關鍵概念
生物學
視覺
雙眼視覺
深度知覺
引言
你知道嗎，有一種巨型硨磲，它的身體上覆蓋著數千只小眼睛？它被稱為硨磲（Tridacna gigas），生活在南太平洋。雖然它有很多眼睛，但與我們的眼睛相比，硨磲的眼睛相當原始。（所以不要太嫉妒你沒有數千隻眼睛！）
如今，所有脊椎動物（包括人類）都有兩隻眼睛。人類已經發展出了一個非常複雜的視覺處理系統，使我們能夠在眨眼之間收集和處理大量的資訊！我們的視覺系統非常擅長為我們處理資訊，以至於我們通常甚至不會注意到它在做什麼。在這個活動中，我們將探索該系統的一些驚人能力。所以準備好說一聲“謝謝，眼睛！”。
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背景
擁有兩隻眼睛為人類（和其他動物）在日常生活中提供了許多優勢。例如，擁有兩隻眼睛使我們能夠看到更大的視野。（要測試這一點，遮住你的左眼，試著看看你頭側的東西。不要動——你做不到！）此外，人類和其他一些捕食者的眼睛很特別，因為它們位於我們頭部的正面。這給了我們所謂的雙眼視覺，我們的兩隻眼睛共同工作來觀察我們周圍的世界。一些動物，特別是像兔子和老鼠這樣的獵物，它們的眼睛位於頭部的兩側。這些動物具有所謂的單眼視覺，即來自每隻眼睛的資訊是不同的，並且兩隻眼睛的視覺區域之間幾乎沒有重疊。
擁有雙眼視覺使人類和其他動物具有更好的深度知覺，這是我們以三維方式感知世界並估計物體之間距離的能力。例如，當你伸手去桌子上拿起一個玻璃杯時，你會使用你的深度知覺來告訴你那個玻璃杯在哪裡——以及何時停止將你的手伸向它，這樣你就不會把它撞倒。
在這個活動中，我們將探索雙眼視覺對我們的深度知覺到底有多大的貢獻。睜大你的眼睛！
材料
乒乓球
布料、圍巾或眼罩（可以用來遮住一隻眼睛的東西。）
搭檔
鉛筆或鋼筆
紙
碼尺或捲尺
可移除的膠帶（如美紋紙膠帶）
至少10英尺乘5英尺的開放空間（選擇一個位置，最好是在室內，這樣就不會受到風的影響。）
準備
使用你的碼尺或捲尺測量10英尺的距離。用一塊可移除的膠帶標記你的起點。每隔兩英尺用一塊可移除的膠帶標記。
在10英尺的標記處，在地上放一張紙，上面用大字寫著“10英尺”，可以從你的起點讀到。
在你的紙上，製作一個表格，包括每兩英尺的增量（兩英尺、四英尺等）的行，以及底部一行的總計。此列將標記為“距離”。在右側新增三列：“雙眼—成功接球次數（10次中）”；“右眼—成功接球次數（10次中）”；左眼—成功接球次數（10次中）”；“總計（距離）；和總計（眼睛）。”
步驟
站在起點處。讓你的搭檔站在兩英尺的標記處，拿著乒乓球。
讓你的搭檔輕輕地向你拋球10次。讓你的搭檔觀察你接球。你自己，注意你是如何用眼睛追蹤球的。你是否從球離開你搭檔的手的那一刻到它落入你手中的那一刻都注視著它？
在“雙眼—成功接球次數”列中，記錄你在兩英尺距離處接住球的次數。
再次重複這些步驟，雙眼睜開，在你地板上標記的每個距離處進行。將你成功接球的次數記錄在相應的行中。隨著距離的變化，你的成功率會改變嗎？
使用你臨時的眼罩完全遮住你的左眼。
再次重複第一步，站在起點處。讓你的搭檔站在兩英尺的標記處，拿著乒乓球。
花點時間注意一下遮住一隻眼睛是如何影響你的視力的。試著讀一下地板上10英尺標記處的標誌。標誌是否更難讀了？當你環顧四周時，你看東西是不是不那麼清楚了？
再次，讓你的搭檔輕輕地向你拋球10次。讓他們觀察你接球。遮住一隻眼睛接球是更容易還是更難？你是否注意到接球方式有任何變化？例如，你是否把手舉得更高或更低？你在追蹤球的運動時是否會轉頭？你的搭檔是否注意到你做任何不同的事情來接球？
在“右眼—成功接球次數”列中，記錄你在兩英尺距離處接住球的次數。
重複這些步驟，遮住你的左眼，在你地板上標記的每個距離處進行。將你成功接球的次數記錄在相應的行中。隨著距離的變化，你的成功率會改變嗎？只睜一隻眼睛，距離是否更具挑戰性？如果是這樣，你認為原因可能是什麼？
從你的左眼上取下眼罩，用它完全遮住你的右眼。
花點時間注意一下遮住你的右眼是如何影響你的視力的。再次試著讀一下地板上10英尺標記處的標誌。與遮住你的左眼時相比，標誌是否更難讀了？當你環顧四周時，你看東西是不是不那麼清楚了？
再次重複第一步，站在起點處。讓你的搭檔站在兩英尺的標記處，拿著球。
再次，讓你的搭檔輕輕地向你拋球10次。讓他們觀察你接球。只睜開你的左眼，與只睜開你的右眼相比，嘗試接球是否有所不同？你的搭檔是否注意到你做任何不同的事情來接球？
在“左眼—成功接球次數”列中，記錄你在兩英尺距離處接住球的次數。
重複這些步驟，遮住你的右眼，在你地板上標記的每個距離處進行。將你成功接球的次數記錄在相應的行中。隨著距離的變化，你的成功率會改變嗎？只睜一隻眼睛，距離是否更具挑戰性？如果是這樣，你認為原因可能是什麼？
在“總計（距離）”列中，將你在每個距離上成功接球的總次數加起來。
將每行的總數加起來。
比較每行的“總計（距離）”結果。你在哪個距離的成功接球次數最多？你在哪個距離的成功接球次數最少？
在你最後一行的“總計（眼睛）”中，將你每隻眼睛成功接球的總次數加起來。
將每列的總數加起來。
比較每列的“總計（眼睛）”總和。與“右眼”或“左眼”相比，你在“雙眼睜開”時接球次數是否更多？與睜開你的左眼相比，你睜開你的右眼時成功接球的次數是否有差異？
額外：重複該過程，讓你的搭檔接球。注意當他們的雙眼睜開時與只有一隻眼睛睜開時，他們是如何接球的。與你相比，他們遮住不同眼睛時，結果是否不同？
額外：測試深度知覺很容易！在你面前的桌子上放一些物品，然後閉上（或遮住）一隻眼睛。嘗試快速觸控這些物體，不要試圖感覺它們在哪裡。確保你不要使用任何易碎的東西！
額外：另一種方法是在每隻手中握住一支筆或鉛筆。只移動你的手，輕輕地將筆尖敲在一起。現在試著遮住一隻眼睛做同樣的事情。
觀察和結果
在這個活動中，你探索了我們雙眼視覺系統的一些功能。當你遮住一隻眼睛時，你可能注意到與雙眼睜開相比，接乒乓球更困難。如果你檢視“總計（眼睛）”行，並比較雙眼睜開與右眼睜開與左眼睜開時成功接球的次數，你可能會看到你雙眼睜開時接球要好得多。
當你比較右眼和左眼的總數時，你可能還注意到，與左眼睜開相比，你只睜開右眼時更擅長接球——反之亦然。這很常見，可能是眼睛優勢的跡象。就像大多數人有一隻優勢手一樣，我們許多人也有一隻優勢眼。這是我們的大腦最依賴的視覺資訊之眼。許多人更擅長處理來自他們優勢眼的精確位置資訊（例如乒乓球的軌跡）。因此，如果你注意到你在右眼和左眼之間收集的資料存在差異，你可能已經發現了你的哪隻眼睛是優勢眼。
除了眼睛的優勢眼之外，這項活動還展示了雙眼視覺在深度感知中的重要性。當你遮住一隻眼睛時，你可能沒有注意到你周圍的物體清晰度有很大變化。你可能仍然可以看清遠處的東西（就像你睜著雙眼時一樣）。然而，即使你遮住一隻眼睛也能看得一樣清楚，你仍然很難抓住球。這是因為當大腦接收到來自雙眼的資訊時，深度感知會得到改善。這種改善的一個原因是被稱為立體視覺或雙眼視網膜視差的雙眼視覺線索。簡而言之，用兩隻眼睛聚焦在一個物體上，可以讓我們更準確地三角定位它的位置。由於你的右眼和左眼之間的距離，每一隻眼睛從略微不同的角度感知物體。如果物體很遠，落在兩個視網膜上的影像差異會很小。如果物體很近，差異會很大。
要看到這一點，請將你的手指舉到眼前，離你的臉大約六到八英寸。將你的眼睛聚焦在手指後面的東西上，這樣你就可以看到手指的重影。一旦你看到兩個（稍微透明的）手指，慢慢地將你的手從你的臉上移開。當你這樣做時，“兩個”手指之間的距離會看起來減小。很酷吧！
擁有兩隻眼睛使我們更容易完成許多事情，包括判斷物體之間的距離。所以下次當你玩運動、跑向某個物體，甚至是伸手拿你的水杯時——請務必睜開雙眼！
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此活動由科學夥伴合作提供
