深度知觉实验：测量单眼误差

一、目的及意义

深度知觉是指人的眼睛对物体三维空间远近距离的感知能力。当两眼注视于外界一点时，由于双眼观察角度不同而使两个视网膜的像之间产生差异称为双眼视差，在深度知觉中双眼视差所起的作用是相当重要的。人眼能够在上下左右二维光学映象的基础上看出物体的深度，主要是双眼视差和单元线索的作用。驾驶（飞机、火车、汽车）、精密加工等工作，对人的深度知觉要求较高。它广泛地应用于飞行员、炮手、运动员、汽车驾驶员以及其他与深度知觉有关的工作人员的测试和选拔。深度知觉是后天形成的，并具有条件反射的性质。

本实验的目的：

（1）通过实验测试人的深度知觉能力；

（2）验证双眼视差在深度知觉中的能力；

（3）学习测定深度知觉差异的简易方法。

二、实验原理

借助于水晶体的调节以及双眼的辐合所产生的动觉刺激和来自视网膜的视觉刺激之间形成的暂时联系，人们可以在一定范围内分辨物体的深度和远近。

三、实验仪器

采用BD—Ⅱ—104A型深度知觉仪（图3-23）。其结构如图3-24所示。该仪器的主要组成如下：

图3-23 深度知觉仪

图3-24 深度知觉仪结构

（1）七根垂直的竖棒，位于两侧固定的六根为标准刺激，位于中间可前后移动的一根为变异刺激。

（2）一台可驱动中间竖棒的电机。

（3）一个操作竖棒移动的手键，手键上有“前进”“后退”两个按键。

（4）仪器各部分均放在一个长方形的箱子内。在箱子前端有一个供被试用的观察窗。

（5）箱子的左侧有一个标尺，与可移动的竖棒相连接的指针随着竖棒的移动在标尺上做同步运动。

四、实验步骤

（1）接通电源，箱体顶部的荧光灯亮。要求被试坐在离观察窗2m处，眼睛平视观测窗口，使之只能看到三根竖棒的中部。实验时被试头部不能移动，可以用适当高度的物体支撑下巴。

（2）选择移动速度，选定一个位置的标准刺激。(www.xing528.com)

（3）主试将变异刺激置于前或后限位位置。

（4）被试手持控制变异刺激的手键，按动“前进”或“后退”按键，调节变异刺激的位置，直至认为变异刺激和两个标准刺激排成一条水平线时，松开按钮，变异刺激停止移动。

（5）主试从标尺上读出变异刺激和标准刺激的实际距离误差，就是被试深度知觉的误差。

（6）捂上一只眼睛，重复上述实验步骤，测量单眼的深度知觉误差。

五、实验数据记录

将实验结果记入表3-21。

表3-21 深度知觉实验数据记录

六、注意事项

（1）使用手键时，用拇指面轻按，不要过分用力按键，更不要用指甲按键。

（2）仪器不用时应切断电源。

（3）使用时不要同时按动“前进”与“后退”键。

（4）仪器应避免在潮湿与尘土多的地方存放和使用。

（5）如果电机转动正常而滑块移动有问题，可以打开机箱，调紧拉动绳子，并且导轨接触面用沾油的面纱轻轻擦洗上油。

（6）底板中央的较大螺丝是为了运输中固定滑块使用的，因此试验中不可拧下螺丝，也不可搬动和倒置本仪器。

七、思考题

（1）试分析一个单眼失明的人在生活中分辨远近有困难吗？为什么？谈谈自己在实验中的体会。

（2）查阅资料，说明立体电影的科学原理。

（3）通过实验试举一两个例子说明双眼视差原理在生活中的应用。

（4）深度知觉怎样应用于飞行员、运动员、汽车驾驶员等操作人员的测试和选拔？