预估距离
亚历山大·波普
《人论》
人为什么没有显微镜般观察入微的眼睛?
理由很简单:人不是苍蝇。
光学到底有什么用?
我可以观察螨虫,但却不能理解苍穹。
口渴时,你会去找喝的;如果注意到附近有杯子,你会伸手去拿;但是如果杯子离自己距离较远,则需要你走过去拿。但你是如何知道自己会拿到什么东西的呢?天真的人会认为这根本没有任何难度,因为“当你看到一个物体时,你也就看到了物体的位置”。但琼在第4章中看到疾驰而来的汽车或在第6章中拿起书本时,是如何预估汽车或书本与她本人之间的距离的?
在远古时代,人类需要猜测捕食者与他们自身之间的距离,如今,我们仅需要判断自己是否有足够的时间穿过街道,但尽管如此,这个简单的判断却决定了我们的生死。幸运的是,每个人都有很多种方式来预测自身与事物间的距离。
例如,你知道杯子有人类的手掌般大小,因此,如果杯子占据的空间和伸开的手掌一样大,则你可以从任何位置拿到杯子。与之相似,你可以判断自己离某把椅子的距离,因为你已经知道了椅子的大小。
然而,即使你不知道物体的大小,仍然可以预估自己与物体的距离。例如,如果假设两个物体大小相似,那么较小的物体看起来就离得更远一些。如果其中的一个物体是小模型或玩具,这个推论则可能是错误的;而且任何时候只要两个物体重叠,无论物体表面上看起来有多大,前面的一个物体必定离你较近(见图8-1)。
你也可以从物体表面部分的亮暗程度以及其角度和所处场景,获得一些空间上的信息(见图8-2)。然而,这些线索有时也会起误导作用,图8-3中两个积木的图像是完全一样的,但其所在的场景暗示它们有不同的体积。
假设两个物体在同一平面上,较高的那个物体离得较远(见图8-4),同样,细粒度纹理的物体看起来远一些,模糊的物体看起来也会远一些(见图8-5)。
你也可以通过以下方式来判断物体的距离:物体离你双眼的方向的不同(见图8-6)或图像之间的细微差别(见图8-7)。
另外,如果是移动中的物体,离你较近的那个物体看起来速度较快(见图8-8)。你也可以通过改变眼睛的焦点预测物体的范围(见图8-9)。
最后,除了这些视觉感知的方法之外,在完全不借助视力的情况下,人们也可以判断物体的位置,这是因为你以前见过的物体,其位置仍然会存储在你的记忆当中!
学生:对两三种方法就能解决的问题,我们为何还需要这么多不同的方法?
每时每刻,我们都会评估不同物体的距离,我们很少从椅子上跌倒或撞上门窗,但是,每一种预估距离的方式也会有这样或那样的缺点。聚焦只对附近的物体起作用,还有很多人根本不具备聚焦的能力。肉眼观察也只对较远的物体起作用,但相当多的人却无法使用双眼来比较图像。平面不太平坦时,一些方法可能会出现错误,纹理和模糊度也经常不可用。知识也只适用于熟悉的物体,但物体的形状也千差万别,尽管如此,我们也很少会犯严重的错误,正因为我们拥有许许多多的技巧。
然而,每一种方法都有利弊,那么我们如何知道哪种方式更可靠?以下的几节将主要讨论这一中心思想:人类如何在不同的思维方式之间迅速地来回转换。
学生:为什么我们需要这种转换?为什么不能同时使用所有的方式?
人们可以同时完成多件事,这个事实本身总会有很多局限性。你可以同时触摸、倾听和观察物体,因为在这些过程中你使用了大脑的不同部位。但我们很少有人能够用双手同时画出不同的物体,或许是因为这个过程中使用的资源只能一次完成一个任务。
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