La perception de la profondeur est la capacité visuelle à percevoir le monde en trois dimensions. La perception de la profondeur et du relief se base sur différents types d'indices visuels qu'il est possible de classer en trois catégories : en premier lieu ceux qui dépendent du mouvement ; parmi les autres, ceux qui requièrent la vision binoculaire ; enfin, ceux perçus avec un seul œil. Les objets de l'environnement présentent en général plusieurs indices convergents sur leur position dans la profondeur de l'espace. La psychologie expérimentale met au point des expériences avec des motifs simplifiés, qui n'en présentent qu'un à la fois, et des illusions visuelles, où ces indices, contradictoires, provoquent une interprétation hésitante ou aberrante. vignette|La variation de parallaxe crée une notion du relief. L'être humain n'est jamais parfaitement immobile. Lorsqu'il bouge, les objets proches se déplacent plus dans l'appareil visuel que les objets lointains, par un effet de parallaxe. Bien que cet indice figure parmi les plus puissants, il a attiré tardivement l'attention des chercheurs, dont l'activité a été plus orientée par les applications aux arts graphiques et à la représentation perspective. L'accommodation modifie la forme du cristallin (partie centrale de l'œil), pour ajuster la vision à la distance. Cet indice permet la netteté des images. Au , Helmholtz et Hering l'ont étudiée. Un simple calcul d'optique géométrique, compte tenu de la meilleure résolution de l'œil humain, conclut qu'elle ne peut certainement pas rendre compte des sensations de profondeur, quelle que soit la distance ou la variation de distance impliquées. Cet indice semble présenter peu d'importance par rapport aux autres. L'illusion de relief dans les vues d'une loupe binoculaire, d'une paire de jumelles, du cinéma en relief, s'en dispense totalement. Certains indices sur la disposition des choses en profondeur ne dépendent que de l'information issue d'un œil. vignette|upright=0.5|Occlusion d'une figure par une autre.

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