视空间知觉

关注

转载最新推荐文章于 2026-09-21 06:37:52 发布 1.6k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

手绘VS码绘——动态篇（视觉错觉）前言在介绍这次的实验前，先让我们看看一组图片：相信大家看完这组图片已经有点难受的想点一下右上角的X了，其实不止你们，我在写这篇文章的时候也想关掉它…… 接下来我就按照正常的介绍流程告诉大家，这些图片产生的效果叫“视觉错觉”哟（有点做作，阅读详情

在视空间知觉的问题上，心理学家一直在探索下面两个问题：（1）我们的视网膜是二维的，同时我们又没有“距离感受器”，那么在二维空间的视网膜上如何形成三维的视觉，我们又通过哪些线索来把握客体与客体、客体与主体之间在位置、方向、距离上的各种空间关系呢？（2）如果说视空间知觉的获得是由于双眼协调并用的结果，那么为什么在很多时候使用单眼仍然可以获得准确的空间知觉？根据已有资料，空间知觉需要依靠许多客观条件和机体内部条件或线索（cues）并综合有机体的已有视觉经验而达到。有时我们甚至无法意识到这些线索的作用。概括起来，视空间知觉的线索包括单眼线索和双眼线索。单眼线索主要强调视觉刺激本身的特点，双眼线索则强调双眼的协调活动所产生的反馈信息的作用。

（一）单眼线索

单凭一只眼睛即可利用单眼线索（monocular cue）而相当好地感知深度，艺术家们特别擅长利用单眼线索制造作品中的深度等空间关系。单眼线索很多，其中主要的有如下几种。

（1）对象的相对大小（relative size）。对象的相对大小是距离知觉的线索之一。如图7－10a所示，小圆点好像离我们远些，大圆点好像离我们近些。对于熟悉物体的判断则有所不同，高矮不同的两个熟人，如果现在你看到那个本来矮小的人显得高大些，而那个本来高大的人看起来矮小些，那么，你便会觉察到前者离你近些，后者则离你远些。

（2）遮挡（occlusion）。如果一个物体被另一个物体遮挡，遮挡物看起来近些，而被遮挡物则觉得远些。物体的遮挡是距离知觉的一个线索（见图7－10b）。如果没有物体遮挡，远处物体的距离就难以判断。例如，高空的飞机倘若不与云重叠，就很难看出飞机和云的相对高度。

（3）质地梯度（texture gradient）。视野中物体在视网膜上的投影大小及投影密度上的递增和递减，称为质地梯度。当你站在一条砖块铺的路上向远处观察，你就会看到越远的砖块越显得小，即远处部分每一单位面积砖块的数量在网膜上的像较多。图7－10c中的两个图形，上部质地密度较大，下部质地单元较少，于是产生了向远方伸延的距离知觉。

a　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　b

c d

e f

图7－10深度知觉的几种重要线索

（4）明亮和阴影(light and shadow)。我们生活在一个光和阴影的世界里。它帮助我们感知体积、强度、质感和形状。黑暗、阴影仿佛后退，离我们远些；明亮和高光部分显得突出，离我们近些（见图7－10d）。在绘画艺术中，运用明暗色调，把远的部分画得灰暗些，把近的部分画得色调鲜明些，以造成远近的立体感。

（5）线条透视(linear perspective)。同样大小的物体，离我们近，在视角上所占的比例大，视像也大；离我们远，在视角上所占的比例小，视像也小。平行线，如火车轨道，会在远处汇聚。汇聚线越多，知觉的距离越远（见图7－10e）。

（6）空气透视（atmosphere perspective）。由于空气的散射，当我们观看远处物体时都会感受到：能看到的细节就越少；物体的边缘越来越不清楚，越来越模糊；物体的颜色变淡，变得苍白，变得灰蒙蒙的。远处物体在细节、形状和色彩上的这些衰变现象，称为空气透视。当然，空气透视和天气的好坏很有关系。天高气爽，空气透明度大，看到的物体就觉得近些；阴雾沉沉或风沙弥漫，空气透明度小，看到的物体就觉得远些。如图7－10f所绘的“布里斯托尔的宽码头”，其中不仅利用了空气透视原理，还综合运用了质地梯度、遮挡、线条透视及相对大小和相对高度等线索。

（7）运动视差(motion parallax)。头只要稍微一转动，物体与视野的关系就变了。这种由于头和身体的活动所引起的视网膜物像上物体关系的变化，称为运动视差。当我们运动时，原来静止的物体看上去也在运动。坐过火车的人有这样的经验：在火车上注视窗外的一个物体，如一座房子，那么，比房子近的物体向后运动，物体越近，运动得越快，而注视点远处的物体则和你同时运动，物体越远，运动速度越慢。

（8）眼睛的调节。人在看东西的时候，为了使视网膜获得清晰的物像，水晶体的曲率就要发生变化：看近物时，水晶体较凸起；看远物时，水晶体比较扁平。这种变化是由睫状肌进行调节的。睫状肌在调节时产生的动觉，给大脑提供了物体远近的信息。不过，调节作用只在几米的范围内有效，且分辨力较差。

（二）双眼线索

利用双眼线索（binocular cue）是深度和距离知觉的主要途径，其效果要比利用其他线索精细准确得多。双眼线索主要包括视轴辐合和双眼视差。

（1）视轴辐合或双眼会聚（binocular convergence）。看远物时，两眼视线近似于平行；看近物时，双眼视线会向正中聚合以对准物体。眼睛肌肉在控制视线辐合时所产生的动觉，会给大脑提供物体远近的线索。不过，辐合作用所提供的距离线索只在几十米的范围内起作用。物体太远，视线趋于平行，已不能提供有效的辐合信息。

（2）双眼视差（binocular disparity）。人的两只眼睛相距约65毫米。当我们看立体物的时候，两眼从不同的角度看这一物体，视线便有点儿差别。尝试一下将手指放在离鼻尖较近的位置，分别用两只单眼观看，会发现手指位置发生了明显的移动。观察物体时两眼视网膜上的物像差异就是双眼视差。双眼视差在深度知觉中起着至关重要而又不为人所觉察的作用，由双眼视差来判断深度的过程即立体视觉（stereopsis）（见Anderson & Nakayama，1994）。利用这一原理，人们可借助计算机制图或特制的实体镜（stereoscopes）观察三维实体图。图7－11a示意了双眼视差与深度知觉形成的原理。图7－11b是一个简单的立体图对，你可以尝试在放松状态下让视轴发散平行，仿佛在看一个远处的物体而一直保持对图形的注视。这时就能看到仿佛浮在背景圆圈上面的立体图。图7－11c是基于同样的原理用计算机编排的随机斑块立体图。如果幸运，你会看见一个心形悬浮在背景之上。立体视觉的研究表明，在排除了其他所有深度线索的条件下，一组完全无意义的视觉刺激，只要具备视差条件，即能产生深度知觉。这在一定程度上验证了吉布森的直接知觉理论，并在艺术创作和计算机视觉领域得到广泛的应用。