心理学实验笔记 8.docx
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心理学实验笔记8
杨治良实验心理学笔记第8章
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圣才学习网 发布日期：
2010-05-0611:
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第八章知觉实验
知觉（perception）是当前的客观事物的各个部分和属性在人脑中的综合反映。
因此，知觉的事物是复合刺激物，知觉一般是由多种分析器的联合活动产生的。
知觉的形式不仅与分析器的活动有关，而且依赖于过去的知识和经验。
第一节知觉研究的基本变量
知觉的信息加工模型（或讯息处理论）（information-processingmodel）。
他们用信息加工过程来比拟人的行为，用输入（inPut）和输出（outPut）等变量来描绘知觉过程。
应用于知觉的信息加工模型，一般具有下列四点基本假设：
第一，知觉乃是一种过程的结果，而不是刺激的直接的、瞬时的产物；
第二，研究者能够根据这个模型设计出探索知觉过程各个环节的实验；
第三，在过程的各个环节上，所保持的或在一定时间内通过的信息量是有限的；
第四，这种有限性通常导致选择性：
即当呈现的信息量超过容量时，有些信息能完全通过，而有些信息就不能通过。
图8-1就是哈伯和赫谢桑（Haber&Hershense，1973）提出的视知觉信息加工模型。
在此模型中有四个阶段。
第一阶段称之为短暂的视觉储存（或瞬时形象、感觉记录）（sensorymemory）。
它是从光波投射到视网膜上的信息在内部的复现。
这是因为平时眼睛是不随意运动的，投射在视网膜的物体并非就被意识到。
短暂的视觉存储的信息过程历时四分之一秒，形成了视觉映象之后才被察觉和意识到。
第二阶段是短时记忆（或短期记忆）（short-termmemory，简称STM）作用，它发生在视觉映象构成物的同时或之后，这一阶段包括视觉将信息编码（coding）成概念和词。
第三阶段是长时记忆（或长期记忆）（long-termmemory，简称LTM）的反馈（feedback）作用，有些（但不是全部）短时记忆内容被送入长时记忆，有些长时记忆的信息天天用到它，有些长时记忆信息则几年或更长时间也用不到它。
<在第二和第三阶段，来自长时记忆和短时记忆的生物信息反馈不断分析、归类和鉴定着视觉映象>
最后阶段是输出过程。
在这一阶段借助于输出过程确定一个反应。
如果是口头反应，就制定出语言器官的运动程序；如果是要求书写反应，那么另一种反应就被制定出来。
在确定反应程序和作出反应之前，来自长时记忆和短时记忆的生物反馈需要去分析、归类和鉴定视觉映象（Haber&Hershensen，1973）。
一、自变量
知觉研究中最常用的有二类自变量：
一类是刺激在量上的变化，即刺激的定量变化，
一类是刺激的定性变化，采用这类自变量变化的实验，往往是为了研究人或动物于特殊环境下的知觉变化状况。
（一）刺激的定量变化
埃里克森和柯林斯（Erikson&Collins，1973）作了一项实验，他们用散点图作为刺激物（见图8-2）。
图中（a）和（b）是两张无意义的散点排列图。
假如把（a）和（b）重叠起来，则可以看到一个由两图合并构成的无意义音节“VOH”的散点图（c）。
实验中分别将（a）图和（b）图以6毫秒的呈现时间和25～100毫秒的时间间隔连续呈现出来。
结果发现，随着两张散点图（a）和（b）之间的呈现时间间隔的逐渐缩短，被试对无意义音节“VOH”识别的次数逐渐增加。
用刺激的持续时间来作为自变量，常见于时间知觉的实验中，主试把声和光的刺激持续一定时间呈现给被试，要求被试用同样方法将这一持续时间复制出来。
和其他领域的研究一样，知觉研究中的自变量不仅可用单一的变量，也常用组合变量，即由几个单一变量组合成一个较大的变量来作为自变量。
自变量的选择要根据实验的目的和要求而定。
（二）刺激的定性变化
采用定性变化的自变量实验，往往是为了研究人或动物在特殊环境下的知觉变化情况，
例如将人或动物置于完全黑暗的环境中，剥夺正常的知觉信息的输入或者将正常的知觉进行严重的歪曲等等。
斯特拉顿和柯勒（Stratton&Kohler，1964）曾设计了一种变形眼镜，他们利用包括特制望远镜在内的透镜及反射镜系统将网膜像反转或变位，戴上这种眼镜所看到的世界是上下颠倒和左右反转的（参见图8-3）。
柯勒和其他被试的实验结果发现，戴上这种倒视护目镜，起先视觉对象全部倒置，但过了几周后，触觉和视觉好像重新变得协调起来，并且能从事正常活动。
上图为柯勒经过几周后，能戴上倒视护目镜骑自行车。
斯特拉顿自己戴上这种眼镜进行了一周的实验来研究知觉的变化和适应问题。
在具体的实验中，将什么样的刺激作为自变量是由实验的目的、仪器设备和条件等因素决定的。
确定知觉实验的自变量后，研究者对于自变量的操作和控制必须注意严密性，不要与其他变量发生混淆，尽可能地做到使实验中自变量产生的变异最大，其他无关变量产生的变异最小。
另外，研究者还应确定自变量在什么水平、什么等级和什么阶段上发生变化，这样才能使实验最有效。
二、因变量
（一）常用的因变量
1.语言描述
语言描述带有很大的主观性，各人的言语描述因过去经验、情感动机、身心状态等一系列因素的不同而迥异。
在具体的研究中，往往要参考其他因素或者把言语描述和其他反应变量结合起来。
格兰泽（Glanze，1964）在形状识别的研究中发现，被试对于具体的形状如正方形、三角形等，其描述的言语很短；而愈是复杂的、不规则的形状，被试的描述语言愈长。
因此，格兰泽提出被试描述某一形状时所用的语言长度也是一种对于刺激量大小的测量。
在一般情况下，被试描述某一具体形状时所用的言语愈长，则识别它的准确性就愈小。
在这类实验中，言语描述的长度本身就成为一种因变量。
在这类实验中，我们必须注意知觉现象与感觉现象、记忆现象的混淆。
。
2.时间测量、
如将一系列复杂程度不同、受掩蔽程度不同的图形呈现给被试，同时记录被试对图形辨认的正确性或错误量以及从刺激呈现到图形被辨认出的时间等。
在知觉实验中反应时作为一个测量指标通常是与其他指标结合起来使用的。
知觉实验中的因变量大都是从反应的准确性和速度等方面来考虑的。
在某些错觉实验中也考虑量的变化和自我估计等方面。
例如海门斯（Gheymans，1896）发现对一个错觉图形的连续观察会使错觉量减少。
他用调整法进行研究，让被试多次观看缪勒-莱尔错觉（Müller-Lyerillusion）图（见图8-15）并进行调整，使图上的两个线段看起来主观上相等。
虽然主试并不告诉被试他每次所调整的结果，但在多次观察后错觉量也逐渐减少以至最后趋于零。
使用恒定刺激法时，主试用缪勒-莱尔错觉图中的一条线段作为标准刺激，保持其长度恒定；以另一条作为变量，每次呈现的长度不等，按随机顺序连续呈现。
被试在每一次呈现时将它与标准刺激进行比较并做出它是等于、长于或短于标准刺激的主观判断。
（二）因变量的控制
可以通过两个途径来达到对因变量的控制，一是确定一定的指示语，二是选择适当的反应指示。
1.指示语的一致
在实验中，指示语要前后一致，明白易懂，不产生歧义，并且要标准化，最好能使用录音机给出指示语或者以文字形式打印给被试。
2.适当的反应指标
知觉实验中常用的指标有反应时、错误量、正确率等。
选择反应指标要考虑到以下几点：
（1）有效性（effectiveness）：
即所选择的指标能够充分反映实验中的知觉现象，指标的变化确实反应了被试知觉上的变化。
同时也要认清指标的适用范围，了解它的局限性。
对实验中反应指标的选择要作全面的考虑。
（2）客观性（objectivity）：
所选择的指标必须是客观的。
它可以用客观的方法观察、记录下来。
在相同条件下它可以再现，具有可重复性。
（3）数量化（quantization）：
数量化是任何科学实验的基本要求。
把指标数量化不仅便于观察和记录，也有利于对实验结果的统计处理和提高实验的精确度。
三、控制变量
（一）一般的控制变量
1.非自变量刺激的物理量
一般说来，不作为自变量的刺激的物理量都需要控制，如刺激的持续时间、强度、照明、对比等。
例如在一个关于图形的正置与倒置对图形辨认的影响实验中，实验者先呈现给被试40张分别有正
置和倒置的图片，然后呈现给被试一对一对的正置图片。
每一对图片中有一张是被试先前看过的，另一张则是新的。
主试要求被试指出每两张图片中哪一张是他在前40张里见过的。
在这一实验中控制变量首先是图片呈现的速度，如果40张图片呈现的时间不同，那么呈现时间长的必然有较多的可能性被认出来。
由于实验不是要考察呈现时间的长短对图形辨认的影响，所以这一因素需要加以控制，在实验中40张图片按3秒一张的速度连续呈现。
图形的难易程度或复杂性也是一个变量，在这一实验中也需要加以控制。
另外，实验时的照明条件、图片的先后次序、大小等都是需要加以控制的变量。
2.被试的机体因素
被试的机体因素如情绪、动机、遗传、经验、年龄等也是知觉实验中的控制变量。
例如在上一实验中被试的年龄和经验都需要进行控制。
（二）控制变量的方法
1.排除法
排除法，即把那些与实验无关的变量消除掉。
2.恒定法
在某些变量无法消除时，我们可以用恒定法使这些变量在实验中保持恒定。
我们可以把实验安排在同一时间、同一地点、使用同一实验仪器，照明、室温、刺激物的形状、大小、复杂程度、呈现时间以及被试的机体因素等都保持恒定。
3.实验设计法
通过一定的实验设计来排除某些无关变量对实验的影响。
如有人做了一个实验，实验材料用两个社会禁忌词和两个中性词。
主试将这些词分别呈现给被试，要求被试以言语报告出来。
结果发现，社会禁忌词的呈现到被试报告之间的时间长于中性词的呈现到被试报告之间的时间。
这种差别到底是由于知觉系统造成的呢还是由于反应系统造成的呢？
或者说这到底意味着对社会禁忌词的知觉时间长于对中性词的知觉时间呢？
还是由于被试受传统习惯和社会道德的影响而造成的反应滞后呢？
光凭这一个实验我们很难得出结论。
我们可以再把实验这样安排一下：
刺激仍用原来的四个词，只是当出现社会禁忌词时被试报告中性词，出现中性词时被试报告社会禁忌词。
这样如果实验结果表明对出现社会禁忌词的反应时间仍长于对出现中性词的反应时间，那么就可以证实对社会禁忌词的知觉需要较长的时间。
这—实验结果是被试报告社会禁忌词时需要的时间较长，从而说明这种差别是由于反应系统而不是由于知觉系统造成的。
当然，这只是实验设计上的考虑，在执行实验中，很可能还有更复杂的情况需要考虑。
第二节知觉现象的研究
一、知觉的组织
一般认为韦特海默（MaxWertheimer，1880～1943）关于似动现象（apparentmotion）的研究奠定了格式塔学派的基础。
知觉组织（perceptualorganization），从理论上讲涉及的是知觉理论学派的问题，从实践上讲，更多的是图形和背景（或形象与背景）（figureand-ground）方面的具体研究。
因而我们可以从对象和背景的关系，讨论知觉的组织问题。
早期专门研究这个问题的是丹麦心理学家鲁宾（EdgarRubin，1886～1951），他确定了图形从背景中分出的一些原则；
第—，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；
第二，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；
第三，图形似乎是向前突出，而背景似乎是向后退；
第四，图形可以引起更深刻的印象，也比较容易记住。
继鲁宾之后，考夫卡（KurtKoffka，1886～1941）进而发展了他的学说，并补充了一些新的原则：
第一，对象颜色的刚柔对图形来说要比背景更重要；
第二，组成图形的定向因素，例如，垂直和水平的方向更容易组成图形；
第三，内包和外围的关系，内包的部分较易成为图形；
第四，能力的密度因素，图形中能力的密度较背景的能力密度要高；
第五，组织的简单性和均匀性，图形与背景的配置造成的形状，愈简单效果愈好。
组织完形法则（Gestaltlawsoforganization）：
（一）接近法则（lawofproximity）
接近法则是指视野中的接近（即空间位置相近）容易合成一组，构成轮廓，当然，接近不限于空间视觉方面，也可以在时间和听觉等方面。
（二）相似法则（lawofsimilarity）
在形状方面相同或相似的，以及在亮度和色彩方面相同或相似的图形倾向于合成一组构成一个图形是为相似法则。
（三）好图形的法则（lawofgoodfigure）
形成一个好图形（或完形）（Gestalt）的刺激将具有组合的倾向。
好图形一般是同一刺激显示的各种可能的组合中最有意义的图形，此即为好图形法则。
构成好图形的具体因素有四：
（1）连续（或连续法则）（lawofcontinuity）。
视野中有延续倾向或连续的刺激往往被看成为一条直线与一条波浪形的曲线（如图8-6A），而以曲线为界分开为两半（如图8-6B），却很困难。
这里包含有“自然”的因素。
（2）对称（balance）。
对称或平衡的整体，有利于组合，图8-7上，凡是对称的，不论是白色还是黑色，都组合成图形，看起来舒服顺眼。
（3）趋合（或闭合法则）（lawofclo-sure）。
轮廓闭合的对象比轮廓不全的对象易被看成一个整体，但我们对自己十分熟悉的对象，即使轮廓缺少一部分，仍然将它知觉为一个整体。
（4）共同的变化（commonfate）。
这个原则的相似组合在物体上的应用，艺术家在设计舞蹈动作时常利用此原则。
特别是在大型集体舞的情况下，将循同样路线动作的人组合在一起，使纷繁的变化成为一种迷人的和复杂的活动整体。
（四）过去经验和定势（非刺激性因素）
形形色色的可逆图形和双关图形就是这方面的例子.
二可图（又称双关图或暧昧图）（ambiguousfigure）是指对象和背景可以不时加以转换的图形，即在一个图形上，一部分被知觉为对象，其余的就成了背景，背景和对象可以变换。
同一图形可以产生两种知觉现象，这说明了知觉的选择性（selectivity）。
这也是知觉的一个特性。
除视觉之外，其他感觉也有知觉的组织以及对象和背景的关系。
例如，日常生活中我们可以在户外的嘈杂声中听到鸟的歌声；我们也可以从交响乐团的演奏中听出小提琴、大提琴和小号的旋律。
二、错觉
在某些情况下，我们会被一些线索所迷惑，我们所感知到的现象并不反映或者符合外部刺激，这就产生了通常所称的错觉（illusion）。
（一）不可能图形（impossiblefigure）
不可能图形（或不合理图形）是一种无法获得整体和知觉经验的图形，也可说是一种特殊的错觉。
这一图形之所以产生这种不准确的知觉，是由于它具有一定的线索模糊性和不连贯性。
我们能够看出它的错误是由于经验告诉我们它的一些知觉线索自相矛盾，所以有些心理学家认为知觉过程实质是假设的产生和检验的过程，知觉线索的自相矛盾和模棱两可起因于冲突性和不确定性。
。
（二）视错觉（visualillusion）
a视错觉是指凭眼睛所见而构成失真的或扭曲事实的知觉经验。
a视错觉的种类：
线条错觉，大小错觉，形状错觉，自然错觉。
1. 线条错觉（linearillusion）表现在线条的长度，方向或弯曲的错觉是相当普遍的。
（1） ！
横竖错觉（horizontalverti-calillusion）：
图8-14中横竖两条线的物理长度是相等的，但
是在我们知觉上它们却不相等，垂直线要比水平线为长。
解释：
眼睛沿着水平线运动更为容易一些，由于眼睛沿着垂直线作纵向运动需要更多的努力，距离就似乎显得更长。
菲克（Fick，1852）和冯特（Wundt，1862）等人最早发现了这种错觉。
！
库纳帕斯（Kunnapas，1955）的深入研究：
他发现标准的这种错觉（图8-17）实际上包含了两种错觉：
垂直线的长度相对于等长的水平线的长度而言，更易于被高估；对被分割的线段而产生低估。
图8-17是库纳帕斯发展的一个图形，它展示了这两种错觉。
线段a相对于线段b造成了对垂直线高估的错觉。
线段c相对于线段b造成了未被分割的线段显得长于被分割的线段的错觉。
！
库纳帕斯还发现，对于垂直线长度的错觉，如果把这一线段从水平线的中央移至水平线的一端，则错觉量大大地减少。
图8-18中，水平线还被短线所分割。
按照视觉运动的理论，沿着水平线的视觉运动在到达另一端点之前被打断而产生线段长度上的错觉。
天真的观察者总是认为B线要比A线短，同时还相信C线的中段要比B线中分的任何一个线段为长。
这种错觉也发生在D线和E线中。
D线的中段显然要比E线的中段为长。
与长线相邻的线段似乎显得较短，而与短线段相邻的线段似乎显得较长。
（2） 缪勒-莱尔错觉：
由于两条直线上的两端箭头方向不同，看起来下边的直线长得多的。
（图8-15）。
迪尤尔（Dewar，1967）曾对缪勒-莱尔错觉中所含变量进行了研究。
他用160名被试做实验，要求被试调整两条线段中的一条，使之看起来与另一条长度相等。
表8-1显示了箭头张合角度和箭头长度的每种组合所产生的错觉强度，即一条线段的长度需调整多少才可以使两条线段看起来相等。
如表8-1中所示，这两种因素都对错觉产生影响。
有趣的是，变异数分析表明箭头张合角度和箭头长度两者之间并无相互作用。
这意味着两个变量对知觉产生的影响是各自独立的。
（3） 桑氏错觉
图8-19中的平行四边形通常被当作一个斜面，因为知道左边的平行四边形大于右边的平行四边形，我们就会假定对角线AC长于对角线AB，此称为桑氏错觉（Sander’sillusion）。
解释：
对于线条长度判断的错误是由于我们倾向于以透视的方法观察图像。
（4）左氏错觉
邻近的线条和角度所引起的变形不仅表现在线条的表面长度中，而且还表现在线条的方向和弯曲中。
例如，图8-20是所谓的左氏错觉（Zollnerillusion），其中的数条平行线被不同方向之斜线所截时，显然不再平行了。
而且斜线的方向不同时，看起来斜线的黑色深浅也不相同。
（5）赫氏错觉（Heringillusion）
图8-21中A图的两条平行线显然在中间部分向外弯曲；B图的两条平行线显然在中间部分向里弯曲。
这种错觉可以用图形的后效应理论来解释，它与颜色的残留影像现象十分相似。
2. 大小错觉（sizeillusion）
大小错觉也就是知觉对比（perceptualcontract）。
在某些错觉中，物体的物理大小与知觉大小并不
一致。
图8-22是几个大小错觉的例子。
A是庞氏错觉（Ponzo’sillusion），等长的两条粗黑平行线，因受两边斜线的影响，使上方的粗线看起来比较长；
西克尔斯（Sickels，1942）曾对庞氏错觉进行了研究。
他发现两条斜线的倾斜角有一个最佳角度。
一般来说，两条线向水平方向倾斜时错觉增加，一旦超过最佳角度，错觉又显著减少。
B是透视错觉，是庞氏错觉的变式。
C是戴氏错觉（Delboeufillusion），左图的内圆和右图的圆实际上大小相等，但看起左图的内圆较大；
温特劳布等人（Weintraubetal.，1969）对戴氏错觉做了大量的研究。
他们发现，当内、外圆环之比为2∶3时产生的错觉最为显著。
他们还发现如果用虚线或者用外圆的一部分把测验圆环围起来也可以产生错觉。
而且，变化内外圆的明度对比使内圆的明度略低于外圆，可以增强错觉
D是铁钦纳错觉：
最早由铁钦纳（Titchener，1906）描述过的大小错觉。
3.形状错觉（shapeillusion）
8-23是埃氏错觉（Ehrensteinillusion），它是由庞氏错觉变化而来；图
8-24是奥氏错觉（Orbisonillusion）：
奥尔比逊（Orbison，1939）曾以线条为背景把不同的几何形状显示在上面。
他发现所有的形状（如圆形、方形、三角形等）都由于受到斜线的影响而变形。
华莱士（Wallace，1966）曾研究了各种斜线和观察距离对左氏错觉的影响。
一般来说，对图形增加的线条越多，错觉越强；观察距离增远（4.6米）时，仅几条斜线就可以产生弯曲的错觉。
关于各种错觉的错觉量与年龄之间关系的研究：
比较典型的是莱博维茨和古兹德克（Leibowitz&Gwozdecki，1967）的研究。
他们以波氏错觉（Poggendorfillusion）为实验材料，发现年龄因素对错觉的判断有如图8-25所示的关系：
早期，错觉强度随着年龄的增长而呈下降趋势；大约过18岁以后达到较稳定状态，其曲线如一渐近线。
但也有人指出，由于观察条件和观察次数的限制不同，某些研究的结果并不一致。
一些研究者，例如贾德（Judd，1902）和见努西（Benussi，1904），曾对错觉呈现的次数对错觉效果的作用提出疑问。
一般而言，错觉强度随呈现次数的增加而减弱，但是其他一些因素也会在实验中产生影响。
由于被试知道自己所面对的是错觉问题，他们在反应时会相应地对自己的反应作一定的修正。
3. 自然错觉
！
最典型的是月亮错觉（moonillusion）：
月亮在水平线上时，比月亮到正顶上时看起来显得大些。
解释是：
对月亮大小的判断依赖于一定的参照物。
当月亮在水平线上时，月亮前面的地形给人以一种
距离遥远的感觉，使人产生月亮较大的印象。
这种大小与距离的关系是这样的：
如果网膜象的大小保持恒定，感知到的空间距离的增加相应地产生知觉大小的增加，即对物体大小的判断依赖于对物体距离的知觉。
当月到中天时，没有已知大小的物体来作为参照物，月亮的大小只能依赖于天空的感觉距离。
金和格鲁伯（King&Gruber，1962）曾有实验证明在水平线上知觉到的天空距离大于在正顶上知觉到的天空距离。
他们要求被试把后象投射在蓝天上判断后象的大小，结果证明在水平线上的后象大于正顶上的后象。
这表明，天空看起来是一个圆顶形状，且正顶部分最近，水平部分或正前方最远。
考夫曼和拉克（Kaufman&Rock，1962）也做过月亮错觉的研究，他们要求被试观看位于水平线上或正顶上的人造月亮。
他们发现当月亮在水平线上时被试估计的月亮大小增长1.2至1.6倍。
他们还通过一系列反光镜把实际上在正顶上的月亮反射到水平线上，同样被试对其大小的估计增加；而当倒过来时，即把水平线上的月亮反射到正顶上，被试感知的大小则相应减小。
月亮错觉除了这一因素作用外，波林（Boring，1946）又提出了前庭机制说（vestibulefunctiontheory）。
他认为，在头部或身体倾斜的情况下，对物体的感知大小趋于减小。
其后有人做了一系列的实验证明了前庭刺激确实对大小判断有影响。
前面提到的金和格鲁伯关于后象大小判断的实验结果，实际上也可用前庭机制来解释。
所以，月亮错觉至少受地形和前庭刺激两种因素的影响。
三、知觉的恒常性（perceptualconstancy）
知觉的恒常性是指当距离、缩影比、照明改变的时候，知觉对象的大小、形状和颜色的相对固定性。
Eg.颜色恒常性；形状恒常性；大小恒常注；位置恒常性（或方向恒常性）（orientationconstancy）。
（一）经验和知觉恒常性
1.埃默特定律（Emmert’
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