深度知觉实验报告.docx

1、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

2、索多种多样。主要有：1）单眼视觉线索：遮挡(superposition)，线条透视(linear perspective)，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(binocular cues)的双眼视差(binocular disparity)。当人看远近不同的平面物体时，由于两眼相距约65 mm，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

3、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

4、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123456视差角14.38214.21568.355.8613.3672.5423.2 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Kendalls tau_b双眼线索Correlation Coefficient1.000.733*Sig. (2-tailed).039N66单眼线索Correlation Coefficient.733*1.00

5、0Sig. (2-tailed).039.N66Spearmans rho双眼线索Correlation Coefficient1.000.886*Sig. (2-tailed).019N66单眼线索Correlation Coefficient.886*1.000Sig. (2-tailed).019.N66*. Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).3.3性别差异对单、双眼深度知觉准确性的影响3.3.1Correlations男单眼女单眼Kendalls tau_b男单眼Correlation Coefficient

6、1.000-.333Sig. (2-tailed).602N33女单眼Correlation Coefficient-.3331.000Sig. (2-tailed).602.N33Spearmans rho男单眼Correlation Coefficient1.000-.500Sig. (2-tailed).667N33女单眼Correlation Coefficient-.5001.000Sig. (2-tailed).667.N333.3.2Correlations男双眼女双眼Kendalls tau_b男双眼Correlation Coefficient1.000-.333Sig. (

7、2-tailed).602N33女双眼Correlation Coefficient-.3331.000Sig. (2-tailed).602.N33Spearmans rho男双眼Correlation Coefficient1.000-.500Sig. (2-tailed).667N33女双眼Correlation Coefficient-.5001.000Sig. (2-tailed).667.N334 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

8、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0.05 p=0.039） 斯皮尔曼相关=-.886（显著程度0.05 p=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6065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

9、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0.05 p=0.602） 斯皮尔曼相关=-.500。（显著程度0.05 p=0.667 皆为双侧检验）即性别差异对单眼深度知觉准确

10、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0.05 p=0.602） 斯皮尔曼相关=-.500。（显著程度0.05 p=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

11、。因为两眼之间有6065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(linear perspective)，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

12、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

13、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，1998，4524532.章海军，石青云.人眼深度运动知觉的研究.心理学报，1992，24（3）：240-2463.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

14、.杭州师范学院学报（社会科学版），1999，（3）：74-764.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,1 993;2 5:24-255. 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）：132-1336. 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):267-2727. 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):15-177 附录双眼观察单眼观察远-近近-远远-近近-远14.51.54.55.5201424.530.50101045.51.520.511.550.5021.56.560.5118.571.52.5210.584.512.5109216.5181024112平均数2.151.357.3511.7