深度知觉的单眼线索有哪些_视知觉能力包括哪几方面

原标题：知觉的种类之 空间知觉「心理学了18」

来自一名活色生香的心理咨询师整理

刘熹微 | No.18

空间知觉是指对物体距离、形状、大小、方位等空间特性的知觉。

两个视网膜上的略有差异的映象，是观察物体空间关系的重要线索。

它使人能在两维的视网膜刺激基础上，形成三维的空间映象。

对物体不同部位的远近的感知称为立体视觉或深度知觉。

深度知觉除了利用双眼的视差的线索外，还要利用其他的主客观线索。

大小知觉是在深度知觉的基础上对不同远近的物体作出的大小判断。

听觉空间知觉，在距离方面主要以声音强度为线索；而要判定声源的方位则必须依据双耳听觉线索。后者称为听觉空间定位。

(一)大小知觉

大小知觉是指个体对物体长短、面积和体积大小的知觉。

物体大小的不同，投射在视网膜上的映象大小也不一样。

同等距离下，物体大，映象大；同样大小的物体，越远看起来越小。

一般来说。大脑是在综合分析视网膜映象大小和有关距离信息后产生大小知觉的。

实际大小知觉中，观察者会参照环境中熟悉物体来判断知觉对象的大小，所以当视网膜上的映象大小由于物体距离远近，不同而变化时，人们仍趋向于保持对物体原有实际大小的知觉，这种情况被称为大小恒常性。

(二)形状知觉

形状知觉(shape pereption)是空间知觉之一。

是指个体对物体轮廓和细节的整体反映。

其形成主要依赖视觉、触觉和动觉的协同活动。

视觉使人获得物体在视网膜上投影的形状。

其知觉线索包括．物体在视网膜上的投影，视线沿物体轮廓移动时眼球运动的信息，以及在排除视觉条件下用手沿着物体边界产生的触摸觉。

所有这些都为大脑提供了物体形状的暂时神经联系，经过综合分析形成对物体的形状知觉。

具有恒常性。

(三)方位知觉

方位知觉(orientation perception)是指人对自身或某物体在空间中的位置和方向的知觉。

通常采用两种方式进行定向。

(1)以周围的事物或观察者自身作为参照物，按上下、左右、前后三个维度进行定向；

(2)以太阳、北极星和地球磁场作为定向的依据，按东、南、西、北进行定向。

在正常条件下，人主要依靠视觉进行方位知觉。听觉、动觉、触摸觉、平衡觉和触觉，以及经验中的有关表象和探究反射等，也在方向定位中发挥其特定的作用。

(四)距离知觉

距离知觉又称立体知觉或深度知觉，是个体对物体的四凸或远近的反映。

相对于物体的视像而言，人的视网膜基本上是二维平面，即物体的视像在视网膜上是平展而没有深度的。那么人是怎样知觉物体的深度和距离的呢?

1、肌肉运动线索

(1)眼睛的调和作用

眼睛要看清楚物体总要通过睫状肌的收缩或舒张 ，让眼睛使晶体变得平些或凹些，以调节焦距，使视像聚焦在视网膜上， 如果成像的焦点总在视网膜的前边就是近视；如果成像的焦点总落在视网膜的后边就是远视。此时需要用近视镜或老花镜来帮助调节焦距， 让焦点总落在视网膜上。

正常的眼睛是靠睫状肌调节水晶体的曲度，使视像聚焦在视网膜上。

看近距离物体时 ，睫状肌收缩 ，使水晶体变得凸一些 ，太远距离物体时睫状肌松弛 ，使水晶体变得平一些， 所以看近距离物体时变得眼睛紧张， 看远距离物体时觉得眼睛松弛 。睫状肌的紧张度 ，因而就成了判断远近的肌肉运动的信号。

2、单眼线索

单眼线索，亦称“单眼深度线索”。

是指用一只眼睛观察物体获得立体知觉时运用的有关线索。

单眼主要依靠眼球水晶体的调适作用以及单眼运动视差取得深度知觉，还包括环境中的另一深度线索，如光线的明暗、线条的透视、物体的清晰度、物体的重叠、物体间大小和高度对比关系等。

主要强调视觉刺激本身的特点，双眼线索则强调双眼的协调活动所产生的反馈信息的作用。

单凭一只眼睛即可利用单眼线索(monocular cue)而相当好地感知深度，艺术家们特别擅长利用单眼线索制造作品中的深度等空间关系。单眼线索很多，其中主要的有如下几种。

(1)对象的相对大小

(relative size)对象的相对大小是距离知觉的线索之一。

小圆点好像离我们远些，大圆点好像离我们近些。

对于熟悉物体的判断则有所不同，高矮不同的两个熟人，如果现在你看到那个本来矮小的人显得高大些，而那个本来高大的人看起来矮小些，那么，你便会觉察到前者离你近些，后者则离你远些。

(2)遮挡

(occlusion)如果一个物体被另一个物体遮挡，遮挡物看起来近些，而被遮挡物则觉得远些。

物体的遮挡是距离知觉的一个线索。

如果没有物体遮挡，远处物体的距离就难以判断。

例如，高空的飞机倘若不与云重叠，就很难看出飞机和云的相对高度。

(3)质地梯度(texture gradient)。

视野中物体在视网膜上的投影大小及投影密度上的递增和递减，称为质地梯度。

当你站在一条砖块铺的路上向远处观察，你就会看到越远的砖块越显得小，即远处部分每一单位面积砖块的数量在网膜上的像较多。

看图中的两个图形， 上部质地密度较大，下部质地单元较少，于是产生了向远方伸延的距离知觉。

(4)明亮和阴影

(light and shadow)。我们生活在一个光和阴影的世界里。

它帮助我们感知体积、强度、质感和形状。黑暗、阴影仿佛后退，离我们远些；明亮和高光部分得突出，离我们近些。

在绘画艺术中，运用明暗色调，把远的部分画得灰暗些，把近的部分画得色调鲜明些，以造成远近的立体感。

(5)线条透视(linear perspective)。

同样大小的物体，离我们近，在视角上所占的比例大，视像也大；离我们远，在视角上所占的比例小，视像也小。

平行线，如火车轨道， 会在远处汇聚。

汇聚线越多，知觉的距离越远。

(6)空气透视

(atmosphere perspective)。

由于空气的散射，当我们观看远处物体时都会感受到：能看到的细节就越少；物体的边缘越来越不清楚，越来越模糊；物体的颜色变淡，变得苍白，变得灰蒙蒙的。远处物体在细节、形状和色彩上的这些衰变现象，称为空气透视。

当然，空气透视和天气的好坏很有关系。天高气爽，空气透明度大，看到的物体就觉得近些；阴雾沉沉或风沙弥漫，空气透明度小， 看到的物体就觉得远些。

(7)运动视差(motion parallax)。

头只要稍微一转动，物体与视野的关系就变了。

这种由于头和身体的活动所引起的视网膜物像上物体关系的变化，称为运动视差。当我们运动时，原来静止的物体看上去也在运动。

坐过火车的人有这样的经验：在火车上注视窗外的一个物体，如一座房子，那么，比房子近的物体向后运动，物体越近，运动得越快，而注视点远处的物体则和你同时运动，物体越远，运动速度越慢。

3、双眼线索

在视空间知觉的问题上，心理学家一直在探索下面两个问题：

(1)我们的视网膜是二维的，同时我们又没有“距离感受器”，那么在二维空间的视网膜上如何形成三维的视觉，我们又通过哪些线索来把握客体与客体、客体与主体之间在位置、方向、距离上的各种空间关系呢？

(2)如果说视空间知觉的获得是由于双眼协调并用的结果，那么为什么在很多时候使用单眼仍然可以获得准确的空间知觉？

根据已有资料，空间知觉需要依靠许多客观条件和机体内部条件或线索(cues)并综合有机体的已有视觉经验而达到。有时我们甚至无法意识到这些线索的作用。

概括起来，视空间知觉的线索包括单眼线索和双眼线索。单眼线索主要强调视觉刺激本身的特点，双眼线索则强调双眼的协调活动所产生的反馈信息的作用。

立体视觉的研究表明，在排除了其他所有深度线索的条件下，一组完全无意义的视觉刺激，只要具备视差条件，即能产生深度知觉。这在一定程度上验证了吉布森的直接知觉理论，并在艺术创作和计算机视觉领域得到广泛的应用。

(1)视轴辐合或双眼会聚(binocular convergence)。

看远物时，两眼视线近似于平行；看近物时，双眼视线会向正中聚合以对准物体。

眼睛肌肉在控制视线辐合时所产生的动觉，会给大脑提供物体远近的线索。

不过，辐合作用所提供的距离线索只在几十米的范围内起作用。

物体太远，视线趋于平行，已不能提供有效的辐合信息。

(2)双眼视差(binocular disparity)。

人的两只眼睛相距约65毫米。

当我们看立体物的时候，两眼从不同的角度看这一物体，视线便有点儿差别。

尝试一下将手指放在离鼻尖较近的位置，分别用两只单眼观看，会发现手指位置发生了明显的移动。

观察物体时两眼视网膜上的物像差异就是双眼视差。双眼视差在深度知觉中起着至关重要而又不为人所觉察的作用，由双眼视差来判断深度的过程即立体视觉(stereopsis)。

利用这一原理，人们可借助计算机制图或特制的实体镜观察三维实体图。

立体摄像和立体电影就是利用这一原理实现的。

3D电影的原理是：

用两个镜头如人眼那样的拍摄装zhi置，拍摄下景物的双视点图像。再通过两台放映机，把两个视点的图像同步放映，使这略有差别的两幅图像显示在银幕上，这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是重叠的，有些模糊不清，要看到立体影像，就要采取措施，使左眼只看到左图像，右眼只看到右图像

从放映机射出的光通过偏振片后，就成了偏振光，左右两架放映机前的偏振片的偏振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，观众使用对应上述的偏振光的偏振眼镜观看，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会看到立体景像，这就是立体电影的原理。