空间知觉
空间知觉
space perception
对物体距离、形状、大小、方位等空间特性的知觉。两个视网膜上的略有差异的映象，是观察物体空间关系的重要线索。它使人能在两维的视网膜刺激基础上，形成三维的空间映象。对物体不同部位的远近的感知称为立体视觉或深度知觉。深度知觉除了利用双眼的视差的线索外，还要利用其他的主客观线索。大小知觉是在深度知觉的基础上对不同远近的物体作出的大小判断。听觉空间知觉，在距离方面主要以声音强度为线索；而要判定声源的方位则必须依据双耳听觉线索。后者称为听觉空间定位。除了视觉和听觉外，人手的触摸感觉，人在环境中的探索活动，也是空间知觉的重要信息。
空间知觉-视空间知觉
在视空间知觉的问题上，心理学家一直在探索下面两个问题：（1）我们的视网膜是二维的，同时我们又没有“距离感受器”，那么在二维空间的视网膜上如何形成三维的视觉，我们又通过哪些线索来把握客体与客体、客体与主体之间在位置、方向、距离上的各种空间关系呢？（2）如果说视空间知觉的获得是由于双眼协调并用的结果，那么为什么在很多时候使用单眼仍然可以获得准确的空间知觉？根据已有资料，空间知觉需要依靠许多客观条件和机体内部条件或线索（cues）并综合有机体的已有视觉经验而达到。有时我们甚至无法意识到这些线索的作用。概括起来，视空间知觉的线索包括单眼线索和双眼线索。单眼线索主要强调视觉刺激本身的特点，双眼线索则强调双眼的协调活动所产生的反馈信息的作用。
（一）单眼线索
单凭一只眼睛即可利用单眼线索（monocular cue）而相当好地感知深度，艺术家们特别擅长利用单眼线索制造作品中的深度等空间关系。单眼线索很多，其中主要的有如下几种。
（1）对象的相对大小（relative size）。对象的相对大小是距离知觉的线索之一。如图所示，
空间知觉
小圆点好像离我们远些，大圆点好像离我们近些。对于熟悉物体的判断则有所不同，高矮不同的两个熟人，如果现在你看到那个本来矮小的人显得高大些，而那个本来高大的人看起来矮小些，那么，你便会觉察到前者离你近些，后者则离你远些。
（2）遮挡（occlusion）。如果一个物体被另一个物体遮挡，遮挡物看起来近些，而被遮挡物则觉得远些。物体的遮挡是距离知觉的一个线索（见图）。
空间知觉
如果没有物体遮挡，远处物体的距离就难以判断。例如，高空的飞机倘若不与云重叠，就很难看出飞机和云的相对高度。
（3）质地梯度（texture gradient）。视野中物体在视网膜上的投影大小及投影密度上的递增和递减，称为质地梯度。当你站在一条砖块铺的路上向远处观察，你就会看到越远的砖块越显得小，即远处部分每一单位面积砖块的数量在网膜上的像较多。看图中的两个图形，上部质地密度较大，下部质地单元较少，于是产生了向远方伸延的距离知觉。
空间知觉
（4）明亮和阴影(light and shadow)。我们生活在一个光和阴影的世界里。它帮助我们感知体积、强度、质感和形状。黑暗、阴影仿佛后退，离我们远些；明亮和高光部分得突出，离我们近些（见图）。
空间知觉
在绘画艺术中，运用明暗色调，把远的部分画得灰暗些，把近的部分画得色调鲜明些，以造成远近的立体感。
（5）线条透视(linear perspective)。同样大小的物体，离我们近，在视角上所占的比例大，视像也大；离我们远，在视角上所占的比例小，视像也小。平行线，如火车轨道，会在远处汇聚。汇聚线越多，知觉的距离越远（见图）。
空间知觉
（6）空气透视（atmosphere perspective）。由于空气的散射，当我们观看远处物体时都会感受到：能看到的细节就越少；物体的边缘越来越不清楚，越来越模糊；物体的颜色变淡，变得苍白，变得灰蒙蒙的。远处物体在细节、形状和色彩上的这些衰变现象，称为空气透视。当然，空气透视和天气的好坏很有关系。天高气爽，空气透明度大，看到的物体就觉得近些；阴雾沉沉或风沙弥漫，空气透明度小，看到的物体就觉得远些。如图所绘的“布里斯托尔的宽码头”，
空间知觉
其中不仅利用了空气透视原理，还综合运用了质地梯度、遮挡、线条透视及相对大小和相对高度等线索。
（7）运动视差(motion parallax)。头只要稍微一转动，物体与视野的关系就变了。这种由于头和身体的活动所引起的视网膜物像上物体关系的变化，称为运动视差。当我们运动时，原来静止的物体看上去也在运动。坐过火车的人有这样的经验：在火车上注视窗外的一个物体，如一座房子，那么，比房子近的物体向后运动，物体越近，运动得越快，而注视点远处的物体则和你同时运动，物体越远，运动速度越慢。
（8）眼睛的调节。人在看东西的时候，为了使视网膜获得清晰的物像，水晶体的曲率就要发生变化：看近物时，水晶体较凸起；看远物时，水晶体比较扁平。这种变化是由睫状肌进行调节的。睫状肌在调节时产生的动觉，给大脑提供了物体远近的信息。不过，调节作用只在几米的范围内有效，且分辨力较差。
（二）双眼线索
利用双眼线索（binocular cue）是深度和距离知觉的主要途径，其效果要比利用其他线索精细准确得多。双眼线索主要包括视轴辐合和双眼视差。
（1）视轴辐合或双眼会聚（binocular convergence）。看远物时，两眼视线近似于平行；看近物时，双眼视线会向正中聚合以对准物体。眼睛肌肉在控制视线辐合时所产生的动觉，会给大脑提供物体远近的线索。不过，辐合作用所提供的距离线索只在几十米的范围内起作用。物体太远，视线趋于平行，已不能提供有效的辐合信息。
（2）双眼视差（binocular disparity）。人的两只眼睛相距约65毫米。当我们看立体物的时候，两眼从不同的角度看这一物体，视线便有点儿差别。尝试一下将手指放在离鼻尖较近的位置，分别用两只单眼观看，会发现手指位置发生了明显的移动。观察物体时两眼视网膜上的物像差异就是双眼视差。双眼视差在深度知觉中起着至关重要而又不为人所觉察的作用，由双眼视差来判断深度的过程即立体视觉（stereopsis）。利用这一原理，人们可借助计算机制图或特制的实体镜观察三维实体图。
立体视觉的研究表明，在排除了其他所有深度线索的条件下，一组完全无意义的视觉刺激，只要具备视差条件，即能产生深度知觉。这在一定程度上验证了吉布森的直接知觉理论，并在艺术创作和计算机视觉领域得到广泛的应用。
空间知觉-听空间知觉
关于空间的感受，除了视觉之外还能从听觉器官获得，耳朵能提供声音的方向和声源远近的线索。视觉线索有单眼和双眼的区别，听觉线索也有单耳和双耳的区别。
（一）单耳线索
由单耳所获得的线索，虽不能有效地判断声源的方位，却能有效地判断声源的距离。平时我们往往以声音的强弱来判断声源的近远：强觉得近，弱觉得远。特别是熟悉的声音（如汽车、火车的声音），按其强弱来判断声源远近较为准确。
（二）双耳线索
对声源远近和方向定位，靠双耳的协同合作才能获得准确的判断。关于空间知觉的双耳线索主要有以下三种。
（1）双耳间时间差（time difference of binaural）。从一侧来的声音，两耳感受声音刺激有时间上的差异（即一只耳朵早于另一只耳朵）。这种时间差是声源方向定位的主要线索，声源被定位于先接受到刺激的耳朵的一侧。人体头部近似球形，两耳间的距离约为15~18厘米，声音到达两耳的时差的最大值约为0.5毫秒。
（2）双耳间强度差（intensity difference of binaural）。声音的强度随传播远近而改变，即愈远愈弱。与声源同侧的耳朵获得的声音较强，对侧耳朵由于声波受头颅阻挡得到的声音较弱。这样，声源就被定位于较强的一侧。
（3）位相差。低频声音因波长较长，头颅的阻挡作用较小，两耳听到的强度差也较小。这时，判定方位主要靠两耳感受声音的位相差，即同一频率声波的波形的不同部位作用于两耳，因而内耳鼓膜所受声波的压力也就有了差别。虽然这种差别很小，但它是低频声源定位的主要线索。
高于3 000赫兹的声音，两耳强度差较大，易于定位。两耳感受刺激的强度差是高频声音方向定位的主要线索。声速为344米/秒，当声源从正中偏向3°时，刺激两耳的时间差仅为0.03毫秒，人便能感觉到声音偏向一侧。时间差越大，感到声音偏向侧面的角度越大。偏向身体左右两侧的声音，到达两耳强度差和时间差较大，易于辨别其方向；处于两耳轴线垂直平分面上的声音，到达两耳的强度差和时间差相等，难于分辨其方向。在听觉方向定位时，人经常转动身体和头部的位置，使两耳的距离差不断变化，以便精确地判断声音的方向。这样，即使是一只耳朵，借助头部和身体转动的线索也能够确定声音的方位。
在通常的情况下，正常人的空间知觉主要依靠视觉和听觉。嗅觉也能起作用，由于气味到达两个鼻孔的时间、强度不同，也能分辨出气味的来源和位置。在特殊情况下，还可以用其他感官来感受空间。例如在黑暗中，靠触摸觉和动觉来确定周围物体与人之间的方位关系等。
