文档介绍：第三节空间知觉和运动知觉
 
一、空间知觉
 
空间知觉(space perception)是三维知觉。我们知道,人眼的网膜是一个二维空间的表面,但是在这个二维空间的网膜上却能看出一个三维的视觉空间。也就是说,人眼能够在只有高和宽的二维空间视象的基础上看出深度。这是因为人在空间知觉中依靠许多客观条件和机体内部条件来判断物体的空间位置。这些条件称为线索(cues)。人在知觉对象的空间关系时,并不完全意识到这些主客观条件的作用。
据研究,先天失明的人,在经过医治复明的头几天内,是分不清形状、大小和远近的。可见,空间知觉不是生来就有的,而是后天学习的结果。
判断距离起作用的条件主要有三类:生理调节线索、单眼线索和双眼线索。生理调节线索也叫肌肉线索(muscle cues),包含眼睛的调节和双眼视轴辐合;单眼线索也叫物理线索(physical cues),包括大小、遮挡、线条透视、注射角、空气透视、光亮与阴影、纹理梯度和运动视差等;双眼线索主要是双眼视差。下面我们分别加以讨论。
 
(一)生理调节线索
 
生理调节线索(physiological modation cues)仅指纯生理上的调节线索,包括眼睛的调节和双眼视轴辐合。
(eyes modation)是指人们在观察物体时,眼睛的睫状肌(或毛状肌)(ciliary muscle)可以对水晶体进行调节,以保证网膜视象的清晰。看远物时水晶体较扁平,看近物时较凸起。这样,眼睛肌肉紧张度的变化所传递给大脑的信号就成为估计物体间距离的线索之一。但是眼睛的调节对深度知觉所起的作用并不大,一般,这种线索所提供的信息只限于距眼球10米范围内才是有效的。
彼得(Peter,1915)最早研究了眼睛的调节作用对深度知觉的影响,他给被试在不远的距离上呈现两个圆盘。圆盘的大小可以改变,从而使它对被试所形成的视角保持不变。他在实验中排除了其他深度线索。结果发现,当标准刺激物在130厘米处,比较刺激物在70厘米处时,被试才能判断后者比较近些,而当两个刺激物的相对距离小于此值时,被试便不能判断哪个在前,哪个在后。这一实验表明了眼睛的调节在空间距离知觉中的独立作用。
人们极少单独利用眼睛的调节作用来作为距离知觉的线索。一个良好的空间知觉一般都不自觉地同时利用了多种线索。
(binocularconvergence)。双眼视轴辐合也是由于眼肌的调节而产生的深度线索。双眼视觉所提供的深度知觉线索,主要包括双眼辐合和双眼视差。双眼辐合是指在两眼注视远物时视轴分散超于平行,辐合程度减小;注视近物时两眼视轴交叉,辐合程度增大。由于辐合的角度不同,提供了物体的深度线索。双眼视差是指双眼注视一点后,近于或远于此点的物体,将投射至两眼视网膜的非对称点而造成视差。因此,双眼辐合不同于双眼视差。当我们看一个物体时,为使物体的映象落在网膜感受性最高的区域里,以获得清晰的视象,视轴就必须完成一定的辐合运动。在看近距离物体时,眼球外部肌肉紧张度增加,两个眼球转向鼻侧,视轴趋于集中;看远距离物体时,眼球外部肌肉紧张度减少,视轴趋于平行。控制两眼视轴辐合的眼肌运动提供了关于距离的信号,但是,由视轴辐合而产生的距离线索只是在物体距离眼球约几十米以内才有效。观察距离更远的物体时,双眼视轴接近平行,对于距离的判断就不起作用了。
图8-31表明辐合角与注视物体之间距离的关系。P为注视的物体,L和R分别为左右眼的位置。假定二目间距为65毫米,当视轴向P点辐合时,左眼向内侧转动的角度为∠L,右眼向内侧转动的角度为∠R。两个角度之和就是整个辐合角的度数,等于∠C。若已知距离D,可求出∠C,或已知∠C,可求出距离D。
计算可用公式为∠C/2=。然而,若把目间距LR看作圆弧,则计算更为方便也较精确。这样,D为圆的半径,∠C=65/D(用弧长表示)。°或等于206,265秒,表8-2是几个常用的对应值。我们可得下列二种计算方式:
(1)已知D,求∠C
(2)已知∠C,求D
例如,当眼睛辐合12°时获得单一视像,则眼睛与物体的距离为:
 
(二)单眼线索
 
许多深度线索只需要一只眼睛就能感受到,刺激物所具的此类特征,称为单眼线索(monocular cues)。这些线索一般是空间视觉的物理条件,由于人的经验作用,这些物理条件也可以提供环境中物体的相对距离的信息。艺术家便常利用这些线索在二维平面上创造出能够表达深度经验的画幅。下面列举几种主要的单眼线索:
。两种或多种物体在同一平面上,就会产生遮挡(或重叠)(superposition)现象。