在我们的日常生活中,3D效果往往是视觉体验中不可或缺的一部分。然而,对于某些人来说,这样的立体视觉仍然是无法实现的。这一现象的根源在于视觉系统的运作方式,尤其是双眼视觉的协调性。本文将深入探讨自动立体画(autostereograms)的奥秘,并解释为什么一些人无法正确地感知这种视觉错觉。
自动立体画是一种二维图像,能创造出三维场景的视觉错觉。它只依赖于一张图片,而不是像传统立体图那样需要两幅图像。
自动立体画依靠眼睛的视差原理,通过对相同图案的微小变化来创建深度感。当观察者以适当的角度观看这些图像时,他们的大脑会将来自双眼的视觉信息进行整合,从而生成立体效果。不过,对于某些视力障碍的人来说,这种整合却是不可能的。他们可能需要使用摇动立体图(wiggle stereogram)才能体验类似的效果。
简单的自动立体画包含一种水平重复的图案,看起来像壁纸。当正确聚焦时,重复的图案会看似浮现在背景之上。然而,这个过程对于某些人来说并不容易,特别是那些具有双眼视力问题的人。
视知觉的深度感来自于每只眼睛透过不同角度获取的视觉信息,即双眼视差。
自从1593年以来,人类就已经在探索双眼视差的奥秘。当时的科学家吉安巴提斯塔·德拉·波尔塔通过单眼观看书本的不同页面,揭示了视觉的竞争。 1838年,查尔斯·惠斯通则提出了视觉协作的概念,开启了三维视觉的研究。不过,自动立体画的真正发展始于1959年,当时的科学家贝拉·朱尔兹创造了随机点立体图,展示了即使在缺乏可见轮廓的情况下,人类仍然能够感知立体效果。
自动立体画的视觉效果与人类的多种视觉线索密切相关,特别是双眼视觉。对于靠近眼睛的物体,双眼视觉在深度感知中扮演至关重要的角色。人脑通过对匹配物体的座标移位来判别深度,而这些深度关系则可以通过深度图进行描绘。
许多视觉专家认为,视觉缺陷会影响一个人对自动立体画的理解,尤其是对于有斜视或弱视的人来说。
非常令人生惊的是,有些人即使付出了努力,仍然无法在自动立体画中看到隐藏的三维形状。这是因为他们的大脑无法正确解读来自双眼的视觉信息,导致无法达成深度感的合成。这一现象在视力发育过程中尤为重要,尤其是在儿童的关键成长期。如果视觉问题未能及早修正,这种伤害将是永久性的。
大约有1%至5%的人口受到弱视的影响,他们通常更难以欣赏自动立体画所带来的视觉奇观。这让人不禁思考,在这个越来越依赖可视化信息的时代,如何有效地帮助这些人群以不同的方式体验世界的深度和立体感呢?