视空间知觉

在视空间知觉的问题上，心理学家一直在探索下面两个问题：（1）我们的视网膜是二维的，同时我们又没有“距离感受器”，那么在二维空间的视网膜上如何形成三维的视觉，我们又通过哪些线索来把握客体与客体、客体与主体之间在位置、方向、距离上的各种空间关系呢？（2）如果说视空间知觉的获得是由于双眼协调并用的结果，那么为什么在很多时候使用单眼仍然可以获得准确的空间知觉？根据已有资料，空间知觉需要依靠许多客观条件和机体内部条件或线索（cues）并综合有机体的已有视觉经验而达到。有时我们甚至无法意识到这些线索的作用。概括起来，视空间知觉的线索包括单眼线索和双眼线索。单眼线索主要强调视觉刺激本身的特点，双眼线索则强调双眼的协调活动所产生的反馈信息的作用。

视空间知觉（一）单眼线索

单凭一只眼睛即可利用单眼线索（monocular cue）而相当好地感知深度，艺术家们特别擅长利用单眼线索制造作品中的深度等空间关系。单眼线索很多，其中主要的有如下几种。

（1）对象的相对大小（relative size）。对象的相对大小是距离知觉的线索之一。　小圆点好像离我们远些，大圆点好像离我们近些。对于熟悉物体的判断则有所不同，高矮不同的两个熟人，如果现在你看到那个本来矮小的人显得高大些，而那个本来高大的人看起来矮小些，那么，你便会觉察到前者离你近些，后者则离你远些。

（2）遮挡（occlusion）。如果一个物体被另一个物体遮挡，遮挡物看起来近些，而被遮挡物则觉得远些。物体的遮挡是距离知觉的一个线索（见图）。

如果没有物体遮挡，远处物体的距离就难以判断。例如，高空的飞机倘若不与云重叠，就很难看出飞机和云的相对高度。

（3）质地梯度（texture gradient）。视野中物体在视网膜上的投影大小及投影密度上的递增和递减，称为质地梯度。当你站在一条砖块铺的路上向远处观察，你就会看到越远的砖块越显得小，即远处部分每一单位面积砖块的数量在网膜上的像较多。看图中的两个图形，

上部质地密度较大，下部质地单元较少，于是产生了向远方伸延的距离知觉。

（4）明亮和阴影(light and shadow)。我们生活在一个光和阴影的世界里。它帮助我们感知体积、强度、质感和形状。黑暗、阴影仿佛后退，离我们远些；明亮和高光部分得突出，离我们近些（见图）。

在绘画艺术中，运用明暗色调，把远的部分画得灰暗些，把近的部分画得色调鲜明些，以造成远近的立体感。

（5）线条透视(linear perspective)。同样大小的物体，离我们近，在视角上所占的比例大，视像也大；离我们远，在视角上所占的比例小，视像也小。平行线，如火车轨道，

会在远处汇聚。汇聚线越多，知觉的距离越远（见图）。

（6）空气透视（atmosphere perspective）。由于空气的散射，当我们观看远处物体时都会感受到：能看到的细节就越少；物体的边缘越来越不清楚，越来越模糊；物体的颜色变淡，变得苍白，变得灰蒙蒙的。远处物体在细节、形状和色彩上的这些衰变现象，称为空气透视。当然，空气透视和天气的好坏很有关系。天高气爽，空气透明度大，看到的物体就觉得近些；阴雾沉沉或风沙弥漫，空气透明度小，

看到的物体就觉得远些。如图所绘的“布里斯托尔的宽码头”，

其中不仅利用了空气透视原理，还综合运用了质地梯度、遮挡、线条透视及相对大小和相对高度等线索。

（7）运动视差(motion parallax)。头只要稍微一转动，物体与视野的关系就变了。这种由于头和身体的活动所引起的视网膜物像上物体关系的变化，称为运动视差。当我们运动时，原来静止的物体看上去也在运动。坐过火车的人有这样的经验：在火车上注视窗外的一个物体，如一座房子，那么，比房子近的物体向后运动，物体越近，运动得越快，而注视点远处的物体则和你同时运动，物体越远，运动速度越慢。

（8）眼睛的调节。人在看东西的时候，为了使视网膜获得清晰的物像，水晶体的曲率就要发生变化：看近物时，水晶体较凸起；看远物时，水晶体比较扁平。这种变化是由睫状肌进行调节的。睫状肌在调节时产生的动觉，给大脑提供了物体远近的信息。不过，调节作用只在几米的范围内有效，且分辨力较差。

视空间知觉（二）双眼线索

利用双眼线索（binocular cue）是深度和距离知觉的主要途径，其效果要比利用其他线索精细准确得多。双眼线索主要包括视轴辐合和双眼视差。

（1）视轴辐合或双眼会聚（binocular convergence）。看远物时，两眼视线近似于平行；看近物时，双眼视线会向正中聚合以对准物体。眼睛肌肉在控制视线辐合时所产生的动觉，会给大脑提供物体远近的线索。不过，辐合作用所提供的距离线索只在几十米的范围内起作用。物体太远，视线趋于平行，已不能提供有效的辐合信息。

（2）双眼视差（binocular disparity）。人的两只眼睛相距约65毫米。当我们看立体物的时候，两眼从不同的角度看这一物体，视线便有点儿差别。尝试一下将手指放在离鼻尖较近的位置，分别用两只单眼观看，会发现手指位置发生了明显的移动。观察物体时两眼视网膜上的物像差异就是双眼视差。双眼视差在深度知觉中起着至关重要而又不为人所觉察的作用，由双眼视差来判断深度的过程即立体视觉（stereopsis）。利用这一原理，人们可借助计算机制图或特制的实体镜观察三维实体图。

立体视觉的研究表明，在排除了其他所有深度线索的条件下，一组完全无意义的视觉刺激，只要具备视差条件，即能产生深度知觉。这在一定程度上验证了吉布森的直接知觉理论，并在艺术创作和计算机视觉领域得到广泛的应用。2100433B

两个视网膜上的略有差异的映象，是观察物体空间关系的重要线索。它使人能在两维的视网膜刺激基础上，形成三维的空间映象。对物体不同部位的远近的感知称为立体视觉或深度知觉。深度知觉除了利用双眼的视差的线索外，还要利用其他的主客观线索。大小知觉是在深度知觉的基础上对不同远近的物体作出的大小判断。听觉空间知觉，在距离方面主要以声音强度为线索；而要判定声源的方位则必须依据双耳听觉线索。后者称为听觉空间定位。

知觉学习效应的特异性和迁移性通常被用来探讨知觉学习发生的神经机制。视觉知觉学习通常特异于视觉刺激在视野中（或视网膜坐标上）的位置，这一特异性提示了与视网膜位置有严格映射关系的视皮层可能参与了知觉学习的过程。然而这一思路忽略了基于视网膜以外的其他空间坐标系的视觉加工过程。我们之前的研究发现，运动方向辨别知觉学习不仅特异于刺激的视网膜位置，还特异于刺激间的相对空间位置（Zhang and Li, PNAS, 2010），这一结果暗示了知觉学习可能涉及到多种不同的神经过程。本项目通过创新性实验设计，进一步探讨知觉学习的内在机制与不同空间坐标系下视觉信息加工的机制问题。具体研究包括：1）使用心理物理法，通过引入眼动的实验范式揭示了朝向知觉学习中的空间坐标位置特异性成分，而且这种空间成分只在训练的朝向和训练的视网膜位置才能观察到。随后的实验发现，被试对训练刺激的注意越强，这种空间特异性学习成分就越大。这些发现提示：一方面，知觉学习可能并不是单一皮层机制的改变所导致的，而更可能涉及到注意网络等高级脑区与低级视觉皮层之间的相互作用（Zhang et al., 2013）。在最近的一篇综述里我们对这一观点进行了更详细的阐述（阎，等，2015）。另外一方面，这些结果说明视觉系统并不一定需要一种外显（独立与眼注视）的空间参考坐标来表征基本的视觉属性，眼动伴随的注意再影射（attention remapping）过程与低级的视网膜坐标皮层表征机制的相互作用，也能实现基本视觉属性的在空间参考坐标系的表征。2）使用人颅内电生理记录的方法，考察顿悟式知觉学习的神经机制，初步结果显示视觉顿悟式学习可能同时涉及到负责注意调控的顶叶皮层与枕颞叶视皮层。3）为了直接地探讨多种不同的神经过程在知觉学习中的作用，我们已在猕猴V1区植入微电极阵列，目前正在试图通过群体神经元活动的改变，来揭示知觉训练如何独立地提高知觉的准确性和精确性两种知觉能力的神经机制。这些研究揭示了知觉训练对知觉能力的提高是多方面的，能够多线程和多层级的影响皮层的加工过程，这对于我们理解皮层可塑性具有重要意义。 2100433B

季翔先生在他的《建筑视知觉》中的确是抓住了建筑体验和欣赏的根本问题之所在，他的《建筑视知觉》就是通过人的视知觉来探讨建筑形态的基本形式要素，建筑形态的构成要素和建筑形态的色彩要素的一部力作。季先生考察了大量的建筑实例，从建筑的功能、技术、经济等角度，对建筑造型现象抽象分解为点、线、面、体和空间，分别探讨其视觉特征，研究其内在的视觉原理和关联要素，发现其组合特点和规律，进而从视觉心理影响的角度挖掘建筑形态构成的机制。

序；

前言；

绪论：设计与视知觉；

1 明暗 从涂鸦到设计；

2 形状画面中正负形状的互动；

3 体积 几何结构、重量感和片断的共时性再现；

4 空间 空间的几何结构、容积感和构成；

5 光影光与影的知觉、描述和表现；

6 质感 真实质感、模拟质感、抽象质感及图案；

7 色彩 色彩概念、色彩感觉和色彩设计；

8 解析画面深度空间和平面空间的解析；

9 写实 空间、开口和光影互动关系的真实描述；

10 体验 素描作为体验建筑的一种手段；

11 想像照片剪辑作为空间想像的一种手段；

12 表现 建筑设计表现图的基本问题与方法；