立體視覺

      你可能會有這樣的體會，當閉上一只眼睛拿東西時，物件的距離和空間感會變得不一樣；或是當你輪流遮蓋一只眼睛看某一件近距離的東西時，左右眼睛所看出來的物件位置是不同的。這種情況是因為人體的兩只眼睛位置不同，令每只眼睛看出來的影像有所差異。當左右眼睛所看到的影像傳到腦部時，腦部會將兩個影像合而為一，形成對物件的立體及空間感，即是「立體視覺」。

      立體視覺是人眼在觀察事物時所具有的立體感。也就是人眼對獲取的影像有相當的深度感知能力（Depth Perception），而這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）。之所以可以具備這些能力，主要依靠人眼的如下幾種機能：

      1. 雙目視差（Binocular Parallax）。由於人的兩只眼睛存在間距（平均值為6.5cm），因此對於同一景物，左右眼的相對位置是不同的，這就產生了雙目視差，即左右眼看到的是有差異的圖像。

      2. 運動視差（Motion Parallax）。運動視差是由觀察者和景物發生相對運動所產生的，這種運動使景物的尺寸和位置在視網膜的投射發生變化，使產生深度感。

      3. 眼睛的適應性調節（Accommodation）。人眼的適應性調節主要是指眼睛的主動調焦行為。眼睛的焦距是可以通過其內部構造中的晶狀體進行精細調節的。焦距的變化使我們可以看清楚遠近不同的景物，而晶狀體的調節又是通過其附屬肌肉的收縮和舒張來實現的，肌肉的運動信息反饋給大腦有助於立體感的建立。

      4. 雙眼單視（Convergence）。雙眼圖像的融合過程，首先要依靠雙眼在觀察景物的同一會聚機制，即雙眼的著眼點在同一點上。這種機制使得人的左右眼（人的左右眼距是確定的）和在景物上的著眼點（左右眼分別到著眼點的光軸—z- axis與雙眼距線段構成的兩個夾角是確定的）在幾何上構成了一個確定的三角形。通過這個三角形我們就可以判斷出所觀察的景物距人眼的距離了。為實現這種機制，人眼肌肉需要牽引眼球轉動，肌肉的活動再次反饋到人腦，使雙眼得到的視差圖像在人腦中融合。

      除了以上的幾種機能外，研究表明人的經驗和心理作用也對景象的深度感知能力有影響，比如說圖像的顏色差異、對比度差異、景物陰影甚至是所觀看顯示器的尺寸和觀察者所處的環境，但這些要素相對上述機能來講，在建立立體感上是微不足道的。

      立體視覺是視覺器官對三維空間各種物體的遠近、前後、高低、深淺和凸凹的感知能力，是人特有的一項高級視覺功能。立體視覺在出生後發育，生長發育期很短。一般認為，兒童弱視沒有得到有效治療，立體視覺將很難再發育。立體視覺的建立，要科學、盡早、盡快。如果錯過立體視覺發育的關鍵時期，將會造成終身的遺憾。

* 該文曾刊登在2011年11月17日“新州周報”33版。