視空間知覺實驗報告.doc

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1、l??????摘要深度知覺是指人對物體遠近距離即深度的知覺。作為深度知覺的線索有很多。本實驗將學習對霍瓦-多爾曼深度知覺測試儀的使用，測量比較單雙眼的深度知覺差異，并利用公式η=206265aX/[D(D+X)]計算雙眼視差角（即深度知覺閾限）的值。一般情況下雙眼深度知覺準確性好于單眼深度知覺。本實驗采用兩名被試的單雙眼實驗數(shù)據(jù)進行分析，其中一名被試的雙眼視差角較一般水平大，將在討論中猜測可能的原因。實驗中的變異刺激起始點采用隨機法，以消除動作誤差，并采取休息來減少疲勞誤差，實驗儀器本身也已經(jīng)消除了除視網(wǎng)膜及視差以外的線索，總體來看，誤差對實驗結

2、果的影響不大。??????關鍵詞深度知覺，單眼，雙眼，深度知覺測試儀，深度知覺閾限，視差角。l???????引言深度知覺是指人對物體遠近距離即深度的知覺，它的準確性是對于深度線索的敏感程度的綜合測定。在外界對象離眼一定距離時，人眼能感受到的深度知覺是受刺激差異程度影響的。?作為深度知覺的線索多種多樣。主要有：1）單眼視覺線索：遮擋(superposition)，線條透視(linearperspective)，空氣透視，明暗，陰影(shadow)，運動級差，結構級差等。???2）雙眼線索：水晶體的調節(jié)和雙眼視軸的輻合(vergence)兩種。???

3、3）雙眼視覺線索(binocularcues)的雙眼視差(binoculardisparity)是知覺立體物體和兩個物體前后相對距離的的主要線索，借助雙眼視差比借助上述各種線索更能精細地知覺相對距離，特別是在缺乏其他線索來估計對象距離的時候，雙眼視差更為重要。?當人看遠近不同的平面物體時，由于兩眼相距約65mm，兩眼視象便不完全落到對應部位，這時左眼看物體的左邊多一點，右眼看物體的右邊多一點，它都偏向鼻側。這樣，在不同平面上的物體在兩眼視網(wǎng)膜上的成像就有了差異，這一差異便稱為雙眼視差。因為雙眼比單眼有更多的深度線索可以參照，所以根據(jù)以往的資料和生

4、活實際，均可得到單眼的深度知覺準確性差于雙眼。深度知覺的準確性是對于深度線索的敏感程度的綜合測定。以往對于深度知覺準確性的測定主要有以下兩種方法：1）三針實驗(three-needleexperiment)。次實驗是由赫爾姆霍茲(H.V.Helmholtz，1821-1894)設計的。以兩針為標準，被試在一定距離外，調節(jié)第三根針，使之與前兩針在同一平面為止。黑姆霍茲的實驗證明像差閾限小于60角度秒。???2）霍瓦-多爾曼(Haward-Dolman)深度實驗。1919年有霍瓦設計的深度知覺測量儀(depthperceptionapparatus)

5、，代替三針實驗。本實驗正是采用這種方法。此儀器可測量人視覺深度知覺的能力（深度知覺敏銳度），并且在這種測試條件下，除了雙眼視差，即網(wǎng)膜上造成的差異是深度知覺的明顯的線索起作用外，排除了其他深度知覺的線索。它可以廣泛地應用于與深度知覺有關項目運動員的測試和選撥。深度知覺閾限是用雙眼視角差來表示的。用a代表雙眼間的距離，F(xiàn)代表相應的變異刺激，F(xiàn)′代表兩根標準刺激中的一根。R代表與雙眼軸垂直相交的至F的距離。δ代表在F與F′間垂直相交的距離差。θ2代表左眼視線至兩個對象的視角，θ1代表右眼視線至兩個對象的視角。由此可知，θ2—θ1即為視角差，即相應于兩

6、眼對兩個對象的視線。θ2—θ1在理想情況下是以角單位表示的兩個對象間的網(wǎng)膜上距離的標尺。在弧度計算時，若計算到弧秒就應該乘上206265這一轉換系數(shù)。公式為：視差角η=206265aX/[D(D+X)]（單位：弧秒）a：目間距65mmD：觀察距離。本實驗為2000mm（被試與儀器標尺零點距離，非觀察窗口距離）X：視差距離，即判斷誤差（平均數(shù)）3???????方法：??3.3實驗誤差：變異刺激在標準刺激的前或后，即離被試近或或的順序與起始點隨機化。被試在眼睛疲勞時進行休息，消除疲勞誤差。可推論，在單眼的深度知覺上，被試間無顯著性差異，3.2中的疑問

7、出現(xiàn)在雙眼視角差上。根據(jù)公式計算可得η甲=1.122667弧度秒，η乙=30.396499弧度秒。被試乙的雙眼視角差較差。分析原因，此實驗中，被試乙單眼實驗由右眼完成，右眼視力正常，左眼有近視，在雙眼實驗時，左眼看不清實驗儀器的立柱，可能導致雙眼的深度知覺與單眼深度知覺相似甚至更差。3.4?深度知覺測試儀基本上除了雙眼視差，即網(wǎng)膜上造成的差異是深度知覺的明顯的線索外，排除了其他深度知覺的線索，但在實驗環(huán)境不同時，還是可能有其它線索的存在。明暗度。對于三根立柱的明暗度無法很好控制，在一定程度上可能造成猜測誤差，但影響不會很大。被試坐的位置如果不是正

8、對觀察窗口，會發(fā)現(xiàn)變異刺激與左右標準刺激的橫向距離會有些差異，當前后深度距離越小，其差異值也隨之減小，在固定座位時，需要被試自己陳述并調