关键概念
人体
双眼视觉
立体视觉
深度感知
3-D
引言
对你来说，接球、玩杂耍或头球攻门有挑战性吗？如果你曾经尝试过穿针，最终是否以挫败告终？你有没有想过责怪你的眼睛？两只协同工作的眼睛可以帮助你估计球的距离或线相对于针的位置。眼睛的这种“协同工作”实际上发生在大脑中。大脑接收两幅图像（每只眼睛各一幅），将它们与其他接收到的信息一起处理，并返回一幅图像，从而产生我们“看到”的东西。你是否对深度感知如何进入画面感到好奇？通过这项活动“看”看吧！
背景
人类有两只眼睛，但我们只看到一幅图像。我们协同（共同）使用我们的眼睛来收集关于我们周围环境的信息。双眼（或两眼）视觉有几个优点，其中之一是能够以三维方式看到世界。我们可以看到深度和距离，因为我们的眼睛位于头部两个不同的位置（相距约 7.5 厘米）。每只眼睛都从略微不同的角度观察物体，并在其视网膜（眼睛后部）上记录略微不同的图像。这两幅图像被发送到大脑，在那里信息被处理。在瞬间，我们的大脑将一幅三维图像带到我们的意识中。图像的三维方面使我们能够感知物体的宽度、长度、深度和距离。科学家将此称为双眼立体视觉。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
艺术家使用双眼立体视觉来创作 3-D 电影和图像。他们向每只眼睛展示略微不同的图像。这两幅图像显示了从略微不同的角度看到的物体，就像你在现实生活中看到物体时一样。对于某些人来说，很容易融合每只眼睛呈现的两幅略微不同的图像；另一些人则觉得更难。他们的深度感知可能更多地依赖于其他线索。他们可能会觉得 3-D 图片、电影或游戏的乐趣较少，并且某些任务（例如穿针或打球）可能会更困难。
材料
三种不同颜色的记号笔或荧光笔，可以轻松垂直站立
尺子
桌子
相机
平坦的工作空间，例如桌面
准备工作
将第一支记号笔垂直竖立放置，距离桌子边缘 30 厘米。
将下一支记号笔放置在它后面 30 厘米处（距离边缘 60 厘米），并将最后一支记号笔放置在距离第二支记号笔 30 厘米处（距离边缘 90 厘米）。（如果您的桌子不够长，您可以将三支记号笔放置在距离桌子边缘 15、30 和 45 厘米处。）
步骤
将自己定位在桌子边缘，弯曲膝盖，使您的视线与记号笔的高度齐平。
闭上或遮住您的右眼，只用左眼看。移动您的头部，使所有三支记号笔都正好在另一支后面。是否可以将第二支和第三支记号笔隐藏在第一支后面？
保持头部位置不变，但现在闭上或遮住左眼，只用右眼看。你看到了什么？在你的图像中，第二支和第三支记号笔是否仍然隐藏在第一支后面？你认为为什么会发生这种情况？
保持左眼被遮盖，重新调整您的位置，使第二支和第三支记号笔被第一支隐藏。再次切换您正在看的眼睛。再次发生了吗？这次观察一些细节。在你的图像中，第二支记号笔在你的第一支记号笔的右边还是左边？最后一支记号笔呢？你的图像中记号笔之间的距离有多远？你看到第一支和第二支记号笔之间有空间吗？你看到第二支和第三支记号笔（那些离你更远的记号笔）之间有同样大的空间吗？有些记号笔仍然部分重叠吗？
睁开或揭开您的右眼，用双眼看。你看到了什么？是否有任何记号笔被更近的记号笔隐藏？尝试重新调整您的脸部位置，以便在您的图像中，较近的记号笔隐藏较远的记号笔。这容易吗？甚至可能吗？
使用相机更详细地研究这一点。放置相机，使第一支记号笔隐藏第二支和第三支记号笔。记号笔的顶部可以伸出来。拍一张照片。
将您的相机水平向侧面移动约 7.5 厘米，然后拍第二张照片。记住您是向右还是向左移动的。如果您向右移动，则第一张照片代表左眼看到的内容。如果您向左移动，则第一张照片代表右眼看到的内容。
查看照片。这些图像反映了您的右眼和左眼记录的内容。（人眼相距约 7.5 厘米。）这两张照片相同吗？它们在哪些方面不同？
大脑使用右眼和左眼接收到的图像中物体位置的不同来创建深度感知。你能找到大脑使用的一些规则吗？你认为哪支记号笔相对于远处点或相对于最后一支记号笔移动最多——较近的那支还是较远的那支？
在第一张照片中，三支记号笔排成一行。在第二张照片中，它们没有排成一行。测量第二支记号笔相对于最后一支记号笔移动了多少。现在测量第一支记号笔（它更靠近相机）相对于最后一支记号笔移动了多少。当物体放置在离观察者更远的地方时，位移会增加还是减少？
查看您的第二张照片。您的第二支记号笔相对于最后一支记号笔向右还是向左移动了？第一支记号笔呢？这个方向与您移动相机的方向相同吗？
你能想象一下，如果您将相机向另一侧移动约 7.5 厘米，照片会是什么样子吗？您可以重复您拍摄照片的步骤的一部分，但现在将您的相机移到另一侧以找出答案。
额外内容：研究可能影响位移的其他参数。如果您（作为观察者）将自己放置在离记号笔组更远的地方，记号笔相对于彼此的位移会更大还是更小？如果您凝视远处背景中的一个点会发生什么？（也就是说，比较相对于背景中某个点的位移。）照片可以帮助您进行更详细的分析。沿着一条笔直的街道，一排等距的树木、灯杆或其他物体也可以帮助您进行更详细的调查。
额外内容：想象一下，如果我们的眼睛被更长的水平距离隔开会发生什么。您认为水平位移会更大还是更小？您认为如果我们的眼睛是垂直而不是水平移动会发生什么？拍摄照片，将相机放置在空间中略微不同的位置以找出答案。您能找到人类目前眼睛分隔方式的一些优点和缺点吗？
额外内容： 足够的深度感知有助于进行打球、穿针和驾驶等任务。为了体验单眼（或单眼）视觉打球和穿针有多么困难，遮住一只眼睛并执行该任务。不过要小心；这很困难！首先轻轻地扔球。不要在遮住一只眼睛的情况下执行任何危险的任务。
观察和结果
您是否看到您的右眼记录的世界与您的左眼不同？您是否看到使用双眼又创建了一幅不同的图像？
当您排列记号笔，使您的左眼只能看到第一支时，当您只用右眼看时，它们不再对齐。当您为您的右眼排列记号笔并切换到仅左眼视图时，也发生了类似的事情。这次，记号笔在您的图像中向右移动。发生这种情况是因为每只眼睛都从略微不同的角度观察记号笔行。
双眼睁开时，您可能很难或不可能调整自己的位置，以便您只能看到第一支记号笔。大多数人很难融合每只眼睛在这种特定设置下创建的图像。您可能已经体验到您在图像之间切换或出现复视。
您用相机拍摄的照片使您能够比较较近的记号笔相对于较远的记号笔移动了多少。如果您进行了更多测试，您可能会发现位移取决于物体之间的距离、您与物体之间的距离以及您凝视的点（也称为焦点）。
更多探索 感知讲义：深度、大小和形状，来自纽约大学心理学系 David Heeger 教授
星空科学：使用视差测量天文距离，来自大众科学。
视觉（视觉），来自华盛顿大学
本活动由科学伙伴合作推出
