關鍵概念
人體
雙眼視覺
立體視覺
深度感知
3-D
引言
對你來說，接球、玩雜耍或頭球攻門有挑戰性嗎？如果你曾經嘗試過穿針，最終是否以挫敗告終？你有沒有想過責怪你的眼睛？兩隻協同工作的眼睛可以幫助你估計球的距離或線相對於針的位置。眼睛的這種“協同工作”實際上發生在大腦中。大腦接收兩幅影像（每隻眼睛各一幅），將它們與其他接收到的資訊一起處理，並返回一幅影像，從而產生我們“看到”的東西。你是否對深度感知如何進入畫面感到好奇？透過這項活動“看”看吧！
背景
人類有兩隻眼睛，但我們只看到一幅影像。我們協同（共同）使用我們的眼睛來收集關於我們周圍環境的資訊。雙眼（或兩眼）視覺有幾個優點，其中之一是能夠以三維方式看到世界。我們可以看到深度和距離，因為我們的眼睛位於頭部兩個不同的位置（相距約 7.5 釐米）。每隻眼睛都從略微不同的角度觀察物體，並在其視網膜（眼睛後部）上記錄略微不同的影像。這兩幅影像被髮送到大腦，在那裡資訊被處理。在瞬間，我們的大腦將一幅三維影像帶到我們的意識中。影像的三維方面使我們能夠感知物體的寬度、長度、深度和距離。科學家將此稱為雙眼立體視覺。
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藝術家使用雙眼立體視覺來創作 3-D 電影和影像。他們向每隻眼睛展示略微不同的影像。這兩幅影像顯示了從略微不同的角度看到的物體，就像你在現實生活中看到物體時一樣。對於某些人來說，很容易融合每隻眼睛呈現的兩幅略微不同的影像；另一些人則覺得更難。他們的深度感知可能更多地依賴於其他線索。他們可能會覺得 3-D 圖片、電影或遊戲的樂趣較少，並且某些任務（例如穿針或打球）可能會更困難。
材料
三種不同顏色的記號筆或熒光筆，可以輕鬆垂直站立
尺子
桌子
相機
平坦的工作空間，例如桌面
準備工作
將第一支記號筆垂直豎立放置，距離桌子邊緣 30 釐米。
將下一支記號筆放置在它後面 30 釐米處（距離邊緣 60 釐米），並將最後一支記號筆放置在距離第二支記號筆 30 釐米處（距離邊緣 90 釐米）。（如果您的桌子不夠長，您可以將三支記號筆放置在距離桌子邊緣 15、30 和 45 釐米處。）
步驟
將自己定位在桌子邊緣，彎曲膝蓋，使您的視線與記號筆的高度齊平。
閉上或遮住您的右眼，只用左眼看。移動您的頭部，使所有三支記號筆都正好在另一支後面。是否可以將第二支和第三支記號筆隱藏在第一支後面？
保持頭部位置不變，但現在閉上或遮住左眼，只用右眼看。你看到了什麼？在你的影像中，第二支和第三支記號筆是否仍然隱藏在第一支後面？你認為為什麼會發生這種情況？
保持左眼被遮蓋，重新調整您的位置，使第二支和第三支記號筆被第一支隱藏。再次切換您正在看的眼睛。再次發生了嗎？這次觀察一些細節。在你的影像中，第二支記號筆在你的第一支記號筆的右邊還是左邊？最後一支記號筆呢？你的影像中記號筆之間的距離有多遠？你看到第一支和第二支記號筆之間有空間嗎？你看到第二支和第三支記號筆（那些離你更遠的記號筆）之間有同樣大的空間嗎？有些記號筆仍然部分重疊嗎？
睜開或揭開您的右眼，用雙眼看。你看到了什麼？是否有任何記號筆被更近的記號筆隱藏？嘗試重新調整您的臉部位置，以便在您的影像中，較近的記號筆隱藏較遠的記號筆。這容易嗎？甚至可能嗎？
使用相機更詳細地研究這一點。放置相機，使第一支記號筆隱藏第二支和第三支記號筆。記號筆的頂部可以伸出來。拍一張照片。
將您的相機水平向側面移動約 7.5 釐米，然後拍第二張照片。記住您是向右還是向左移動的。如果您向右移動，則第一張照片代表左眼看到的內容。如果您向左移動，則第一張照片代表右眼看到的內容。
檢視照片。這些影像反映了您的右眼和左眼記錄的內容。（人眼相距約 7.5 釐米。）這兩張照片相同嗎？它們在哪些方面不同？
大腦使用右眼和左眼接收到的影像中物體位置的不同來建立深度感知。你能找到大腦使用的一些規則嗎？你認為哪支記號筆相對於遠處點或相對於最後一支記號筆移動最多——較近的那支還是較遠的那支？
在第一張照片中，三支記號筆排成一行。在第二張照片中，它們沒有排成一行。測量第二支記號筆相對於最後一支記號筆移動了多少。現在測量第一支記號筆（它更靠近相機）相對於最後一支記號筆移動了多少。當物體放置在離觀察者更遠的地方時，位移會增加還是減少？
檢視您的第二張照片。您的第二支記號筆相對於最後一支記號筆向右還是向左移動了？第一支記號筆呢？這個方向與您移動相機的方向相同嗎？
你能想象一下，如果您將相機向另一側移動約 7.5 釐米，照片會是什麼樣子嗎？您可以重複您拍攝照片的步驟的一部分，但現在將您的相機移到另一側以找出答案。
額外內容：研究可能影響位移的其他引數。如果您（作為觀察者）將自己放置在離記號筆組更遠的地方，記號筆相對於彼此的位移會更大還是更小？如果您凝視遠處背景中的一個點會發生什麼？（也就是說，比較相對於背景中某個點的位移。）照片可以幫助您進行更詳細的分析。沿著一條筆直的街道，一排等距的樹木、燈杆或其他物體也可以幫助您進行更詳細的調查。
額外內容：想象一下，如果我們的眼睛被更長的水平距離隔開會發生什麼。您認為水平位移會更大還是更小？您認為如果我們的眼睛是垂直而不是水平移動會發生什麼？拍攝照片，將相機放置在空間中略微不同的位置以找出答案。您能找到人類目前眼睛分隔方式的一些優點和缺點嗎？
額外內容： 足夠的深度感知有助於進行打球、穿針和駕駛等任務。為了體驗單眼（或單眼）視覺打球和穿針有多麼困難，遮住一隻眼睛並執行該任務。不過要小心；這很困難！首先輕輕地扔球。不要在遮住一隻眼睛的情況下執行任何危險的任務。
觀察和結果
您是否看到您的右眼記錄的世界與您的左眼不同？您是否看到使用雙眼又建立了一幅不同的影像？
當您排列記號筆，使您的左眼只能看到第一支時，當您只用右眼看時，它們不再對齊。當您為您的右眼排列記號筆並切換到僅左眼檢視時，也發生了類似的事情。這次，記號筆在您的影像中向右移動。發生這種情況是因為每隻眼睛都從略微不同的角度觀察記號筆行。
雙眼睜開時，您可能很難或不可能調整自己的位置，以便您只能看到第一支記號筆。大多數人很難融合每隻眼睛在這種特定設定下建立的影像。您可能已經體驗到您在影像之間切換或出現複視。
您用相機拍攝的照片使您能夠比較較近的記號筆相對於較遠的記號筆移動了多少。如果您進行了更多測試，您可能會發現位移取決於物體之間的距離、您與物體之間的距離以及您凝視的點（也稱為焦點）。
更多探索 感知講義：深度、大小和形狀，來自紐約大學心理學系 David Heeger 教授
星空科學：使用視差測量天文距離，來自大眾科學。
視覺（視覺），來自華盛頓大學
本活動由科學夥伴合作推出
