单眼和双眼视觉

Fig. 8-18, p. 176
①双眼竞争
• 请同学朗读该段 • 什么是双眼竞争作用？ • 双眼竞争在现实生活中的应用？
②中央眼
• 人在观察外界事物时，物体的视像是单一的， 好像是被一只眼睛看到的。从主观感觉的角度 来看，两只眼睛可被看作是一个单一的器官。 人们用一只理论上假想的眼睛来代表这个器官， 把它称为中央眼，它似乎位于两只真眼的中间， 即鼻梁上方。 • 实验证据（请一位同学朗读）
• 朱滢等认为：至少在某些方面，我们不能“直 接”感知世界，而是需要一些深度线索来“构 造”世界。 • 深度线索越多，传到观察者的深度信息就越多， 从而观察者的深度或距离知觉也就约准确。然 而，不同线索之间作用是否相同呢（见实验）？
– 随机点图（Random dot stereogram）(Julesz, 1971)
（2）双眼视差的生理基础
• 视觉深度知觉生理基础的支持证据来自于在包 括人类在内的多种哺乳动物身上发现的负责双 眼视差的细胞，这些细胞很对单眼刺激起反应， 而只对一定范围之内能够产生双眼视差的刺激 起作用，我们把这些细胞称为差异觉察器。 • 找同学朗读下面的段落。
Figure 8.16 The two images of a stereoscopic photograph. The difference between the two images, such as the distances between the front cactus and the window in the two views, creates retinal disparity. This creates a perception of depth when (a) the left image is viewed by the left eye and (b) the right image is viewed by the right eye.
Fig. 8-10a, p. 173
Fig. 8-10b, p. 173
（二） 双眼线索
• 单眼深度线索能够为我们提供大量深度信息， 在此基础上我们可以完成许多视觉指导下的操 作任务。然而，有些深度线索是需要双眼的共 同作用。
1、辅合
• 辅合是指注视物体时双眼视轴会聚的趋 势。由于双眼视轴的会聚程度受眼外肌 的控制，因此，在观察近处和远处物体 时肌肉紧张程度的差异就能够提供深度 或距离线索。
• 大多数物体的表面都以其纹理或结构等微观 形式而相互区别。当我们观察具有结构的表 面时，随着距离的增加，组成结构的成分的 密度越大。
6、相对大小
• 当同时或短时间相继观察两个不同大小的相似 或相同形状的物体时，通常感觉比较大的刺激 离我们较近，这种线索称为相对大小
7、熟悉的尺寸
通常情况下，我们知道周围环境中许多物体 的实际大小，所以我们能够根据记忆和观察 到的远处此物体现在的大小推测其离我们的 距离。
四、单眼和双眼视觉
• （一）立体知觉的单眼线索 • （二）双眼线索 • （三）深度线索的交互作用
（一）立体知觉的单眼线索
• 1.插入 • 插入是指一个物体部分地隐藏或遮挡另 一个物体。如果一个物体部分遮挡另一 个物体，那么我们就会知觉到完全暴露 的物体离我们近。
Fig. 8-3, p. 170
看近处，双眼视轴较集中，看远处 物体时，双眼视轴趋于分散；当距离 达到一定程度时，双眼视轴接近平行， 因此辅合线索也只是在一定距离内起 作用。
2、双眼视差
• 双眼视差是怎么产生的？
• （1）网膜相应点和视野单像区 • 当注视一个相对较小的物体时，物体在每一只 眼睛的中央凹分别形成一个视像。此时我们看 到的物体是单一的，因为物体的视像处在双眼 的相同或相应部分。也就是说，如果把左眼视 网膜放在右眼视网膜上，那么，两眼的中央凹 就会重叠在一起，双眼上这样的网膜重叠点称 为网膜相应点。
8、运动视差
• 观察者在物体运动时所产生的被观察物体之间 深度知觉或距离的单眼线索称为运动视差。特 别是指当观察者的头运动时，离观察者不同距 离的物体移动后所形成的视差像称为运动视差 • 参见课本，请同学们阅读理解。
9、调节
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讨论与练习
• 请观察下面的两幅图，思考我们在知觉 图画上的物体时，运用了哪些单眼线索？
（2）双眼视差和深度知觉
• 由立体的不同部分投射到双眼视网膜的视像差 形成的深度知觉称为视觉深度知觉。 • 最初的立体观察器叫做立体视镜，是1838年由 英国物理学家设计的。他认为如果给两只眼睛 分别呈现具有微小差异的两幅相似图片，即立 体图时，就能产生人为的深度知觉。
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• 复视 • 视野单像区是通过注视点的一个虚构的弯曲表 面。然而，没有处在视野单像区上的点将形成 复视或双像，因为这些刺激的视像是落在非网 膜相应的点上的。这就是说，近于和远于注视 目标物体在双眼视网膜上视像的位置不同，这 种不一致就产生了双像。
• 交叉型像差: 落 在 horopter之 前的物体形成交 叉型像差，显示 物体比horopter 近 • 非交叉型像差: 落在 horopter 之后的物体形非 成交叉型像差 （网膜上的落點 向內） ，显示 物体比horopter 远
（三）深度线索的交互作用
• 观察者是如何从可利用的视觉信息中获得深度 和距离知觉的。 • 根据构造主义的观点，观察者主动地整合、评 价和解释不同空间环境中的已有经验和知识有 利于构造。
• 根据Gibson直接知觉的观点，自然环境中存在 的关于空间分布的信息，足以使得我们能够直 接获得深度知觉，而不是加工和分析不同深度 和距离线索的结果。
• 潘弄融合范围（PFA) • 前面的推论不适用于来自视野单像区周围狭小 区域的目标物，我们把图6-27所示的这个狭小 区域称为潘弄融合范围。刺激的非网膜相应点 但却落在潘弄融合范围内的点将形成单像。潘 弄融合范围是某个给定视野单像区周围很小的 一个区域。
实验操作
• 目的：感受复视和潘弄融合范围。 • 操作：见课本P257.
• 2、空气透视
Fig. 8-5, p. 171
3、阴影
通常，物体表面离光源最近的部分最亮。 当物体表面离开光源一定距离后，其表面变 暗，或产生阴影。在非连续的物体表面，阴 影线索也能产生深度知觉。
4、线条透视
处于同一平面上的物体,利用它们各自所 成的视觉的大小,就可以帮助判断其远近. .
5、结构级差
• 其他一些与被注视目标物距离相同的没有被注 视的目标物的视像，也将投射到双眼的相同或 相应的网膜位置，并将形成单像。事实上，一 定空间范围之内的物体的视像都会投射到网膜 相应点上，但是形成单像的这些点与注视点离 观察者的距离是相同的。我们把空间上所有这 些点连起来形成的轨迹称为视野单像区。
horopter