(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:

  1. 遮挡 依靠物体的遮挡判断对象的前后关系完全取决于物理因素。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。当观察者运动时或对象在运动时,遮挡的改变使我们很容易判断物体的前后关系。物体的互相遮挡是单眼或双眼判断物体的前后关系的重要条件。如果一个物体部分地掩盖了另一个物体,那么前面的物体被知觉得近些。图图 8-32 遮挡(采自 Darley et al.,1988)8-32 表明了这种关系。

艾姆斯(Ames,1951)曾做了一个有趣的实验。这个实验首先给被试观看两张放在不同距离处的扑克牌, K 放在 5 英尺处, Q 放在 10 英尺处。两张牌的放置位置部分重叠,K 遮住了 Q 的一角。实验中控制其他距离线索。由于这种遮挡关系,被试能够正确判断两张牌的前后关系。第二步,再次呈现这两张牌,但把两张牌的位置互换,并且将 Q 的一角(先前被 K 遮掉的那只角)剪掉。结果被试会知觉到放在远处的 K 仍在 Q 的前面。

  1. 直线透视 直线透视(linear perspective)是指平面上的刺激物, 根据视角原理,近处的对象面积大,占的视角大,看起来较大;远处的对象占的视角小,看起来较小。透视原理在古代就已经被发现了,所以中世纪及后来文艺复兴时期的画家都利用这个原理在平面上表现出空间关系。德国著名画家达莱(Dürer,1525)最早提出了这个原理,他确定了客观对象和艺术创造力之间的数学透视关系。17 世纪画家杜布尔(Jean Dubreul)根据达莱的数学分析透视原理,用蚀刻画制成样板画,以此来教授他的学生。图 8-33 就是杜布尔的蚀刻画。

  2. 单眼运动视差 单眼运动视差(monocular movement parallax)是指视觉对象不动,而头部与眼睛移动时,所给出一种强有力的线索。这是由于三维空间的各物体分布在离观看者不同的距离上,头部运动确实地改变了网膜上的刺激模式,因为这些物体是相继地从不同角度被观看的。比如,如果头向左运动,较近的物体好像移位到右边,而较远的物体好像移位到较近的另一个的左边。在日常生活可以经常找到说明这种情况的例子。例如,你可手持圆珠笔置于一臂之远,并使这支圆珠笔和房间任何距离上的物体(例如, 一只吊灯)成一条直线。此时,闭上一只眼睛,虽然你明明知道圆珠笔是在近处,但看起来几乎并不如此。然而,仍闭上一只眼睛,沿着水平方向摇动你的头,哪怕是一次微笑的运动,就会产生明显的深度知觉效果。再如一团乱线,如用一个眼睛静止地去看的时候,不容易分辨出哪根在前哪根在后, 但是当我们头一动或者身体一动的时候,就能看出哪根在前哪根在后,提供深度线索。

因此,单眼运动视差,也就是观察者通过观察角度的变化,以达到从另外一个方向去观看视野中的一个物体。这种运动过程作为提高单眼空间知觉的条件,在电影中和医学中得到广泛利用。我们知道了在电影中缺乏双眼空间知觉的条件,所以拍摄景物常是在运动过程中进行的,如在汽车中拍摄路上的景物。在医疗事业中,有人发明利用运动的照相方法,如使病人慢慢地转动再进行 X 射线银屏记录。用这种方法可以使深度印象突显出来,从而更精确地判断出病变的位置。显然,没有差异的比较,是很难诊断的。

  1. 高度 对象在水平面上的高度也是深度知觉的线索。如果我们把同样大小的对象置于不同的水平面的高度上,高水平面上的看起来较远,低水平面上的看起来较近(参见图 8-34)。

  2. 纹理梯度 最早将纹理梯度列为深度线索的是心理学家吉布生。吉布生在《视知觉》一书中写道:“某个维度上某种东西的递增或递减称为纹理梯度”(Gibson,1950)。视野中对象重复而众多的成分,构成一种视觉表面纹理,距离愈远,纹理愈细愈密。如生活中常见的铺石、地毯图案、湖水或草原表面都呈一种纹理梯度(或纹路梯度)(texture gradient),在这些表面上,随着距离的增加都产生近处稀疏和远处密集的纹理梯度。如果一个人站在一条砖石路上向远处眺望,由于在网膜上的远外部分每一单位面积上的砖石映象的数量较多,故远处的砖石块越显得小,产生深度知觉。

由于物体和距离任何一种空间安排在不同的照明和纹理形状下,都会产生结构密度梯度(texture density gradients)(见图 8-35B),所以吉布生假定,重要的刺激变量是梯度,而不是视网膜上的刺激点和物体的线索。因此他指出,纹理梯度如网膜表象上的波长和明度一样,都是视觉系统能够作出反应的真实而适宜的刺激。在视网膜上的这些梯度一方面与客观的安排直接有关,另一方面又与相应的主观知觉有关。因此,吉布生假定,对当前环境及其他包含的物体的全方位的知觉,可能在对这种环境所包含的每一部分作出详细的分析之前就获得。正像图 8-35 所表明的那样,纹理梯度携带着:关于一个平面上的物体的大小和距离的信息(图 8-35C),关于两面所成夹角的信息(图 8-35E),甚至有关形状的知觉也可以据此加以解释。例如,在图 8-35F 中,由于图形的末端和前端具有相同数量和宽度的纹理单位, 所以就被觉察为一个“倾斜的长方形”。在图 8-35G 中,图形的顶端双底端具有较窄的结构单位,所以就被觉察为“正前方平面上的梯形”。

图 8-35 是一组图形,总的表明,纹理结构的梯度乃是判断空间轮廊的信息资源。吉布生指出,具有均匀的纹理梯度的平面(图 8-35B)为眼睛提供了一种与该平面的倾斜度有关的梯级。图 8-35C 表明,即使物体 i 和物体ii 形成了同样的视角,但物体 ii 比物体 i 覆盖了更多的纹理单位,所以观察者就认为 ii 比 i 大。图 8-35D 表明,平面倾斜度的改变导致了梯度的改变。图 8-35E 表明,距离的突然改变导致了密度的突然改变。图 8-35F 上看到, X 和 Y 覆盖了同样的纹理单位,所以上面的图形看起来像是一个长方形。图8-35G 上看到,边 X 覆盖了比边 Y 更宽的纹理单位,所以图形看起来像是一个梯形。

以上讨论的是观察者和观察对象处于静止状态的情况,当观察者与周围环境有相对运动的时候,纹理梯度就更为显著。例如,以飞机朝向地平线飞行的时候,地面及天空层都发生连续的梯度变化。当飞机朝向地平线降落的时候,周围的物体看起来都从这一中心向外扩散。这种表面纹理扩散速度的差别就形成了不同的距离知觉。

心理学家还研究了上述各种线索的交互作用。显然在实验室之外的这些线索并不是独立作用于人们的视觉系统的。相反,它们常常同时影响人们的距离和深度判断。有时它们是一致的,有时它们又相互矛盾。那么它们究竟是如何相互影响的呢?

有许多情况下,线索会产生一种联合效果。詹姆森和赫维奇(Jameson

& Hurvich, 1959)报告,被试者对距离差异的感受性,在多种线索共同作用的情况下,则与每一种线索所产生的感受性的算术总和密切相关,即

1 1

D = ∆D1 +

1

D2 +

1

D3

⋅⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅

D:观察距离, △D: 视 差 距 离 , 1/△D:感受性, △D1:某一种线索的视差距离

然而,这种推论的精确程度如何,至今仍有异议。

还有不少研究表明,线索的交互作用依赖于我们选择什么样的线索以及在什么条件下联合使用它们。另外也有研究表明,人们在使用线索时具有很大的选择性,有人喜欢使用这样的线索;有人喜欢使用那样的线索,在这种情况下,线索的交互作用就削弱了。在格式塔心理学(或完形心理学)家们看来,线索是不存在的,对空间知觉起作用的是人们所获得的关于外部世界的规则以及人们与生俱来的组织知觉的方式。吉布生也说过,线索是无关紧要的,主要的变量是刺激的梯度和作用于观察者的其他不变的刺激特征。