关于生态光学介绍

[拼音]：shengtai guangxue

[外文]：ecological optics

美国心理学家J.J.吉布森于20世纪50年代提出的一种视知觉理论。它与传统的知觉理论不同，不承认知觉中经验和推理的作用，而认为知觉是人从环境得到刺激信息的直接结果。人在环境中行动，光线来自各个方向，外在空间的每一点的光线分布各不相同。这种光线分布称作“环境光”。环境光对人具有重要生存意义，它的特殊分布提供了空间视觉的信息。研究环境光对人的视觉的作用的科学就是生态光学。

人的周围环境有大小不同、颜色不同、距离不同、粗糙程度不同、光谱反射率不同的物体表面，它们从不同的角度受光，向不同的方向反光。这就造成空间的每一点的环境光分布都不相同。观察者向外界观察时，每一点的环境光都有其特定的光线分布或结构变化。环境光的结构变化称作光流分布。如果我们站在一块空旷的地面上向远处观察，近处地面上的土块、坑洼、杂草等大而清晰；远处的东西小而模糊，形成了近处稀疏远处密集的光流分布（图1）。

这种光流分布的差异提供了距离的信息。图上部的光流密度大，被看成一个向远方伸延或向右倾斜的表面。一个物体放在具有不同密度的地面结构上能表现出该物体在不同距离上的透视效果。

人在运动时光流的不断变化，给人们提供了关于自身状态和周围环境的空间信息。观察者在行进的火车中向窗外观察，窗外物体的光流以不同的速度向后移动，从而获得了物体远近关系的信息。飞机朝前方平飞时，只有远处地平线上的一点不动，地面和云层的光流分布连续地变化，近处变化速度大;远处变化速度小（图2a）。飞机着陆过程中，飞行员注视下滑点，看到地面上由中心向四周扩散的光流分布，扩散的速度由中心向外渐增(图2b)。这些光流变化是观察者运动方向及与外界环境的关系的视觉信息。

吉布森的生态光学理论由于否认了脑内中介环节的作用，与H.von赫尔姆霍茨的“无意识推论”知觉理论，及与现代的认知心理学的信息加工理论都是对立的。由于生态光学理论以物理光学为基础，对于视知觉的解释又极为简明，特别受到计算机视觉研究者的重视。

参考书目

1. 荆其诚、焦书兰、纪桂萍著：《人类的视觉》，科学出版社，北京，1987。