§1 双眼视觉;两个网膜映像的差异

§1 双眼视觉;两个网膜映像的差异

两只眼睛可以比做两个哨兵,它们从不同的角度观察世界,分享各自的经验,因而在观念中完成一个共同的画面,把每一个观察者独立观察到的所有东西整合成一体。

发现双眼视觉不同于单眼视觉这一事实的时间并不是很长。早期的生理学家认为,在一只眼睛中产生的物体的映像与两只眼睛觉察到的没有什么两样。因此人们假定,两只眼睛无疑就相当于一只单独的眼,而且这一结论在视神经的解剖结构中得到明显的验证。离开大脑以后通往眼睛的途中,在视神经的某个点上,出现了神经的交叉。在那个点上,神经纤维紧密地交织在一起,然后再次出现了两个神经干,每个神经干延伸到一只眼睛。人们假定,在交叉点和两根神经交织的地方,神经纤维被分开。每一根神经纤维,不管来自大脑的哪一侧,都是这样分开的,即它的一部分通往一只眼,并通往视网膜相应的地点。1840年的时候,英国物理学家魏特斯顿(Wheatstone)证明,投射在每一只眼的视网膜上的映像经常是不一样的,但是却没有引发任何的视觉混乱。如果我们把一个物品放在近处,先闭上一只眼睛,然后闭上另一只眼睛,在两种情况下我们看到的东西有点不同。例如,假定我们把手放在两眼之间,离开眼睛一点距离,手面与脸成直角。让一只眼睛能看到手背,让另一只眼睛看到手心。如果解剖上的交叉点确实是神经纤维分配的地方,且如果投射在眼睛中的映像在大脑中直接混合,则同时产生的双眼视觉只会给我们带来混乱的画面。因为在一只眼的视网膜上,呈现的是手背的部分,而在另一只眼视网膜的相应部分,呈现的是手心的部分。因此,这两个映像将合并在一个共同的视觉活动中,这样一来就使得任何清晰的知觉变得不可能。但是观察的结果从没有证实这一观点。事实是我们用两只眼看手比用一只眼睛看手更为全面。两只眼睛同时观察的时候,它们不仅仅可以看到一只眼睛依次观察到的东西,而且直接地知觉到,手并非画在一个平面上的画像,而是在第三个维度上扩展着。用各种各样的物体都可以重复同样的实验。我们总是会发现对于物体第三个维度的知觉与同时发生的双眼视觉紧密联系在一起。如果我们仅仅使用一只眼睛,我们经常无法确定被我们凝视的物体是否是三维的,或者是否仅仅是一个平面上的画像。因此,在单眼视觉中,这方面的错觉是极有可能发生的。绘画中使用透视方法,光和投影尤其可以产生第三维度的强烈印象。如果物体距我们很近,一旦另一只眼睛睁开,错觉立刻就会消失。因此,尽管一只眼睛也可以获得第三维度的知觉,但是这种知觉较之双眼视觉总是不够完善、不够迅速和直接。一般来说,在单眼视觉中,我们只能逐渐地达到对物体第三维度的理解。在单眼视觉中,我们根据眼睛从一点到另一点的扫视过程中产生的运动,即在时间上依次进行的一系列活动而产生第三维度的知觉。

那么,如果深度的直接观念总是与同时进行的双眼视觉联系在一起,我们明显可以这样说,即以这种方式看到的物体之所以更完善,是因为投射在两只眼睛上的映像是不同的。我们对物体在第三维度上的延伸有直接的知觉,因为两只眼睛是从不同的角度进行观察的。现在这一事实已经为观察所验证。当我们把物体移向越来越远的地方时,深度知觉就消失了。随着距离的增加,网膜映像的差异越来越小。最终,当物体如此远离我们,以至于两只眼睛在比较物体时没有任何距离时,两个映像相同,落在了两个视网膜的相应部位。例如,如果我们拿一张纸放在眼前,让左眼睛看到纸的一面,让右眼看到另一面,我们对纸在第三维度上的延伸就有了一个清晰的观念。但是如果我们把纸移向越来越远的地方,纸的两面能被我们看到的地方就越来越少,最终就只能看到纸的前沿,而且一只眼睛看到的东西另一只眼睛看到的也一样。换句话说,两个视网膜之间的深度和差异知觉总是相互平行的。

如果两只眼睛网膜映像的差异是深度知觉的原因,那么很明显,我们只要通过呈现给眼睛与物体知觉形成的差异类似的网膜映像差异,就可以在没有任何实际三维物体视觉的条件下,引发这种深度知觉。那就是说,如果我们在一只眼睛的视网膜上投射一个看上去很像倾斜着的手背的映像,在另一只眼睛的视网膜上投射一个在类似条件下看上去像手心的映像,那么在我们的心灵就会产生一个三维延伸的观念,尽管所使用的映像仅仅是画在一个平面上的。这些网膜映像恰恰就像我们实际看到的手产生的映像,因此结果也必然保持不变。

这一点很容易得到验证。出于这一目的,最好采用简单形式的物体。假定我们把去掉顶端并且具有圆形基底的锥体放在眼前,我们的脸直对着锥体的顶点。首先,我们闭上右眼,然后画这个锥体的精确图像,然后闭上左眼,进行类似的绘画。两个图像是不同的,因为右眼看到的锥体部分左眼看不到,反过来也一样。左眼看到的接近图形A,右眼看到的近似于图形B(图25)。两只眼睛看到的东西仅仅作为图形都不能提供任何诱发第三维度观念的诱因。我们至多只能通过想象上的努力,随意把里面的小圆看得比外圈的大圆或者更近一点,或者更远一点。但是如果我们让图形A影响左眼,仿佛它是一个来自真实锥体的映像,同时让图形B以类似的方式影响右眼,我们就有了一个三维的观念,就像我们通过观察锥体本身获得的那样。

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图25

当然,用两只眼睛随意地看这两幅图画是不可能产生效果的。我们必须以形成实际物体映像相对应的方式观察它们。左眼必须凝视着图形A中的小圆,右眼凝视图形B中的小圆。只有在这样的条件下,两只眼睛中的映像才能关联起来,形成一个像我们凝视去掉顶端的真实锥体的网膜映像。但是这样实验并不那么容易。我们已经习惯于用两只眼睛指向同一个点。在这里,我们不得不使用每只眼睛凝视不同的点,即左眼凝视A的顶端,右眼凝视B的顶端。只有通过长时间的、连续不断的练习才能使我们达到这种每只眼睛独立凝视所需要的那种程度。通常两只眼睛的运动完全是合作的。运动自身也是由外部印象决定的。有可能这些运动在造成眼睛的机能协作方面本来是工具性的。因为像我们看到的那样,我们的凝视总是为显著的点或分界线所吸引,且依照其导致的印象的强度而从这一点移到另外一点,这是每一只眼反射机制的定律。由于两只眼睛都遵循同样的定律,因而它们的运动必然紧密联系在一起。引起一只眼睛凝视的那一点也会吸引另外一只眼睛。因此,就产生了代表两只眼睛共同凝视的一种趋向。这种趋向只有通过练习才能克服。