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Estimar a distância e a profundidade é fundamental para a navegação, captura de presas e evitação de obstáculos. Os mecanismos físicos disponíveis são: tempo de voo (ativo, ecolocalização), disparidade binocular (passiva, visão estereoscópica), paralaxe de movimento (passivo, fluxo óptico), gradiente de textura (passivo, sinal monocular) e desfoque.

A ecolocalização (ToF) é o método mais preciso a curta distância: a resolução da distância d = c_s·t/2 depende da resolução temporal t. Morcegos com pulsos de 1 ms têm d 17 cm; golfinhos com pulsos de 50 s têm d 3,75 cm. A equação do sonar (RL = SL - 2·TL + TS) determina o alcance máximo de detecção.

A disparidade binocular explora a separação entre os dois olhos (linha de base b). Para um objeto à distância d, a disparidade disp = f·b/d: objetos próximos apresentam maior disparidade. A acuidade da estereopsia _stereo d²·_ang/(f·b) mostra que a precisão diminui com d²: a estereopsia é útil até ~10 m em humanos (b = 6,5 cm, _ang 20 arcsec).

A paralaxe de movimento é a principal indicação de profundidade em animais monoculares (muitos pássaros e insetos). Objetos mais próximos produzem maior velocidade óptica v_opt = v_self/d na retina. Abelhas e gafanhotos usam ativamente o movimento da cabeça para gerar essa paralaxe e estimar distâncias.

O desfoque é um sinal de distância monocular: a fotorrecepção de objetos fora de foco produz um círculo de confusão c_blur proporcional à distância do ponto focal. Animais com pupilas muito asféricas (polvos, camarões louva-a-deus) exploram ativamente o desfoque espectral (aberração cromática) para estimar distâncias sem a necessidade de movimento.

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ID:(0, 581)