(推荐)视空间知觉实验报告

l 摘要

深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉。作为深度知觉的线索有很多。

本实验将学习对霍瓦-多尔曼深度知觉测试仪的使用，测量比较单双眼的深度知觉差异，并利用公式η=206265aX/[D(D+X)]计算双眼视差角（即深度知觉阈限）的值。

一般情况下双眼深度知觉准确性好于单眼深度知觉。本实验采用两名被试的单双眼实验数据进行分析，其中一名被试的双眼视差角较一般水平大，将在讨论中猜测可能的原因。

实验中的变异刺激起始点采用随机法，以消除动作误差，并采取休息来减少疲劳误差，实验仪器本身也已经消除了除视网膜及视差以外的线索，总体来看，误差对实验结果的影响不大。

关键词

深度知觉，单眼，双眼，深度知觉测试仪，深度知觉阈限，视差角。

l 引言

深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉，它的准确性是对于深度线索的敏感程度的综合测定。在外界对象离眼一定距离时，人眼能感受到的深度知觉是受刺激差异程度影响的。作为深度知觉的线索多种多样。主要有：

1）单眼视觉线索：遮挡(superposition)，线条透视(linear perspective)，空气透视，明暗，阴影(shadow)，运动级差，结构级差等。

2）双眼线索：水晶体的调节和双眼视轴的辐合(vergence)两种。

3）双眼视觉线索(binocular cues)的双眼视差(binocular disparity)是知觉立体物体和两个物体前后相对距离的的主要线索，借助双眼视差比借助上述各种线索更能精细地知觉相对距离，特别是在缺乏其他线索来估计对象距离的时候，双眼视差更为重要。

当人看远近不同的平面物体时，由于两眼相距约65mm，两眼视象便不完全落到对应部位，这时左眼看物体的左边多一点，右眼看物体的右边多一点，它都偏向鼻侧。这样，在不同平面上的物体在两眼视网膜上的成像就有了差异，这一差异便称为双眼视差。因为双眼比单眼有更多的深度线索可以参照，所以根据以往的资料和生活实际，均可得到单眼的深度知觉准确性差于双眼。

深度知觉的准确性是对于深度线索的敏感程度的综合测定。以往对于深度知觉准确性的测定主要有以下两种方法：

1）三针实验(three-needle experiment)。次实验是由赫尔姆霍兹(H.V.Helmholtz，1821-1894)设计的。以两针为标准，被试在一定距离外，调节第三根针，使之与前两针在同一平面为止。黑姆霍兹的实验证明像差阈限小于60角度秒。

2）霍瓦-多尔曼(Haward-Dolman)深度实验。1919年有霍瓦设计的深度知觉测量仪(depth perception apparatus)，代替三针实验。本实验正是采用这种方法。此仪器可测量人视觉深度知觉的能力（深度知觉敏锐度），并且在这种测试条件下，除了双眼视差，即网膜上造成的差异是深度知觉的明显的线索起作用外，排除了其他深度知觉的线索。它可以广泛地应用于与深度知觉有关项目运动员的测试和选拨。

深度知觉阈限是用双眼视角差来表示的。

用a代表双眼间的距离，F代表相应的变异刺激，F′代表两根标准刺激中的一根。R代表与双眼轴垂直相交的至F的距离。δ代表在F与F′间垂直相交的距离差。θ2代表左眼视线至两个对象的视角，θ1代表右眼视线至两个对象的视角。由此可知，θ2—θ1即为视角差，即相应于两眼对两个对象的视线。θ2—θ1在理想情况下是以角单位表示的两个对象间的网膜上距离的标尺。

在弧度计算时，若计算到弧秒就应该乘上206 265这一转换系数。公式为：

视差角η=206265aX/[D(D+X)]（单位：弧秒）

a：目间距65mm

D：观察距离。本实验为2000mm（被试与仪器标尺零点距离，非观察窗口距离）

X：视差距离，即判断误差（平均数）

3 方法：

3.3 实验误差：

变异刺激在标准刺激的前或后，即离被试近或或的顺序与起始点随机化。

被试在眼睛疲劳时进行休息，消除疲劳误差。

可推论，在单眼的深度知觉上，被试间无显著性差异，3.2中的疑问出现在双眼视角差上。根据公式计算可得η甲=1.122667弧度秒，η乙=30.396499弧度秒。

被试乙的双眼视角差较差。

分析原因，此实验中，被试乙单眼实验由右眼完成，右眼视力正常，左眼有近视，在双眼实验时，左眼看不清实验仪器的立柱，可能导致双眼的深度知觉与单眼深度知觉相似甚至更差。

3.4 深度知觉测试仪基本上除了双眼视差，即网膜上造成的差异是深度知觉的明显的线索外，排除了其他深度知觉的线索，但在实验环境不同时，还是可能有其它线索的存在。

明暗度。对于三根立柱的明暗度无法很好控制，在一定程度上可能造成猜测误差，但影响不会很大。

被试坐的位置如果不是正对观察窗口，会发现变异刺激与左右标准刺激的横向距离会有些差异，当前后深度距离越小，其差异值也随之减小，在固定座位时，需要被试自己陈述并调整座位的位置，以减少该线索带来的额误差。

由上述3.3的推论，被试的双眼自身状况可能也会对实验产生一定影响，在选取被试时，有所选择可能更好。

摘要本实验旨在探究单、双眼视觉线索对深度知觉准确性的影响，并比较和探究其原因，学习测量双眼观察时的深度阈限的视差角。被试为09级本科生5名。实验采用霍瓦-多尔曼深度实验，分别测量被试用单眼（优势眼）和用双眼观察的深度知觉，并计算双眼观察时的深度阈限的视差角。实验结果：1.通过比较双眼线索和单眼线索的深度知觉，验证了单、双眼视觉线索对深度知觉准确性有显著影响，且单眼的深度知觉准确性差于双眼。2.被试双眼观察（观察距离2m）时，深度阈限的视差角平均为16.60弧秒。3.方向对深度视觉的影响不显著。关键词深度知觉双眼线索单眼线索视差角

1 引言：

深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉。其线索多种多样，主要有三种。（1）单眼视觉线索，包括遮挡、线条透视、空气透视、明暗和阴影、运动极差、结构极差等。（2）双眼线索，包括水晶体的调节和双眼视轴的辐合两种。（3）双眼视觉线索的双眼视差。深度知觉的准确性是对于深度线索的敏感程度的综合测定。单、双眼观察时深度知觉准确性因视觉线索不同而不同。