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视觉感知与平面设计
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双眼视觉(binocular vision)是指外界的物象分别落在双眼视网膜对应点上,引起神经兴奋沿视觉知觉系统传入大脑,枕叶皮质视觉中枢把来自双眼的视觉信号经分析,综合成一个完整的具有立体感知觉印象的过程。
双眼视觉(binocular vision)是指双眼协调、准确、均衡地同时工作,使某一物体反射的光线成像在视网膜,形成两个有轻微差异的物象,通过视觉通路传送至大脑,在皮质高级中枢进行分析、整合、加工,形成一个有三维空间深度感完整印象的过程。这也是立体视觉(stereopsis 也称空间视觉、深度觉)形成的过程,有的学者将立体视觉独立描述,这里则将其涵盖在双眼视觉形成的不同阶段内。
双眼是人类在发展进化过程中逐渐形成的,是对认识和适应环境的一种最高级的完善,低等动物两眼位于两侧,视神经完全交叉到对侧,没有而人的眼睛在进化中逐渐由头的两侧移向正前方,使两眼的视野得以最大限度的重合,两眼的视神经半数交叉到对侧,直到视皮质。1967年在猫的视皮质首次发现对视差敏感的双眼驱动细胞,位于视皮质的17区和18区。而人类双眼视觉的发育开始于出生后四个月,高峰在1~3岁间,3~4岁立体视接近成人水平,通过反复的视觉锻炼直到5~6岁双眼视觉才逐渐发育成熟和完善。
人类观察认识客观世界,适应外界环境,要通过大脑高级中枢处理各感觉器官接受的外界信息,其中80%以上来源于视器官接收的视觉信号。然而,由此所感知的主观世界(视空间)并不能100%如实地反映客观物体(实际空间)的本来面目,比如下面的视错觉图一方面,这是由于视系统的局限性,另一方面主观视空间要与实际空间保持相对的一致性,不但取决于视器结构和功能的正常与否,还取决于不同个体生理心理以及大脑认知水平的差异。
双眼视觉是人类最高级的视觉功能,正是因为形成了双眼视觉,人类才能更准确地获得外界物体形状、方位、距离等概念,才能正确判断并适应自身与客观环境间的位置关系。这种视觉认知方面的完善,对人类进行创造性的劳动和进化,起了极重要的作用。如现代社会中的汽车、航空驾驶;科技中各种仪器的灵活使用;显微外科的精细操作以及球类运动中的接、打、扑、扣等,都离不开完善的双眼视觉。双眼立体视觉是人类视觉系统的最佳三维成像,如同工程技术上根据视觉原理研究出目前最好的三维成像—激光全息术一样,双眼视觉(特别是立体视觉)的研究,随着近20年对脑科学研究的重视和深入,已超越了眼科界的范畴,成了国内外高科技研究的热门话题,这对人类社会现代化的发展进程将有巨大的促进作用。一般要获得双眼的视觉,需要具备以下条件
(1)两眼视网膜对同一个景物的影像必须在大小、形状、明暗方面是一致的,或是接近一致的,否则视中枢就难以将来自两眼讯号的影像融合。
(2)两眼都要有稳固的单眼中心注视能力。
(3)要有同时视。同时视是指在左右两眼同时看到各种不同的图形,并且将两个不同性质的图形重合为一个图形。
(4)要有正常的视网膜对应。
(5)要有一定范围的融合功能。
(6)与观察距离密切相关,在10倍的瞳距内(65厘米)效果明显,与观察距离成反比,随距离增加而迅速下降,100倍瞳距(6.5米)精确地为零。适用于近距离观察,如修理钟表,手术操做等,对中、远距离不适用,如走路,骑车,驾驶等。双眼视觉在临床上由简单到复杂共分为三级,被称为三级融合功能,即同时视、融合视和立体视。
(1)同时视:亦称“同时知”,为最低级的、也是最基本的双眼视功能,代表单纯知觉方面的融合功能。
(2)融合视:为第二级融合功能。它是在同时视的基础上,视中枢两眼对应点物象综合为一个完整影像的功能。
(3)立体视:也成为立体功能。它是融合功能的第三级,也是最高级的双眼单视功能,是在上面两级功能的基础上,建立的具有三维空间的视觉功能。
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