Transcript 大小知覺與深度知覺之三度空間

Chapter 7
深度與大小知覺
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學習目標 
課文講述
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深度知覺 
大小知覺 
視覺錯覺 
問題討論
深度與大小知覺
7.0 學習目標
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上完這三節課，你應該試著自己回答下列問題：
 視覺系統如何利用平面的視網膜影像形成立體的、
有深度的知覺結果?
 深度知覺研究的線索取向是什麼?深度線索有哪
幾種？
 雙眼像差是什麼？有哪些知覺現象和生理證據？
 大小知覺和深度知覺有什麼關係？什麼是大小恆
常性?
 常見的幾何錯覺有哪些?分別可能有哪幾種解釋?
深度與大小知覺
7.1 深度知覺
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逆推問題與深度知覺
線索取向(cue approach)
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平面影像提供各種線索
經驗建立線索與深度的
連結
深度線索
眼動(oculomotor)線索 
 單眼(monocular)線索 
 雙眼(binocular)線索 
 各種線索比較 
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深度與大小知覺
7.2 大小知覺 (1/3)
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大小知覺和深度知覺息息相關
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雪盲現象(whiteout)
Holway與Boring (1941)的實驗
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由參與者調整比較刺激的大小
標準刺激在視網膜投影皆相等
提供各種程度的深度線索
1.雙眼觀察
2.單眼觀察
3.加窺孔
4.加簾幕
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深度與大小知覺
7.2 大小知覺 (2/3)
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大小恆常性(size constancy)
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大小與知覺縮放關係(size-distance scaling)
S=K(R x D) s: size, r: size on retina, d: distance
Emmert定律 後像實驗 p.252
Emmert’s law
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Size constancy
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深度與大小知覺
7.2 大小知覺 (3/3)
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大小知覺的其他線索
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相對大小
地面質地
Relative size
Texture gradient
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深度與大小知覺
7.3 視覺錯覺
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視覺錯覺與幾何錯覺
常見幾何錯覺
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Müller-Lyer錯覺 
Ponzo錯覺 
Ames room 
月亮錯覺 
深度知覺
7.1.1 眼動線索
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輻輳作用(convergence) 眼球的轉動
調節作用(accommodation) 水晶體的曲度
【近】
【遠】
【近】
Convergence
【遠】
Accommodation
深度知覺
7.1.2 單眼線索 (1/3)
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調節作用
圖畫線索
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遮蔽(occlusion)
相對高度(relative height)
投射陰影(casting shadow)
相對大小(relative size)
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深度知覺
7.1.2 單眼線索 (2/3)
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圖畫線索 (續)
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大小經驗(familiar size) Epstein (1965)銅板實驗
大氣透視(atmosphere perspective)
直線透視(linear perspective)
質地漸變(texture gradient)
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深度知覺
7.1.2 單眼線索 (3/3)
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圖畫線索 (續)
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運動視差(motion parallax)
消失與重現(deletion and accretion)
Deletion and accretion
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Motion parallax
深度知覺
7.1.3 雙眼線索 (1/4)
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輻輳作用
雙眼像差(binocular disparity)
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視網膜對應點
零像差面(horopter)
【左眼影像】
Corresponding
retinal points
【右眼影像】
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Horopter
深度知覺
7.1.3 雙眼線索 (2/4)
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雙眼像差(續)
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像差角(angle of disparity)
負/正(crossed/uncrossed)像差
像差線索的深度訊息
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像差角越大，離horopter越遠
正/負像差可知相對深度
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Angle of disparity
Crossed/Uncrossed disparity
Next 
深度知覺
7.1.3 雙眼線索 (3/4)
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雙眼像差與深度知覺
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單純由像差可能產生深度知覺嗎?
Julez的隨機點立體圖(random-dot stereogram, RDS)
立體鏡 / 徒眼觀察(平行法與交叉法)
Random-dot stereogram
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深度知覺
7.1.3 雙眼線索 (4/4)
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像差與深度的生理證據
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像差敏感細胞
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Ozawa等人(1996)
LeVay與Voigt (1988)
動物行為實驗
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LeVay & Voigt 1988
Blake與Hirsch (1975)
 限制雙眼經驗的幼貓
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DeAngelis等人(1998)
刺激猴子MT皮質
Ozawa et al., 1996
對應問題(correspondence problem)
DeAngelis et al., 1998
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深度知覺
7.1.4 各種線索比較
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各種深度線索的適用距離
幾何錯覺
7.3.1 Müller-Lyer錯覺
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現象
解釋
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Gregory (1966) 深度的影響 (S=RxD)
Day (1989,1990) 長度的影響
幾何錯覺
7.3.2 Ponzo錯覺
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現象
解釋
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Gregory解釋
幾何錯覺
7.3.3 Ames Room
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現象
解釋
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Gregory解釋
相對大小 (人與房子高度)
幾何錯覺
7.3.4 月亮錯覺
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現象
解釋
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表象距離論 flattened sky
(apparent-distance theory)
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視角對比論
(angular size-contrast)