深度知觉实验报告.docx
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深度知觉实验报告
深度知觉实验报告
单眼线索、双眼线索对深度知觉准确性的影响
摘要
本实验使用EP503深度知觉测试仪，对六名华东师范大学心理系09级本科生（三男三女）进行了单双眼深度知觉准确性的测试。
目的在于探讨双眼和单眼（优势眼）在辨别深度中的差异；学习使用深度知觉测试仪测量深度知觉阈限的视差角；以及性别差异对于单双眼深度知觉准确性的影响。
数据使用spss相关分析得到结论：
单双眼深度知觉辨别能力存在显著差异，双眼深度知觉准确性明显高于单眼；性别差异对于深度知觉的影响不明显。
关键词深度知觉单眼线索双眼线索双眼视差角
1引言
深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉。
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）双眼视觉线索（binocularcues）的双眼视差（binoculardisparity）。
当人看远近不同的平面物体时，由于两眼相距约65mm，两眼视像便不完全落到对应部位，这时左眼看物体的左边多些，右眼看物体的右边多些，它都偏向鼻侧。
这样，不再同一平面上的物体在两眼视网膜上的成像就有了差异，这一差异便成为双眼视差。
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。
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。
此实验是由黑姆兹设计的。
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。
黑姆兹的实验证明像差阈限小于60角度秒。
（2）霍瓦――多尔曼深度实验。
1919年由霍瓦设计的深度知觉测量仪，代替三针实验。
本实验正是采用这种方法。
深度知觉阈限是用双眼视角差来表示的。
用
节到他认为三根立柱在同一平面上为止（可来回调）。
主试记录误差（取绝对值）。
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（可移动立柱）在前，由近向远调整；有10次是变异刺激在后，由远向近调整，顺序及起始点随机安排，求出10次的平均结果。
2.3.4按照上述程序，再做单眼视觉实验20次，并求出平均结果。
2.3.5主试仔细记录实验结果。
换被试继续实验。
3结果
3.1各被试在双眼观察情况下，表示深度阈限的视差角（单位：
弧秒）
被试
1
2
3
4
5
6
视差角
14.382
14.215
68.35
5.861
3.367
2.542
3.2单、双眼深度知觉能力差异显著性的检验
Correlations
双眼线索
单眼线索
Kendall'stau_b
双眼线索
CorrelationCoefficient
1.000
.733*
Sig.（2-tailed）
.
.039
N
6
6
单眼线索
CorrelationCoefficient
.733*
1.000
Sig.（2-tailed）
.039
.
N
6
6
Spearman'srho
双眼线索
CorrelationCoefficient
1.000
.886*
Sig.（2-tailed）
.
.019
N
6
6
单眼线索
CorrelationCoefficient
.886*
1.000
Sig.（2-tailed）
.019
.
N
6
6
*.Correlationissignificantatthe0.05level（2-tailed）.
3.3性别差异对单、双眼深度知觉准确性的影响
3.3.1
Correlations
男单眼
女单眼
Kendall'stau_b
男单眼
CorrelationCoefficient
1.000
-.333
Sig.（2-tailed）
.
.602
N
3
3
女单眼
CorrelationCoefficient
-.333
1.000
Sig.（2-tailed）
.602
.
N
3
3
Spearman'srho
男单眼
CorrelationCoefficient
1.000
-.500
Sig.（2-tailed）
.
.667
N
3
3
女单眼
CorrelationCoefficient
-.500
1.000
Sig.（2-tailed）
.667
.
N
3
3
3.3.2
Correlations
男双眼
女双眼
Kendall'stau_b
男双眼
CorrelationCoefficient
1.000
-.333
Sig.（2-tailed）
.
.602
N
3
3
女双眼
CorrelationCoefficient
-.333
1.000
Sig.（2-tailed）
.602
.
N
3
3
Spearman'srho
男双眼
CorrelationCoefficient
1.000
-.500
Sig.（2-tailed）
.
.667
N
3
3
女双眼
CorrelationCoefficient
-.500
1.000
Sig.（2-tailed）
.667
.
N
3
3
4讨论
4.1单双眼深度知觉准确性的差异及其原因分析
由表3.2，使用了六名被试，男女比例为3：
3，分别输入每个人单、双眼深度知觉误差的平均值，变量一为单眼（优势眼）深度知觉误差，变量二为双眼深度知觉误差，使用spss相关性检验，得肯德尔相关=0.733（显著程度0.05p=0.039）斯皮尔曼相关=-.886（显著程度0.05p=0.019皆为双侧检验）即单双眼深度知觉辨别能力差异显著，双眼深度知觉准确性明显高于单眼。
符合原假设。
双眼视差是深度知觉的主要线索。
当人注视一个平面物体时，它的每一点都落在两眼视网膜的对应点上,视象互相吻合，如将两眼视网膜重合起来,两个视象的位置是互相重合的,这时人就会知觉到一个平面的物体。
当人看一个立体物体时，两眼视象便不完全落到对应部位。
因为两眼之间有60～65毫米的目间距，所以左眼看物体的左边多些，右眼看物体的右边多些，两个视网膜象不完全重合，它们都偏向鼻侧，这样,立体的客体在两眼视网膜上的呈象就有了差异，这个差异就叫双眼视差。
两眼的不对应的视觉刺激转变为神经兴奋，传到大脑便形成深度知觉。
所以利用双眼线索是深度和距离知觉的主要途径，其效果要比利用单眼线索精细准确得多
4.2性别差异对单、双眼深度知觉准确性的影响
4.2.1由表3.3.1，使用了六名被试，男女比例为3：
3，分别输入每个人单眼深度知觉误差的平均值，变量一为男性，变量二为女性，使用spss相关性检验，得肯德尔相关=-.733（显著程度0.05p=0.602）斯皮尔曼相关=-.500。
（显著程度0.05p=0.667皆为双侧检验）即性别差异对单眼深度知觉准确性影响不显著。
4.2.2由表3.3.2，使用了六名被试，男女比例为3：
3，分别输入每个人双眼深度知觉误差的平均值，变量一为男性，变量二为女性，使用spss相关性检验，得肯德尔相关=-.733（显著程度0.05p=0.602）斯皮尔曼相关=-.500。
（显著程度0.05p=0.667皆为双侧检验）即性别差异对双眼深度知觉准确性影响不显著。
符合原假设。
4.3深度知觉的机制分析
当人注视一个平面物体时，它的每一点都落在两眼视网膜的对应点上,视象互相吻合，如将两眼视网膜重合起来,两个视象的位置是互相重合的,这时人就会知觉到一个平面的物体。
当人看一个立体物体时，两眼视象便不完全落到对应部位。
因为两眼之间有60～65毫米的目间距，所以左眼看物体的左边多些，右眼看物体的右边多些，两个视网膜象不完全重合，它们都偏向鼻侧，这样,立体的客体在两眼视网膜上的呈象就有了差异，这个差异就叫双眼视差。
两眼的不对应的视觉刺激转变为神经兴奋，传到大脑便形成深度知觉。
4.4单眼分辨远近的机制
单眼视觉线索有：
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。
利用这些条件，单眼也能分辨远近，但是准确性明显低于双眼。
4.5深度知觉测试仪有待改进之处
4.5.1配套设备建议增加一个医用测视力汤勺，由于测量单眼时，被试多采取用自己的手捂住一只眼睛，或单眼闭上等方法，不排除有被试为了更准确数值而违规的行为，降低了实验的信度。
4.5.2设备本身建议使用数码读数法，降低调节时的机器噪声。
人工读数存在错误和不精确等现象。
在调节远近时，机器发出的声音较大，且只有一个遥控器，反复在主，被试间传递使用，导致被试能够通过记忆主试调节铁杆的时间推断远近，达不到测量视觉深度知觉的目的。
4.6深度知觉研究实际应用价值的实例
在临床，些儿童生来有深度知觉方面的缺陷，比如间歇性外斜视儿童患者，其近距离立体视良好,中、远距离立体视不良，及早手术后会有较大改善，分别检查不同距离的立体视就是考察的重要指标。
在许多需要较高视觉注意力的职业中，如汽车司机的视深度知觉与安全行车状况呈显著正相关；深度知觉对于挑选海员具有很好的鉴别力；部队人员立体视功要求状良好，所以入伍时进行立体视觉检查,对保证部队兵员质量非常必要。
在计算机中的应用已经很普遍，如人工智能，3d界面等。
5结论
单双眼深度知觉辨别能力存在显著差异，双眼深度知觉准确性明显高于单眼。
且性别差异对于深度知觉的影响不明显。
6参考文献
1.杨志良.实验心理学.杭州：
浙江教育出版社，1998，452—453
2.章海军，石青云.人眼深度运动知觉的研究.心理学报，1992，24（3）：
240-246
3.王胜平，李安.深度知觉教学实验研究——单眼和双眼在辨别深度中的差异.杭州师范学院学报（社会科学版），1999，（3）：
74-76
4.郭静秋等.儿童立体视的成熟期及几种检查法的比较.北京医科大学学报,1993;25:
24-25
5.张建东等.汽车司机视深度知觉研究.中国心理卫生杂志，1995.9（3）：
132-133
6.钱曾波等.计算机立体视觉研究的进展.测绘学院学报,2001,18（4）:
267-272
7.余浩等.海员的深度知觉研究.中华航海医学与高气压医学杂志,2006,13
（1）:
15-17
7附录
双眼观察
单眼观察
远-近
近-远
远-近
近-远
1
4.5
1.5
4.5
5.5
2
0
1
4
24.5
3
0.5
0
10
10
4
5.5
1.5
20.5
11.5
5
0.5
0
21.5
6.5
6
0.5
1
1
8.5
7
1.5
2.5
2
10.5
8
4.5
1
2.5
10
9
2
1
6.5
18
10
2
4
1
12
平均数
2.15
1.35
7.35
11.7
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