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Distância interpupilar

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A DP monocular pode ser medida durante um exame oftalmológico.

A distância interpupilar, abreviado DIP (do inglês Inter-Pupillary Distance, IPD) é um termo optométrico que é a distância (em milímetros) entre as pupilas dos olhos. É a separação entre os eixos visuais dos olhos. Essa distância auxilia na compra de óculos, alinhando o centro das lentes com os olhos.[1] A aplicação também é encontrada na estereoscopia, realidade virtual e, treinamento militar.[2]


A diferença da distância interpupilar de pessoa para pessoa é também uma das características que altera a percepção estéreo. Podemos distinguir três tipos de distâncias interpupilares num HMD: a distância interpupilar do utilizador; a separação do eixo óptico dos dois sistemas ópticos monoculares; e a separação lateral usada para a criação de imagens estereoscópicas computacionalmente.[3] Na maioria dos sistemas as duas últimas distâncias estão fixas, o que poderá criar imprecisão na profundidade dos objectos virtuais e fazer com que pessoas com uma distância interpupilar pequena atinjam os limites de fusão rapidamente.[3]


A estereoscopia análise duas imagens da cena que são vistos por cada olho ligeiramente diferentes (devido à separação horizontal dos olhos ou distância interpupilar) e, o cérebro funde as duas imagens no córtex visual, assim o indivíduo tem informações de profundidade, distância, posição e tamanho dos objetos, gerando a sensação de visão tridimensional.[4]

A distância interpupilar (IPD) é a separação entre os eixos visuais dos olhos em sua posição primária,[5] conforme o sujeito fixa a visão em um objeto infinitamente distante.[6] O IPD também descreve a distância entre as pupilas de saída ou eixos ópticos de um sistema óptico binocular.[7] A distinção entre os IPD é a importância dos bancos de dados antropométricos e do design de dispositivos de visualização binocular com um ajuste de IPD que se adapte a uma população-alvo de usuários, como instrumentos como binóculos e microscópios podem ser usados por pessoas diferentes, a distância entre as peças oculares geralmente é ajustável.[8] Em algumas aplicações, quando este não é definido corretamente, pode causar uma experiência desconfortável e cansaço visual.[9]

Classificação

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DIP a distância que separa os dois olhos, de acordo com a literatura varia entre os 50 - 70 mm, sendo a média de 63 mm. De modo a incluir casos extremos e crianças é recomendado uma gama entre os 40 e 80 mm.[3]

  • IPD Próximo é a separação entre os eixos visuais no contexto dos óculos, à medida que o sujeito fixa em um objeto que está próximo.[3]
  • IPD Intermediário está em um plano especificado entre o Distante e o Próximo.[3]
  • IPD Monocular ou IPD binocular, refere-se à distância entre o eixo visual direito/esquerdo e a ponte do nariz, que pode ser ligeiramente diferente para cada olho devido a variação anatômica.[10][11] Para pessoas que precisam usar óculos graduados, a medição monocular do IPD por um oftalmologista ajuda a garantir que as lentes estarão localizadas na posição ideal;[12] o alinhamento correto entre o centro das lentes com o centro dos olhos.[13]

Embora o IPD seja um termo optométrico, integrante do exame de refração, usado para especificar óculos de prescrição/lentes corretoras,[14][15] este é mais específico para o projeto de dispositivos de visualização binocular, onde ambas as pupilas precisam ser posicionadas dentro das saídas do sistema de visualização, que incluem microscópios binoculares: dispositivos de visão noturna (NVGs) e óculos VR (HMD); os dados IPD são usados nestes projetos para especificar a faixa de ajuste lateral da óptica ócular de saída.[16]

Medição de IPD usando aplicativo (PD da Zernike)
Medição da distância pupilar com aplicativo para iPad

Existe duas medidas, a medição binocular (de pupila à pupila) e a medição monocular (de pupila ao centro da ponte nasal), com medições normalmente feitas em milímetros.[17] Há diversas maneiras de se medir a DIP, porém existem dois método mais usado, a escala milimetrada (régua, IPD Stick) e também o autorrefrator(reflexo da córnea, foco manual ou automático), cada vez mais usado em consultórios pelo médio oftalmologista durante o exame oftalmológico.[18][19][20] Atualmente considera-se que o pupilômetro seja o aparelho ideal para esta tarefa (pupilômetro de reflexão corneana essilor).[20] instrumento autorrefrator colocado na ponte do nariz para a observação do reflexo da córnea produzido por uma luz coaxial embutida.[21][22]

Porém, estudo recente informa que a retinoscopia (reflexão da luz na retina) realizada por um médico experiente fornece uma estimativa mais precisa que a autorrefração.[23] Assim este método é a medição inicial dentro de um processo para à prescrição final de um auxílio visual, com base em testes ubjetivos e no equilíbrio binocular.[24]

Atualmente para auxiliar a medição existem uma variedade de aplicativos na web e aplicativos móveis (Android e iOS); o modo online é usado por um vendedor de óculos a distância, onde um objeto de tamanho conhecido, como um cartão de crédito, é usado como referência de tamanho no processo de medição da distância interpupilar, ajuda a fazer medições precisas.[25][26] Nos aplicativos móveis foi eliminado a necessidade de um objeto de referência, usando imagens de profundidade e algoritmos avançados.[27] Ferramentas que tornaram-se muito úteis à medida que a compra online de óculos popularizou-se (principalmente durante a pandemia de covid-19).[28][29]

Um estudo feito por Celso Marcelo da Cunha e Renato José Bett Correia na população présbita brasileira (condição associada ao envelhecimento do olho) o tamanho médio da DIP e a convergência ocular na faixa de idade de 55 anos (pupilômetro): DIP 65,02 ± 2,78 no sexo masculino e 62,47 ± 3,15 mm no sexo feminino, com convergência média de 5,00 ± 0,5mm.[30] Este estudo sugere que a DIP média é menor na amostra feminina e, que existe variação da convergência ligada com a DIP.[30]

Nos dispositivos

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Alguns dispositivos como o estereomicroscopio, um microscópio óptico que possui pupilas de visualização pequenas, é necessário fazer um ajuste de acordo com a distância interpupilar do utilizador; um tipo de dispositivo projetado para adaptar-se a uma grande variedade de medidas/usuários[31] O óculos de visão noturna (NVG) de aviação ANVIS-9 têm uma faixa de ajuste de 52 a 72 milímetros.[32]


A lupa binocular permite que o utilizador ajuste a distância interpupilar e a distância de trabalho, auxiliando na redução da fadiga dos olhos e costas.[33]

O capacete do piloto de caça binocular (ou capacete com mira montada, do inglês Head Mounted Display - HMD) pode ser projetado com uma distância interpupilar fixa, minimizando o peso e custo, o que auxilia no conforto e na usabilidade; esta estratégia de projeto fixo pressupõe que a pupila de visualização será grande o suficiente para capturar uma faixa bem variada de distância interpupilar.

O IPD também é usado na ciência da visão binocular; por exemplo um haploscópio de bancada pode exigir a configuração da separação do espelho para cada sujeito experimental. Outras apresentações experimentais podem exigir o uso de DPI para controlar a convergência ocular e a profundidade binocular.

Bancos de dados

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Estão disponíveis bancos de dados antropométricos sobre a distância interpupilar de cada sexo, com desvio padrão, mínimo e máximo, e percentis (ex.: 5º e 95º; 1º e 99º, 50º ou mediana).[34][35] Estes incluem o Manual Militar 743A do Departamento de Defesa dos Estados Unidos e a Pesquisa Antropométrica do Exército dos EUA de 2012:[36]

Valores de DIP (mm) da Pesquisa Antropométrica do Exército dos EUA de 2012
Gênero Amostra
tamanho
Significar Desvio

padrão

Mínimo Máximo Percentil
5 ª 50º 95º 99º
Fêmea 1986 61,7 3.6 51,0 74,5 53,5 55,5 62,0 67,5 70,5
Macho 4082 64,0 3.4 53,0 77,0 56,0 58,5 64,0 70,0 72,5

A distância interpupilar (DPI) varia em relação à idade e sexo, assim a indústria estereoscópica também deve levar em conta a variação da distância interpupilar e seus extremos, porque os produtos ópticos precisam ser capazes de lidar com muitos usuários possíveis.[37]


Vários HMD binoculares que suportam visão noturna posicionam os sensores nas laterais do capacete, estendendo a distância interpupilar em aproximadamente 4x e criando hiperestereopsia, aumento da convergência ocular fazendo objetos pareçam mais próximos e com uma profundidade exagerada.[38]

  1. «Interpupillary Distance (PD)». Canadian Association of Optometrists. 18 de março de 2023. Consultado em 18 de janeiro de 2024 
  2. Anthony Lewis Brooks; Sheryl Brahnam; Lakhmi C. Jain (28 de janeiro de 2014). Technologies of Inclusive Well-Being: Serious Games, Alternative Realities, and Play Therapy. [S.l.]: Springer. pp. 294–. ISBN 978-3-642-45432-5 
  3. a b c d e Moita, Miguel Fernandes (2013). «Desenvolvimento de um head-mounted display estereoscópio». Consultado em 22 de fevereiro de 2024 
  4. «Estereoscopia, Ifi.unicamp.br, página visitada em 31 de outubro de 2012.». Consultado em 31 de outubro de 2012. Arquivado do original em 24 de janeiro de 2012 
  5. «Siglas da realidade virtual: conheça as principais». uptime.com.br. Consultado em 18 de janeiro de 2024 
  6. ANSI Z80.1-2020. Ophthalmics-Prescription Spectacle Lenses. ANSI Electronic Standards Store.
  7. Bogren HG, Franti CE, Wilmarth SS. Normal variations of the position of the eye in the orbit. Ophthalmology. 1986;93:1072–1077.
  8. J. James (6 de dezembro de 2012). Light microscopic techniques in biology and medicine. [S.l.]: Springer Science & Business Media. pp. 35–. ISBN 978-94-010-1414-4 
  9. Jeff W Murray (14 de junho de 2017). Building Virtual Reality with Unity and Steam VR. [S.l.]: CRC Press. pp. 62–. ISBN 978-1-315-30545-5 
  10. Michel Millodot (30 de julho de 2014). Dictionary of Optometry and Visual Science E-Book. [S.l.]: Elsevier Health Sciences. pp. 101–. ISBN 978-0-7020-5188-3 
  11. David McCleary (2009). The Optician Training Manual: Simple Steps to Becoming a Great Optician. [S.l.]: Santa Rosa Publishing. ISBN 978-0-615-19381-6 
  12. Jenean Carlton (2000). Frames and Lenses. [S.l.]: SLACK Incorporated. pp. 33–. ISBN 978-1-55642-364-2 
  13. «Interpupillary Distance (PD)». Canadian Association of Optometrists. 18 de março de 2023. Consultado em 18 de janeiro de 2024 
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  15. Holland, Belinda J.; Siderov, John (1 de janeiro de 1999). «Repeatability of measurements of interpupillary distance». Ophthalmic and Physiological Optics (1): 74–78. ISSN 0275-5408. doi:10.1016/S0275-5408(98)00033-7. Consultado em 18 de janeiro de 2024 
  16. Moffitt, K. (1997). Designing HMDs for viewing comfort. In J. E. Melzer & K. Moffitt (eds.), Head mounted displays: Designing for the user. New York: McGraw-Hill.
  17. Bogren HG, Franti CE, Wilmarth SS. Normal variations of the position of the eye in the orbit. Ophthalmology. 1986;93:1072–1077.
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  23. Jorge, Jorge; Queirós, António; Almeida, José B.; Parafita, Manuel A. (janeiro de 2005). «Retinoscopy/autorefraction: which is the best starting point for a noncycloplegic refraction?». Optometry and Vision Science: Official Publication of the American Academy of Optometry (1): 64–68. ISSN 1040-5488. PMID 15630406. Consultado em 24 de janeiro de 2024 
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Ligações externas

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