我們從兩個略有不同的角度觀察世界，這對應於我們雙眼的位置。這兩個不同的角度在我們雙眼的影像之間產生了微小的差異，這些差異與視野中物體的相對深度成正比。大腦可以測量這些差異，當它這樣做時，結果就是立體視覺或雙眼視差。
為了瞭解這種效果，伸出一隻手臂指向遠處的物體。在保持手臂伸直的同時，交替睜開和閉上每隻眼睛。注意你的手指相對於物體的位移，這說明了雙眼之間的水平視差。
利用立體視覺在自然場景、建築紀念碑甚至色情作品的影像中創造深度幻覺的觀看裝置在維多利亞時代的客廳裡變得非常流行。View-Master 和 Magic Eye 是今天仍然常見的後代產品。
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大腦融合
關於立體視覺，一個不太被欣賞的事實是，即使我們看到物體的兩個影像——每隻眼睛各一個——我們仍然只感知到一個物體。（類似地，如果你用雙手觸控一根香蕉，你會感覺到一根香蕉，而不是兩根。）因此，雙眼的影像必須在大腦中的某個地方“融合”，才能產生一個統一的感知專案或知覺。但我們可以提出這樣的問題：如果眼睛看到完全不同的東西會怎麼樣？我們會感知到混合物嗎？
嘗試以下實驗。購買低度數的老花鏡，就像你在任何藥店都能找到的那樣。將兩個彩色濾光片，一個鮮紅色和一個鮮綠色，貼在每個鏡片的前面。戴上眼鏡。如果你現在看一個白色物體或表面，你看到了什麼？如果你閉上一隻眼睛，你會看到預期的紅色或綠色。但是如果你睜開雙眼呢？這兩種顏色會在你的大腦中協調和混合以產生黃色，就像它們在光學上混合時一樣嗎？（正如任何學齡前兒童都知道的那樣，如果你混合顏料，如水粉顏料，紅色和綠色會變成棕色。但如果你透過將光線投射到螢幕上來混合光線，紅色和綠色會產生黃色。）
令人驚訝的答案是，你一次只能看到一件東西。物體看起來交替出現紅色，然後是綠色。眼睛似乎在禮貌地輪流，彷彿是為了避免衝突。這種現象被稱為雙眼競爭，其效果類似於你在內克爾立方體 (a) 中看到的效果。對於觀看者來說，似乎這些動態的感知體驗之所以產生，是因為物體本身正在發生變化。然而，刺激是完全穩定的，而是在觀看過程中發生變化併產生感知改變或不穩定物體錯覺的大腦活動模式。
我們可以使用競爭作為一種強大的工具來探索大腦如何解決感知衝突的更普遍問題。讓我們嘗試另一個實驗。如果不使用兩種不同的顏色，而是給眼睛兩組相互垂直的條紋會怎麼樣？它們會產生網格嗎？還是會衝突？答案是，有時你會看到它們交替出現——但同樣常見的是，你會看到由兩隻眼睛的影像交錯排列而成的馬賽克 (b)。沒有網格。
理論上，你可以透過在立體觀察器中為右眼放置垂直條紋，為左眼放置水平條紋來完成這個實驗。但如果你沒有立體觀察器，你可以建立我們稱之為“窮人版”的版本 (c)。只需在對應於左眼和右眼的兩幅影像之間的邊界處，支撐起一個垂直隔板，例如馬尼拉資料夾。將你的鼻子放在隔板上，使左眼專門看一幅影像，右眼看另一幅影像。你將看到條紋交替或波動的馬賽克，但永遠不會看到網格。透過練習，你可以省去隔板，只需學習透過會聚或發散你的眼睛來“自由融合”這兩幅影像。如果你最初看著影像和你面部之間一半位置的鉛筆尖，這將有所幫助。
一旦你學會了這個技巧，你就可以嘗試許多新事物。例如，我們知道大腦的不同區域參與處理視覺影像的顏色和形狀。因此我們可以問，競爭是分別發生在兩者上，還是總是同時發生？如果你透過紅色濾光片看左眼的條紋，透過綠色濾光片看右眼的條紋會怎麼樣？現在將同時存在顏色競爭和形狀競爭。這兩種競爭可以獨立發生嗎，以至於左眼的顏色與右眼的條紋相配，還是它們總是“同步”競爭？簡短的答案是，它們一起競爭。粗略地說，競爭發生在眼睛本身之間，而不是發生在處理顏色或形狀的過程中。
補全影像
但這並非總是如此。考慮一下圖 d 中奇特的顯示。每隻眼睛的圖片都是猴子臉和樹葉的合成圖。有趣的是，如果大腦融合影像，它有強烈的傾向於補全猴子或樹葉——即使這樣做需要從兩隻不同的眼睛中組裝碎片才能完成圖案。在這種情況下，大腦正在從每隻眼睛中挑選出組合正確時可以“理解”為整體圖案的片段。
讓我們回到立體視覺，即從雙眼影像中計算相對深度，因為雙眼在頭骨中水平分離，所以影像略有不同。在這裡，影像融合和立體深度都會發生，而不是競爭。非常值得注意的是，人類在地球上游蕩了數千年而沒有認識到立體視覺（可能假設雙眼的好處是，如果你失去一隻，你還有備用的）。萊昂納多·達·芬奇在 500 年前就指出了這一資訊；大腦實際使用它的事實是由維多利亞時代的物理學家查爾斯·惠斯通發現的。你可以透過觀看從頂部看到的桶形圖來建立惠斯通發現的一個例子。當你融合雙眼的圖片（使用自由融合或隔板卡）時，一個灰色圓盤會從外圓的平面上跳出來——彷彿神秘地懸浮在稀薄的空氣中。
但是你需要融合才能發生立體視覺嗎？這似乎是一個誘人的問題，因為人們會憑直覺這樣認為，但這種直覺是錯誤的。三十年前，普林斯頓大學的安妮·特雷斯曼、紐約大學的勞埃德·考夫曼和我們中的一位（拉馬錢德蘭）各自獨立地表明，矛盾的是，競爭可以與立體視覺共存。
為了理解這種現象，請看圖 e 中所示的立體圖。它有兩個條紋塊，相對於外圓在相反方向上水平移動。當大腦融合這些圓圈時，會發生一些非凡的事情。你會看到整個斑塊漂浮在前面——但一次只有一個斑塊，因為條紋本身是正交的。換句話說，大腦從整體上提取斑塊的立體訊號——將各個塊解釋為斑點——然而這些斑塊本身卻被視為競爭。
關於視網膜上斑塊位置的資訊被大腦提取出來，併產生立體視覺，即使一次只能看到一隻眼睛的影像。就好像來自不可見影像的資訊仍然可以驅動立體視覺。
這種“形狀競爭”發生在與立體視覺不同的大腦區域，因此兩者可以和諧共存。它們在正常雙眼視覺中的相關性是巧合的，而不是必然的。這一發現，即某些視覺資訊可以在平行的腦通路中無意識地處理，使我們想起了盲視這種神秘的神經綜合徵。視覺皮層受損的患者完全失明。他無法有意識地感知光點。但他可以使用繞過視覺皮層（你需要它才能有意識地感知）並直接投射到大腦中心的平行通路來伸出手並觸控它，這些大腦中心就像自動駕駛儀一樣引導你的手。
理論上，可以針對雙眼競爭進行類似的實驗。當一隻眼睛的影像在競爭期間被完全抑制時，你是否仍然可以伸出手並觸控呈現給該眼睛的點，即使對於被抑制的眼睛來說，該點是不可見的？
競爭現象是你可以使用相對簡單的實驗來深入瞭解視覺處理的一個引人注目的例子。