく見えるから、遠近感の違いによって遠い物体と近い物体を区別出来るという遠近感の疑問ではなく。
わざわざ遠い物体と近い物体を比べることをしなくとも、遠い物体と近い物体を「それぞれ単体」で見たときに、なぜ遠い物体は遠くに存在しているように見え、近い物体は近くに存在するように見えるのかということが疑問です？
目で見るという事は、物体に当たった光が反射して目に入ったその光の情報を視覚として脳内で認識するという事だと思うのですが、遠い物体が遠くにあるように見える事や、近い物体が近くにあるように見える事を認識できるための情報が光のどこ存在するのでしょうか？わざわざ近い物体と遠い物体を比べることをしなくとも「近い遠いを認識することが出来きる情報」が光のどこに存在するのでしょうか？光が遠い物体から反射して目に届いたときや、近い物体から反射して目に届いたときなど、移動して来た距離に応じたなんらかの情報を光が持っているのでしょうか？

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。

回答No.9

chie65536（@chie65535）

左右の２つの目で見ているから、遠い、近いが判ります。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%A1%E7%9C%BC%E8%A6%96%E5%B7%AE

顔の目の前にある物体は「右目だけで見た時の形」と「左目だけで見た時の形」が大きく変わります。

しかし、とても遠くにある物体は「右目だけで見た時の形」と「左目だけで見た時の形」があまり変わりません。

人間（動物）は、この「左右の目で見た時の形の違い」で「近い」「遠い」を判断しています。

３Ｄ映像を見る事が出来る「ヘッドマウントディスプレイ」なども「右目と左目に、ちょっとだけ違う映像を映す」ことで、脳をだまして、立体（３Ｄ）に見せ掛けています。

お礼

ありがとうございました。

回答No.8

staratras

ある程度以上の距離離れますと、「見た目だけ」では距離がわからなくなります。「見た目＋これまでの知識・経験」で総合的に判断していると考えられます。したがって同じものを見ても、見た人の知識・経験によって距離の判断が異なる場合が生じます。

例えば、晴れた日の夜間、西の方角の遠方の山の端にかかっている光点について、天文の知識がある人には、沈みつつある明るい星(例えば金星や木星)で極めて遠方にあるとわかっても、知識がない人にはせいぜい数十キロ先の山上の人工的な灯火だと見えるかもしれません。

金星が最大光輝の時期で白昼に見えていたとき、敵の航空機だと誤認して高射砲で射撃したという信じられないような事例が先の大戦中に実際に複数起きています。望遠鏡で見れば航空機ではないことがわかりますが、肉眼では数千メートルから1万メートルあまり上空を飛行する航空機か、少なくとも数千万キロメートル以上離れた天体であるか見分けがつかなかったのです。（このエピソードは「星三百六十五夜」野尻抱影著などに出ています）

お礼

ありがとうございました。

回答No.6

bt-350tl

両手を左右にいっぱい離して人差し指をだして両腕を伸ばして状態で顔の前で指の先を合わせてみてください
両目で見ながらだとピタリとあいますが片目だけで見ていると合わないで少しずれます、他の回答のように両目の角度で距離を測っているのです、遠くのものだと誤差は大きいですが同じ原理でわかります、でも月や星だと遠過ぎて距離がわかりませんね　経験的に人の大きさがこの大きさだから距離はこのくらいと判断することもあるでしょうから、今まで見たこともない初めても場所で初めて見る物だと分かりにくいと思います

お礼

ありがとうございました。

回答No.5

noname#212313

視覚の遠近感覚は、二つの仕組みがあります。

　一つは、かなり近い物体についてです。人間は眼が二つあります。左右の眼、それぞれの視覚情報は2次元ですが、二つの目の間の水平方向の距離のため、ずれが生じます。このずれを利用して、脳内で3次元情報にしています。

　これにより、物体までの距離のみならず、物体自体の奥行なども分かるようになっています。

　しかし、物体までの距離が遠くなると、二つの目の視覚情報のずれはごくわずかになり、遠近判定が難しくなってきます。

　そうなっても、遠近はかなり分かります。これは、地面にあるものだと、自分の足元から物体までの地面の視覚情報を利用したり、大きさが分かっているものが物体の近くにあれば、大きさを比較して遠近感覚を生じるようになっています。

　それも無いとき、例えば雲一つない青空を物体が飛んでいるときなどですが、大気による霞みを頼りにして、おおまかな距離を感じるようになっています。大気による物体の輪郭や模様のぼやけ具合で判断するわけです。

　この大気による距離感覚は、かなりおおまかにしか分からず、大気の状態も大きく影響します。塵、埃が多いと近く、少ないと遠くに感じるといったことですね。極端には、例えば宇宙では真空なので、極めて澄んだ状態であるため、距離感がつかめないといったことも生じます。

> 「近い遠いを認識することが出来きる情報」が光のどこに存在するのでしょうか？

　その通りです。大気及び大気中の塵や埃によって生じるのは「光の散乱」です。物体からの反射光が大気、塵、埃などに衝突して、少し散らばってしまうわけですね。かなり遠く、かつ物体付近に比較対象がないときは、最後の手段として光の散乱の大小、つまりぼやけ具合で遠近を判定しているのです。

お礼

ありがとうございました。

回答No.4

sunflower-san

人間には目が２つあります。風景を撮影する時、少し離れた２地点においたカメラで取ると微妙に違う写真になりますよね？２枚の写真を比較すると遠景はほとんど変化なく、近距離のものは大きくずれて写ります。そのため、２枚の情報を合成することで写っているものの距離が分かります。この仕組みを逆手にとって、両目にそれぞれ少し違う映像を見せることで平面的な画像を立体的に見せるというのが3D映画などで用いられる立体視の手法です。このような立体視以外にも、生まれてから様々なものを見る過程で学習し、物の造形や種類(空と山と平原とビルとがあれば、どのような遠近順で並ぶべきか過去に見たものの経験から分かる)から距離感を掴んだり、ピントの合わせ方から立体感を掴んだりしているようです。片目で見てもある程度距離感が分かるのはそのためです。

お礼

ありがとうございました。

回答No.3

MSZ006

目がふたつあることで「立体視」しているからです。
近くのものは左右の目での見え方が大きく違いますが、遠くのものは左右の目での見え方の違いがあまりありません。左右の目での見え方の違いを脳内で処理して、遠くにあるのか近くにあるのかを認識しているのです。

お礼

ありがとうございました。

回答No.2

noname#208460

そういった事を勉強で学んだからです・・・

例えば　太陽や月や星・・・勉強で学んで無いと　距離が　あんなに遠い事迄　理解せずに見えてるから　見えていない地球の裏側より　近いと感じる筈・・・

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

t_ohta

目が左右にあるから距離を認識できています。
遠くの物体に焦点を合わせる時は左右の視線は平行に近くなり、近くの物体に焦点を合わせる時は左右の視線は寄り目の状態になります。
この目の角度を元に距離を認識しています。

三角測量で調べられると原理が判ると思います。

お礼

ありがとうございました。