1、第05章 知覺實驗 一、知覺研究的基本變量 二、知覺現象的研究 三、視覺實驗 四、聽覺實驗 視覺實驗 一、視覺研究中的基本變量 二、視覺研究中的基本實驗 三、顏色視覺 四、顏色的心理效應一、視覺研究中的基本變量一、視覺研究中的基本變量 （一）視覺的物理刺激及其測量（一）視覺的物理刺激及其測量 （二）視覺實驗中的變量（二）視覺實驗中的變量（一）視覺的物理刺激及其測量（一）視覺的物理刺激及其測量1 1、可見光譜、可見光譜2 2、單色光的單位、單色光的單位3 3、光度學、光度學1、可見光譜、可見光譜光的心理物理特征光的心理物理特征 光具有三維特征：波長、純度和振幅。光具有三維特征：波長、純度和振幅。

2、與此相對應的有三維心理特征：與此相對應的有三維心理特征： 不同不同波長波長引起人們不同的引起人們不同的色調色調的感覺；的感覺； 純度純度是光波成分的復雜程度，它引起的是光波成分的復雜程度，它引起的視覺反應是視覺反應是飽和度飽和度； 振幅振幅是光的強度或能量單位，它引起的是光的強度或能量單位，它引起的視覺維度是視覺維度是明度明度。（二）視覺實驗中的變量（二）視覺實驗中的變量1、自變量、自變量 刺激變量刺激變量 背景條件背景條件 被試者特點被試者特點3、因變量、因變量 一般在視覺實驗中，刺激變量借助于儀器，因而較為嚴密。然而，視覺實驗在如何定量因變量因變量方面，就不如自變量定量那么精密。 在大多數

3、情況下，實驗研究者記錄到的因變量值相對于嚴格定量的刺激量值而言，一般是很粗糙的，有的甚至只是一些非量化的判斷反應。 因此，研究者能否根據因變量推斷某種視覺現象發生的過程和特點，首先取決于為保證自變量和因變量之間的對應關系而采取的措施是否有效；其次涉及處理因變量的技術是否適用及合理。 刺激反應的保證措施的關鍵在于“控制”額外變量，而后的處理工作按照因變量的性質，有的是直接的，有的是間接的。 當一項實驗的因變量值是定量時，后期處理就能直接進行。 例如，有相當部分的視覺實驗采用調整法程序，被試者調定的量值一般都能夠直接讀出。如明度差別閾限實驗： 但有的實驗只能通過被試作口頭報告來表達他的比較判斷結果

4、。例如，在顏色后象的研究中，由于被試者根據主觀經驗得到的現象報告結果，實驗者只能將這些報告匯總后進行處理，間接地獲得某些數據資料。 由于因變量是由實驗者觀察或記錄的變量，因此，不管實驗者用什么方式處理因變量，都必須先作好因變量的記錄工作。 有時候，實驗者要借助計量儀器才能讀出被試的反應量，為了防止度量時產生偏差，記錄時就要注意操作技術。 如用照度計測量入射光，硒光板與光源之間的距離和相對角度都必須限定好，否則，差之毫厘就會導致嚴重誤差。 實驗者對記錄口頭報告的結果也要作出限定，一些限定有時候可以明確告訴被試者用規定范圍內的詞匯報告自己的感覺經驗，有時候要防止暗示。 限制標準只能由實驗者掌握，其

5、目的是使被試者報告中的各種表達都可能被納入相應的等級范圍以內。這樣，一個統一的指導語就十分重要了。 總之，視覺實驗的因變量要能達到靈敏反應視覺過程或現象的程度，實驗者必須很仔細地設計實驗，嚴格地把握好自變量、控制變量和因變量。 視覺中的時間因素視 覺 中 的 空 間 因 素（一）明度閾限測量（一）明度閾限測量 1、暗適應、暗適應 2、明適應、明適應 3、間視覺、間視覺（1）暗適應機制）暗適應機制化學反應說。克勞福德（化學反應說。克勞福德（CrawfordCrawford，19471947）用分光描記法確定視桿細胞中的視紫紅質的用分光描記法確定視桿細胞中的視紫紅質的化學反應過程是暗適應過程的機制

6、。化學反應過程是暗適應過程的機制。視紫紅視紫紅質質（visual purplevisual purple）是一種化學感光物質，）是一種化學感光物質，在曝光時被破壞變色，在暗適應中又重新合在曝光時被破壞變色，在暗適應中又重新合成而恢復活性。成而恢復活性。視紫紅質的化合過程：視紫紅質的化合過程：視紫紅質視紫紅質光光暗暗視黃醛視黃醛+ +蛋白質蛋白質（2）外界條件對暗適應過程的影響）外界條件對暗適應過程的影響布蘭查德（布蘭查德（BlanchardBlanchard，19661966）研究了適應前）研究了適應前的照明作用，下圖是他所得的結果。的照明作用，下圖是他所得的結果。 （3 3）暗適應與瞳孔大小

7、的變化）暗適應與瞳孔大小的變化伴隨暗適應的還有瞳孔大小的變化。從明亮處伴隨暗適應的還有瞳孔大小的變化。從明亮處進入黑暗處，在進入黑暗處，在1010秒鐘瞳孔擴大到最大直徑的秒鐘瞳孔擴大到最大直徑的三分之二，達到完全擴大約需要三分之二，達到完全擴大約需要5 5分鐘。這個分鐘。這個過程中，瞳孔的直徑由過程中，瞳孔的直徑由2 2毫米擴大到毫米擴大到8 8毫米，進毫米，進入眼球的光線增加到入眼球的光線增加到1010到到2020倍。倍。（4 4）暗適應的應用）暗適應的應用二次世界大戰期間，邁爾斯曾經特制一種紅色二次世界大戰期間，邁爾斯曾經特制一種紅色護目鏡，戴上這種紅色護目鏡后既能使視錐細護目鏡，戴上這種

8、紅色護目鏡后既能使視錐細胞在明暗視場中都有較高的感受性，又能使視胞在明暗視場中都有較高的感受性，又能使視桿細胞相對地不受視場光線的變化而保持暗適桿細胞相對地不受視場光線的變化而保持暗適應狀態。應狀態。一些暗室用紅燈照明，也是運用同樣的道理。一些暗室用紅燈照明，也是運用同樣的道理。 明適應（或亮適應）（明適應（或亮適應）（light adaptation）是指在）是指在光亮中視覺感受性很快下降的過程。光亮中視覺感受性很快下降的過程。（1 1）明適應范圍）明適應范圍眼睛適應光強度變化的范圍很大，這個范圍眼睛適應光強度變化的范圍很大，這個范圍約達到約達到1313個對數單位，大約要比最弱的絕對個對數單

9、位，大約要比最弱的絕對閾限的光強一萬億倍閾限的光強一萬億倍。（2 2）明適應的機制）明適應的機制光適應過程中，眼睛首先通過調節瞳孔大小來光適應過程中，眼睛首先通過調節瞳孔大小來適應光線刺激的強弱變化。光量的增加，瞳孔適應光線刺激的強弱變化。光量的增加，瞳孔在在3 3至至4 4秒鐘內就能迅速縮小以保護視網膜，免秒鐘內就能迅速縮小以保護視網膜，免使過強光線對它的損傷。與此同時，視桿細胞使過強光線對它的損傷。與此同時，視桿細胞作用轉到視錐細胞作用。作用轉到視錐細胞作用。瞳孔的放大和縮小是調節的第一道關口，它的大小瞳孔的放大和縮小是調節的第一道關口，它的大小根據進入眼睛的光線強度的變化，上圖列出不同視

10、根據進入眼睛的光線強度的變化，上圖列出不同視場亮度下，眼睛進行適應時的瞳孔直徑、瞳場亮度下，眼睛進行適應時的瞳孔直徑、瞳 孔面孔面積的平均值。積的平均值。但是僅僅憑借縮小了的瞳孔還無法適應高強度但是僅僅憑借縮小了的瞳孔還無法適應高強度的光。研究者發現，的光。研究者發現，在視網膜的外層還有許多在視網膜的外層還有許多黑色顆粒黑色顆粒，它們是一些具有保護作用的物質，它們是一些具有保護作用的物質，能減少直接作用于感光細胞的光能量。能減少直接作用于感光細胞的光能量。所以，遇上強光刺激，人們會保護性地閉上眼所以，遇上強光刺激，人們會保護性地閉上眼睛，或戴上太陽鏡，使眼睛逐漸適應光照水平睛，或戴上太陽鏡，使

11、眼睛逐漸適應光照水平的變化。的變化。3、間視覺、間視覺 間視覺間視覺是介于暗視覺和明視覺之間的一個視覺是介于暗視覺和明視覺之間的一個視覺階段。階段。研究者一般認為，當光亮達到研究者一般認為，當光亮達到10-310-3燭光燭光/ /平方米平方米以上時，視錐細胞便被激發，這是間視覺的表以上時，視錐細胞便被激發，這是間視覺的表現。現。間視階段是視錐細胞和視桿細胞相互作用的階間視階段是視錐細胞和視桿細胞相互作用的階段。段。（三）后象（三）后象 刺激物對感受器的作用停止以后，感覺刺激物對感受器的作用停止以后，感覺現象并不立即消失的現象。現象并不立即消失的現象。 一個間歇頻率較低的光刺激作用于我們眼睛時，

12、就會一個間歇頻率較低的光刺激作用于我們眼睛時，就會產生一種一亮一暗的閃爍感覺，隨著光的刺激的間歇產生一種一亮一暗的閃爍感覺，隨著光的刺激的間歇頻率逐漸增大，閃爍現象就會消失。由粗閃變成細閃，頻率逐漸增大，閃爍現象就會消失。由粗閃變成細閃，當每分鐘閃光的次數增加到一定程度時，人眼就不再當每分鐘閃光的次數增加到一定程度時，人眼就不再感到是閃光而感到是一個完全穩定的或連續的光。這感到是閃光而感到是一個完全穩定的或連續的光。這一現象稱一現象稱閃光的融合閃光的融合。 閃爍剛剛達到融合時的光刺激間歇的頻率稱為閃爍剛剛達到融合時的光刺激間歇的頻率稱為閃光臨閃光臨界融臺頻率界融臺頻率（CFFCFF）。）。 閃

13、光臨界融合頻率是人眼對光刺激時間分辨能力的指閃光臨界融合頻率是人眼對光刺激時間分辨能力的指標，是物理刺激與生理心理機能相互作用的結果，是標，是物理刺激與生理心理機能相互作用的結果，是受刺激的時空因素以及機體狀態制約的感覺過程。受刺激的時空因素以及機體狀態制約的感覺過程。 1 1、測量閃光臨界融臺頻率的方法、測量閃光臨界融臺頻率的方法轉盤閃爍方法轉盤閃爍方法電子儀器電子儀器2 2、影響閃光臨界融合頻率的因素、影響閃光臨界融合頻率的因素疲勞疲勞光相的強度光相的強度刺激面積刺激面積桿體細胞和錐體細胞的閃光臨界融合頻率不同桿體細胞和錐體細胞的閃光臨界融合頻率不同（五）視覺掩蔽（五）視覺掩蔽 在某種時間

14、條件下，當一個閃光出現在在某種時間條件下，當一個閃光出現在另一個閃光之后，這個閃光能影響到對另一個閃光之后，這個閃光能影響到對前一個閃光的覺察的現象。前一個閃光的覺察的現象。（六）視覺對比（六）視覺對比 由光刺激在空間上的不同分布引起的視由光刺激在空間上的不同分布引起的視覺經驗，有明暗對比、顏色對比。覺經驗，有明暗對比、顏色對比。 明暗對比、顏色對比實驗明暗對比、顏色對比實驗 視敏度視敏度是指分辨物體細節和輪廓的能力，是指分辨物體細節和輪廓的能力，是人眼正確分辨物體的最小維度。視敏是人眼正確分辨物體的最小維度。視敏度通常以找出兩個物體之間的最小間隔度通常以找出兩個物體之間的最小間隔來表示，它受

15、物體的網膜映象、照明等來表示，它受物體的網膜映象、照明等因素的制約。因素的制約。1 1、視角與網膜映象、視角與網膜映象2 2、視敏度測定及其特征、視敏度測定及其特征3 3、影響視敏度的因素、影響視敏度的因素 對象與眼睛所成的張角，叫做對象與眼睛所成的張角，叫做視角視角。視角的大。視角的大小決定映象在視網膜上投射的大小。小決定映象在視網膜上投射的大小。 醫學界用視力表測定視敏度，它是以視醫學界用視力表測定視敏度，它是以視角的倒數來表達的，其公式為：角的倒數來表達的，其公式為：檢查視敏度的幾種常用方法檢查視敏度的幾種常用方法覺察能力測試覺察能力測試再認能力測試再認能力測試解象能力測試解象能力測試定

16、位能力測試定位能力測試a）覺察能力測試）覺察能力測試 覺察測試采用一條線或一個點，只需讓被試覺察測試采用一條線或一個點，只需讓被試者判斷在一個視野里刺激是否存在即可者判斷在一個視野里刺激是否存在即可。b）再認（即識別）能力測試）再認（即識別）能力測試c）解象能力測試）解象能力測試 解象是知覺某一模式具體元素之間分離的能力。解象是知覺某一模式具體元素之間分離的能力。d）定位能力測試）定位能力測試 定位是感覺兩根線是否連續或彼此有些錯為的定位是感覺兩根線是否連續或彼此有些錯為的能力。能力。3、影響視敏度的因素、影響視敏度的因素 1）不同亮度會影響視敏度）不同亮度會影響視敏度 亮度增加，則視敏亮度增

17、加，則視敏度增加，兩者關系是對數關系。度增加，兩者關系是對數關系。 2）物體與背景之間的對比度不同，視敏度將）物體與背景之間的對比度不同，視敏度將受到影響受到影響 當物體與背景之間的對比度加大時，當物體與背景之間的對比度加大時，則視敏度提高；反之，視敏度降低。則視敏度提高；反之，視敏度降低。 3）視網膜不同部位的視敏度也不同）視網膜不同部位的視敏度也不同 因為錐體因為錐體細胞對細節分辨起主要作用，所以，在視網膜細胞對細節分辨起主要作用，所以，在視網膜中央凹處（即錐體細胞集中之處）視敏度最大。中央凹處（即錐體細胞集中之處）視敏度最大。 4）視覺的適應影響視敏度）視覺的適應影響視敏度 暗適應時眼睛

18、的視暗適應時眼睛的視敏度不如明適應時的視敏度高，這是因為視桿敏度不如明適應時的視敏度高，這是因為視桿細胞與視錐細胞在功能上不同的結果。細胞與視錐細胞在功能上不同的結果。 克雷克（克雷克（Craik， 1939）讓被試者被適應有一定）讓被試者被適應有一定照明的空曠視野，然后轉向另一視野，并要求照明的空曠視野，然后轉向另一視野，并要求被試者報告看到的是兩條平行黑線還是一條黑被試者報告看到的是兩條平行黑線還是一條黑線，結果發現，在眼睛適應的空曠視野和試驗線，結果發現，在眼睛適應的空曠視野和試驗視野照明條件大致相同的水平時視敏度最高。視野照明條件大致相同的水平時視敏度最高。 5）閃光盲會降低視敏度）閃光盲會降低視敏度 在明適應的條件下，在明適應的條件下，突然的強光刺激會暫時降低視敏度，這種現突然的