Stereovisio
Koska silmämme ovat 5-6 cm:n etäisyydellä toisistaan, kummallekin verkkokalvolle projisoituvat kuvat eroavat hieman toisistaan. Tämä kuvien ero on syvyysvihje, jota kutsutaan binokulaariseksi dispariteetiksi ja joka mahdollistaa syvyyden kokemisen stereonäköprosessin avulla. Tämä prosessi yhdistää kummankin verkkokalvokuvan vastaavat piirteet yhdeksi esitykseksi, joka sisältää tiedon etäisyydestä katsojasta.
Me emme yleensä ole tietoisia siitä, että silmämme sisältävät eri kuvia samasta maisemasta, mutta tämä voidaan helposti osoittaa. Pidä kummankin käden etusormea pystyasennossa suoraan nenän edessä niin, että toinen sormi on noin 20 cm:n päässä ja toinen noin 40 cm:n päässä. Keskitä nyt katseesi kauempana olevaan sormeen ja sulje ja avaa vuorotellen kumpikin silmäsi. Kun teet näin, lähempänä oleva sormi näyttää hyppäävän kauempana olevan sormen toiselta puolelta toiselle. Jos avaat nyt molemmat silmäsi yhdessä, sinun pitäisi nähdä, että lähempänä olevasta sormesta on itse asiassa kaksi kuvaa. Tämä on binokulaarinen dispariteetti, joka mahdollistaa tarkan syvyyden hahmottamisen. Mitä suurempi vaakasuora etäisyys on saman kohteen vastaavien kuvien välillä molemmissa silmissä (tässä demonstraatiossa lähempänä olevan sormen kaksi kuvaa), sitä suurempi on sen havaittu etäisyys kohteesta, joka on tällä hetkellä molempien silmien fovean keskellä (kauempana oleva sormi).
Kohteen sijainnit molemmissa verkkokalvokuvissa liittyvät systemaattisesti kyseisen kohteen etäisyyteen kohteesta, joka on tällä hetkellä molempien kuvien keskellä kussakin silmässä. Verrattuna niihin valonsäteisiin, jotka heijastuvat fiksoidusta kohteesta kummankin verkkokalvon keskipisteeseen, katsojaa lähempänä olevan kohteen valo putoaa vasemmassa silmässä hieman keskipisteen oikealle puolelle ja oikeassa silmässä keskipisteen vasemmalle puolelle (tätä kutsutaan ristikkäisdispariteetiksi). Kauempana kiintopisteessä olevasta kohteesta tulevan valon suunta on päinvastainen: se putoaa vasemmassa silmässä hieman keskipisteen vasemmalle puolelle ja oikeassa silmässä keskipisteen oikealle puolelle (ristiintaittamaton dispariteetti). Minkä tahansa kiinnitetyn kohteen kohdalla on kuvitteellinen avaruusalue, joka ympäröi katsojaa samalla etäisyydellä ja jota kutsutaan Panumin alueeksi. Tällä etäisyydellä olevilla esineillä ei ole binokulaarista dispariteettia, mikä tarkoittaa, että niistä heijastuvat valonsäteet osuvat samalle etäisyydelle kummankin silmän verkkokalvon keskipisteestä. Näin ollen myös nämä kohteet näyttävät olevan samalla etäisyydellä katsojasta kuin parhaillaan fiksoitu kohde. Tämän alueen ulkopuolella olevat kohteet näyttävät olevan lähempänä tai kauempana riippuen siitä, tuottavatko ne molemmissa silmissä ristikkäisen dispariteetin (lähempänä olevat kohteet) vai ristikkäisen dispariteetin (kauempana olevat kohteet). Lisäksi dispariteetin koko vastaa kohteen suhteellista etäisyyttä fiksoidusta kohteesta. Stereonäköprosessin avulla aivot voivat siis päätellä kohteiden suhteellisen etäisyyden sekä kahden silmän kuvaerojen merkin (ristikkäin tai ristikkäin) että suuruuden (koon) perusteella.
Stereonäköä voidaan käyttää hyväksi kolmiulotteisuuden illuusioiden luomiseksi, kuten viktoriaanisen ajan stereoskoopeissa, 1900-luvun suosituissa lastenleluissa Viewmaster-sarjassa ja nykyaikaisissa kolmiulotteisissa elokuvissa katsojien silmälaseissa. Vaikka tällaisissa laitteissa käytettyihin kuviin sisältyy aina muitakin syvyysvihjeitä kuin binokulaarinen dispariteetti, kuten okkluusiota, suhteellista kokoa ja varjostusta (ks. kohta Staattiset kuvavihjeet), on mahdollista luoda vaikuttava syvyysilluusio pelkästään dispariteetin muutoksilla, mikä tarkoittaa sitä, että stereovisio on voimakkaampi syvyysvihje kuin muut rakenteelliset vihjeet. Bela Julesz keksi satunnaispisteiden stereogrammit Bell Laboratoriesissa 1960-luvulla osoittaakseen tämän. Viime aikoina satunnaispistestereogrammien tekemiseen käytettyjä käsitteitä on käytetty tuottamaan kiehtovia kuvia, jotka tunnetaan yleisesti nimellä autostereogrammit tai Magic Eye™ -kuvat.
Kuten nimestä käy ilmi, satunnaispistestereogrammi näyttää aluksi pelkältä kaoottisen kuvion muodostamalta pistejoukolta. Osa pisteistä on kuitenkin todellisuudessa siirtynyt vaakasuunnassa toisiinsa nähden siten, että silmien verryttely joko kuvan syvyyden eteen tai taakse saa aikaan illuusion syvyydestä. Kun silmät on tarkennettu oikealle etäisyydelle, kummankin silmän kuva pisteistä on suunnilleen sama, mutta jotkin vastaavat pisteet kummassakin kuvassa ovat kuitenkin siirtyneet toisiinsa nähden. Tämä binokulaarinen epäsuhta synnyttää kokemuksen siitä, että osa pistekuviosta on ponnahtanut etualalle suhteessa muihin pistekuvion alueisiin, jotka näyttävät nyt olevan taustalla.
Sen lisäksi, että satunnaispistekuvio osoittaa, että stereonäkö voi toimia muista syvyysvihjeistä riippumatta, satunnaispistekuvion stereogrammit osoittavat myös aivojen stereonäkemismekanismien monimutkaisuuden. Tämä johtuu siitä, että havaitakseen syvyyttä satunnaispisteiden kuvion perusteella aivojen on jotenkin tiedettävä etukäteen, mitkä pisteet yhdessä verkkokalvokuvassa vastaavat samoja pisteitä toisessa verkkokalvokuvassa. Tätä kutsutaan vastaavuusongelmaksi, ja kuten monet ihmisen näkemiseen liittyvät ongelmat, se on paradoksaalisesti sekä huonosti muotoiltu ongelma että sellainen, jonka aivot näyttävät ratkaisevan vaivattomasti. Se, että ongelma on epämuodostunut, tarkoittaa sitä, että ilman muuta kuin pistekuvioiden sisältämää tietoa on ääretön määrä mahdollisia tapoja sovittaa kaksi verkkokalvokuvaa toisiinsa. Se, että aivot ratkaisevat ongelman vaivattomasti, tulkitaan tarkoittavan, että aivojen on käytettävä a priori oletuksia ympäristön säännönmukaisuuksista ratkaistakseen ongelman. Näöntutkijoiden suurena haasteena on selvittää, mitkä ovat nämä ennakko-oletukset. Jo nyt on selvää, että stereonäköprosessi päättyy nopeammin ja luotettavammin, kun se saa tietoa muista syvyysvihjeistä, mukaan lukien monokulaarisista syvyysvihjeistä, joita tarkastellaan myöhemmin tässä merkinnässä.
Ihmisvauvoilla ei näytä olevan toimivaa stereonäköä syntyessään, mutta se kehittyy melko nopeasti. Kun pikkulapset ovat 6 kuukauden ikäisiä, useimmilla on stereonäköä lähinnä aikuisten tasolla. Kuten muutkin fysiologiset merkit (akkommodaatio ja vergensio), stereonäkö on tehokkaasti käyttökelpoinen vain noin 3 metrin etäisyydellä katsojasta. Joidenkin samojen syiden vuoksi, jotka mainittiin vergensiota käsiteltäessä (esim. karsastus, amblyopia), 5-10 %:lla väestöstä ei ole käyttökelpoista stereonäköä, koska molempien silmien sisältämän informaation luonne ja laatu ovat epätasapainossa.