实验心理学实验心理学下第六讲

三、知觉的恒常性,颜色恒常性，形状恒常性，大小恒常性，位置恒常性。 （一）经验和知觉恒常性,违反知觉恒常性的怪图,Holway和Boring（1941）大小知觉恒常性实验，较好地说明了经验在知觉恒常性中的作用。实验在L形走廊中进行的。,程序：比较剌激物(Sc),在被试“”的一侧,距离被试10英尺（Dc），可用光圈调节其大小。标准剌激物（Ss）是位于走廊另一端的另外一个圆形映象,在10一120英尺距离(Ds)内移动。标准刺激物的大小始终与被试的眼睛成1度视角。要求被试根据标准剌激物在不同距离上的知觉大小,把比较剌激物调成等大。 观察条件：双眼观察；单眼观察；单眼用人工瞳孔观察；单眼,用人工瞳孔,通过减光筒进行观察。,结果：在双眼和单眼观察条件下,都保持着大小知觉恒常性,双眼观察时甚至出现超估现象,而用单眼人工瞳孔观察及单眼人工瞳孔加上减光筒观察时,由于排除了周围环境中可供参考的东西，知觉大小便趋向于视角的规律，即恒常性消失 。,思考：本实验的因变量是什么？有几个自变量？ 大小恒常性体现在两方面：图形不变，视角减小，知觉依然较大；视角不变，图形变大，知觉也随之变大。,（二）大小恒常性,知觉大小与客体的实际大小（物理大小）不同，与视网膜上的视象大小（按视角计算的大小）也不同。对这三者关系的研究称为大小知觉恒常性的研究。 人们发现：知觉大小在视角规律与大小恒常性规律之间，比较偏于恒常性大小方面，这是大小知觉与距离关系的一般规律。如1.7m（1/5）0.34，但实际上看起来1.5m左右。 有关三者的关系，可用一些定律和公式来表示。 1埃默特定律 （Emmert,1881） 是指知觉到的后象的大小与眼睛和后象所投射的平面之间的距离成正比。,假如把一个后象投射到比原先的剌激物远10倍的平面上的话,那么它的后象看起来变成比原来的刺激物大10倍,但网膜上的映象大小还是相同的。 根据欧几里德定律,客体的大小可用物理量去度量,网膜象的大小是按光学原理变化的,可用如下的公式来计算:=A/D（:实际物体在网膜上成像的大小 A:物体的大小 D:人眼和物体之间的距离）。根据这一公式,如果客体的大小不变,那么的大小随距离D成反比例关系。如果不变，随着距离的增大，类似于A的后象也随之增大。 演示实验：注视一个距眼睛1m远的黑色背景上的10×10cm2的白色方纸块, 观察约12分钟以后，方块就会形成后象, 这时若把眼睛转向一个光亮的、距离约为1m的平面,则可以看到一个与原来白色方块大小相同的黑色方块;若把后象投射到一个距离为2m远的平面,则看见的后象大小是原来白色方块的两倍,则后象的大小为20×20cm2;如果投射面的距离是4m,则后象的大小为40×40cm2。,2.布伦斯维克比率 布伦斯维克(Brunswik,1929)提出了一个测量恒常性程度的公式,即布伦斯维克比率(Brunswik ratio,简称BR): BR=(R-S)/(A-S) BR:布伦斯维克比率,一般用百分数表示 R:被试知觉到的物体大小,亦即被试对大小判断的结果 S:根据视角计算的物体映象大小 A:物体的实际大小 当知觉到的大小与物体的实际大小很接近时,布伦斯维克比率趋于1,这表示趋于完全恒常性;当知觉到的大小与按视角计算的大小很接近时,则表示基本上没有恒常性。如果身高1.8m的人在5m处观察时被知觉为1.76m,那么BR=(1.76一0.36)/(1.8一0.36)=0.97,即大小知觉的恒常性保持了97%。 心理学中公式的价值，科学性.,3.邵勒斯比率 是由邵勒斯(Thouless,1931)提出的计算恒常性系数的公式。该公式与布伦斯维克的公式基本相同,只是取了R、S、A三个数的对数: TR=(lgR-lgS) / (lgA-lgS) TR的结果也在0到1之间。两者都可用于大小、形状、颜色、亮度等知觉的恒常性，但是，在大小、形状知觉中更常用BR，而在亮度知觉中则常用TR（物理亮度与知觉亮度成一定的对数关系）。 另外，当对象距离很远时，知觉的大小便越来越符合光学几何投影的规律，网膜视角的作用逐渐增大，大小恒常性逐渐消退。如下图。,有关荆其诚,钢琴家 or 小提琴家,不需测量仪，哪一个角度看起来最大？那一个角看起来最小？ 如果你行的话，试试按从大到小的顺序排列一下这些角。,（三）形状恒常性,形状恒常性(shape constancy)，是指从不同角度观看一个熟悉的物体时,虽然这个物体在视网膜上的映象都不相同,但是我们仍把它知觉为一个恒常的形状。 莱博维茨(Lelbowitz,1967)，研究了年龄与形状恒常性的关系。首先呈现给被试一个物体,这是一个可以倾斜成各种角度的图形。要求被试在四种倾斜角度的比较刺激中选择一个与观察剌激看起来同样的形状。这些比较刺激是一系列从圆形到逐渐拉长的椭圆形。被试年龄范围从421岁。下图是观察刺激在两种倾斜角度下不同年龄被试的形状恒常性保持程度曲线。 提问： 实验的自变量是什么？因变量是什么？该实验属于什么设计？,实验结果出乎人们的意料:形状恒常性随年龄的增长而呈下降趋势。对此提出了两点假设:(1)形状恒常性的关系或许在儿童早期即已习得,并且这种关系随着个体年龄的增长而变得越来越不重要;(2)形状恒常性也许完全不是经验的结果,而是人的一种先天能力。 那么上述假设到底是否合理呢？,Bower(1966)证明仅两个月的婴儿就表现出形状恒常性。 另有人研究了认知经验对形状恒常性的影响。 提问：什么自变量能体现认知经验？ 爱波斯坦等(Epstein et a1.,1963)曾研究了不同指示语对形状恒常性的影响问题。这一实验所用的材料为简单的几何图形,图形以不同的倾斜角度呈现。指示语分为三类:一组被试的指示语是要求他们根据客观的或已知的形状来判断观察图形的形状；一组则要求他们根据物体的网膜象的形状来判断；三组要求根据观察图形的表面形状或现象上的形状来判断。该实验属于什么类型的实验设计？自变量是什么？ 实验结果：第一组的布氏比率平均为0.58；二组为0.21；三组为0.30。表明要求被试按客观形状来判断的指示语所产生的形状恒常性最大。 利希特和博雷森(Lichte 现象组介于两者之间。无意义图形的恒常性更好 人们对知觉恒常性的实验研究还是很不够的。还有很多现象值得进一步研究。,第二节 空间知觉和运动知觉,一、空间知觉 指对空间关系的知觉，如深度知觉。 人眼二维，空间关系三维，主要依靠许多客观条件和机体内部条件来判断。是后天学习的结果。 影响深度知觉的主要有三类线索:生理调节线索、单眼线索和双眼线索。 (一)生理调节线索 生理调节线索仅指纯生理上的调节线索,包括眼睛的调节和双眼视轴辐合。 1眼睛的调节 眼睛调节是指人们在观察物体时,眼睛的睫状肌可以对水晶体进行调节,以保证网膜视象的清晰。看远物时水晶体较扁平,看近物时较凸起。这样,眼睛肌肉紧张度的变化所传递给大脑的信号就成为估计物体间距离的线索之一。但是眼睛的调节对深度知觉所起的作用并不大,一般这种线索所提供的信息只限于距眼球10米范围内才是有效的。 Peter(1915), 标准刺激130cm， 比较刺激70cm，控制其他线索，可判断前后,2.双眼视轴辐合（binocular convergence） 双眼视轴辐合也是由于眼肌的调节而产生的深度线索。当我们看一个物体时,为使物体的映象落在网膜感受性最高的区域里,以获得清晰的视象,视轴就必须完成一定的辐合运动。在看近距离物体时,眼球外部肌肉（非只睫状肌）紧张度增加,两个眼球转向鼻侧,视轴趋于集中;看远距离物体时,眼球外部肌肉紧张度减少,视轴趋于平行。控制两眼视轴辐合的眼肌运动提供了关于距离的信号,但是,由视轴辐合而产生的距离线索只是在物体距离眼球约几十米以内才有效。观察距离更远的物体时,双眼视轴接近平行,对于距离的判断就不起作用了。,(二)单眼线索 使一只眼睛就能感受到深度知觉的线索。常见的有五种： 1遮挡 Ames(1951)的实验，两张扑克牌，先遮挡，后剪掉 2直线透视 近处的物看起来大，远处的物体看起来小。如，铁轨图。鹅卵石平面。 3单眼运动视差 是指当视觉对象不动，而头部与眼睛移动时，所给出的一种强有力的线索。这种运动改变了视网膜上的刺激模式，从不同的角度看同一组物体。若头左移，较近的物体似乎右移，较远的物体似乎左移。 电影制作时，在运动过程中拍摄景物；在医疗事业中，运动照相，X射线拍照。 4高度 同样大小的对象置于不同的水平面的高度上，高水平面上看起来远，低水平面上看起 5纹理梯度 近看起来疏，远看起来密。 地毯图案、铺路石等。,直线透视与错觉,（三）双眼线索 由于深度不同的物体刺激了两个视网膜的非对应部分（颞侧新月），从而产生了两眼视觉上的差异，更准确地说，产生了双视网膜视差简称双眼视差。双眼视差转化神经冲动传到大脑皮层，经过大脑复杂加工活动，便形成了深度知觉。 演示实验：分别用左眼、右眼、双眼套钢笔套。 可以照相模拟人眼左右间隔65mm拍摄同一组物体。成象不同，反映了双眼视觉的不同。 实体镜；立体电影； 深度视锐：指能够辨别两个处于不同距离上物体之间距离的能力。是双眼视察对距离或深度的最小辨别阈限。 霍瓦多尔曼知觉仪，深度知觉仪。,三种线索之间的关系 在正常的视觉经验中,我们对空间深度的判断中更多地依赖于生理调节线索、单眼线索和双眼线索的综合作用。库纳帕斯（1968）曾做了五个系列实验来评价每一种线索对深度知觉的作用（目的）。实验任务是让被试判断一个置于0.253.95米处的圆形物体的距离。他发现实验中被试可利用的深度线索愈多,判断愈准确。 这五个实验中,在实验五的条件下被试判断的准确性达到最高。而在实验一条件下,被试由于仅能通过眼睛的调节来判断距离,他们几乎把所有处于不同的距离上的目标都判断为在同一个距离上。从而,库纳帕斯认为,眼睛的调节对深度知觉所提供的信息作用是不大的。而实验四条件下,由于包括了一个单眼线索,被试判断的准确性几乎达到与实验五条件下同样的准确程度。在实验二和实验三条件下,被试对短距离的判断是相当准确的。但是随着观察距离的增加,被试的判断准确性明显下降。这表明单眼线索对短距离的深度准确性判断所起的作用不大,生理调节线索和双眼线索在短距离判断中作用较大。然而,随着观察距离的增加(1000英尺以外)人们就越来越多地依赖于单眼线索。但是,单眼线索一般对较远距离的判断是不太准确的。,二、运动知觉 指对于物体在空间位移的知觉，是多种感觉器官的协同活动的结果。 视运动知觉包括三种现象：真动知觉、似动现象和诱动现象。 1真动知觉：观察者处于静止状态，运动物体以一定的速度做空间位移。 运动知觉最基本的条件是同一物体以一定的速度作空间位移。当物体位移速度过于缓慢时,我们便不能察觉它是在移动。只有当它的位移速度加快到某种程度,我们才能产生运动知觉。例如,钟表上的分针和时针,虽然我们可以根据间隔一段时间后它们的位移来推测它们是在运动,但我们不能直接感知它们的移动。 运动知觉下阈：刚刚可以辨认出的最慢的运动速度。研究表明,运动知觉的下阈为2分6分/秒左右(视角/秒)。大略地说,10英尺远的对象必须至少每秒钟运动0.06英寸,才能使我们知觉到它的运动。 当物体位移速度过于快速时,我们同样不能觉察它是在动。例如,我们无法看清射出枪膛的子弹。运动速度大到看不清时的运动速度称为运动知觉上阈。运动知觉上阑为35度/秒。运动的物体低于这个速度,才能被我们知觉到它的运动。,运动知觉的决定因素：角速度,而不是线速度。假若观察者维持眼睛不动,在网膜映象上低空（500米，5000米）飞机要比高空飞机快10倍,飞机在雷达屏幕上的情况也是如此。这些原理具有着较高的军事应用价值，低空飞行雷达难以侦察和防御，雷达屏需经常变换方位。如，越战时的