什么是立体视觉？

什么是立体视觉？

你可能会有这样的体会，当闭上一只眼睛拿东西时，对象的距离和空间感会变得不一样；或是当你轮流遮盖一只眼睛看某一件近距离的东西时，左右眼睛所看出来的对象位置是不同的。这种情况是因为人体的两只眼睛位置不同，令每只眼睛看出来的影像有所差异。当左右眼睛所看到的影像传到脑部时，脑部会将两个影像合而为一，形成对对象的立体及空间感，即是「立体视觉」。

立体视觉是人眼在观察事物时所具有的立体感。也就是人眼对获取的影像有相当的深度感知能力（Depth Perception），而这些感知能力又源自人眼可以提取出影像中的深度要素（Depth Cue）。之所以可以具备这些能力，主要依靠人眼的如下几种机能：

1.双目视差（Binocular Parallax）

由于人的两只眼睛存在间距（平均值为6.5厘米），因此对于同一景物，左右眼的相对位置是不同的，这就产生了双目视差，即左右眼看到的是有差异的图像。

2.运动视差（Motion Parallax）

运动视差是由观察者和景物发生相对运动所产生的，这种运动使景物的尺寸和位置在视网膜的投射发生变化，使产生深度感。

3.眼睛的适应性调节（Accommodation）

人眼的适应性调节主要是指眼睛的主动调焦行为。眼睛的焦距是可以通过其内部构造中的晶状体进行精细调节的。焦距的变化使我们可以看清楚远近不同的景物，而晶状体的调节又是通过其附属肌肉的收缩和舒张来实现的，肌肉的运动信息反馈给大脑有助于立体感的建立。

4.双眼单视（Convergence）

双眼图像的融合过程，首先要依靠双眼在观察景物的同一会聚机制，即双眼的着眼点在同一点上。这种机制使得人的左右眼（人的左右眼距是确定的）和在景物上的着眼点（左右眼分别到着眼点的光轴z-axis与双眼距线段构成的两个夹角是确定的）在几何上构成了一个确定的三角形。通过这个三角形我们就可以判断出所观察的景物距人眼的距离了。为实现这种机制，人眼肌肉需要牵引眼球转动，肌肉的活动再次反馈到人脑，使双眼得到的视差图像在人脑中融合。

除了以上的几种机能外，研究表明人的经验和心理作用也对景象的深度感知能力有影响，比如说图像的颜色差异、对比度差异、景物阴影，甚至是所观看显示器的尺寸和观察者所处的环境，但这些要素相对上述机能来讲，在建立立体感上是微不足道的。

立体视觉是视觉器官对三维空间各种物体的远近、前后、高低、深浅和凸凹的感知能力，是人特有的一项高级视觉功能。立体视觉在出生后发育，生长关键期期很短。一般认为，儿童弱视没有得到有效治疗，立体视觉将很难再发育。立体视觉的建立，要科学、尽早、尽快。如果错过立体视觉发育的关键时期，将会造成终身的遗憾。

* 该文曾刊登在2011年11月17日“新州周报”33版。