30、线索整合中的先验知识与学习

线索整合中的先验知识与学习

视觉感知每天都要成功克服一个基本问题：落在视网膜上的图像是二维的，而我们所交互的世界是三维的。接下来，我们将探讨如何利用先验知识来解决这一问题，以及先验知识在视觉感知中的作用。

1. 三维视觉感知中的单眼深度线索

视觉系统可以通过多种线索来感知三维世界，其中单眼深度线索是在只有一只眼睛观察时也能提供深度信息的线索，但这些线索往往需要先验知识才能发挥作用。
- 从视网膜图像大小推断距离 ：物体在视网膜上的成像大小是一个单眼深度线索。通常，离观察者近的物体在视网膜上的投影比远的物体大。然而，仅靠视网膜图像大小很难准确估计物体的距离和真实大小。例如，一只在你上方10米飞行的鸟和一架在更高处飞行的飞机，它们在视网膜上的成像大小可能相同。为了从视网膜图像大小推断距离，我们需要对物体的真实大小有先验知识或假设。如果没有这些先验信息，我们的感知系统可能会做出错误的判断，比如把中等高度飞行的气象气球误认为是高空飞行的巨型不明飞行物。
- 从阴影推断形状 ：阴影也是一个需要先验知识的单眼深度线索。当我们看到图9.3A时，大多数人会将其视为一个凸起，尽管实际上它只是一个亮度从左上角的白色逐渐变为右下角的黑色的圆形区域。我们之所以会感知到凸起，是因为我们学会了将阴影作为物体形状的线索。实际上，一个均匀涂漆的哑光表面上，从左上方照射的光线照射下的凸起看起来就像图9.3A。但需要注意的是，并不是任何光照条件下的凸起都会呈现这样的效果。如果将书倒过来，大多数观察者会发现它看起来像一个凹陷。这是因为我们通常假设物体是从左上方被照亮的，这种先验假设消除了刺激的歧义。如果没有这种假设，阴影就不能作为一个可靠的形