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大小恒常错觉是指在一定范围内，人对物体大小的知觉不完全随距离的变化而变化，也不随视网膜上视像大小变化，其知觉映像仍按照实际大小知觉的特性。大小恒常错觉的本质是对大小恒长性的错觉，人在一定环境，背景下造成的视觉错觉。
斯坦福大学的心理学家 Roger Shepard 认为它与三维图像的适当的深度知觉有关。由于环境的透视效果，使你感到后面的那个人看起来比前面的离你远。这很好理解，“透视”是绘画的基础，相信大家在中学都学过。关键是，你的视觉系统依据从视觉环境中得出的规则来作出推论。
通常一个东西离你越远，它就显得越小，换句话说，它的视角变小了。在这幅图里，后面的图形与前面的有着相同的尺寸（和相同的视角〕。由于两个图形的视角相同而距离不同，因此，你的视觉系统就会认为后面的那个人一定比前面的大。
如果你把后面的图形移到与前面的图形相同的位置，这种视觉的大小错觉便会消失。
图画的背景也是非常重要的，因为它提供了深度的尺度。如果你删除背景， 图像就成了平的，没有了立体感，你就不会有错觉产生，或者，即使有也是非常微弱的。
我们的知觉系统能在一定范围内保持对客观事物的稳定的认识，而不随知觉条件或感觉映象模式的改变而改变，这种特性就是知觉的恒常性（perceptual constancy）。它能帮助我们认识事物的稳定性，是人们知觉客观事物的一个重要特性，对人类的生存和发展具有重要意义。知觉恒常性体现在各个方面，如物体的大小、形状、明度、颜色等。
我们对物体大小的感知，既受到外部感官刺激的影响，也受到内部认知过程的影响。这些认知的过程受到以往的经验、记忆等因素的影响。生理上讲，我们对物体大小的感知源于物体在视网膜上所成的影像的大小。同一物体在视网膜上构成影像的大小，常因所观察物体距离远近而改变，距离愈远，影像愈小。例如，旷野中一辆汽车从远处向我们开来时，投射到我们视网膜上的影像会产生一个由小到大的变化过程。我们之所以能够判断那是同一辆汽车而非许多辆不同大小的汽车，正是由于知觉大小恒常性的作用。这一现象同样也说明，除了外部的感官刺激，知觉其实也包括内部的心理加工过程。
反之，我们的大脑通过解析物体在视网膜上的投影长度的变化也可以读取出距离和大小两个方面的信息。例如，当视网膜上的影像较原来增大一倍时，我们的大脑可以将这个信息解读为物体的距离接近了一半，或者物体的长度增长了一倍。