
车窗外的护栏、树木和远山都在视野里移动,却不像沿着同一条传送带前进。它们的相对位移,为视觉判断空间深度提供了线索。
同一段行程在视野里留下不同位移
坐在行驶的车里向侧方看,近处护栏很快掠过,远处山峰却像慢慢跟着车走。景物可以始终停在原地,变化来自观察位置。相同的横向移动,通常会让近处物体的观看方向改变得更多,远处物体改变得更少。
这种由观察位置改变而产生、随物体距离不同而变化的相对图像运动,称为运动视差。视觉系统可以利用它判断哪些物体更近、哪些更远。这里的“快”,说的是景物在视野中的移动,并不表示护栏真的比山峰运动得快。
图1把一段连续移动拆成两个位置。连接眼睛与物体的视线表明,观察者只挪动同样一小段,近物对应的方向变化就更明显。图中的物体没有移动,也不需要变换大小。

单眼也能获得深度线索
双眼从稍有不同的位置观看世界,能够提供双眼视差;运动视差则可以来自同一只眼睛在不同位置获得的图像。因此,闭上一只眼睛后,深度信息不会全部消失。眼前的遮挡、透视和运动变化仍可能参与判断。
1979年,Rogers和Graham用计算机生成随机点图案,让图案随观察者或显示器的移动发生受控变化。在缺少其他深度线索的条件下,这些相对运动仍能产生可靠的深度知觉。研究还用双眼立体图像来匹配被试看到的深度,发现所见深度与相对图像位移有关。[1]
随机点本身不带“这是近处树木”之类的熟悉物体信息。这个设计的重要之处,在于说明运动关系本身就可以成为空间线索。日常场景中,多种线索通常会一起出现,相互补充。
注视哪里会改变表面的运动方向
看车窗时一直盯着远山,与追随路边的一棵树,画面给人的感觉并不一样。眼睛为了保持注视,会跟随目标转动;这也会改变其他景物在视野中的运动。
例如,观察者向右平移并始终注视中间距离的标记时,相对于这个标记,较近物体会向左偏移,较远物体则向右偏移。于是,“所有景物都朝车后退”就不足以描述整个画面。图2画的是这一特定的注视条件。
Holmin和Nawrot在2015年的研究中,让观察者单眼追视移动的随机点窗口,并判断哪部分看起来更近。结果显示,深度判断受到图像运动和眼睛追视信息的共同限制。[2] 视觉需要结合这些信息,区分画面变化可能来自哪里。

移动视角能帮助看清什么
在静止、安全的位置观察桌上前后错开的两个物体,轻轻横向移动头部,就可能发现它们的相对位置发生变化。这类变化有助于看清前后关系,也解释了为什么一张固定照片缺少某些立体感,而换个观察角度会增加空间信息。
使用这个线索时,需要留意参照物和自己的注视方向。远近差、移动方向以及物体本身是否在动,都会影响观察结果。仅凭一次掠过的快慢,不能直接量出准确距离。
下次作为乘客看向窗外,可以把注意放在景物之间的相对变化上。护栏与远山的不同步,体现了视觉如何从不断变化的图像中,提取周围空间的层次。
