深度知觉实验报告

深度知觉实验报告

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一、引言

人类视觉系统是一个功能完善的高级信息处理系统。外部世界的视觉信息，通过眼睛光学系统成象于视网膜，由网膜将随空间与时间明暗变化的光流分布转换成生物电信号，经过多输入的视觉神经网络的并行加工，实时地抽取目标的空间形状，颜色及运动信息，最终产生各种视知觉。但是人眼还有一个特殊功能就是有深度知觉。

深度知觉是人对物体远近的知觉。人眼能够在只有上下、左右的二维光学映象的基础上看出物体的深度, 这主要是双眼视差和单眼线索的作用,单眼线索包括遮挡、线条透视、空气透视、明暗和阴影、运动极差、结构极差等。双眼线索有水晶体的调节和双眼视轴的辐合等。但研究表明在缺乏其它客观线索估计对象距离的时候更主要的是双眼视差。

本实验主要运用黑姆赫兹的三针实验并通过SPSS软件对数据进行分析。主要进行单双眼的不同控制条件下被试者的深度知觉的差异，通过判断不同条件下被试者的深度知觉阈限来得出深度知觉的差异。

本实验提出的假设是：在单双眼的不同控制条件下被试的深度知觉有显著差异。

二、实验目的

通过实验以及SPSS软件分析，得出单双眼不同条件控制下被试者的深度知觉是否有差异。

三、实验方法

3.1 被试

1名被试，年龄20岁左右,无视觉障碍。

3.2 仪器

名称：EP503A深度知觉测试仪

组成：结构图如下

比较刺激是左边竖着的小木棍，标准刺激是轨道旁边竖着的两根小木棍，移动比较刺激，使之与标准刺激三点成一直线，在实验过程中，可测出被试者视觉在深度上的差异特性。

3.3 实验方法

1、被测试者坐于离标准刺激2m处，使双目或单目与观察窗成水平位置，可观察比较刺激的前后移动。

2、主试者接通电源，打开照明灯。此时比较刺激自动离开标准刺激最远处停下。若测试过程中，电源开关始终处于开启状态，则主试者可按一下复位键亦可使比较刺激处于初始位置，即停于离标准刺激最远处。

3、由被试者操作遥控键，使比较刺激与标准刺激三点成一直线。

4、主试者从标尺读数中观察被测试者的测定误差。

四、实验结果

1．实验结果的原始记录数据

（1）表一原始数据单位（厘米）

2.对原始实验数据的处理。

计算表示深度阈限的视差角。公式为：

视差角=206265×b△D/[D(D+△D] (单位：弧秒）

其中b为目间距65mm D为观察距离 2000mm

△D为视差距离，即判断误差（绝对值平均数），单位㎜

将测定的数据(表一)，计算判断误差，得到的数据如下，单位（厘米）表二

（1）在双眼观察情况下的视角差

根据表二数据，可以算出△D=1.42厘米，即视差距离为14.2 又已知b为目间距=65mm D为观察距离=2000mm，代入公式视差角=206265×b△D/[D(D+△D]可得，视差角

=206265×65×14.2/[2000(2000+14.2）]=47.26

五、实验分析

1.1 分析工具。

我们使用的分析工具是SPSS软件。

1.2 分析策略。

（1）检验单双眼时候深度知觉是否有差异：把表二中双眼情况下的判断误差值看做第一组，把单眼情况下的判断误差看成第二组，再用SPSS软件对两组数据进行独立样本T检验，看P值，若P< 0.05，则说明有显著性差异。

1.3 分析结果。

（1）检验单双眼是否有差异。

经过独立样本T检验，得到结果如下：

T-TEST GROUPS=group(1 2)

/MISSING=ANALYSIS

/VARIABLES=danshuangyan

/CRITERIA=CI(.9500).

T-Test

[DataSet0]

从表中可以看出，P值等于0.014，小于显著性水平0.05，拒绝方差相等的假设，可以认为单双眼时被试者判断误差的方差有显著性差异，再看方差不相等时的T值，即第二行的T值，T=-5.088，T的相伴概率为0.000，小于显著性水平0.05，拒绝T检验的零假设，即单双眼时被试者的判断误差均值存在显著性差异，另外T值为负，表示前面一组样本的均值低于后面一组的均值，即单眼时候，被试者判断的准确程度比双眼的时候要低。

六、实验结论

综上所述，可得出结论如下：

1.在双眼观察情况下的视角差为47.26，可知双眼的深度阈限为47.26

2.在单双眼的不同控制条件下被试的深度知觉有显著差异，并且双眼情况下的判断准确性比单眼情况下高。

七、对可能影响实验效果的分析

(1)数据虚假，即数据不真实。本实验的数据来源是定时记时计数器的记录。在仪器良好的

状态下所得的数据是准确。但若主试在记录数据时，由于粗心产生填错的现象，则会影响实验的准确性。

(2)被试者的个体视力差异，若被试者实验的时候是出于眼睛过度疲劳的状态，也会影响实

验数据的准确性。

(3)实验仪器突然损坏或电源没电。由于实验前已经检查设备，因而这种情况很少出现。

八、实验过程中所遇的困难分析

被试实验时可能遇到的困难有：测试过程中，刚从双眼换到单眼的时候，一下子有点不适应，导致单眼的前几次测试结果不太能反映真实的情况。

九、实验讨论

(1)本实验的自变量是什么？为什么在实验前要对所用的自变量提出操作上的定义？

实验中的自变量是单双眼，因为，很多时候，实验者无法从实验目的直接得到合适的变量，因为直接得来的自变量往往不够明确，在实验中对它进行量化的操作是件难事。如果不对它进行更明确的定义，那么不但这个实验本身难以进行，而且这个实验的结果与其他研究者的实验结果也难以比较，因为不同的研究者对变量的概念的理解可能是不同的。

解决这一问题的办法是采用明确，同意，可以量化的属于队自变量进行严格的规定，这就是对自变量下操作定义的过程。操作定义明确了自变量的内涵，同时也往往只出了自变量操纵的方法。

(2)本实验的因变量是什么？它的作用是什么？

实验的因变量是判断误差，通过分析判断误差，我们可以得出在单双眼不同情况下被试者的深度知觉有无显著性差异。

(3)单双眼的不同情况下数据的稳定程度以及影响因素。

从结果中我们发现单眼和双眼之间差异极其显著，前人的研究发现人类的深度知觉线索主要有单眼线索和双眼线索。单眼线索包括遮挡、线条透视、空气透视、明暗和阴影、运动极差、结构极差等。双眼线索有水晶体的调节和双眼视轴的辐合等。此次试验中，所用的EP503 深度知觉测试仪内部设计使被试无法利用遮挡，线条透视，空气透视，明暗和阴影，运动极差，结构极差因此被试无法有效地判断三根棒是否在同一平面。我们在实验过程中发现单眼实验时被试明显比较焦虑。而双眼实验时被时可以利用双眼视轴的辐合来确定棒是否在同一平面，因此得出的数据相对比较稳定，变化幅度也相对较小。

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