Kort antwoord
Het brein combineert meerdere aanwijzingen om de wereld in 3D waar te nemen. Voor sommige van deze aanwijzingen heb je twee ogen nodig, maar niet voor allemaal! En ja, daarom kun je ook met één oog nog diepte zien.
Langer antwoord
Kijken met twee ogen
Alles wat we zien, begint als een plat, tweedimensionaal (2D) beeld op het netvlies van elk oog. Toch ervaren we de wereld als driedimensionaal (3D). Hoe kan dat? Het antwoord ligt in je brein. Dat combineert de beelden van beide ogen (die elk vanuit een net iets andere hoek kijken) en leidt daaruit diepte af. Maar het brein doet meer dan alleen binnenkomende informatie verwerken: het vult actief aan en voorspelt wat je waarschijnlijk ziet. Onze waarneming is dus een combinatie van wat er daadwerkelijk op het netvlies valt én wat het brein op basis van ervaring verwacht te zien. Je brein is, met andere woorden, een voorspellingsmachine. (Meer hierover lees je in ons antwoord op de vraag: “Hoe kan het dat je ‘green needle’ of ‘brainstorm’ kan horen terwijl het audiofragment niet verandert?”‘). Wanneer je met twee ogen kijkt, vallen de beelden dus niet precies samen, en deze informatie kunnen onze hersenen goed gebruiken! Voor dingen die niet precies liggen op het punt waar je naar kijkt, zit er namelijk een klein verschil in de projectie op je linker- en rechteroog. Dit verschil – binoculaire dispariteit – gebruikt je brein om de diepte te schatten. Dit wordt stereozicht genoemd.
Diepte zien met één oog
Interessant is dat ongeveer 10–15% van de mensen geen of nauwelijks stereozicht heeft. Dit kan verschillende oorzaken hebben, bijvoorbeeld een ‘lui oog’, waardoor de ogen niet goed samenwerken. Je kunt dit meten door mensen beelden te laten zien die je alleen kan zien als je goed stereozicht hebt. De meest standaard methode is de ‘fly-test’ (bv. https://www.stereooptical.com/products/stereotests-color-tests/original-stereo-fly/).
Geen zorgen! Mensen zonder stereozicht functioneren prima in het dagelijks leven. Veel mensen weten vaak niet eens dat ze stereozicht missen. Dit laat zien dat hoewel stereozicht soms handig is, het zeker niet noodzakelijk is om te overleven. Je kan namelijk met één oog dicht ook nog prima diepte waarnemen. Doe maar eens één oog dicht en ga rondlopen. Je merkt dat je nog steeds kunt lopen zonder overal tegenaan te botsen. Dat komt omdat je brein ook andere informatie gebruikt, zoals het perspectief van lijnen, de grootte van bekende objecten, schaduwen, textuur, en hoe objecten bewegen ten opzichte van elkaar wanneer jij beweegt (motion parallax). Deze monoculaire (van één oog) aanwijzingen geven vaak al genoeg informatie om de wereld als 3D te ervaren.
Hersengebieden
De eerste zenuwcellen in de informatiestroom van de ogen naar de hersenen die gevoelig zijn voor binoculair dispariteit (reminder: het verschil in het beeld op je linker en rechter oog) vind je in de eerste delen van de hersenschors waar de informatie binnenkomt: de primaire visuele cortex (alleen nog niet in laag 4 van de cortex waar informatie als eerste binnenkomt). Ook in andere gebieden die reageren op visuele informatie vind je deze dispariteitsgevoelige zenuwcellen. Met stimulatie-experimenten is aangetoond dat de ervaring van stereozien verandert als je in deze gebieden elektrisch stimuleert. Diepte zien zit dus niet in één hersengebied, maar gebeurt verspreid over verschillende corticale gebieden.
Figuur 1: Twee afbeeldingen van een put. (Links) In de echte wereld kun je de diepte van een echte waterput in 3D beter inschatten met behulp van stereozicht (twee ogen), maar ook op deze foto is al een goede schatting van de diepte mogelijk. Bron: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toberbreedia_Well_02.jpg (Rechts) Deze ‘put’ is in werkelijkheid een visuele illusie en laat zien hoe slim gebruik van contouren je hersenen kan ‘misleiden’ door diepte te suggereren op een 2D-vlak, terwijl die er fysiek niet is. Deze waargenomen ‘diepte’ kan zowel met één oog als met twee ogen worden ervaren Bron: https://www.publicdomainpictures.net/fr/view-image.php?image=48286&picture=profondeur
Verschillende interpretaties
Er is niet één juiste manier waarop het brein de 3D wereld ‘berekent’. Vanuit het platte beeld op je netvlies zijn namelijk oneindig veel ruimtelijke interpretaties mogelijk. Je brein kiest meestal de meest waarschijnlijke, gebaseerd op ervaring en context – daarom kan een foto of standbeeld soms dieper of platter lijken dan je verwacht. Dus ziet iedereen een andere 3D wereld.