立体视觉与深度知觉：含义与检查
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由 Optics Trainer 团队根据已发表的研究撰写，所有来源均列于下方。
深度知觉是指以三维方式看世界、判断物体远近的能力。倒饮料、接球、停车、走下路缘时都要用到它。其中一部分来自拥有两只眼睛：每只眼从略微不同的角度看物体，大脑把这种差异转化为一种精细的深度感，称为立体视觉。只用一只眼也能获得一些深度线索。本指南介绍立体视觉的含义、眼科的深度知觉检查如何进行、以弧秒表示的结果意味着什么、深度知觉问题的原因，以及研究对提高立体视觉的发现。
什么是立体视觉？深度知觉详解
美国眼科学会（AAO）将深度知觉描述为以三维方式看东西并判断距离的能力。准确的深度知觉通常需要两只眼睛。当双眼都看得清楚，大脑又能很好地融合两个视角时，就产生了立体视觉。
立体视觉之所以能起作用，是因为两只眼睛相隔几厘米。比注视点更近或更远的物体，会落在两只眼上略有不同的位置。大脑把这种细小的差异（称为双眼视差）解读为深度。AAO 的临床百科 EyeWiki 称立体视觉是双眼视觉的最高级别，并指出“立体视觉在出生时并不存在，在婴儿 3 至 6 个月大时开始发育”。出生后 8 年内的视力问题可能影响其发育。
单眼的深度知觉：单眼线索
只用一只眼，也能借助不需要双眼的线索判断深度。EyeWiki 列出了几种单眼线索：
- 相对大小：熟悉的物体越远看起来越小。
- 遮挡：较近的物体会挡住后面物体的一部分。
- 透视和纹理：平行线在远处似乎会相交，图案越远看起来越细密。
- 雾感、颜色和模糊：远处的物体看起来更朦胧、不那么清晰。
- 运动：移动头部时，近处物体的位移比远处物体大。
深度知觉问题：原因及对日常生活的影响
单眼线索有帮助，但 EyeWiki 指出，它们比双眼深度知觉更容易被视错觉欺骗。AAO 表示，一些长期依赖单眼的人，由于大脑已经适应，深度知觉尚可。
AAO 列出了可能导致深度知觉问题的情况：一只眼视物模糊、斜视、弱视、一只眼的神经问题，以及一只眼受伤。EyeWiki 还补充了未及早治疗的先天性白内障，以及双眼屈光度相差较大。
2018 年《Clinical and Experimental Optometry》上的一篇综述研究了立体视觉下降对日常生活的影响。立体视觉差或缺失的人在伸手抓取物体时更慢、更不准确，在台阶附近行走时也更谨慎。有报道称，立体视觉异常是老年人跌倒的一个风险因素。作者还表示，关于立体视觉缺失如何影响生活质量、工作和爱好的研究很少。
眼科的立体视觉检查
眼科的深度知觉检查很快。您通常要戴上特殊眼镜，看一本放在阅读距离的图册或卡片。每只眼看到的图片略有不同，如果大脑能把它们融合，图像的一部分看起来就像浮在纸面上方。常见的立体视觉检查包括：
| 检查 | 眼镜 | 您看到的内容 |
|---|---|---|
| Titmus（立体苍蝇图） | 偏振眼镜 | 一只大苍蝇，翅膀看起来像立起来，另有更精细的圆圈和动物图案 |
| Randot 和 Randot Preschool（学龄前版） | 偏振眼镜 | 藏在随机点图案中、只有用双眼才能看到的形状 |
| TNO | 彩色滤光眼镜 | 藏有形状的随机点图版 |
| Lang | 无需眼镜 | 藏在点阵卡片中的图案；由于不需要戴眼镜，适合幼儿 |
立体视觉检查结果的含义，以及线上测试测不了什么
立体视觉的结果以弧秒为单位，这是一个非常小的角度单位（1 弧秒等于 1/3,600 度）。这个数字表示您能看出的最小深度差异，数字越小，立体视觉越精细。EyeWiki 给出的数值是：Titmus 苍蝇图约为 3,000 弧秒，最精细的 Titmus 圆圈约为 40 弧秒。眼科专业人员可以在我们的临床文章中比较这些检查：立体视锐度检查比较（英文）。
没有一个适用于所有检查的统一正常值。2018 年的综述指出，结果取决于所用的检查和受检者的年龄。即使是 TNO 检查的新版，得分也比原版差。已发表常模的一个例子：2008 年一项使用 Randot Preschool 检查、纳入 4,300 多名健康儿童的研究中，平均立体视锐度从 3 岁时的 100 弧秒提高到 7 岁时的 40 弧秒。该研究的正常下限为 3 岁 400 弧秒、4 岁 200 弧秒、7 岁 60 弧秒。
结果在每次就诊之间也可能有波动，在幼儿中尤其如此。EyeWiki 还指出，Titmus 苍蝇图可能提供单眼线索，所以立体视觉较弱的人有时也能找出来。因此，检查者可能会使用不止一项检查，并结合其他检查结果综合判断。
线上深度知觉测试和 3D 图片测试可能很有趣，但不能替代眼科检查。美国验光协会（AOA）表示，线上和自助机视力测试不能替代全面的眼科检查，也可能不检查眼睛健康；全面检查还会评估双眼如何对焦、运动和协同工作。屏幕本身也有局限：2018 年的综述计算出，在 3 米外观看一台常见的 1920x1080 台式显示器时，移动一个像素约相当于 18 弧秒，这限制了简单屏幕测试所能显示的最细差异。如果担心自己的深度知觉，AAO 建议去看眼科医生。关于双眼协调问题，请参阅我们的双眼视觉与双眼协调指南。关于弱视和斜视，请参阅我们的弱视训练和斜视训练指南。
立体视觉的治疗：深度知觉能提高吗？
立体视觉通常不会单独治疗。它往往随着潜在问题得到治疗而提高，或者没有变化。研究报告如下：
- 弱视：在一项纳入 85 名先配镜、后遮盖治疗的儿童的研究中，45% 的儿童立体视觉提高了有意义的一级。治疗前，66% 的儿童没有可测出的立体视觉；治疗后，仍有 43% 没有。
- 屈光参差性弱视：对 PEDIG 研究中 633 名儿童的合并分析发现，治疗后立体视觉较好，与治疗前立体视觉较好和最终视力较好相关。即使视力恢复了，许多儿童的立体视觉仍不如同龄儿童。
- 双眼（双眼分视）治疗：2025 年一项纳入 185 名儿童的分析发现，立体视觉结果与遮盖治疗的报告结果相似，对双眼功能没有明显的额外益处。
- 斜视：2018 年的综述指出，对于婴儿型内斜视（出生后头几个月就出现的内斜），越早治疗，立体视觉越好。时有时无的斜视丧失立体视觉的风险较低。
- 成人：EyeWiki 提到一位神经生物学家在成年后获得了立体视觉，这是一个人的经历。
Optics Trainer 的定位
Optics Trainer 是一套基于游戏的视觉与脑力训练应用，适用于 iPhone、iPad、Android、网页浏览器和 Meta Quest，应用界面支持简体中文。其中两款游戏采用与上述立体视觉检查同类的任务，即根据两只眼所见的细微差异判断深度。在 Odd One Out 中，您朝着在深度上凸显出来的那组图像滑动。在 Front or Back 中，您判断图像位于圆环之前还是之后。在手机、平板或电脑上需戴红蓝眼镜；在 Meta Quest 上，分视功能内置于头显中。
这些游戏是练习。它们不以弧秒测量立体视觉，也不检查深度知觉，上文所述的屏幕局限同样适用。Optics Trainer 不是治疗或诊断工具，未获得 FDA 许可，也未在中国注册为医疗器械，也未参与上述研究。如果因弱视或斜视而担心深度知觉，请仅在配合医生方案的情况下使用。
Optics Trainer 不能替代专业诊断或医嘱治疗。关于您的具体情况，请咨询眼科医生或视光师等专业人士。如果您的医生同意居家练习可以配合您的方案：手机和网页版在中国区 App Store 每月 ¥98（网页版在付款时显示价格），也提供年度订阅。手机和平板应用可先免费试用 7 天，免费网页账户每天可玩 3 次。VR 版在 7 天免费试用后付费，价格以当地货币显示在 Meta Quest Store 中。
常见问题
立体视觉的定义是什么？
立体视觉是双眼一起使用时产生的精细深度知觉。每只眼从略微不同的角度看物体，大脑把这种细小的差异转化为深度感。
眼科医生怎么检查深度知觉？
通常戴偏振或彩色眼镜（Lang 检查不需要戴眼镜），看一本放在阅读距离的图册。如果双眼协同工作，图片的某些部分看起来会从纸面上凸出来。常见检查有 Titmus 苍蝇图、Randot、TNO 和 Lang。
立体视觉正常值是多少？
这取决于所用的检查和年龄，所以没有单一数值。结果以弧秒表示，数值越低越好。在一项关于 Randot Preschool 检查的大型研究中，3 岁时平均为 100 弧秒，7 岁时为 40 弧秒。请向眼科医生询问您的结果在所用检查中处于什么水平。
一只眼也有深度知觉吗？
有一些。单眼可以利用相对大小、遮挡、透视、雾感和运动等线索。这些线索比双眼深度知觉更容易被欺骗，但 AAO 指出，一些长期依赖单眼的人深度知觉尚可。
深度知觉可以提高吗？
有时可以，主要是通过治疗病因，例如弱视或斜视。在一项针对弱视治疗儿童的研究中，45% 的儿童立体视觉提高了；在另一项研究中，许多接受治疗的儿童立体视觉仍不如同龄人。成人方面，EyeWiki 介绍了一位在成年后获得立体视觉的人。
线上深度知觉测试准确吗？
它们不能替代眼科检查。AOA 表示，快速的线上或自助机视力测试不能替代全面的眼科检查，也可能不检查眼睛健康；而且家用屏幕没有像临床立体视觉检查那样经过设置和校验。如有担心，请咨询眼科专业人员。
参考来源
- American Academy of Ophthalmology. Depth perception. 2018
- EyeWiki (American Academy of Ophthalmology). Stereopsis and tests for stereopsis
- EyeWiki (American Academy of Ophthalmology). Sensory and motor testing
- O'Connor AR, Tidbury LP. Stereopsis: are we assessing it in enough depth? Clin Exp Optom. 2018
- Birch E, et al. Randot Preschool Stereoacuity Test: normative data and validity. J AAPOS. 2008
- Wallace DK, et al. Stereoacuity in children with anisometropic amblyopia. J AAPOS. 2011
- Stewart CE, et al. The effect of amblyopia treatment on stereoacuity. J AAPOS. 2013
- Birch EE, Jost RM, Kelly KR. Baseline and outcome stereoacuity of children with anisometropic amblyopia undergoing dichoptic amblyopia treatment. J AAPOS. 2025
- American Optometric Association. Vision test kiosks and online vision tests: what you should know. 2026
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