实验二 深度知觉实验
1.实验背景
人眼对物体远近距离的知觉叫深度知觉,有时也称作距离知觉。众所周知,我们视网膜是一个二维平面的空间。而三位立体空间中的不同客体在左右维度和上下维度的信息差异可以很容易区分出来,因为它们会落在视网膜上的不同位置。但是,不同深度或距离的客体,落在视网膜上的位置信息是比较含糊的,它们本身并不能提供深度的线索。三维空间的信息落在二维的视网膜上,那么深度的信息就需要依靠其他的非位置的信息线索来判断。
深度知觉的线索很多,归结起来大致分为两类:单眼线索和双眼线索。其中,单眼线索包括遮挡、线条透视、空气透视,相对高度、纹理梯度、运动视差、运动透视和单眼调节等;双眼线索主要则是指双眼视差和视轴辐合。实验室中研究深度知觉的常用仪器是深度知觉仪,它可以用来测量深度知觉的准确性和深度视锐,也可以测量和比较单眼情况和双眼情况下的深度知觉的差异。
一般而言,不同用眼条件下的深度知觉有着显著的差异,双眼条件下比单眼条件下深度知觉的误差更小。如前所述,之所以我们能判断物体的深度距离,是因为我们利用了一些线索来产生深度知觉,这些线索包括单眼线索和双眼线索等,但是这些线索发挥作用的大小有所不同。单眼条件下我们用到的线索只有单眼线索,可以得到的信息比较有限,在缺乏有效单眼线索的情况下,深度判断会产生较大的误差。在双眼条件下,我们除了单眼线索,还能够有效利用双眼视差产生深度知觉,更精准地进行空间位置判断。
事实上,双眼视差是立体视觉(空间视觉)中最重要的影响因素,目前流行的3D电影就是利用了双眼视差带给我们更立体的视觉体验,如红蓝3D利用的是眼镜片的滤色效果,使每只眼睛只能看见特定颜色的画面,从而能使混合了两种颜色的画面能够在双眼中显示成不同的两幅画面,偏振3D的基本原理相同,只不过是利用偏振原理使两眼看到有差异的两幅画面。
2.实验目的
探究单眼或双眼条件下的深度知觉差异,并掌握深度知觉仪的使用方法。
3.实验方法
实验材料和仪器:(https://www.daowen.com)
深度知觉仪和遮眼罩。
实验程序:
被试端坐于实验场地中深度知觉仪正前方,校正仪器观察孔与被试眼睛高度平齐,让被试眼睛靠近观察孔。仪器中有三根立柱,两侧立柱为标准刺激,中间立柱为变异刺激,标准刺激在刻度上标示为0,与观察孔距离2 m,变异刺激可由主试任意调控远近。
向被试描述试验任务,待被试理解后,实验开始。主试将中间立柱调整到某一位置后,让被试通过开关盒上的按钮将中间立柱移动到与两侧立柱同一平面的位置。双眼条件下,重复上述步骤20次,其中10次为中间立柱的初始位置在两侧立柱前,10次为中间立柱初始位置在两侧立柱后,且每次中间立柱距离两侧立柱的距离是随机的。完成双眼条件下所有实验后,用同样的方法完成单眼条件下的实验。实验过程中,主试需要记录被试调节位置与两侧立柱所在平面之间的误差。
4.结果分析
根据下面公式,计算双眼条件下深度知觉阈限的视差角:视差角=206265×b
D/[D(D+
D)](单位:弧秒)。其中b为目间距,一般取65 mm;D为观察距离,实验中取2 m;
D为视差距离,代入的数据为主试记录的误差绝对值,单位为mm。检验被试在不同用眼条件(单眼条件和双眼条件)下,知觉深度的能力有无显著差异。
参考文献
章海军,解兰昌,董太和,石青云,李林.(1992).人眼深度运动知觉的研究.心理学报,7(3),120-l25.