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第八章 知觉实验

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第八章 知觉实验

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  1. 第八章 知觉实验

  2. 本章考点 • 1. 知觉组织的实验研究 • 2. 知觉恒常性的实验研究 • 经验和知觉恒常性实验;大小恒常性实验;形状恒常性实验。 • 3. 空间知觉和运动知觉的实验研究 • 空间知觉实验;运动知觉实验。 • 4. 知觉与觉察实验 • 无觉察知觉的测定;盲视的实验。

  3. 讲授目录 • 第一节 知觉研究的基本问题 • 第二节 形状知觉 • 第三节 深度知觉 • 第四节 运动知觉 • 第五节 恒常性和错觉

  4. 第一节 知觉研究的基本问题 • 一、直接知觉和间接知觉 ——知觉是什么? • 研究案例一:视崖实验(Gibson & Walk,1960) • 研究者为了研究深度视觉,发明了 • “visual cliff”,见右图。 • 被试:6-14个月大的婴儿:刚出生小动物 • 自变量:视崖深浅,即浅滩和深滩 • 因变量:被试的行为 • 实验结果:几乎所有的婴儿在母亲的召唤 • 下,都愿意爬向“浅滩”;只有1/3的婴儿 • 在极其犹豫的情况下,爬向了“视崖”,另 • 外2/3的婴儿还是不愿意爬过来。

  5. 第一节 知觉研究的基本问题 • 动物视崖实验的结果则表明:一旦动物的生存需要深度知觉的时候,它们的深度知觉能力便得以展现。 • 讨论:该实验结果是否表明深度知觉是天生的呢? • 总之,吉布森和沃尔克自圆其说地将视崖实验的结果解释为深度知觉的生态学意义,并从一个侧面验证了深度知觉的确具有先天性。但是,要完全证明知觉纯粹直接性、先天性的实验看来都是十分困难的,因为我们不能在婴儿或动物出生的同时,对它们进行实验,我们不可能从知觉中完全剥离经验的成分。

  6. 第一节 知觉研究的基本问题 • 研究案例二:the experiences and behavior of the BaMbuti Pygmies(Turnbull,1961) • In the late 1950s and early 1960s,Turnbull was in the dense Ituri Forest in Zaire(now Congo) studying the life and culture of the BaMbuti Pygmies.His primary method of research was naturalistic observation. • 这里提到的是他的一项偶然的发现:土著人Kenge把几英里外的野牛误认为是“虫子” • 讨论:Kenge的经历说明了什么?

  7. 第一节 知觉研究的基本问题 • 研究案例三:斯特鲁普效应(Stroop,1935)

  8. 第一节 知觉研究的基本问题 • 研究案例三:斯特鲁普效应(Stroop,1935) • 讨论:该实验说明了什么? • 1935年,Stroop设计了一种实验。实验所使用的刺激材料在颜色和意义上相矛盾,例如用蓝颜色写成的“红”字,实验并不要求被试念出这个字,而是要求被试说出字的颜色,即“蓝”。结果被试的反应时比字色一致时的反应时要长些。这个事实说明字色矛盾时认知过程受到干扰,即被试在报告字的颜色时受到了字的意义的干扰。 • 此后的研究表明,在Stroop实验中,呈现的刺激包含着两种信息(字义和书写它的颜色),而对这两种信息的加工是不同的。当这两个信息同时输入时,想只对其中一个信息加工而不对另一个加工是难以做到的。因为对字义的加工容易,所以人总是倾向于报告字义,然而这个实验又不允许做这种反应。而此,两种加工过程容易发生竞争,从而导致字义对书写它的颜色的干扰。

  9. 第一节 知觉研究的基本问题 • 小结: • 知觉是从到达我们感受器官的刺激中抽取意义的过程,是直接知觉和间接知觉统一的过程(即认知心理学中的bottom-up和top-down或者data-driven和conceptually driven),但两者在某一知觉过程中作用的大小则依赖于刺激物特点和主体经验。

  10. 第一节 知觉研究的基本问题 • 研究案例四:不可能图形 • impossible figure是一种无法 • 获得整体知觉经验的图形,也可说是 • 一种特殊的错觉,它可以分离经验信 • 息独立作用时和刺激信息独立作用时 • 的两种不同的知觉结果。 • 当经验信息和刺激信息互相矛盾 • 时,经验信息往往压倒刺激信息,而 • 在知觉中占据主导地位。即知觉系统 • 要受到理智的修正。

  11. 第一节 知觉研究的基本问题 • 研究案例五:三维图形 • 三维图形的知觉测验是哈德森 • (Hudson,1960)设计的,它表明 • 深度线索方面的经验会直接影响到 • 人们对这一测验中各个图片的感知。 • 哈德森在非洲的许多地区选取 • 了不同部落的被试进行实验,发现 • 非洲班图人是典型的两维知觉者, • 而班图人的生活环境恰好无法提供 • 他们如此尺度的深度经验!

  12. 第一节 知觉研究的基本问题 • 二、无觉察知觉——知觉需要意识参与么? • 研究案例一:“盲”视( Weiskrantz ,1986) • blindsight是Weiskrantz提出的概念, • 用来描述没有意识到知觉存在时盲区所产 • 生的视觉能力。最著名的神经心理学病例 • 是对名为DB的患者所作的研究。具体参看 • 教材p221-224。 • “盲”视的原因可能是What通路受损。参看 • 教材p185。

  13. 第一节 知觉研究的基本问题 • 研究案例二:单侧忽视 • 指患者对损伤半球的对侧空间中心区域发生注意的能力受损。损伤的部位通常发生在右侧大脑,这类忽视病人常常忽略刺激的左侧。例如,当给这类病人呈现一页随机画有圆圈和十字的纸张,并要求他们划一条贯穿所有圆圈的线段时,他们常常仅对右半页的纸张这么做。 • 但实际上,有证据显示单侧忽视患者仍能知觉到忽视区域的信息。马歇尔和哈利根(Marshall和Halligan,1988)对病人PS的实验研究也有类似的发现。他们让PS看一张画有两个房子的图片,结果乍看之下病人认为两个房子一样,但当让她选择一个居住时,却选择了右侧的,因为事实上画中左侧的房子下面有火焰,虽然PS不能有意识地觉察左侧房子下面的火焰,但是这一事实却影响了被试的判断,这表明被试确实在无察觉的情况下产生了知觉。

  14. 第一节 知觉研究的基本问题 • 研究案例三:Stroop启动实验(Marcel,1983) • 马塞尔用启动形式对Stroop效应进行改进。他采用“掩蔽技术”来操纵被试对启动词的知觉。掩蔽是指在呈现启动词后马上出现掩蔽刺激(图案),它会阻断被试对启动词的觉察。马塞尔推理:如果知觉能在无觉察条件下存在,那么有效掩蔽不能消除Stroop启动效应。 • 例如:先快速呈现“红”这个字,在50ms后立即呈现无规则图案(如此短的时间被试不可能看到“红”字),接着马上呈现绿色方块,要求被试迅速报告方块的颜色。 • 结果发现:在觉察和无觉察条件下,都出现Stroop启动效应,即使在被试对启动词没有察觉的情况下,启动效应仍然出现,由此,马塞尔认为对意义的知觉可以不通过觉察。马塞尔在正常被试身上发现的无觉察知觉证据可谓是开创了无觉察知觉认知研究的先河。

  15. 第二节 形状知觉 • 一、轮廓 • (一)什么是轮廓 • 轮廓是形状知觉中最基本的概念,在知觉一个形状之前,一定先有轮廓。视觉形状就是由一个可见的轮廓从视野上同其他区域分割开的那部分。一般来说,引起轮廓的刺激,是视野中明度(或色调)的突然变化,而稳定的级差在任何地方都不会形成轮廓。 • 注意:轮廓不同于形状

  16. 第二节 形状知觉 • (二)主观轮廓 • 在无明度和颜色差别的情况下, • 由于中枢因素的加强作用,有时候 • 也可以看到轮廓,这称之为主观轮 • 廓(也叫认知轮廓或错觉轮廓)。 • 右图是1955年Kannizsa提出的 • 很有名的主观轮廓的例子。 • 解释:知觉假设?完整化倾向?内隐深度线索?

  17. 第二节 形状知觉 • (三)侧抑制 • 1、马赫带现象(Mach bands) • 当观察明暗交替的边界时,常常会看到在亮区有条更亮的光带,而在暗区看到一条更暗的光带,这种边界处亮度对比加强的现象被称为马赫带现象。 • 2、侧抑制 • 鲨复眼的实验 • 研究(Hartline, • 1950s)揭示了马 • 赫带现象的机制在 • 于侧抑制。

  18. 第二节 形状知觉 • 二、图形与背景 • (一)鲁宾(Rubin)提出的区分图形和背景的原则: • 图形有形状,而背景相对来说没有形状,如果背景被知觉为有形状的话,那也是由于其他完形的作用 • 图形具有一般物件的性质,而背景看起来像是一种无形的东西 • 图形似乎是向前突出,而背景似乎是向后退 • 图形可以引起更深刻的印象,也比较容易记住 • (二)组织完形法则 • 接近性 • 相似性 • 良好图形 • 定势和过去经验

  19. 第二节 形状知觉 • 二、图形与背景 • (一)鲁宾(Rubin)发现的区分图形和背景的原则: • 图形有形状,而背景相对来说没有形状,如果背景被知觉为有形状的话,那也是由于其他完形的作用 • 图形具有一般物件的性质,而背景看起来像是一种无形的东西 • 图形似乎是向前突出,而背景似乎是向后退 • 图形可以引起更深刻的印象,也比较容易记住 • (二)组织完形法则 • 接近性 • 相似性 • 良好图形 • 定势和过去经验

  20. 第二节 形状知觉 • 三、图形掩蔽

  21. 第二节 形状知觉 • 四、图形后效(after effects) • 1、Gibson,1933 • 2、Kohler等,1944 • 3、Mccotough,1965

  22. 第三节 深度知觉 • 一、深度知觉的线索 • (一)生理线索(physiological accommodation cues)或肌肉线索(muscle cues) 1、眼睛的调节(eyes accommodation) 2、双眼视轴辐合(binocular convergence) • (二)单眼线索(monocular cues)或物理线索(physical cues)

  23. 第三节 深度知觉 • 1、熟悉对象的大小 • 2、对象遮挡 • 3、线条透视 • 4、空气透视 • 5、相对高度 • 6、纹理梯度 • 7、光照与阴影 • 8、运动透视 • 9、运动视差

  24. 第三节 深度知觉 • 1、熟悉对象的大小 • 2、对象遮挡 • 3、线条透视 • 4、空气透视 • 5、相对高度 • 6、纹理梯度 • 7、光照与阴影 • 8、运动透视 • 9、运动视差

  25. 第三节 深度知觉 • (三)双眼线索(binocular cues) • 1、中央眼(cyclopean eye) • 2、视野单像区(horopter) • 3、潘弄范围(Panum’s fusion areas,PFA) • 4、复视(diplopia) • 5、双眼视差(binocular disparity)和视觉深度知觉(stereopsis) • (四)深度线索的交互作用(the interaction of cues to space)

  26. 第三节 深度知觉 • 二、深度视锐(depth visual acuity) • 1、深度视锐及其测定 • 2、影响深度视锐的因素

  27. 第四节 运动知觉 • 一、运动知觉及其生理基础 • 二、真动知觉 1、真动知觉的阈限 2、影响阈限的因素 • 三、似动现象 • 似动现象的主要形式 1、phi运动 2、诱发运动 3、自主运动 4、运动后效

  28. 第四节 运动知觉 • 一、运动知觉及其生理基础 • 二、真动知觉 1、真动知觉的阈限 2、影响阈限的因素 • 三、似动现象 • 似动现象的主要形式 1、phi运动 2、诱发运动 3、自主运动 4、运动后效

  29. 第五节 恒常性和错觉 • 一、恒常性 • 是指当距离、照明等外界条件改变的时候,虽然网膜影像在一定程度上发生了改变,但人们对物体大小、形状、颜色等的知觉仍相对稳定的特性。 • 知觉的恒常性作为知觉的特性,说明了过去经验在知觉中的作用。

  30. 第五节 恒常性和错觉 • (一)大小恒常性 • Holway & Boring 1941年做的大小知觉常性实验

  31. 第五节 恒常性和错觉 • (二)形状恒常性 • Lelbowitz 1967年 • 做的年龄与形状 • 恒常性关系的实验

  32. 第五节 恒常性和错觉 • (三)方向恒常性

  33. 第五节 恒常性和错觉 • 二、错觉 • 是指对客观事物的不正确的反映,它不同于幻觉,虽然不正确但却是正常的。以视错觉最为普遍。 • (一)线条错觉 • 1、Dewar 1967年对 • 缪勒-莱尔错觉的研究

  34. 第五节 恒常性和错觉 • 2、Kunmapas 1955年对Oppel错觉(横竖错觉)的研究

  35. 第五节 恒常性和错觉 • (二)大小错觉

  36. 第五节 恒常性和错觉 • (三)形状错觉

  37. 第五节 恒常性和错觉 • (四)自然错觉 • 月亮错觉是最典型的自然错觉之一,是指月亮刚刚在地平线升起时看起来比在天顶时要大。 • 解释: • 注视角假设 • 显见距离假设 • 相对大小假设 • (五)产生错觉的原因 • 结构因素 • 认知因素

  38. 本章思考题 • 视崖实验、stroop效应、不可能图形、盲视、主观轮廓、知觉组织的原则、图形后效、形状后效、关联后效(麦考勒效应)、侧抑制、中央眼、视野单像区、复视、潘弄范围、双眼视差、月亮错觉 • 深度知觉的线索有哪些?这些线索是如何共同发挥作用的?如何测定深度视锐? • 什么叫运动知觉?真动知觉的阈限及影响因素?似动现象的主要形式? • 能够解释常见的错觉现象。

  39. 双眼辐合

  40. 实体镜

  41. 中央眼

  42. F3 F2 F1 奥格尔经验的视野单像区 视野单像区

  43. 复视

  44. 潘弄范围

  45. 横向视差和纵向视差 双眼视差 双眼视差的生理基础:差异觉察器

  46. 深度线索的交互作用 表 8-3可利用线索的比较研究

  47. 深度视锐的测定

  48. 运动知觉的生理基础 • 运动觉察器

  49. phi运动 • α-运动 • β-运动  • γ-运动  • δ-运动 柯尔特定律(Korte’s Law) 公式表示为: φ = f (s/ ig) φ:最适似动 s:两个刺激的空间距离 i:明度(刺激强度) g:时间间隔

  50. 深度线索对恒常性的影响