单双眼视觉线索对深度知觉的影响
摘要：本实验采用霍瓦-多尔曼深度实验，使用EP503型深度知觉测试仪进行单、双眼深度知觉阈限测定。

旨在探究单、双眼视觉线索以及方向对深度知觉准确性的影响，并学习使用深度知觉测试仪测量深度知觉阈\限的视差。

被试为南京师范大学09级应用心理专业55名同学。

根据实验数据分析，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，而方向对深度视觉的影响不显著。

关键词：深度知觉视觉线索双眼视差角
1、前言
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。

有关深度知觉的线索，既有双眼视差、双眼辐合、水晶体的调节、运动视差等生理的线索，也有对象的重叠、线条透视、空气透视、对象的纹理梯度、明暗和阴影以及熟习物体的大小等客观线索。

根据自己的经验和有关线索，单凭一只眼睛观察物体也可以产生深度知觉。

最早的视深度知觉是H. V on Helmholtz 设计的三针实验。

他将两根针垂直地固定在同一距离上，让被试移动处于它们之间但不在同一距离上的另一根针，直到使它看起来刚刚和那两根针一样远时为止。

这根针和那两根针的连线的垂直距离，就是视深度知觉的误差。

后来，H. J. Howard 又于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，其中误差仅为5.5mm 的有14 人；误差为3.6mm 的有24人。

但是单眼的平均误差则达到285mm，单眼和双眼平均误差之比为20：1。

这足以表明双眼在深度知觉中的优势。

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。

本次实验目的是探究单、双眼视觉线索以及方向对深度知觉准确性的影响，并学习使用深度知觉测试仪测量深度知觉阈限的视差角。

根据前人研究，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。

方向对深度视觉的影响不显著。

2、方法
2.1实验被试
南京师范大学09级应用心理专业55名同学，视力正常或矫正正常。

2.2实验材料
EP503A 深度知觉测试仪。

深度知觉测试仪是研究视觉深度视锐的一种仪器。

可测试双眼对距离或深度的视觉误差的最小阈限，可广泛应用于各类驾驶员、炮手、运动员等和深度知觉有关的工作人员的测试或选拔。

实验中可让被试移动比较刺激，使之与标准刺激三点成一直线，可测出被试者视觉在深度上的差异特性。

2.3实验设计
本实验中自变量为视觉线索和比较刺激的初始方向。

其中：视觉线索分为单眼视觉线索和双眼视觉线索；比较刺激的初始方向分为远、近两种初始态。

因变量为被试深度知觉阈限的视差角。

2.4实验程序
2.4.1 被试坐在仪器面前，手握开关盒，眼晴与观察窗保持水平，通过观察孔进行观察。

仪器内部三根立柱中两侧的立柱为标准刺激，标准刺激对应的尺度0位与被试距离为2米。

以中间一根立柱为比较刺激。

2.4.2 实验指导语：“这是一个深度知觉测量实验，你能从深度知觉实验仪的窗口里看到三根垂直的黑色立柱。

二侧的是标准剌激立柱，中间一根是可由你操作前后移动的变异剌激柱，你的任务是用优势眼观察，即是你觉得视力好的一只眼观察，操纵遥控器，调节变异剌激，使其和两侧的标准剌激离你同样的远近。

按此法做多次，要求都是一样。

”
2.4.3 中间的立柱先由主试调到某位置（按照ABBAABBAABBA顺序进行，共12次，A 代表由近及远地调整立柱的位置、B 代表由远及近地调整立柱的位置），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。

主试记录误差（取绝对值）。

在双眼视觉的情况下，进行同样的实验。

2.4.4 求出单眼深度知觉的平均误差和双眼深度知觉的平均误差，并计算相应的辐合角差（也叫做深度视锐）。

3、结果与分析
3.1根据全体被试双眼和单眼测量误差的平均数，用t检验的简捷法检验单、双眼在辨别远近能力上的差异可得：
变异来源双眼单眼
标准差 1.50591 2.5052
t 7.505
p .000
由上表数据可得，t=7.505，p=0.000<0.01，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根据全体被试在远、近初始态时的测量误差平均数，用t检验的简捷法检验个体在初始位处于远、近状况时辨别远近能力上的差异可得：
表2 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
t -.160 -1.899
p .874 .063
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
1、样本数量不足，且大部分为矫正视力正常，被试裸眼视力较差，戴着眼镜观察时眼睛与观察窗口没有密切贴合。

2、被试均为心理系的学生，由于明确知道实验的步骤及实验程序和实验的目的等方面，这些因素对实验造成的期望误差比较高。

2、实验环境不足，未在暗室中进行实验，导致额外变量没有控制好。

3、实验仪器本身存在不足。

首先，仪器内光照不均匀。

其次，移动棒子时发出声音。

再次，观察的距离未落实到位。

被试的身高，坐姿对结果都有影响。

从低角度/高角度向上/下看时，可看到棒子的顶/底端。

这样就可以增加物体高度这一视觉线索。

5、结论
1、单眼深度知觉阈限和双眼视深度知觉阈限存在显著差异，双眼辨别远近的能力显著优于单眼。

2、在正常势力范围内的个体，单眼或双眼的视深度知觉误差不存在显著差异，个体差异并不明显。

3、方向对深度视觉的影响不显著。

参考文献：
1、邓铸：《应用实验心理学》，上海教育出版社2006年版，第268~277页。

2、彭聃龄：《普通心理学》（修订版），北京师范大学出版社2004年版，第150~156页。

3、应荣华、郑红、王梦娟：《心理学实验》（实验教学大纲与指导书）2007年，第36~37页。

附录：
1、个人自身原始测定数据（附于后）
2、所有被试实验数据（附于后）。