单眼和双眼的深度知觉的差异及其个体差异

单眼和双眼的深度知觉的差异及其个体差异

摘要研究了几名被试在单眼和双眼两种不同的条件下对深度知觉的准确性，以及深度知觉是否存在个体差异。被试为华东师范大学心理系本科生三名。实验中运用深度知觉仪，用黑姆霍兹三针实验分别测量被试用单眼(优势眼)和双眼观察的深度知觉的敏感程度。结果表明：双眼产生的深度知觉的能力显著优于单眼的能力，并且运用不同个体之间的单、双眼深度知觉具有显著差异。

关键词深度知觉视差角单眼线索双眼线索

1引言

近年来,不少学者对机动车驾驶员立体视功能与行车安全的关系做了调查研究。对2 104名机动车驾驶员的立体视觉检查发现,总肇事率为16.73%,其中立体视异常人员事故率明显增高达38.14%[1]。对9 250名机动车驾驶员的立体视测量结果显示,立体视异常的机动车驾驶员事故发生率高于立体视觉正常者[2]。有研究表明,车辆事故与立体视锐度不良有关[3]。还有研究表明，球类运动对提高大学生的深度知觉有显著效果。[4]

深度知觉也称为立体知觉、距离知觉，是人将远近物体判断或识别为立体的视知觉。个体通过深度知觉来判断自己与环境中各种客体之间的关系，因此它对人的生存与发展有重要意义。深度知觉的形成，必须借助各种主客观条件，即深度知觉线索，它包括视觉的生理线索和客观线索。视觉的生理线索包括双眼视差、双眼辐合、水晶体调节、运动视差等。客观线索包括物体重叠、线条透视、空气透视、对象纹理梯度、明暗和阴影等。

深度知觉阈限是用双眼视角差来表示的。公式为：

视差角=206265*b△D/ [D(D+△D]（单位：弧秒）。

b：目间距65mm。D：观察距离。本实验为2m（被试与仪器标尺零点距离，非观察窗口距离）。△D：视差距离，即判断误差（绝对值平均数），单位为mm。

深度知觉线索由可分为单眼知觉线索和双眼知觉线索。双眼知觉线索包括水晶体调节、双眼视轴辐合和双眼视差。而单眼知觉线索主要是线条透视、遮挡、纹理梯度、空气透视、明暗和阴影、相对大小、相对位置、运动视差与运动透视等。在本实验中，被试只能根据二侧的是标准剌激立柱来判断中间一根立柱的位置，由于被试不能看到三根立柱的高度，所以相对大小的影响也被排除在外。所以被试能用到的主要单眼线索是空气透视和明暗。

由于被试的双眼深度知觉也可以用到单眼知觉线索，所以本实验假设：双眼产生深度知觉的能力显著优于单眼的能力。

2方法

2.1被试

华东师范大学心理与认知科学学院本科生三名，女，18—20岁。矫正视力正常。

2.2材料和仪器

仪器：EP503深度知觉测试仪

2.3实验步骤

（1）被试坐在仪器面前，手握开关盒，眼晴与观察窗保持水平，通过观察孔进行观察。仪器内部三根立柱中两侧的立柱为标准刺激，标准刺激对应的尺度0位与被试距离为2米。以中间一根立柱为变异刺激，先由主试调到某位置，然后由被试根据观察，自由调节到他认为三根立柱在同一平面上为止（按同一方向调）。主试记录误差。

（2）实验指导语：这是一个深度知觉测量实验，你能从深度知觉实验仪的窗口里看到

三根垂直的黑色立柱。二侧的是标准剌激立柱，中间一根是可由你操作前后移动的变异剌激柱，你的任务是先用双眼观察（第二组用优势眼观察），操纵遥控器，调节变异剌激，使其和两侧的标准剌激离你同样的远近就停止。按此法做多次，要求都是一样。实验要做很多遍，请你认真完成。

（3）在双眼视觉的情况下，进行20次实验，其中有10次是变异刺激（可移动立柱）在前，由近向远调整；有10次是变异刺激在后，由远向近调整，顺序及起始点随机安排，求出10次的平均结果。按照上述程序，再做单眼视觉实验20次，并求出平均结果（取绝对值）。换被试继续实验。

3结果

3.1 三名被试的双眼观察条件下的视角差

表1 双眼观察条件下的视角差（单位：弧秒）

被试序号被试1 被试2 被试3

视角差31.36 10.12 10.21 如表1所示，三名被试的双眼观察条件下的视角差分别为：31.36弧秒、10.12弧秒、10.21弧秒。

3.2 三名被试的单眼和双眼深度知觉能力

表2 三名被试单眼和双眼的深度知觉能力的差异（单位：mm）

被试序号测试用眼平均误差标准差（SD）t Sig.

被试1 双眼9.4 6.08

-3.488 0.001** 单眼24.75 18.19

被试2 双眼 3.025 3.72

-4.598 0.000*** 单眼28.375 23.74

被试3 双眼 3.05 1.75

-12.246 0.000*** 单眼9.1 1.26

注：P***<0.001，P**<0.01。

对三名被试的单眼和双眼的平均差误进行了独立样本T检验，结果如表2所示。三名被试单眼与双眼之间均有P<0.01，所以，三名被试的单眼和双眼的深度知觉能力均具有极其显著的差异。

3.3单眼和双眼的深度知觉能力的个体差异

表3 三名被试单眼和双眼深度知觉能力的单因素方差分析（单位：mm）

测试用眼df F Sig.

双眼 2 14.283 0.000***

单眼 2 6.674 0.002**

注：P***<0.001，P**<0.01。

如表3所示，三名被试双眼的深度知觉的单因素方差分析，P<0.01，存在极其显著的个体差异，三名被试单眼的深度知觉的单因素方差分析，P<0.01，也存在极其显著的个体差异。

3.4 对练习效应的检验

表4 前、后10次的配对T检验（单位：mm）

测试用眼测试次数平均差误标准差（SD）df t Sig.

双眼前10次 4.47 4.17

29 -1.222 0.232

后10次 5.85 6.11