我們透過與雙眼位置相對應的兩個略有不同的視角觀察世界。這兩個視角之間的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，或稱雙眼視覺。
為了瞭解這種效果，伸出一隻手臂指向遠處的物體。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移動，這說明了雙眼之間的水平視差。
利用立體視覺在自然場景、建築古蹟甚至色情影像中創造深度幻覺的觀看裝置在維多利亞時代的客廳中變得非常流行。觀景器（View-Master）和魔眼（Magic Eye）是如今常見的後代產品。
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[break] 大腦融合
關於立體視覺，一個不太為人所知的事實是，即使我們透過每隻眼睛看到物體的兩個影像，我們也只感知到一個物體。（類似地，如果你用雙手觸控一根香蕉，你感覺到的是一根香蕉，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，或稱知覺。但我們可以提出這樣的問題：如果雙眼看到的是完全不同的東西呢？我們會感知到混合物嗎？
嘗試以下實驗。購買低度老花鏡，例如你在任何藥店都能找到的那種。將兩個彩色濾鏡，一個鮮紅色和一個鮮綠色，分別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或另一隻眼睛，你會看到預期的紅色或綠色。但是如果你同時睜開雙眼呢？這兩種顏色會在你的大腦中協調融合，像光學混合那樣產生黃色嗎？（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，你一次只看到一件東西。物體看起來交替呈現紅色，然後呈現綠色。眼睛似乎禮貌地輪流，就像為了避免衝突一樣。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）中看到的那樣。對於觀看者來說，這些動態的感知體驗似乎是由於物體本身在變化而產生的。然而，刺激是完全穩定的，而是在觀看過程中大腦活動的模式在變化，從而產生感知上的改變或不穩定物體的錯覺。
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。如果不用兩種不同的顏色，而是給雙眼兩組彼此垂直的條紋呢？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，你會看到由補丁組成的馬賽克，其中穿插著雙眼影像的片段（b，上一頁）。沒有網格。
理論上，你可以透過在立體觀看器中為右眼放置垂直條紋，為左眼放置水平條紋來做這個實驗。但是，如果你沒有立體觀看器，你可以建立我們稱之為窮人版的版本（c，上一頁）。只需在對應於左右眼的兩個影像之間的邊界處，立起一個垂直隔板，例如馬尼拉資料夾。將你的鼻子放在隔板上，使左眼只看到一個影像，右眼看到另一個影像。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，你可以不用隔板，只需學會透過會聚或發散你的眼睛來“自由融合”這兩個影像。如果你最初看著影像和你臉之間的鉛筆尖，會有所幫助。
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。所以我們可以問，競爭是分別發生在兩者身上，還是總是同時發生？如果你透過紅色濾鏡看左眼的條紋，透過綠色濾鏡看右眼的條紋會怎麼樣？現在既有顏色的競爭，也有形狀的競爭。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結合在一起，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，而不是在處理顏色或形狀的過程中。
[break] 補全影像
但這並不總是正確的。考慮一下d中奇怪的顯示。每隻眼睛的圖片都是猴子的臉和樹葉的合成圖。有趣的是，如果大腦融合了這些影像，它會強烈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當正確組合時作為整體圖案“有意義”的片段。
讓我們回到立體視覺，即從雙眼中略有不同的影像計算相對深度，因為雙眼在顱骨中水平分開。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，卻沒有認識到立體視覺（可能認為雙眼的好處是如果你失去一隻，你還有一隻備用的）。萊昂納多·達·芬奇在500年前就指出了這種資訊的存在；維多利亞時代的物理學家查爾斯·惠斯通發現了大腦實際上使用了它。你可以透過觀看從頂部看到的桶狀圖形來建立一個惠斯通發現的例子。當你融合雙眼的圖片（使用自由融合或隔板卡片）時，一個灰色的圓盤會從外圓的平面上跳出來——彷彿神秘地懸浮在空中。
但是你需要融合才能發生立體視覺嗎？這似乎是一個棘手的問題，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·特里斯曼、紐約大學的勞埃德·考夫曼和我們中的一位（拉馬錢德蘭）分別表明，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e中顯示的立體圖。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。你會看到整個補丁漂浮在前面——但一次只有一個補丁，因為條紋本身是正交的。換句話說，大腦從整個補丁中提取立體訊號——將單個塊解釋為斑點——但這些補丁本身被視為競爭。
關於補丁在視網膜上的位置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。這一發現表明，某些視覺資訊可以在平行的腦通路中無意識地處理，這讓我們想起了神秘的神經綜合徵——盲視。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伸出手觸控它，這些大腦中心就像自動駕駛儀一樣引導你的手。
理論上，可以為雙眼競爭做一個類似的實驗。當一隻眼睛的影像在競爭期間被完全抑制時，你仍然可以伸出手觸控呈現給那隻眼睛的點嗎，即使對於被抑制的眼睛來說，那個點是不可見的？
競爭現象是一個引人注目的例子，說明了如何使用相對簡單的實驗來深入瞭解視覺處理。