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第七章视觉实验第一节视觉实验中的变量一、自变量（一）刺激变量•通过变化刺激本身的一些维度或特性来达到不同的视觉效果。•可见光谱（光的三维特征：波长、纯度、振幅）•单色光（光的单位：光通量、光强度、光照度、光亮度。反射系数）•光照的不同面积•不同的观视距离（二）背景变量•实验环境的特别设定•实验材料的特殊设计（三）被试变量•视敏度•辨色力•年龄•机体状态•单双眼•视野二、控制变量•控制变量是指在实验中需控制的，以防止与预定的自变量的变化产生混淆的一种可能的潜在自变量。•量的连续体和质的连续体的差异•预防累积效应（控制刺激出现的时间长短、面积和投射点。）•累积效应是对人体或生物有影响的环境条件或有关因素（如药物等）多次暴露所造成的生物效应的累积或叠加。三种情况：•多次暴露形式的简单相加•形成比简单效应更为重要的效应•形成比简单相加更轻的效果三、因变量•视觉实验中的因变量的精确性可能不如其自变量。常见的两类因变量：•被试调定的量值•口头报告第二节视觉研究中的基本实验一、视觉绝对阈限•视觉绝对阈限——刚刚能引起人眼有光感觉的最小物理刺激量。可用来说明人眼对光的敏感性。•人眼对光的敏感性与刺激的阈限量成反比。•对于人眼对光的绝对阈限，可以用光的单位来计量，如光的亮度、强度等。•所需的仪器与材料有：亮度计、人工瞳孔、可微调灯泡、反应键、记录纸。•可以运用极限法进行测定。•正式实验必须用人工瞳孔，以保证光先进入视网膜中央凹，防止斯泰尔斯--克劳福特效应即瞳孔中央与周边进入的光通量不同．二、视敏度（一）视角和网膜映象•人在看一个物体时，这一物体就会形成一个视网膜映像。物体与眼睛所成的张角就是视角，视角的大小决定了视网膜映像的大小。•照明收效递减率——一般来说，视角越大，要求照度越低；视角越小，要求照度越高。视角递减时，照度发生递增变化，而且视角递减速度低于照度递增速度。（二）视敏度•视敏度是指人眼在视野中能分辨物体细节，辨认刺激对象的最小维度的能力。•视敏度的工作类型：觉察、再认、解象（分辨）、定位．•实验的仪器与材料包括施耐伦（Snallen）“E”字母表，郎道（Landolt）C环图形（又称蓝道环），亮度计、照度计、遮眼罩、米尺、记录纸等.（三）影响视敏度的因素•光的亮度•对象与背景对比度•刺激网膜的位置•视觉适应状态•闪光盲•练习三、视觉适应（一）暗适应•这种对低亮度环境的感受性缓慢提高的过程，称为暗适应（darkadaption）•视杆细胞的暗适应强•暗适应的机制——化学反应说•实验材料与仪器包括暗适应仪器一台（或视野计替代），停钟一台，亮度计一台，记录纸。影响暗适应的因素•适应前的曝光时间•适应之前的光强度•机体（维生素A和年龄）•同一感受器内部的相互作用•视网膜的部位•色光类型（二）明适应•人从暗处到明处，眼睛大约经过一分钟就能适应，这就是明适应（或亮适应，lightadaption）•视杆细胞在极端黑暗转入极亮的条件下，其感受性要下降100万倍。•眼睛首先通过调节瞳孔大小来适应光线刺激的强弱变化•视杆细胞的作用转为视锥细胞的作用•介于暗视觉和明视觉之间的一个视觉阶段为间视觉，是视锥细胞和视杆细胞相互作用的阶段。四、闪光融合频率•光刺激断续作用于人眼时，会引起闪烁的感觉，随着断续频率的增加，会产生光的融合感觉，能引起连续、融合感觉的最小断续频率称为临界闪光融合频率（criticalflickerfrequency,简称CFF）或闪光临界融合频率。•临界闪光融合频率是人眼对光刺激时间分辨能力的指标•不同人的闪光临界融合频率差异相当大，但一般人的临界频率为30--55赫兹。•测定闪光临界融合频率的仪器和材料：节光器、马达、闪光测速仪、单眼罩、记录纸。•采用转盘闪烁方法•实验程序影响CFF的因素•光相的强度——费里-波特率n＝algI＋b•闪光照射的区域面积n＝clgA＋d•视网膜的不同位置•年龄、疲劳、缺氧•声音、味觉、嗅觉五、颜色视觉（一）彩色和非彩色1、非彩色2、彩色•明度——由物体表面的反射系数决定•色调——由物体表面所反射的光线中占优势的那一种光线决定•饱和度——由物体表面所反射的占优势的那一种光线与整个反射光线的比例所决定（二）颜色混合的规律•各种混合光的颜色用的是加色法，都是由红、绿、蓝这三种颜色按各种比例混合而成的。红色＋绿色＝黄色红色＋蓝色＝紫色蓝色＋绿色＝青色红色＋绿色＋蓝色＝白色•颜料、油漆的混合用的是减色法，其三原色为青、紫（品红）、黄。黄色＝白色－蓝色紫色＝白色－绿色青色＝白色－红色黄色＋紫色＝白色－蓝色－绿色＝红色紫色＋青色＝白色－绿色－红色＝蓝色黄色＋紫色＋青色＝黑色颜色混合定律（1）补色律•每一种颜色都有另一种同它相混合而产生白色或灰色的颜色，这两种颜色称为互补色。（2）间色律•混合两种非互补色，能产生一种新的介于两者之间的中间色。（3）代替律•不同颜色混合后产生的感觉上相同的颜色可以相互替代，而不受原来被混合色光所具有的光谱成分的影响。六、颜色视野和光谱敏感性•中央凹视觉•边缘视觉•白色视野黄蓝色红色绿色•浦肯野现象——人眼在明视和暗视条件下，对等能量的光谱色的不同波长段的亮度感觉是有差别的，即在明视条件下人眼对长波段光敏感，而在暗视条件下则对短波段光敏感。•捷克科学家浦肯野发现，白天看红花时，人眼感到红色花比蓝色花来得亮；黄昏看花时，蓝色花比红色花来得亮。•在光亮处，等能光谱最亮的部分在556毫微米（黄绿光带）处，而随着环境亮度的逐步减低，光谱最亮部分向左移，最亮部分为510毫微米（蓝绿光）处，而原来的红色部分则看不见了，所以，在白天，黄绿色的物体显得最亮，而在黄昏，蓝绿色显得最亮，而红色不明显，这种现象被称为是浦肯野现象，又称浦肯野位移或光谱敏感曲线。七、颜色对比•两种不同的色光同时作用于视网膜的相邻区域，或者相继作用于视网膜的同一区域，颜色视觉所发生的变化称为颜色对比。前者是同时对比现象，后者是继时对比现象。1、同时对比•视场不同部分间的相互作用，会产生相互增益的现象，比如，一块小灰纸放在灰、黑、白不同的背景上，人眼会感到在黑背景上的灰纸比在白背景上时显得更亮。这种相邻面之间的相互增益现象，称为同时对比。•马赫带现象——在视场亮照明区和暗照明区的邻接处，可以感受到有亮和暗的带，这个带是一个主观的对比效应，使人感到此带比周围较亮或较暗。2、继时对比•色适应——先看到的色光对后看到的色光的影响叫作色适应。•色后象——刺激停止作用后仍然在人脑中存在以感觉形象形式出现的痕迹。后象感觉的性质与现实刺激相同，则称为正后象，后象的性质与现实刺激相反，称为负后象。人眼对颜色光的后象具有负后象的性质，颜色光的后象正好是适应光的近似补色。影响后象保持时间的因素有亮度、刺激延续时间、刺激网膜的不同部位、疲劳程度等。八、颜色常性•颜色常性——在外界条件发生变化时，人眼对物体颜色的感知仍然保持相对不变。•赫尔姆霍茨认为这是一种“建立在无意识感觉上的理智判断”。•黑林认为是一种“颜色记忆”。•布伦斯维克提出了一个很简便的公式来计算常性：K＝（R-S）/（A-S）