视觉与感知觉.doc

第七章 视觉与感知觉视觉与视知觉一、视觉系统1.眼睛：水平剖面图——角膜 ~前房（支撑保护晶状体） ~瞳孔（调节进光量） ~晶状体，睫状肌（调节晶状体，同时也可提供视觉线索） ~玻璃体（支撑保护晶状体） ~视网膜（包括感光的视锥细胞密集的中央窝） ~脉络膜（血管丰富 -提供营养，坚硬 -提供保护，含色素细胞 -形成遮光暗房） ~巩膜（坚硬有弹性 -保护作用） ~视神经乳头 （盲点）视轴方向也提供深度知觉的肌肉线索盲点的测定：注视点为 A（锥体细胞参与） ，余光看 B ，B 移动，在某一位置消失 ~盲点多个杆体细胞具有共同的神经纤维（高感受性）——对光敏感，绝对阈限低，在暗环境下工作每个锥体细胞都有自己的神经纤维（高区分度）——可感知颜色、细节，在光亮环境工作注视细节时，光线集中刺激中央窝，作用于锥体细胞2.视神经通路与大脑对侧加工：左右视野 ~右左大脑半球通路：锥体杆体细胞 ~双极细胞 ~神经节细胞 ~视神经 ~视交叉 ~视束 ~上丘，顶盖前区，双侧动眼神经副核或（外侧膝状体， 17 区）双极细胞接收光感受器的信号输入， 在整合后传递至无长突细胞和神经节细胞 （附图）在视网膜信号的传递中， 双极细胞显示出两个重要功能 ：一是把视觉信号分流为给光 (ON) 和撤光 (OFF) 信号；二是通过其与无长突细胞和神经节细胞的特殊的突触传递方式，把持续性的分级电位(graded potential) 转化为瞬变性的神经活动。

3.神经细胞的感受野视觉系统中， 若视网膜的某一特定区域 受到光的刺激时能够引起视觉系统 较高水平上单一神经纤维或单一神经细胞的电活动 ，那么这个区域就是该神经纤维或细胞的感受野研究感受野的实验：将微电极埋在单个神经节细胞或外侧膝状体细胞或视皮层细胞中，将大小、运动、 强度、 朝向模式等 维度变化的各种单个刺激投射至 视网膜的不同部位 ，直至产生相应的电位变化，便可确定神经细胞的感受野例如：猫的神经节细胞与外侧膝状体细胞均为同心圆模式， “开”中心细胞（中心兴奋外侧抑制），“闭”中心细胞（中心抑制外侧兴奋） 对朝向敏感的简单细胞细胞，对运动方向敏感的复杂细胞（感受野更大） 4.特征觉察器的概念：存在独特或特殊的皮层细胞，其功能只是察觉某一特征 ~不存在皮层细胞不是孤立地进行活动的，而是以网络方式交互作用二、视觉的基本功能1.视觉的感受性光谱感受性： 人眼适宜刺激，即可见光波长范围约为 400nm~700nm 人眼对不同波长的光线 感受性（感觉阈限） 不同，锥体细胞与杆体细胞的特性也不同：其中颜色视觉、空间分辨力的差异体现 区分度（特征辨别） 阈限低~敏感度高，且敏感波峰不同，使用心理物理学方法中的阶梯法 。

Purkinje效应 ：照度降低， 椎体视觉转换至杆体视觉时，眼睛对光谱短波部分的感受性提高的效应暗适应与光适应出现两阶段，锥体细胞的暗适应较快 ~杆体细胞的暗适应较慢红色护目镜： 进入暗适应状态——在明亮环境中仍有红光刺激椎体细胞， 不影响阅读， 但此时杆体细胞已经进入暗适应状态2.空间辨别即视锐度，表现为觉察目标刺激的存在以及辨别物体细节的准确性视角：离眼睛一定距离物体的大小与眼睛形成的张角觉察：不要求区分物体的细节， 只要求发现对象的存在 在暗背景上觉察明亮物体主要决定于亮度 （觉察明亮背景上的暗物体取决于视网膜上刺激物与其周围亮度的差别， 即对比的辨别），不完全是物体的大小定位、解项与识别：定位是觉察两根线之间是否连续或彼此错位的能力 （固定的直线、 移动的直线——游标微差敏度任务） ；解项是知觉某一模式具体元素的分离能力（解项敏度检察） ；识别是确认物体及细节的能力——临床医学的视力 V=D ’/D D’为标准观察距离， D为视觉能分辨的视标细节单位 （E 字开口大小） 与眼睛成 1’视角时的所在距离 E 开口越大，成 1’视角所在距离越远， D 越大， V 越小实验中使用有开口的蓝道环3.时间辨别在某种条件下，闪烁的灯光可能被感知为连续的。

物理上闪烁的灯光在主观上引起的感觉介于闪烁与稳定之间时的频率叫做临界闪光频率，或 临界融合频率 ， CFF CFF 越高，说明时间辨别能力越强光线越强，临界闪光频率越高 ~时间辨别能力强眼睛的周缘部分比中心区域更容易觉察闪烁 ~杆体细胞时间辨别能力强T-P 定律 ：高频间断光和连续光在主观上都能引起稳定光的感觉， 但只有他们的光总量，即单位时间内光强相等时，两者明度才匹配4.客体的识别与定位：焦点系统与周围系统焦点系统（ what 通路）主管客体的识别与再认，这就是膝状体 -纹状区视觉系统，包括视网膜中心区，外侧膝状体，初级视皮层区周围系统（ where 通路）主管客体的定位，这就是视网膜背盖视觉系统，包括视网膜中央凹区域以及边缘区域，上丘和纹外区三、颜色知觉颜色是人类环境的普遍特色， 加强了物体表面的对比， 促进客体的觉察与区分， 为再认客体提供了清楚的线索颜色的明度、色调和饱和度：明度与物理刺激的强度 -亮度对应；色调与物理刺激的波长对应；饱和度与物理刺激的光波纯度对应颜色混合：加法、减法互补色理论：蓝色 -橙黄色，绿色 -红紫色，黄色 -紫光蓝，红色 -蓝绿色颜色环： 颜色位于环上某一点， 某两色混合时将圆周上代表的两点相连， 按混合比例取线段上的一点，圆心与此点连线延长线与圆的交点代表混合的颜色（互补色混合得白或灰色，某一混合颜色可以由不同原始颜色混合得到，说明一旦混合，人眼不能辨别其中的光波成分），此点距离圆心越远， 说明饱和度越高 （混合色必然比原色饱和度低） 。

紫光缺口意味着紫光只能混合得到相加混色法： 空间混色法——将不同色光透射至同一表面相距很近的点上， 由于人眼分辨能力有限， 产生基色光混合的色彩感觉 时间混合法——将不同色光轮流透射至表面上， 只要速度够快，由于人的视觉暂留性，可以达到相加混色的效果相减混色法：黄色滤光片滤去短波成分， 蓝色滤光片滤去长波成分，只剩下中波长成分，得到绿色三基色 ~混合二次色 ~补色颜色理论 :三色理论 ：自然界中大部分颜色可以由三基色按一定比例混合得到， 也可以被分解为三基色 三基色本身相互对立， 一种基色不能由其他两种混合得到 混合色亮度等于参与混合各基色亮度之和，三基色混合比例决定了色调和色饱和度对立机制理论 ：对短波长波刺激反应相反， 或同心感受野中心外周作用相反 四色理论，两组对立颜色两阶段颜色理论： SML 视锥细胞，三色过程——颜色对抗细胞，四色过程颜色对抗细胞——对抗机制理论的生物基础色盲与色弱：色弱——颜色饱和度低即无法分辨色盲——全色盲 ~只有黑白；部分色盲 ~对抗机制两色无法分辨仅由黑白刺激也可以产生颜色感觉——主观颜色（正常） ，主观颜色托盘视知觉： 知觉是在刺激直接作用于感官是产生的， 是指对事物整体的反应， 是人类认知活动的开端。

四、知觉的基本问题知觉不仅是对到达大脑特定区域的感觉系统中神经冲动的简单传递， 还包括对外部刺激的内部表征与意识，是从到达我们感受器官的刺激中抽取意义的过程1.直接知觉与间接知觉：直接知觉： Gibson ，把知觉看成从环境中提取相关信息的直接过程 ~自下而上，否定存在对外部世界的内部表征，但其实两观点并不那么矛盾间接知觉（强调在大脑中如何工作） ：Gregory ，知觉是活跃、主动的，是当前呈。