单双眼的视深度知觉1

单双眼的视深度知觉

第2小组：徐怡沁、沈博、陈玉敏、普慧羚、赵佳晨、卫琛婕

（上海师范大学09应用心理学2班；上海；200234）

摘要：本实验运用深度知觉测试仪，通过对上海师范大学10名大三被试进行了单双眼深度知觉准确性的测试。实验目的为了解深度知觉现象，学习使用深度知觉仪器测量深度知觉阈限和比较双眼和单眼在辨别深度时的差异。结果发现，双眼深度知觉准确性显著大于单眼个体差异以及疲劳现象和实验器材环境都影响实验结果。刺激的不同位置对于实验结果没有影响。

关键词：深度知觉、视差角、双眼线索、单眼线索

1.导言

深度知觉(depth perception)是空间知觉的一种基本类型，又称“距离知觉”或立体知觉，是对物体远近距离或三维特征的知觉。人们可以自动利用多种线索形成对深度的知觉，三维空间中的物体结构、相对关系和敏感程度以及双眼的生理变化都是主要的信息来源。总的来说，深度知觉的视觉线索主要可分为肌肉线索、单眼线索和双眼线索。

其中单眼线索指的是一只眼睛就能获得的线索，主要包括物体遮挡重叠、线条透视、空气透视、相对高度、纹理梯度（结构级差）、运动视差和运动透视等。相对于双眼线索，单眼线索提供的距离信息是有限的，因为只有双眼条件才能利用双眼视差判断空间距离。双眼视差指的是因正常的瞳孔距离和注视角度不同而在双眼视网膜结像时出现微小的水平像位差，是最主要的深度知觉线索［１］。

最早的深度知觉实验是H.von Helmholtz于1866年设计的三针实验。后来H．J．Howard 于1919年设计了一个深度知觉测量器。他测定了106个被试，结果发现，双眼的平均误差为14．4mm，其中误差仅5．5mm的有14人；误差有3．6mm的有24人。但单眼的平均误差则达到285mm，单眼和双眼平均误差之比为20：l。这足以表明双眼在深度知觉中的优势。

两只眼睛的视野发生重叠是双眼视差产生的重要基础。物体同时刺激双眼形成两个独立的网膜视像，而人们任然把它知觉为单一的物体。缪勒（1912）认为这是由于物体的同一部分落在两个视网膜上相应点的缘故。此后，缪勒和菲特用视野单向区这一概念来描述能产生视觉融合的空间点。这个点就在两眼焦点和两眼网膜影像点连线的延长线上。视差角（辐合角）是双眼视轴在注视点处相交所形成的夹角。每个人的目间距（视焦点间距）不同，观察相同的事物时，视差角也不相同。

1960年Gibson和Walk以深度知觉为研究对象设计了视崖实验掀起了深度知觉研究的热潮。视崖是一个四英尺高的桌子，桌子的顶部是一块厚的、干净的玻璃构成。在桌子的一半下是有由白相间的格子图案构成的固体表面（浅滩）。而另一半是同样的，但是它是和桌子下地面相平的（深渊）。在浅滩的边缘，是一个看起来掉到地面的悬崖，实际上，玻璃覆盖了整个表面。在浅滩和深渊中间是一个一英尺宽的中央板。这个研究的被试是36名6~14个月的幼儿。幼儿的妈妈也参加了实验。每一个幼儿被放到视崖的中心板上，然后由妈妈现在深渊一边叫他们，然后是浅滩一边，以此形成对照。

实验结果证明6个月大的儿童已经具备了感知深度的能力，但是对于知觉的先天性与后天性问题并不能很好地解释。之后，Campos Langer（1970 ）采用更为灵敏的技术（心率变化）对婴儿的深度知觉进行研究，并发现婴儿深度知觉的发展与其爬行经验有关。之后的许多实验都表明，婴儿深度知觉的先天性和后天性、经验因素对深度知觉的影响，目前并没有一致的看法。更被普遍接受的说法是，深度知觉的产生和发展是先天和后天经验的交互影响。

本实验运用深度知觉测试仪，以深度线索，即被试运用单眼还是双眼等为自变量，以其调整后棒的距离误差为因变量，通过平均误差法，测量被试单双眼的视深度知觉，比较各因素在辨别远近中的差异［２］。

实验预期：单双眼在辨别远近中存在显著差异，并且双眼的视深度知觉辨别误差要优于优势眼的视深度知觉。

个体差异等误差也影响实验结果。

2、方法：

2.1 实验被试：

本次实验采用上海师范大学大三10名被试，其中5名女生5名男生，均为右利手，视听觉正常，无偿参与本次实验。

2.2 仪器和材料：

EP503A深度知觉测试仪，华东师范大学科教仪器厂

2.3 实验程序：

2.3.1 让被试坐在离仪器窗口0.5m处，眼睛和窗口等高，将深度知觉器上固定的直棒作为标准刺激，可以移动的直棒作为变异刺激。

2.3.2 指导语：

“你坐在这里看见前面的窗口里有两根垂直的立棒，请你转动手边的那个旋钮来调节右边那根棒的远近，当你用双眼观察时觉得它和左边那根棒离你同样远时为止，按这种做法重复多次，要求是一样的。”

2.3.3 主试控制比较刺激，使每次起始的位置远大于或远小于标准刺激，但各次的起点不同，以ABAB原则呈现。让被试用双眼观察，每次被试调节仪器内两立棒之间的立棒的距离，直至被试认为与两立棒距离相等，这样共做5次。将其结果即两根棒的距离记录于表。

2.3.4 让被试只用优势眼观察，按上述方法调节直棒，共做10次。

2.3.5 让被试再用双眼观察，用同样的方法测定5次，将上述结果再填入表中。

2.3.6 换一个被试，进行相同程序。

注：如何辨别优势眼

在1米以外的平面上（这个距离是可以不同的，只要你能清楚地看清目标），比如一面墙，画上一个2cm左右的圆点，也可以选择一个字母或汉字作为目标，然后按下面的步骤测试：

1、两只眼同时注视这个目标。

2、伸出你的食指放在眼前大约30cm左右的地方，让食指在双眼注视目标时恰好能“遮盖”目标（其实你仍能看到目标，试试就知道了）。

3、分别闭上一只眼睛看目标，这时会出现一种很奇妙的现象：一定有一只眼睛看目标时，食指会遮住目标或离目标最近。看目标时，食指遮住目标或离目标最近的那只眼睛就是你的“优势眼”。

3.结果

3.1 10名被试的单双眼测试的数据统计

表1 十名被试的双眼深度知觉的误差统计表

被试性别18 -18 12 -12 6 -6

1 男0.19 0.03 -0.06 0.03 0.13 0.12

2 男0.

3 0.03 0.21 0.06 0.08 0.1

3 男-1.58 1.42 -4.08 -1.83 -2.17 -0.42

4 男-1.2

5 0.83 -1.13 -0.9

6 2.38 0.04

5 男0.04 0.08 0.05 0.05 0.03 0.08

6 女-0.4 -0.03 -0.44 0.13 -0.2

7 0.13

7 女-0.18 -0.02 -0.05 -0.18 0.03 -0.09

8 女-1.33 -2 -0.33 -2.5 -1.08 -2.17

9 女-1.54 4.04 -1.63 -1.29 -1.96 -1.71

10 女0.08 0.1 -0.13 0.13 0.08 0.06 平均值-0.57 0.45 -0.76 -0.64 -0.28 -0.39

表2 十名被试单眼（优势眼）深度知觉的误差表

被试性别18 -18 12 -12 6 -6

1 男 1 0.26 0.53 0.56 0.48 0.98

2 男0.31 0.1

3 -0.43 0.6 0.23 0.26

3 男 2.75 3.25 1.17 6 3.42 4.08

4 男-29.63 -10.67 11.33 -19 29.67 -16.17

5 男0.18 -1.63 0.58 0.38 -1.53 0.77

6 女 2.

7 -0.2

8 1.58 0.78 0.8

9 1.43

7 女-0.07 -0.59 -1.08 -0.41 0.27 0.38

8 女9.42 6.33 19.67 3.5 -1.92 8.42

9 女-17.42 -5.46 -0.63 6.58 17.04 1.04