心理学学生实验报告 视觉线索对深度知觉的影响
实验五 视觉线索对深度知觉的影响
,华东师范大学心理与认知科学学院心理系09级 张蕊 学号10090330213,
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。
最早的深度知觉实验是Hvon Helmholtz于1866年
设计
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的三针实验。后来H,J,Howard于1919年设计了一个深度知觉测量器。他测定了106个被试,结果发现,双眼的平均误差为14,4mm,其中误差仅5,5mm的有14人,误差有3,6mm的有24人。但单眼的平均误差则达到285mm,单眼和双眼平均误差之比为20,l。这足以
表
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明双眼在深度知觉中的优势。
两只眼睛的视野发生重叠是双眼视差产生的重要基础。物体同时刺激双眼形成两个独立的网膜视像,而人们任然把它知觉为单一的物体。缪勒,1912,认为这是由于物体的同一部分落在两个视网膜上相应点的缘故。此后,缪勒和菲特用视野单向区这一概念来描述能产生视觉融合的空间点。这个点就在两眼焦点和两眼网膜影像点连线的延长线上。视差角,辐合角,是双眼视轴在注视点处相交所形成的夹角。每个人的目间距,视焦点间距,不同,观察相同的事物时,视差角也不相同。
根据前人的研究,本实验做出以下假设,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实验方法,
2.1被试,
华东师范大学本科二年级学生9名
2.2仪器,
EP503深度知觉测试仪
2.3程序,
,1, 学习使用深度知觉仪,被试坐在仪器面前,与观察窗保持水平,通过观察孔
进行观察,以仪器内部三根立柱中两侧的立柱为标准刺激,距离被试两米,位置固
定。以中间一根立柱为变异刺激,先由主试调到某一定的位置,然后由被试根据观
察自由调节到他认为三根立柱在同一平面上为止,主试
记录
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误差。
,2,在双眼视觉的情况下,进行20次实验,其中有10次是变异刺激在前,由近
向 远调整,有10次是变异刺激在后,由远向近调整,顺序以及距离随机安排,求
出10次的平均结果。
,3,按照上述程序,再做单眼视觉实验20次,并求出平均结果。
,4,主试仔细记录实验结果。
3 结果,
3.1 单、双眼深度知觉准确性比较
表1 单双眼深度知觉比较
变异来源 双眼 单眼
标准误 1.857 5.518
自由度 8
t 8.894
p <0.05
由上表数据可得,单、双眼的深度知觉准确性存在显著差异,且单眼的深度知觉准确性差于双眼。
3.2 计算各被试的视差角
公式 视差角=206265×b?D/[D×(D+?D)] (弧秒)
b,被试的目间距65mm
D,观察距离,本实验是2000mm
D,视差距离,即判断误差,平均数,
表2 不同被试双眼观察时的视差角
被试 一 二 三 四 五 六 七 八 九 视角差
17.82 13.81 30.03 14.38 5.86 14.21 19.72 20.05 68.84 ,弧秒,
每个被试的视差角都不相同,正常为16左右。五号被试视力比一般人好得多,但还存在其它因素,如其实验箱中存在额外的视觉线索、实验时观察距离未达到2m等,。九号被试为轻度近视,未配眼镜。去除两名被试的特殊情况,其余7个被试视差角的平均值为16.60。
3.3 分别比较单、双眼观察时,从远到近和从近到远时的深度知觉准确性
表3 不同方向的深度知觉准确性比较
变异来源 双眼 单眼
方向 远-近与近-远 远-近与近-远
自由度 8 8
t 0.713 0.416
p 0.496 0.688 根据上表可得,单、双眼观察时均有p>0.05,所以方向对深度知觉准确性的影响不显著。
4 讨论
4.1 单、双眼视觉线索对深度知觉准确性的影响
本实验显示:单眼的深度知觉准确性显著差于双眼。
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。在本实验的条件下,被试主要利用对象的大小和明暗进行判断,其余的线索都不存在。双眼视觉线索,除了双眼视差,还有水晶体的调节和双眼视轴的辐合。双眼提供的线索是判断深度知觉的最主要的线索,所以单眼对深度知觉准确性远低于双眼。
4.2 双眼视差
两眼之间有一段距离,成人大约为65毫米,在我们注视立体对象时,在左眼和右眼视网膜上的视像不完全落在相应的部位上,出现了不大的差别。右眼对物体的右侧面看
得多一些,左眼对物体的左侧面看得多一些,两个视像不能完全重合,而是向相反的方向即向内侧偏斜,这种偏斜称做双眼视差。
双眼视物时的这种差异,转化为神经冲动,传入大脑,经过大脑皮层的分析、综合活动,才产生了深度知觉。可见,在二维空间的视网膜上,立体物是两个稍有差别的平面物像。只是在经过大脑的加工之后,才有了深度知觉。
4.3 结果误差及其原因
首先,样本数量不足,代表性也不足,矫正视力正常,但大部分被试裸眼视力很差,。 其次,实验仪器本身存在不足。,1,仪器内光照不均。,2,移动棒子时发出声音。,3,观察距离、未落实到位。最后,被试的身高,坐姿对结果都有影响。从低角度向上看时,可看到棒子的顶端。这样就可以增加物体高度这一视觉线索。
4.4 深度知觉的实际应用
深度知觉在日常生活中应用很广,深度知觉仪可广泛用于飞行员、炮手、运动员、汽车驾驶员及其他和深度知觉作业有关的工作人员的测试或选拔。
5 结论
5.1 单眼的深度知觉准确性显著差于双眼。
5.2 去除特殊情况,被试视差角的平均值为16.60。
5.3 方向对深度视觉的影响不显著。
参考文献,
1.杨治良.心理实验学.杭州,浙江教育出版社,1988
2.郭秀艳.杨治良.心理实验学.人民教育出版社
浙公网安备 33021202002483