基于最新视觉理论对月亮错觉现象的说明下.docx

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基于最新视觉理论对月亮错觉现象的说明下

基于最新视觉理论对月亮错觉现象的说明（下）

例2，如图7所示，ABCD是脚下路面，O眼是眼位置，OA与地面距离为，ABCD

各边情形与例1中各边长度完全相同：

AB=，AD=BC=，FG=AN。

图7视线/观看平面成必然角度时物体知觉距离的取得方式示用意

图7中，OA=，AB=，OB=OA2OB22m，

∠OCM=1/2∠BOC,那么依照空间线面视知规那么MC为视轴OB的视觉平行线，OM视觉长度等于BC视觉长度；∠ONM=1/2∠AON，MN为OA视觉平行线，OM视觉长度等于AN视觉长度，那么BC视觉长度等于AN视觉长度。

OM能够用下面关系式计算求得：

AN和FG能够通过下面关系式求得

当咱们将AD作为衡量远处线面视觉大小的标准参照时，AD线上的AN视觉长度等于因此，眼高为30cm时，长路面的视觉距离为，路面视觉距离与实际距离

的比值为=≈。

比较例1和例2的情形，咱们会发觉完全相同的一块长方形观看平面，在视线与观看平面重合情形下和视线与观看平面成必然角度情形下，平面的视觉长度是不一样的：

视线成一定角度观看平面时的平面视觉长度，要比视线/平面重合时的平面视觉长度大倍左右

（=）。

那个数据比例和实验测得的地平线上太阳视觉直径和中午头顶天空太阳视觉直径之比差不多，实验观看到的地平线周围月亮视觉直径大约为头顶天空中月亮视觉直径的～2倍之间。

一样来讲，咱们站在地面上眼与地面距离确信会例2中的30cm大许多，如此，远处路面的视觉距离与路面实际距离的不同会更小，地平线上天空视觉距离与头顶天空视觉距离的比值就会比更大一些。

天空视觉距离的取得方式和计算方式

天空看起来成圆弧形状，大视野角度的天空弧面积是由天空视觉距离和天空视角联合计

算取得的。

例如，假设天空视觉距离为2000米，那么2度角天空弧面积为2×2000×2л/360=，即，当天空视觉距离在2000米左右时，2度视角天空面积应该在左右。

可是，微分弧天空面积，却不是天空微分视角和天空视觉距离联合计算所得。

天空视觉极限分辨视角为60″左右，依照适才的计算方式，假设天空视觉距离为2000m，那么60″天空视觉面积为1×2000×2л/360×60=,约为580cm。

天上小颗星星的视角差不多等于天空视觉极限分辨视角，可是天空上星星的视觉直径可能在5～10mm大小，这与咱们依照天空视觉距离和极限分辨视角计算出来的微视角天空面积（580cm）相较，差了100倍以上，可见，微视角天空面积不是依照天空视距和天空视角联合计算取得的，天上的星星和太阳月亮

大小，都不是依照星月视距和视角联合计算取得的。

前面的讨论让咱们了解到，路面视觉距离的取得，是依照远近路面相对视觉宽度大小计算取得的，也确实是说路面变窄的程度决定了路面视觉距离的远近。

一样，天空视觉距离的获得，也是依照固定大小的物体随视距增加而变小的性质取得的。

视觉上在利用物体视觉面积随距离增加而变小的性质取得天空距离视觉大小时，所选择的空间物体直径面积大小就会对天空视觉距离大小产生阻碍：

若是将天空视觉距离的形成以为是较大长度面积躯体周围空间向远处移动到极限可辨视角时形成的，天空视觉距离就会显得比较远一些，若是将天空视觉距离的形成以为是较小长度面积躯体周围空间向远处移动到极限视觉可辨视角时形成的，天空视觉距离就会显得比较近一些。

物体随视距增加而变小的进程可分为以下几个时期：

一、当物体所成视角大于某个临界角度时，物体随视距增加而变小的速度会小于视距增加的速度，具体表现为物体视觉面积尽管会随视距增加而变小，但单位视角的空间形象转换率却是随视距增加而变大。

这造成了人类视觉中的空间世界与摄像机底片上成像的区别，同一视角空间视觉面积老是随视距增加而扩大，而任何距离上的同视角空间在摄像机底片上的图像是相同大小的。

二、单位视角空间形象转换率不可能随视距增加而无穷变大，当物体移动到某个临界视角时，视角空间形象转换率会达到最大值。

当物体移动到最大形象转换率临界视角后继续象远处移动时，单位视角空间形象转换率再也不随视距增加而变大，而是与临界视角空间形象转换率相同。

因此，当物体移动到视角小于某临界视角以下时，物体视觉距离的增加与视角的缩小程度成正比例关系。

物体视角在临界视角以上范围内，造成物体所成视角空间形象转换率随视距增加而变大的缘故，是空间线面视知规那么发生作用的结果，咱们能够依照空间线面视知规那么计算出物体相对视觉大小和物体视觉距离远近（参见上节）。

可是，不是无穷小视角空间，空间线面视知规那么都能发生作用的，空间线面视知规那么有一个能够发生作用的最小临界视角，咱们称之为空间线面视知规那么最小作用视角。

当物体向远移动到空间线面视知规那么最小作用视角处时，视角的空间形象转换率达到最大值。

物体继续向远移动到物体所成视角小于视知规那么最小作用视角时，物体所成视角的视角――空间形象转换率，仍等于视知规那么最小作用视角的视角――空间形象转换率。

太阳和星星距离都能够被明白得为固定直径面积的空间向远处移动形成的，太阳和星星所成视角的视角――空间形象转换率应该是相等的，都等于视知规那么最小作用视角的视角――空间形象转换率。

事实上正是如此：

例如，某个人观看到头顶天空中太阳视觉直径大约有22cm的圆盘直径大小，星星有5～7mm直径的黄豆粒大小，咱们明白太阳视角为36′左右，星星视角为最低分辨率视角1′左右，那么太阳的视角――空间形象转换率为22cm/36′=6mm/′，星星的视角――空间形象转换率为5～7mm/′,可见，太阳和星星的视角――空间形象转换率确实是大体相等的，均等于视知规那么最小作用视角的视角――空间形象转换率。

这也说明太阳和星星视角――空间形象转换率有一个一起的起源：

源于视知规那么最小作用视角的视角空间形象转换率。

3、视知规那么最小作用视角最大空间形象转换率时的视觉距离和视知规那么最小作用视角是多少

咱们能够依照太阳和星星的视觉直径和视角大小，计算出视知规那么最小作用视角最大空间形象转换率时的视觉距离大小。

太阳和星星的视角空间形象转换率等于视知规那么最小作用视角的最大空间形象转换率，那么依照太阳和星星视觉直径和视角大小计算出来的距离确实是视知规那么最小作用视角最大空间形象转换率时的视觉距离。

例如，一个人观看到的中午太阳直径为22cm左右，太阳视角为36′，那么以此计算出来的视

觉距离为22×arctg36′=22×360×60/2л×36=2101cm=21m

即，关于一个头顶天空中太阳大小看起来为22cm直径的人来讲，视知规那么最小作用视角达到最大视角――空间形象转换率时的视觉距离为21m左右。

4、视知规那么最小作用视角是多少由于咱们是依照固定长度物体随视距增加而变小的情形判定距离视觉的远近，而物体移

动到视知规那么最小作用视角后继续向远处移动时，物体视角的转变和物体距离的增加成反比例。

因此，若是这人看到的头顶天空中太阳大致视觉距离为80m，设视知规那么最小作用视角

为а，某一固定长度面积的空间移动到视角为视知规那么最小作用视角а时，固定长度面积空间的视觉距离是21m；固定长度面积的空间继续移动到视角为太阳视角36′时，由于太阳视觉距离和视知规那么最小作用视角最大形象转换率时的视觉距离之比，等于最小作用视角和太阳视角之比，据上节讨论，视知规那么最小作用视角最大空间形象转换率时的视觉距离是21m，这人看到的中午太阳视觉距离为80m,那么а:

36=80:

21，视知规那么最小作用视角为а＝′左

右。

五、头顶天空和星星的视觉距离有多少明白了视知规那么最小作用视角和视知规那么最小作用视角达到最大空间形象转换率时的

视觉距离，咱们就能够够依照固定直径长度的物体移动到小于视知规那么最小作用视角时，物体视角缩小的速度与物体视觉距离增加的程度成反比例的距离判定方式，计算出星星或头顶天空的视觉距离远近。

视知规那么最小作用视角为′，最小作用视角最大形象转换率时的视觉距离为21m，星星或天空最小分辨视角为60″（1′）左右，假设星星或天空的视觉距离为R，那么21:

R=1:

，那么星星或天空视觉距离为R＝×21＝2879m左右。

即，头顶天空在视觉中看起来可能有2～3千米左右距离。

六、固定面积的空间直径是多少咱们将远处空间视觉距离的取得，明白得为由固面积空间的视觉直径随视距增加而变小的

程度决定。

可是，咱们选择的固定面积的空间直径有无一个大致确信的量值？

依照前面讨论，咱们明白，若是一个人视觉中头顶天空太阳视觉直径为22cm，那么这人仰望天空时，视角为′时的视角——空间形象转换率会达到最大值，太阳和为视角天空的视角――空间形象转换率与最大值的′空间形象转换率相同，均为22cm/36′。

明白了视知规那么最小作用视角的空间形象转换率，咱们就能够够计算出最小作用视角的空间直径是多少。

视知规那么最小作用视角的空间面积直径为：

′×22cm/36′=。

也确实是说，固定面积的空间移动到视角为′角度时，其视觉直径为，咱们只要把视觉直径换算成实际直径大小，确实是咱们所要求得的固定面积空间直径大小。

设固定长度的空间直径为L，固定长度空间达到最小作用视角时的距离为R，L在最小作用视角时的视觉大小为H，视轴中心在L的1/2处，H大小的取得是以视距为0的眼周空间为标准参照所取得，那么依照视觉计算公式

由于L视角为最小作用视角时的视觉大小为，那么H＝，L视觉长度的极

限大值为L的一半，那么L≤2H=；最小作用视角的视觉距离为21m，视觉距离会小于其实际距离R，那么R≥21cm。

咱们将L的最大值，和R的最小值21m代入上式

固定长度线面空间的实际距离R确信会大于21cm许多，因此，固定直径空间视角为视

知规那么最小作用视角′时，H＝，L＝2H＝2×＝167cm。

167cm差不多等于一个人身高或一个人双臂延展宽度，这说明咱们是以躯体触觉可及的最大直径范围，作为实现视角天空最大形象转换率时的标准参照。

当等于身高左右的面积空间向远处移动到最低分辨视角时所实现的视觉距离，确实是天空的视觉距离。

咱们不必然必然以身高或触觉可及范围，作为实现太阳或天空视觉距离的标准参照。

我们能够将天空和太阳视觉距离的形成，明白得为超过躯体触觉可及范围的更大面积空间向远处移动的结果。

咱们选择的近距离空间参照范围越大，实现的天空和太阳视觉距离就越大。

比如咱们将太阳视觉距离的形成，明白得为5m直径范围的眼前空间向远处移动到36′太阳视角时所形成的，那么5m直径移动到视角为36′时的实际距离为5×arctg36′=477m，仰视时太阳的视觉距离大约为实际距离的一半左右，那么当咱们以5m直径的近处空间作为获取太阳视距距离的标准参照时，太阳的视觉距离为250m左右。

视觉上能够看到比5m范围更大的近距离参照范围，如此，其实太阳视觉直径和太阳视觉距离大小是有专门大的不确信性的，而不单单是一个固定的大小和距离。

物体知觉大小的恒常性和铁轨错觉

（一）物体知觉大小的恒常性咱们衡量物体视知觉大小的判定依据，是以视觉触觉如何更能符合物体实际大小为原

那么。

拿在手里的同一个物体放置在眼前较近距离和较远距离上时，咱们仍会确认物体是一样大小的。

任何触觉可及距离范围内的物体，由远处移动到近处或由近