视空间知觉实验报告.doc

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1、l      摘要深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉。作为深度知觉的线索有很多。本实验将学习对霍瓦-多尔曼深度知觉测试仪的使用，测量比较单双眼的深度知觉差异，并利用公式η=206265aX/[D(D+X)]计算双眼视差角（即深度知觉阈限）的值。一般情况下双眼深度知觉准确性好于单眼深度知觉。本实验采用两名被试的单双眼实验数据进行分析，其中一名被试的双眼视差角较一般水平大，将在讨论中猜测可能的原因。实验中的变异刺激起始点采用随机法，以消除动作误差，并采取休息来减少疲劳误差，实验仪器本身也已经消除了除视网膜及视差以外的线索，总体来看，误差对实验结

2、果的影响不大。      关键词深度知觉，单眼，双眼，深度知觉测试仪，深度知觉阈限，视差角。l       引言深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉，它的准确性是对于深度线索的敏感程度的综合测定。在外界对象离眼一定距离时，人眼能感受到的深度知觉是受刺激差异程度影响的。 作为深度知觉的线索多种多样。主要有：1）单眼视觉线索：遮挡(superposition)，线条透视(linearperspective)，空气透视，明暗，阴影(shadow)，运动级差，结构级差等。   2）双眼线索：水晶体的调节和双眼视轴的辐合(vergence)两种。   

3、3）双眼视觉线索(binocularcues)的双眼视差(binoculardisparity)是知觉立体物体和两个物体前后相对距离的的主要线索，借助双眼视差比借助上述各种线索更能精细地知觉相对距离，特别是在缺乏其他线索来估计对象距离的时候，双眼视差更为重要。 当人看远近不同的平面物体时，由于两眼相距约65mm，两眼视象便不完全落到对应部位，这时左眼看物体的左边多一点，右眼看物体的右边多一点，它都偏向鼻侧。这样，在不同平面上的物体在两眼视网膜上的成像就有了差异，这一差异便称为双眼视差。因为双眼比单眼有更多的深度线索可以参照，所以根据以往的资料和生

4、活实际，均可得到单眼的深度知觉准确性差于双眼。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。以往对于深度知觉准确性的测定主要有以下两种方法：1）三针实验(three-needleexperiment)。次实验是由赫尔姆霍兹(H.V.Helmholtz，1821-1894)设计的。以两针为标准，被试在一定距离外，调节第三根针，使之与前两针在同一平面为止。黑姆霍兹的实验证明像差阈限小于60角度秒。   2）霍瓦-多尔曼(Haward-Dolman)深度实验。1919年有霍瓦设计的深度知觉测量仪(depthperceptionapparatus)

5、，代替三针实验。本实验正是采用这种方法。此仪器可测量人视觉深度知觉的能力（深度知觉敏锐度），并且在这种测试条件下，除了双眼视差，即网膜上造成的差异是深度知觉的明显的线索起作用外，排除了其他深度知觉的线索。它可以广泛地应用于与深度知觉有关项目运动员的测试和选拨。深度知觉阈限是用双眼视角差来表示的。用a代表双眼间的距离，F代表相应的变异刺激，F′代表两根标准刺激中的一根。R代表与双眼轴垂直相交的至F的距离。δ代表在F与F′间垂直相交的距离差。θ2代表左眼视线至两个对象的视角，θ1代表右眼视线至两个对象的视角。由此可知，θ2—θ1即为视角差，即相应于两

6、眼对两个对象的视线。θ2—θ1在理想情况下是以角单位表示的两个对象间的网膜上距离的标尺。在弧度计算时，若计算到弧秒就应该乘上206265这一转换系数。公式为：视差角η=206265aX/[D(D+X)]（单位：弧秒）a：目间距65mmD：观察距离。本实验为2000mm（被试与仪器标尺零点距离，非观察窗口距离）X：视差距离，即判断误差（平均数）3       方法：  3.3实验误差：变异刺激在标准刺激的前或后，即离被试近或或的顺序与起始点随机化。被试在眼睛疲劳时进行休息，消除疲劳误差。可推论，在单眼的深度知觉上，被试间无显著性差异，3.2中的疑问

7、出现在双眼视角差上。根据公式计算可得η甲=1.122667弧度秒，η乙=30.396499弧度秒。被试乙的双眼视角差较差。分析原因，此实验中，被试乙单眼实验由右眼完成，右眼视力正常，左眼有近视，在双眼实验时，左眼看不清实验仪器的立柱，可能导致双眼的深度知觉与单眼深度知觉相似甚至更差。3.4 深度知觉测试仪基本上除了双眼视差，即网膜上造成的差异是深度知觉的明显的线索外，排除了其他深度知觉的线索，但在实验环境不同时，还是可能有其它线索的存在。明暗度。对于三根立柱的明暗度无法很好控制，在一定程度上可能造成猜测误差，但影响不会很大。被试坐的位置如果不是正

8、对观察窗口，会发现变异刺激与左右标准刺激的横向距离会有些差异，当前后深度距离越小，其差异值也随之减小，在固定座位时，需要被试自己陈述并调