1993“单眼观察法”及其生理机制

1、发表于阜阳师范学院学报(自然科学版)1993.1期试析“单眼观察法”及其生理机制王大根安徽阜阳师范学院美术系摘要本文分析了双眼视觉与单眼视觉在对深度空间感知方面存在着生理机制上的差别，认为用“单眼观察 法”可有效地排除因知觉常性而造成的观察错觉以及“画不准”的问题，从而较容易地建立起画家特有的观 察方法，即画家职业性统觉。在美术写生教学中，为了能更准确地刻划对象的形体关系，前辈们总结出种种观察客观 事物的方法，诸如整体观察法(整体局部整体)、比较观察法、几何图形观察法等 皆必不可少。然而细察之，就是未能从最根本的视觉器官即眼睛的生理机制上去确保观察的 准确性。如视知觉在观察对象时何以产生深度空

2、间感？是什么干扰了写生时对深度空间所造 成的透视变形的表现？如何从视知觉中就确保表现这种透视变形的准确性？本文希望就此作 探讨并求正于专家。1 视知觉深度感的产生当双限知觉对象时，1对象的刺激通过双眼水晶体的聚焦 作用，在网膜上产生相应的映象，此映象随对象远近不同而产生 近大远小的变化，反映到视中枢(即大脑相应部位)即可初步辨 别对象的远近关系。2.由于目间距约为65mm,因此，当两眼 同时看一立体物时，左眼看到立体物左边多些，右眼看到右边多 些，造成双眼视差(binocular parallax)也叫网膜象差(retinal disparity)，这样网膜上就得到两个略有差别的映象，视中枢调

3、 和并融合这两个网膜象，便得到一个三维映象。这是立体知觉的 重要线索之一。 3当两眼对准一个物体时，视轴必须完成一定 的辐合运动：如图所示，看近距离的物体B,视轴趋于集中；看 远距离的物体A,视轴趋于分散，即两眼视轴相交于物体面产生因物体远近不同而异的视轴 夹角ZB(或ZA)，叫辐合角(angle of convegence)调节视轴辐合运动时眼肌动觉线索反 映到视中枢，可帮助人们精确地知觉物体的距离。但这一功能只在几十米的距离范围内起作 用，观察过远的物体视轴接近平行，对估计距离就不起作用。这一功能也是双眼看物体时产 生深度知觉所依赖的重要线索之一，叫做双眼辐合(binocular conv

4、ergence)o上述三方面的 综合作用就叫做双眼视觉(binocular vision)，是人判断物体远近的主要机制，也叫双眼深度线索(binocular depth cues)，形成了人的高度发达的三维深度空间的知觉功能。2 知觉常性常人在知觉事物时，虽然网膜上的映象会因物体的远近变化而产生数倍之差的大小变 化；虽然知觉对象(比如人)会因各种方位、动作的变化而造成外部形状的显著变化， 然而，人们并不因之而惊恐万状，决不会把物体因远近而产生的大小变化视为物体自身的变 大或变小；也不致于因看不到对象被遮挡或被透视缩减了的肢体面觉得残缺不全等，这是因 为人的知觉常性在起作用。所谓知觉常性(per

5、ceptual constancy)是指知觉的条件如距离、角 度、明度等在一定范围内发生变化时，知觉的映象趋向于保持不变的现象。包括大小常性、 形状常性、明度常性、颜色常性等。由此，观察对象在深度空间中的形体透视变形却仍使观 察者知觉到其未曾变形的形状，就是形状常性对知觉映象的调节和弥补，这实际上是一种错 觉，但对于不画画的常人来说是无关紧要的，也是每个人都具备的十分正常的知觉功能。然 而，这种知觉常性对初学画者来说却是严重的干扰，使他们难以在平面上准确地把握近大远 小和在深度空间中产生的透视变形现象。3 建立画家职业统觉在美术写生教学中所需要培养的是一种画家职业性统觉。所谓统觉(apperc

6、eption) 一般 指由当前事物所引起的心理活动同过去的知识经验心理品质相联系，从而提高意识清晰度的 心理作用。而画家职业性统觉是一种在专业美术知识、经验、技能、观点、情趣、个性、修 养等参与和指导下对造型容体的形状、体积、结构、比例、质量感、透视现象、光色关系等 各方面全面、深刻的知觉统觉过程，所产生的自然是不同于常人的知觉映象。当然，要形成 这种稳定、巩固的画家职业性统觉并不容易，需要在长期的实践过程中逐渐产生和成熟。因此，可以认为，知觉常性是常人“看”事物的习惯，实际上存在一定的错觉；面画家 职业性统觉却是画家特有的观察方法，是对知觉习惯的告别。在学习写生的过程中，需要眼、 脑、手协作

7、并用，其中“眼”是摄取信息的第一步，解决如何观察是至关重要的。可以说， 学习写生首先要培养正确的观察方法，也就是改变知觉常性而进入画家职业统觉的过程。“单眼观察法”也许正是这一转化的开始。4 单眼观察法“单眼观察法”十分简单，就是只用一只眼睛去观察对象，乍一看，并不觉得有何不同， 但经分析便可发现深度空间感巳几乎消失，剩下的只是一个近乎于平面性的图象了。这是因 为，1单眼观察已消除了“双眼视觉”时形成的“网膜象差”，视中枢也就失去了“立体知 觉的重要线索”，这一“判断物体远近距离的主要机制”也就不复存在了。2单跟观察又消 除了“双眼辐合”时两眼视轴相交于物体而产生辐合角的问题，又失去了“可帮助

8、人们精确 地知觉物体的距离”的线索。这样就只剩下单眼的水晶体聚焦一条线索了，叫作单眼线索(monocular cues)。事实上在单眼线索的情况下仍能感知一些深度感，这时，两个相互重叠 一部分的物体，前者较近；同样大小的物体，网膜成象较大者较近；在视平线以下，两个物 体中底边较低者较近，而在视平线以上，二者中顶端较高者较近；轮廓、细部较清晰者为较 近；光影对比较分明者较近等等。但相比双限视觉，单眼线索的三维空间感就差多了。确切 地说，在单眼观察的情况下，远近两个相互遮挡一部分的相同物体，会被感知为是两个平面 剪影的重叠；其中较近者在视平线以上一端视为较高，而在视平线以下一端看上去更低，即 远近

9、巳转化为上下关系；而在有深度的垂直面上，远近关系又转化为左右宽窄的变化总 之，所有远近、深度、大小等空间变化统统转化为上下左右或相互重叠的层次关系了，即一 种平面关系了。也就是说，已经在观察方法上、利用单眼线索的生理局限性有效地消除了知 觉常性而解决了将三维空间转化为二维画面的问题。当代图像学权威贡布里希(E. H. Combrich)在他的著作中也多处提到用一只眼睛看” 的方法，他说道：“透视法可能是一种难以掌握的技术，但是它的基础正如上文所述，则是 建立在一个不容置疑的简单的经验事实之上，也就是我们不能拐过角落看东西。正是由于我 们有这种不幸的无能，所以只要我们用一只眼睛静止地看东西，就只

10、能从一面看到物体，而 不得不猜测或者想象位于后面的东西。我们仅仅看到物体的一个侧面，而确切地了解从任何 指定的一点观看这一侧面会是什么样子，并不十分困难”遗憾的是贡布里希未能进一步 道出其中之所以然。据悉，包括某些美术学院在内的部分教师也洞悉到单眼观察的有效性而偶尔应用于教学 之中，并冠以“平面观察法”、“照相机观察法”、“压扁了的观察法”等等，只是没人能 从理论上加以剖析，使这一科学的方法仅仅停留于经验之谈的水平上而得不到足够的可信性。 也许人们注意到，画家们写生时并不只用单眼去观察，这是因为他们已经形成牢固的画 家职业性统觉和准确地掌握了平面性的观察方法，所以即使使用双眼也能做到与单眼观察同 等效果，虽然他们并不一定了解视知觉生理机制方面的理论。这好比优秀射击手可以睁着双 眼去瞄准是一个道理。然而，对于初学者来说传授这一方法却是十分必要并且也是十分有效 的。从而加强这一方面的理论探讨也就有其一定的现实意义。An Analysis of Onc-Eye ObservationlAnd Its Physiological MeehanismWang D