第九講 感覺與知覺

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感覺感覺的測量：心理物理法感覺的種類視覺視覺的刺激是光，可見光約占電磁波譜的1/70，380~760毫微米。眼球由眼球壁和眼球內(nèi)容物組成。眼球壁：外層—鞏膜和角膜；中層—虹膜、睫狀肌和脈絡(luò)膜，虹膜中間是瞳孔，隨光線強弱調(diào)節(jié)大小；內(nèi)層—視網(wǎng)膜和視神經(jīng)內(nèi)段，感光細胞（錐體細胞和棒體細胞）在網(wǎng)膜內(nèi)。眼球內(nèi)容物包括晶狀體、房水和玻璃體，和角膜組成屈光系統(tǒng)。調(diào)節(jié)：水晶體附近的肌肉控制其曲度變化，看遠處的物體時，處于放松狀態(tài)，水晶體為扁平形，看近距離物體時，處于緊張狀態(tài)，晶狀體厚度增加，使遠近不同的物體在視網(wǎng)膜上形成清晰的視像。視網(wǎng)膜主要有三層神經(jīng)細胞感光細胞是錐體細胞（600萬個）和棒體細胞（1.2億個）分布：中央窩（對光最敏感的區(qū)域），只有錐體沒有棒體細胞；離開中央窩，棒體細胞極度增加。功能：棒體細胞是暗視感受器，對物體的明暗敏感；錐體細胞是明視覺感受器，感受物體的細節(jié)和顏色。盲點：中央窩附近，視神經(jīng)節(jié)細胞的神經(jīng)纖維在此會聚成視神經(jīng)。盲點測試法拇指

測試方法：（如圖）

1.將頭部置于屏幕正前方，閉上右眼，用左眼盯著大十字架中的圓形圖案，小的十字圖形會在某個位置消失。

2.閉上左眼，同時用右眼看著小黑十字架，移動這幅圖使它離你越來越近，用余光看右邊的大十字架，中間的白色圓點會在某一段范圍內(nèi)消失，右面的大十字架看起來是完整的。盲點存在于人的視線靠外側(cè)的一塊區(qū)域。人雖然看不到這片區(qū)域，但是卻意識不到自己看不到，因為它并不是以漆黑一片的方式出現(xiàn)，而是視覺將它排除以后，將附近的圖像擠到這一區(qū)域形成一個完整的圖像。擴展閱讀：當我們用兩只眼睛看東西時，同一點的反射光線到達左右眼睛的視網(wǎng)膜上的位置不一樣，即使一條光線正好在盲點，另一條光線也不會在另一只眼睛的盲點，因此我們看見的都是完整的圖像。盲點就是視網(wǎng)膜上沒有視覺感覺細胞的那一點，當你用一只眼看東西時，細心一點就可以看到。你也可以自己動手做個試驗，在一張白紙上相距畫一個實心黑點和一個空心的白點，然后閉上一只眼睛，用另外一只眼睛盯著白點，慢慢增大眼和紙的距離，在某一點上，你會發(fā)現(xiàn)黑點不見了。（這過程中，要保持那只張開的眼睛，始終盯著白點）視覺盲點在哪里：在鷹和人類，光（電磁波）通過眼球，穿過視網(wǎng)膜外層，才被光敏細胞處理。對顏色敏感的細胞稱為視錐，而另一種光敏細胞稱為視桿。這些視桿細胞處理昏暗條件下的視覺，而三類視錐細胞主要對三種基色（紅、綠、藍）作出反應(yīng)。眼的后部是視網(wǎng)膜，這是圖象檢測區(qū)。如果在顯微鏡下看視網(wǎng)膜，細胞似乎雜亂無章地纏結(jié)在一起，有點像一個網(wǎng)，因此稱為視網(wǎng)膜（retina，源于拉丁語retus，意即“網(wǎng)”）。視網(wǎng)膜的這些細胞通過電信號的變化，對光的變化作出反應(yīng)，這種電信號先要通過兩層中繼細胞，然后經(jīng)稱為視神經(jīng)的纖維束傳至適當?shù)哪X區(qū)。視神經(jīng)離開視網(wǎng)膜進入腦的出口是“盲點”，此處沒有空間可容納光敏細胞，它位于眼中間的近鼻側(cè)。這是視覺盲點區(qū)域。

色覺缺陷和色盲男性：6％色弱，2％色盲女性：0.4%,0.03%色盲不自知：經(jīng)驗補償01二月202311PSYCHOLOGY正常人眼中的色覺和色盲患者眼中的色覺色盲檢查圖視覺的傳導(dǎo)通路視覺的中樞機制初級視覺皮層（17區(qū)）初步分析視覺信號受刺激會看到閃光受損壞會失明聯(lián)合區(qū)（鄰近17區(qū)）進一步加工視覺信號，如認識形狀、分辨方向受損會產(chǎn)生失認證，如物體、空間、人面、顏色等失認視覺感受野：視網(wǎng)膜上的一定區(qū)域，受到刺激時能激活與這個區(qū)域有聯(lián)系的視覺系統(tǒng)各層神經(jīng)細胞的活動。特征覺察器：視覺中樞中能夠?qū)Τ尸F(xiàn)給視網(wǎng)膜的具有某種特性的刺激進行反應(yīng)的高級神經(jīng)元，如邊界、直線、運動、角度等視覺中樞可能存在兩條通路初級視皮層（V1）的輸出信息送到兩個渠道，分別成為背側(cè)流和腹側(cè)流。背側(cè)流常被稱為“空間通路”（Wherepathway），參與處理物體的空間位置信息；腹側(cè)流常被稱為“內(nèi)容通路”（Whatpathway），參與物體識別，例如面孔識別。視覺現(xiàn)象明度：眼睛對光源和物體表面的明暗程度的感覺，主要是由光線強弱決定的一種視覺經(jīng)驗。明度不僅決定于物體照明的強度，而且決定于物體表面的反射系數(shù)。物體表面的反射系數(shù)越大(最大為1)，看上去就越明亮。明度的絕對閾限與差別閾限的大小，都與光刺激作用的網(wǎng)膜部位有關(guān)：棒體細胞分布密集的地方（距中央窩160-200處），對光的感受性高，明度的絕對閾限低；錐體細胞密集的地方，對光的差別感受性高。人眼對不同波長的光線的感受性是不同的。錐體細胞對光譜的中央部分(約555nm，黃綠色)最敏感，對低于500nm和高于625nm的波長的感受性要差得多。棒體細胞對較短的波長具有最大感受性。光譜敏感函數(shù)向光譜較短一端變化約50nm。對505nm波長（藍綠色）的光最敏感，而對波長超過620毫微米的紅光，幾乎是不敏感的。普肯耶現(xiàn)象視覺適應(yīng)暗適應(yīng)：照明停止或由亮處轉(zhuǎn)入暗處時視覺感受性提高的時間過程。視網(wǎng)膜上的棒體細胞和錐體細胞都參與暗適應(yīng)過程，但作用大小及起作用的階段兩者不同。暗適應(yīng)最初7-10分鐘內(nèi)，感受性驟升。之后，暗適應(yīng)曲線改變方向，出現(xiàn)棒錐裂，感受性繼續(xù)上升。早期的暗適應(yīng)是由錐體細胞和棒體細胞共同完成的。之后，錐體細胞完成暗適應(yīng)過程，棒體細胞繼續(xù)起作用，整個過程持續(xù)30-40分鐘。紅色護目鏡加快暗適應(yīng)過程。視敏度視覺系統(tǒng)分辨最小物體或物體細節(jié)的能力，也叫視力。視敏度的大小通常用視角大小來表示。視角即物體通過眼睛節(jié)點所形成的夾角。視角大小取決于物體的大小(A)及物體離眼睛的距離(D)。公式：V（視敏度）=1/α（視角，單位為分）

α=（A/D）*57.30對數(shù)視力表：視角每增加1.2589倍(101/10)，視力減少0.1顏色視覺顏色(color)是光波作用于人眼所引起的視覺經(jīng)驗。顏色具有三個基本特性：色調(diào)、明度和飽和度。色調(diào)(hue)主要決定于光波的波長。700毫微米—紅色明度指顏色的明暗程度，決定于照明的強度和物體表面的反射系數(shù)。飽和度指某種顏色的純雜程度或鮮明程度。純的顏色（光譜上的單色光）都是高度飽和的。完全不飽和的顏色根本沒有色調(diào)，如黑白灰色。很明或很暗的顏色都是比較不飽和的，只有中等明度的顏色能夠獲得最大程度的飽和。顏色混合：色光混合和顏料混合兩種混合在性質(zhì)上是不一樣的。色光混合是一種加法過程，不同波長的光線同時作用于眼睛，在視覺系統(tǒng)中實現(xiàn)混合，明度增加；顏料混合是一種減法過程，即某些波長的光被吸收了，明度減弱。顏色理論：顏色視覺機制在視網(wǎng)膜感受器水平是三色的，符合揚－赫三色說，而在視網(wǎng)膜感受器以上的視覺傳導(dǎo)通路上又是四色的，符合黑林的四色說，最后在大腦皮層的視覺中樞才產(chǎn)生各種色覺。聽覺聽覺的適宜刺激是聲波。聲波由物體振動產(chǎn)生，物體振動時對周圍空氣產(chǎn)生壓力，使空氣的分子做疏密相間的運動，形成聲波。聲波的物理性質(zhì)包括頻率、振幅和波形。頻率指發(fā)聲物體每秒振動的次數(shù)，單位是赫茲。人耳所能接受的振動頻率為16-20000赫茲。振幅指振動物體偏離起始位置的大小。發(fā)聲體振幅大，對空氣壓力大，聽到的聲音就強；振幅小，壓力小，聽到的聲音就弱。聲波最簡單的形狀是正弦波。由正弦波得到的聲音叫純音。在日常生活中，人們聽到的大部分聲音是復(fù)合音，是由不同頻率和振幅的正弦波疊加而成的。聲波的這些物理屬性，決定了聽覺的基本特性：音調(diào)、音響和音色。根據(jù)發(fā)聲體的振動是否有周期性，聲音還分為樂音和噪音。生理機制音調(diào)主要是由聲波頻率決定的聽覺特性。人的聽覺的頻率范圍為16-20000Hz。其中1000-4000Hz是人耳最敏感的區(qū)域。對于頻率為1000Hz、響度超過40dB的聲音，人耳能覺察的頻率變化范圍是0.3%，這是音調(diào)的差別閾限。音調(diào)是一種心理量，它和聲波的物理特性-頻率的變化不完全對應(yīng)。音調(diào)不僅受頻率高低的影響，還受聲音的持續(xù)時間、聲音強度等因素的影響。音響是由聲音強度決定的一種聽覺特性。測量音響的單位是貝爾(Bel)或分貝爾(dB)。1000Hz的聲音音響的下閾為0分貝，上閾約130分貝，它的物理強度約為下閾時物理強度的100萬倍。音響還和聲音頻率有關(guān)。在相同的聲壓水平上，不同頻率的聲音響度是不同的。而不同的聲壓水平卻可產(chǎn)生同樣的音響。音響與頻率的關(guān)系，可以從等響曲線上看出來。知覺的種類知覺：人腦對客觀事物整體屬性的反映。知覺不僅是對到達大腦特定區(qū)域的感覺系統(tǒng)中神經(jīng)沖動的簡單傳遞，而且也包括對外部刺激的內(nèi)部表征和意識。知覺研究的基本爭論：直接知覺和間接知覺直接知覺（directperception）以Gibson為代表把知覺看作是從環(huán)境中提取相關(guān)信息的直接過程間接知覺（indirectperception）以Gregory為代表知覺是較為活躍的和主動的過程知覺是當前呈現(xiàn)的外部刺激和大腦中已經(jīng)存在的對外部世界的內(nèi)部表征兩者之間的匹配過程認知心理學(xué)：自上而下和自下而上兩種加工過程自下而上過程（bottom-up,又稱數(shù)據(jù)驅(qū)動過程，data-drivenprocess），是從組成圖形或事物的最簡單的、最基本的成分開始的。自上而下過程（top-down，又稱概念驅(qū)動過程，conceptuallydrivenprocess）認為，較高級的、整體的和抽象的水平影響低級的操作和運行。自下而上和自上而下的加工在知覺過程中并存。直接知覺實驗Gibson等（1960）：視崖實驗證明排除經(jīng)驗的條件下知覺正常運作，知覺具有先天性被試：6個月的嬰兒，一天大的雞雛、山羊，小老鼠，小貓自變量：視崖、淺灘因變量：被試爬向視崖邊緣的行為間接知覺實驗間接知覺論不否認直接知覺的存在經(jīng)驗信息和刺激信息相互協(xié)調(diào)，共同作用經(jīng)驗信息和刺激信息相互矛盾，經(jīng)驗信息通常占主導(dǎo)基本研究方法：創(chuàng)造經(jīng)驗信息和刺激信息相矛盾的情境不可能圖形：無法獲得整體知覺經(jīng)驗的圖形，分離經(jīng)驗信息和刺激信息獨立作用時兩種不同的知覺結(jié)果。三維圖形的知覺測驗赫德森（1960，1972）被試：非洲的不同部落結(jié)果：非洲班圖人是典型的兩維知覺者；經(jīng)驗幫助人類感知外部世界。錯覺――在特定條件下對事物必然會產(chǎn)生的某種固有傾向的歪曲知覺。

分類視錯覺大小錯覺形重錯覺時間錯覺方位錯覺運動錯覺成因過去經(jīng)驗情緒狀態(tài)疲勞感覺條件差箭形錯覺龐佐錯覺龐佐錯覺2艾賓浩斯錯覺佐爾拉錯覺馮特錯覺愛因斯坦錯覺波根多夫錯覺運動錯覺菲克錯覺視錯覺1視錯覺2視錯覺3視錯覺4視錯覺5知覺特征選擇性整體性恒常性理解性選擇性1魔鬼與少女選擇性2骷髏與選擇性3選擇性4選擇性5選擇性6選擇性7選擇性8視知覺視知覺組織：區(qū)分圖形和背景的過程容易被組織在一起的刺激結(jié)構(gòu)接近性（proximityornearness）相似性（similarity）連續(xù)性（goodcontinuation）共同性（commonfate）對稱性（symmetry）封閉性（closure）陳霖(1980,1982)的實驗：在視覺加工的早期，人的視覺系統(tǒng)對刺激的整體性質(zhì)（拓撲性質(zhì)）更敏感。在整體加工后，才進行局部成分或特征的分析。在形狀知覺研究中，一個非常重要的理論問題是特征捆綁問題。自然界中的物體是由不同的屬性組成的，如形狀、大小、顏色、方向等，這些屬性是在大腦的不同部位加工的。以視知覺為例，顏色與形狀等客體特征在枕葉到顳葉的腹側(cè)通路內(nèi)得到表征，而運動等空間特征在枕葉到頂葉的背側(cè)通路內(nèi)得到表征。因此，為把外界物體知覺成一個整體而不是個別零散的特征，就需要把散布于不同皮層區(qū)的分散信息合理地組合在一起，這就是所謂的“捆綁問題”。注意在特征整合中起著非常重要的作用。沒有注意參加時，特征可能是游離的，會出現(xiàn)錯誤的結(jié)合，如視覺呈現(xiàn)兩個彩色字母紅X和綠O，如果被試做出綠X和紅O的反應(yīng)，就出現(xiàn)了錯覺性結(jié)合。在注意的參與下，人們會知覺到事物的整體。空間知覺如何將投射到網(wǎng)膜上的二維影像解讀出來，產(chǎn)生深度感和立體感肌肉線索物理線索雙眼線索肌肉線索適應(yīng)：睫狀肌調(diào)整晶狀體曲度；10米范圍內(nèi)有效輻合：雙眼視軸的輻合；輻合角的變化依賴眼球的六條外部肌肉的協(xié)同運動物理線索遮擋陰影幾何透視直線透視視野中的高度結(jié)構(gòu)級差單眼運動視差雙眼線索當注視一個平面物體時，物體的視象落在兩眼視網(wǎng)膜的對應(yīng)點上，知覺到的是平面的物體。當看一個立體物體時，由于兩只眼睛之間相距大約65mm，所以兩眼是從不同角度看這個物體的，左眼看到物體左邊部分多一些，右眼看到右邊部分多一些，兩眼視像落在兩眼視網(wǎng)膜的非對應(yīng)點上，形成雙眼視差，即一個物體在兩眼中對應(yīng)的圖像在水平方向上的位移。兩眼不相應(yīng)部位的視覺刺激差異，以神經(jīng)興奮的形式傳到大腦皮層，便產(chǎn)生立體知覺。視野單像區(qū)復(fù)視：不在視野單向區(qū)上的物體不能產(chǎn)生單一視像，即被看成雙像。潘諾融合區(qū)交叉復(fù)視和非交叉復(fù)視線索間的互動線索綜合線索優(yōu)勢線索分離線索互補言語知覺言語知覺關(guān)心的問題聲學(xué)信號的變異性和尋找對應(yīng)語音單元的一致的聲學(xué)線索知覺恒常性各種言語知覺現(xiàn)象知覺恒常性聲學(xué)線索的特點協(xié)同發(fā)音