單眼線索（monocular cue）vs. 雙眼線索（binocular cue）

我小時候立志當個漫畫家，畫了一陣子之後發現，我與別人作品相差很多，別人的畫栩栩如生，我的卻相當平板。長大後才知道，魔鬼藏在細節，關鍵在於陰影與線條的關係，掌握光影與線條的人，才能掌握畫。畫家深知如何在平面製造深度的訣竅，這點比心理學家強多了，也比心理學家早了三四百年就知道。

心理學家向藝術家求教。他們把畫家在平面上製造出深度的細節整理出來，叫做繪圖線索（pictorial cues）。同時，心理學家普遍認為，畫家之所以能在平面上騙過人眼，是因為人類覺察物體的遠近與深度時，是像個偵探尋找各種相關的線索。當線索越豐富，人類對距離得判斷就越準確。

經過心理學家的研究，這類讓人類判斷深度知覺的線索主要有兩種：一種是單眼線索（monocular cue）一種是雙眼線索（binocular cue）。單眼線索就是只需要依靠一隻眼睛就能覺察到深度遠近的線索，同理，雙眼線索，則是必須要依靠兩隻眼睛才能覺察深度的相關線索。

而畫家所秘密就在於單眼線索，只要善用單眼線索，就能在平面上製造深度與立體感。但雙眼線索因為有兩隻眼睛合作解讀物體的距離，自然比較一隻眼睛的判斷來得準確。我將兩種線索常見的類型整理在下面，說不定你的畫技能瞬間成長好幾級。

單眼線索

1. 調節、調適（accommodation）。

人類看到外界事物的關鍵，就是讓光線進入到眼睛之後，正確聚焦在視網膜。整個過程需要眼球裡的睫狀肌（ciliary muscle）來調整水晶體（lens）。水晶體是一塊圓滑的透明玻璃，它的表面光滑有曲度，當光線通過時會產生折射，影響對焦的結果。

想想你用手機或相機拍照時，有時會失焦，照片看起來就會不清晰，這就是光線通過鏡頭之後，沒有正確聚焦在感官元件上（這就是相機的視網膜）的結果。

當物體靠近時，水晶體會變得比較矮胖凸起，而當物體遠離，水晶體會變得比較長扁。睫狀肌會將調整水晶體的訊息同步告訴大腦，所以一旦水晶體變矮胖，大腦就知道眼前的物體可能離自己比較近。

不過，睫狀肌的調節作用，只有在幾公尺的範圍內有效，當物體在遠處，水晶體的變化不大（都聚焦在無限遠），大腦就無法有效判斷遠近了。

2. 絕對大小（absolute size）

當光線照射到物體，反射到眼睛，並在視網膜上聚焦後。即使我們不知道物體的實際大小，仍然可以依照視網膜上投射的物體大小，來判斷物體與我們的距離。

一般而言，人類傾向認為視網膜上投影越大的物體，離自己越近，投影越小的物體，離自己越遠。這是利用近大遠小的原理來反推物體的距離。但是，只有一個物體時，我們只能單憑主觀的感覺來判斷現在物體究竟算大還是算小。

3. 相對大小（relative size）

有時，視網膜上的投影大小，不是那麼可靠，如果同時含有其他物體可供參考比較，我們對物體遠近的判斷，便會更加精準。當環境中有兩個物體，我們至少能依靠視網膜上的投影，知道兩個物體之間，誰離比較近，誰離比較遠。當眼前的物體數量變越，這個原理依然適用。

4. 熟悉大小（familiar size）

利用相對大小來判斷物體的遠近有時難免會出錯，畢竟我們不知道物體的真實大小。可是，當我們至少知道畫面中某個物體的真實大小時，便能使用這個物體來定位，推測其他物體的真實大小，再利用視網膜上近大遠小的關係來推論距離。

所以，當你知道某個物體的真實大小時，變有助你判斷距離。假設你有個 190 公分的朋友，他現在在你眼前看起來很小隻，你便會推論可能是他站得比較遠的關係。反過來說，如果有個號稱 160 的朋友，看起來很巨大，也只是他比較靠近得關係。

順帶一提，熟悉大小雖然以助於讓我們判斷距離，卻也可能產生一些錯覺。知名的月球錯覺，變指出當月球在地平線上起的時候，我們會覺得比較大，而當月球升到高空時，我們會覺得比較小。這背後的原因是，月球剛升起的時候，很靠近熟悉的建築物，你會利用建築物來推斷月球的大小與距離，影響你對月球大小得判斷。

5. 重疊（interposition）、疊加（superposition）、遮擋（occlusion）

確定物體在視網膜上的大小之後，我們還可以利用物體的相對關係，來推論遠近。一個簡單的方式就是重疊。原理相當簡單，物體Ａ如果能把物體Ｂ擋住，表示物體Ａ距離觀察點（也就是你看過去的地方）會比較近，而物體Ｂ離你比較遠。

6. 線性透視、直線透視（linear perspective）、收斂線索（perspective convergence）

我們看到的畫面裡，如果含有鐵道、街道之類的平行物體，線性透視的線索就相當好用。我們鳥瞰鐵道或街道，它們是兩條平行線，可是如果你站在鐵軌中央看過去，兩條鐵軌會隨著距離越遠越靠近，最後在地平線上交匯成一個點，所以，平行的物體如果收斂匯聚成一個點，我們就能反推，這個點離我們比較遠。

線性透視的特徵，也是西洋美術裡很常提到的透視技法，它讓原本平面的事物，具有深度與立體感。此外，線性透視不一定只出現在鐵軌街道之類的事物，像是你家的門，原本是長方形，當你打開門到約 45 度角的位置，你再平視門，客觀來說，這個時候，門在你視網膜上的投影是平行四邊形，你可以利用門的輪廓線指向門軸的線索，推論出門把離你比較近，門軸離比較遠。

7. 質地梯度、結構級差（texture gradient）

我們看到的畫面裡如果有階梯、台階或山坡之類的層級物，當階梯的紋理相清楚，而且階梯之間很稀疏，表示這個的地方離我們比較近，而階梯密集，看起來比較小塊，則表示這裡離我們比較遠。也就是說，物體在視網膜上的大小及密度，會影響我們對距離的判斷。

如果你有爬山的習慣，對質地梯度一定不陌生。面對突然陡上的階梯或山坡，可能會讓你腿軟，因為遠處的階梯看起來密密麻麻顯得很多，對心理上造成不小的壓力。質地梯度便是根據這個經驗原理，看起來密度高的物體，照理來說也會離我們比較遠。

8. 明亮和陰影（light and shadow）

光線照到物體上時，會因為物體表面的質地產生不同程度的反光。除了材質會影響反光的亮度，物體本身的遠近也會影響亮度，依照日常經驗，當物體離我們越近，反光的強度越強，而物體離我們越遠反光的強度越弱，甚至變暗。由此可知，在沒有其他可參考的訊息之下，一個看起明亮，能夠清楚看見質地、輪廓的物體，我們傾向判斷比較近，而看不清楚，甚至有點灰暗的東西，我們會覺得它在遠處。

9. 空氣透視、大氣透視（atmosphere perspective）

依照明亮與陰影的原理，當一個物體裡我們越遠，我們越難看清楚它表現的紋理與細節。想像你站在臺北 101 一樓看這棟建築物，上頭片塊窗戶你都能看得一清二楚，換個場景到陽明山上，你雖然也能看見 101 ，但它不只變小，連清晰度也變低了，即使你用望遠鏡看過去，大樓上的細節紋路、顏色與輪廓都變得灰濛濛，無法看得很清楚。

因為 101 和陽明山中間，雖然沒什麼障礙物，但其實裡頭包含許多空氣的粉塵與髒汙，一旦距離拉長，累加起來的髒污就相當可觀，嚴重影響我們的能見度。所以，根據經驗法則，當人類無法看清楚物體表現的細節紋路時，我們會傾向認定這個物體離我們比較遠，看得清楚的事物，我們會覺得比較近。

10. 高度線索（height cue）、相對高度（relative height）

高度線索源自於我們的日常經驗，我們習慣看藍天白雲太陽月亮星星在我們眼前的上方，這些物體距離我們相當遙遠，而建築物，路人，汽車任何你每天都會接觸到的物體，通常在畫面下方。根據這個習慣，當一個物體在人類的視野下方時，我們會傾向判斷它離我們比較近，而在畫面的上方時，我們則判斷它比較遠。

11. 運動視差（motion parallax）、相對移動速度（relative motion）

移動中的物體投影在視網膜上，會因為距離，而影響在視網膜上的移動速度。想想坐火車或捷運時，看看車窗外的物體如何移動，就知道運動視差想表達什麼。我們在行駛的火車上看看窗外的風景，會發現遠處的風景移動的比較慢，甚至是靜止的，近處的風景則移動比較快。

這是因為近處的風景在視網膜上的投影面積較大，移動一點點我們就會覺察到，反觀遠處的風景在視網膜上的投影面積較大，因此，它要移動很多，我們才會覺得它有在移動。依照這原理，我們看到移動快速的物體，會傾向認為它離我們比較近。

雙眼線索

1. 雙眼輻合、雙眼匯聚、視軸輻合（binocular convergence）

人類的雙眼在看物體時，兩眼的視線匯聚合在物體上，而聚合的角度會隨著物體的遠近產生改變，因此，大腦可以依照兩隻眼睛距合的角度來判斷物體的遠近。說個極端的例子就是鬥雞眼，當我們把物體拿到眼前，如果你想看清楚，兩眼（黑眼球）會拼命往鼻樑移動，形成鬥雞眼；當你把物體拿遠，眼睛則會回到正常的角度。

所以兩眼視線的夾角可以告訴大腦遠近相關的訊息，當夾角越大，物體離我們越近，夾角越小物體離我們越遠。同時，雙眼輻合只有在物體距離我們十公尺左右的範圍內，才有良好的效果，一旦物體相當遙遠，雙眼的角度接近於平行，大腦便無法很精準判斷距離，而需要依靠其他的線索。

2. 雙眼視差（binocular disparity）、網膜像差（retinal disparity）

人類的雙眼間有五公分左右的眼距，兩隻眼睛雖然看到差不多的畫面，其實細節和角度上還是有些不同，形成視差或像差（視網膜上的些微差異）。做個簡單的測試，拿一筆舉在你的左眼正前方，接著眨右眼用左眼看筆，再反過來眨左眼用右眼看筆，兩眼所看到的畫面會些微的不同，當你把筆拿得越近，效果越明顯。

大腦便是擷取左右眼所接收的兩個畫面，產生雙眼視象融合（binocular fusion），計算畫面中物體的真實距離，同時讓畫面產生立體感（stereopsis）。因此，產生視差便能輕易產生立體感，也是人類知覺到立體感的關鍵。

Note：

1. 單眼線索，也稱作單眼深度線索（monocular depth cue），同理，雙眼線索，也稱作眼深度線索（binocular depth cue）。