深度知覺

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深度知覺(depth perception),又稱距離知覺立體知覺。這是個(gè)體對(duì)同一物體的凹凸或?qū)Σ煌矬w的遠(yuǎn)近的反映。視網(wǎng)膜雖然是一個(gè)兩維的平面,但人不僅能感知平面的物體,而且還能產(chǎn)生具有深度的三維空間的知覺。這主要是通過雙眼視覺實(shí)現(xiàn)的。有關(guān)深度知覺的線索,既有雙眼視差、雙眼輻合、水晶體的調(diào)節(jié)、運(yùn)動(dòng)視差生理的線索,也有對(duì)象的重疊、線條透視、空氣透視、對(duì)象的紋理梯度、明暗和陰影以及熟習(xí)物體的大小等客觀線索。根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)線索,單憑一只眼睛觀察物體也可以產(chǎn)生深度知覺。用視覺來知覺深度,是以視覺和觸摸覺在個(gè)體發(fā)展過程中形成的聯(lián)系為基礎(chǔ)的。通過大腦的整合活動(dòng)就可作出深度和距離的判斷。但個(gè)體在知覺對(duì)象的空間關(guān)系時(shí),并不完全意識(shí)到上述那些主、客觀條件的作用。

雙眼視差

深度知覺主要為雙眼的功能。當(dāng)人注視一個(gè)平面物體時(shí),它的每一點(diǎn)都落在兩眼視網(wǎng)膜的對(duì)應(yīng)點(diǎn)上,視象互相吻合。AB為平面物體,如果兩眼注視物體中間的Z點(diǎn),Z便落到雙眼視網(wǎng)膜中央凹z′、z″,AB部分也落到雙眼視網(wǎng)膜的對(duì)應(yīng)部位a′、a″和b′、b″。如將兩眼視網(wǎng)膜重合起來,兩個(gè)視象的位置是互相重合的,這時(shí)人就會(huì)知覺到一個(gè)平面的物體。當(dāng)人看一個(gè)立體物體時(shí),兩眼視象便不完全落到對(duì)應(yīng)部位。因?yàn)閮裳壑g有60~65毫米的目間距,所以左眼看物體的左邊多些,右眼看物體的右邊多些,兩個(gè)視網(wǎng)膜象不完全重合,它們都偏向鼻側(cè)。A'B'Z為一個(gè)立體(三角錐),當(dāng)眼睛注視Z點(diǎn)時(shí),Z便落到兩眼中央凹的z′、z″點(diǎn)上,AB分別落到a′、a″和b′、b″上。a′與a″,b′與b″為非對(duì)稱點(diǎn),視象向鼻側(cè)偏移,即。這樣,立體的客體在兩眼視網(wǎng)膜上的呈象就有了差異,這個(gè)差異就叫雙眼視差。雙眼視差是深度知覺的主要線索。兩眼的不對(duì)應(yīng)的視覺刺激轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/w/%E7%A5%9E%E7%BB%8F" title="神經(jīng)">神經(jīng)興奮,傳到大腦便形成深度知覺。雙眼視差作為深度知覺線索的作用可通過實(shí)體鏡加以證實(shí)。

圖3說明同視界的概念。當(dāng)用兩個(gè)眼睛觀察外界空間的一個(gè)物體F時(shí),兩個(gè)眼睛必然同時(shí)注視在這個(gè)物體上,物體在兩眼中央凹上成象,如f′和f″。這時(shí),通過F和兩眼水晶體形成的圓周上的各點(diǎn),也都在兩眼視網(wǎng)膜上相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上成象。這個(gè)圓周稱作同視界。同視界上任何一點(diǎn)在左右眼上的象在大腦中融合成為單一的視象。不在同視界上的各點(diǎn),無論較遠(yuǎn)或較近的點(diǎn)刺激兩眼視網(wǎng)膜時(shí),都在非對(duì)應(yīng)點(diǎn)上成象,形成視差,從而看起來比所注視的物體顯得遠(yuǎn)些或近些。如C遠(yuǎn)于F,左視網(wǎng)膜上c′和f′的距離大于右視網(wǎng)膜上的c″和f″的距離,c′和c″是非對(duì)應(yīng)點(diǎn),這個(gè)視差就會(huì)引起C遠(yuǎn)于F的知覺。

深度知覺的物理線索

物體的遮擋(重疊),在前面的近,被遮擋者遠(yuǎn);光亮和陰影的分布(明暗分析),近處物體顯得亮,遠(yuǎn)處物體顯得暗些;空氣透視,近處物體輪廓清晰、細(xì)節(jié)分明,遠(yuǎn)處物體不清晰;線條透視,指對(duì)象在空間上的幾何投影,大小相同的物體近的視角大,遠(yuǎn)的視角小。因此向遠(yuǎn)方伸展的兩根平行線看起來趨于接近(見彩圖)。如看向遠(yuǎn)方伸延的鐵軌等。所熟知物體的大小也可作為深度線索,近的物體大些,遠(yuǎn)的物體小些。這些線索在視覺性藝術(shù)作品中得到了廣泛的運(yùn)用。我們用單眼通過紙筒看一幅風(fēng)景照片,由于突出了這些線索的作用,深度感就會(huì)更加突出。其他的一些物理線索,包括運(yùn)動(dòng)視差,即由觀察者的位置移動(dòng)而引起的客體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的知覺,如坐火車可看到,近處物體向反方向移動(dòng),越近越快,而遠(yuǎn)處物體則隨觀察者向同一方向運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)速度和方向的差異也構(gòu)成距離線索。此外,各種表面的組織結(jié)構(gòu)也為視覺提供距離信息,如地面的結(jié)構(gòu)越遠(yuǎn)越密集,構(gòu)成結(jié)構(gòu)上的梯度,給人以深度印象。因此,結(jié)構(gòu)密度的大小也是距離線索之一。通過以上所列舉的許多距離線索,使觀察者知覺到物體的空間關(guān)系。過去心理學(xué)家認(rèn)為空間距離不能直接被感知到,而必須由單眼和雙眼線索間接推斷出來。J.J.吉布森提出的心理物理對(duì)應(yīng)理論認(rèn)為,觀察者周圍光線的變化和分布是空間知覺的直接信息。

非視覺性深度線索(動(dòng)覺線索)

①眼睛的調(diào)節(jié):當(dāng)人眼看遠(yuǎn)近不同的物體時(shí),通過睫狀肌改變水晶體的凸度,以使視網(wǎng)膜象清晰。睫狀肌的動(dòng)覺信號(hào)傳到中樞,成為距離的線索。這種線索只在10米以內(nèi)起作用。②雙眼輻合:雙眼在注視物體時(shí),視軸會(huì)聚在對(duì)象上,看近物時(shí)輻合程度大,看遠(yuǎn)物時(shí)則輻合程度小。調(diào)節(jié)眼球肌肉動(dòng)作的信息是距離的線索。輻合與其他線索協(xié)同作用可以精確地提供距離的信息,如雙眼輻合與視網(wǎng)膜象大小相結(jié)合,遠(yuǎn)者視軸分散,視象小;近者輻合程度大,視象也大。在不同距離上的兩個(gè)大小不等的客體可以有等大的視象,但因輻合程度不同也能區(qū)分出遠(yuǎn)近。輻合只在幾十米內(nèi)起作用。

中國心理學(xué)家荊其誠等在深度知覺問題上曾做過不少研究,包括知覺距離的主體和客觀條件以及雙眼輻合在大?。嚯x判斷中的作用等。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)輻合保持不變而只改變刺激距離時(shí),知覺大小的變化主要遵循視網(wǎng)膜象大小變化的規(guī)律。研究還表明,在45米之內(nèi)雙眼輻合可以作為距離的線索。目間距較大的被試距離判斷更為準(zhǔn)確。

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