间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工差异的ERP研究：视差的调节作用

作     者：石玉玉 

作者单位：浙江师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李华云

授予年度：2023年

学科分类：0402[教育学-心理学(可授教育学、理学学位）] 04[教育学] 040201[教育学-基础心理学] 

主      题：间隙立体视 双眼视差立体视 视差 注意 事件相关电位 

摘      要：在现实世界中,由于双眼的横向距离存在差异(双眼视差)和物体间的遮挡等因素,很多区域或物体只能被一只眼看见,这就形成了单眼遮挡区域。间隙立体视是单眼遮挡区域中一种非常重要的现象,指的是两个物体之间的间隙只能被一只眼所看见而另一只眼睛看不到。先前关于间隙立体视的研究中有部分研究支持双眼视差理论,认为间隙立体视的加工机制与双眼视差相同。但另一些研究则持相反的态度,认为间隙立体视与遮挡等深度线索有关。到目前为止,间隙立体视的深度加工机制仍是一个备受争议的问题。考虑到视差是立体视觉中最重要的线索之一,并且间隙立体视的间隙与双眼视差立体视中的视差存在较好的对应关系,在研究一中结合行为数据和脑电特征考察了视差对间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制的影响。研究二在研究一的基础上,进一步考察注意对间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制的影响。本文试图通过对间隙立体视的行为和脑电特征的考察,揭示间隙立体视的深度加工机制,从而丰富和完善单眼遮挡区域研究的理论基础。研究一采用3(刺激类型:间隙立体视、双眼视差立体视、平面刺激)×3(视差:8.7、13.05、17.4arcmin)的被试内实验设计,对被试的行为数据(正确率和反应时)以及ERP结果(P1、P2、N170、N270成分的潜伏期和波幅)进行统计分析。结果显示,(1)视差会影响个体的立体视觉加工,并与刺激类型存在显著的交互作用,这可能与任务难度以及认知资源分配有关;(2)立体视觉刺激(包括间隙立体视、双眼视差立体视)和平面刺激在行为结果(正确率、反应时)和ERP结果(P2、N170、N270成分)中均存在显著差异,这提示立体视觉和平面的视觉加工机制不同;(3)立体视觉刺激中的间隙立体视和双眼视差立体视在正确率、反应时以及P2成分波幅中都存在显著差异,这表明间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制在知觉加工阶段可能并不完全相同,并且P2成分可能对理解间隙立体视与双眼视差立体视深度加工机制的差异存在重要的作用;(4)P2成分不仅在立体视觉加工中发挥着重要的作用,也与注意加工过程密切相关,这提示间隙立体视和双眼视差立体视在P2成分中的差异可能并非来自立体视觉加工机制的差异,而是受到注意的影响。在研究二中采用改进的Posner视觉-空间线索提示范式,采用3(刺激类型:间隙立体视、双眼视差立体视、平面刺激)×2(线索提示:线索有效、线索无效)的被试内实验设计,考察注意是否影响了间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制。结果表明:(1)行为结果与ERP结果中都发现了与研究一不一致的结果,并且间隙立体视诱发的P300成分幅值显著低于双眼视差立体视和平面刺激,这表明注意可能影响了间隙立体视和双眼视差的深度加工机制;(2)研究二中P2成分结果与研究一的P2成分结果一致,这表明P2成分能够反映间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制差异,与注意无关。综上所述,本研究得出以下结论:(1)视差会影响间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制,并且ERP结果显示间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制在早期加工阶段相同,但在知觉阶段存在一定的差异;(2)个体的注意状态对间隙立体视和双眼视差立体视的深度加工机制存在潜在影响。当前研究结合行为实验和神经影像技术进一步澄清了间隙立体视的深度加工机制,能够为未来单眼遮挡区域的深度加工机制研究提供新的观点和参考。此外,本研究还发现视差会对个体的深度加工产生影响,这提示在设计虚拟现实场景时,需要考虑不同个体的视差差异,以确保能够获得最佳的立体视觉体验。