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《人体工程学》邢博主编中国海洋大学出版社
第四章人体的感知觉系统
4.6感觉和知觉
4.6.1感觉和知觉之间的关系
感觉是人的大脑两半球对于客观事物的个别特性的反映,知觉是我们大脑两半球对于一个具有某些统一特征的对象或现象所发生的反映。
感觉与知觉相互联系
感觉是事物直接作用于感觉器官时,对事物个别属性的反映。
人对客观事物的认识是从感觉开始的,它是最简单的认识形式。
例如当菠萝作用于我们的感觉器官时,我们通过视觉可以反映它的颜色;
通过味觉可以反映它的酸甜味;
通过嗅觉可以反映它的清香气味,同时,通过触觉可以反映它的粗糙的凸起。
人类是通过对客观事物的各种感觉认识到事物的各种属性。
感觉不仅反映客观事物的个别属性,而且也反映我们身体各部分的运动和状态。
例如,我们可以感觉虽然是一种极简单的心理过程,可是它在我们的生活实践中具有重要的意义。
有了感觉,我们就可以分辨外界各种事物的属性,因此才能分辨颜色,声音、软硬、粗细、重量、温度、味道、气味等,有了感觉,我们才能了解自身各部分的位置、运动、姿势、饥饿、心跳,有了感觉,我们才能进行其它复杂的认识过程。
失去感觉,就不能分辨客观事物的属性和自身状态。
因此,我们说,感觉是各种复杂的心理过程(如知觉、记忆、思维)的基础,就这个意义来说,感觉是人关于世界的一切知识的源泉。
感觉器是脑的工具,脑是借助于感觉器来反映外部世界
觉外界刺激作用于感官时人脑对外界的整体的看法和理解,它为我们对外界的感觉信息进行组织和解释。
在认知科学中也可看作一组程序,包括获取感官信息、理解信息、筛选信息、组织信息。
知觉研究的早期理论有赫姆霍兹(HermannvonHelmholtz)的无意识推理,和格式塔(gestalt)学派的完形心理学。
20世纪70年代,吉布森(JamesGibson)提出了一个很有影响的生态光学理论,强调环境对知觉的作用。
知觉有这样几个特性:
整体性、恒常性、意义性、选择性,知觉适应。
整体性是指我们对物体整体的认识通常要快于对局部的认识。
恒常性是指尽管作用于我们感官的刺激在不断的变化,我们所知觉到的物体却保持着相当程度的稳定性。
意义性是我们对事物的知觉通常是和我们赋予它的意义联系在一起的。
选择性是我们在观察两歧图形时常常会在不同的两个图形知觉中来回转换,这说明知觉过程中存在着竞争。
知觉适应是指在刺激输入变化的情况下,我们仍然能够调整知觉返回到原来的状态。
知觉如何把各个元素整合为一个整体,格式塔学派提出了几条知觉组织的规律:
相邻律、相似律和共同命运原则。
现在的心理学认为知觉加工过程是自上而下的加工和自下而上的加工一起作用的结果。
而吉布森提出直接知觉的观点,认为环境对知觉起绝对的支配作用。
知觉的研究通常和错觉联系在一起,这是一件很有趣的事情。
心理学经常通过研究一种机制失效的情况来研究这种机制的规律。
知觉与感觉通常是无法完全区分的,感觉是信息的初步加工,知觉是信息的深入加工。
现在的趋势是把感觉和知觉放在一切论述,统称为感知觉。
把信息加工过程分为感觉、组织、知觉与辨认三个阶段。
4.7知觉分为几种?
4.7.1知觉分为空间知觉、时间知觉、运动知觉三种
4.7.2知觉的特性
1,知觉的选择性
知觉的选择性在于把一些对象(或对象的一些特性、标志、性质)优先地区分出来。
客观事物是多种多样的,人总是有选择地以少数事物作为知觉的对象,对它们的知觉格外清晰,被知觉的对象好像从其他事物中突出出来,出现在“前面”,而其他的事物就退到后面去了。
与此相关的生理基础是:
大脑皮层中一个兴奋中心占优势,同时皮层的其余部分受抑制。
知觉的选择性揭示了人对客观事物反映的主动性。
知觉的选择性依赖于个人的兴趣、态度、需要以及个体的知识经验和当时的心理状态;
还依赖于刺激物本身的特点(强度、活动性、对比)和被感知对象的外界环境条件的特点(照明度、距离)。
2,知觉的理解性
知觉的理解性表现为人在感知事物时,总是根据过去的知识经验来解释它、判断它,把它归入一定的事物系统之中,从而能够更深刻地感知它。
这就是知觉的理解性。
从事不同职业和有不同经验的人,在知觉上是有差异的。
如工程师检查机器时能比一般人看到、听到更多的细节;
成人的图画知觉与儿童相比,能更深刻地了解图画的内容和意义,知觉到儿童所看不到的细节。
影响知觉理解性的条件有三个。
(1).言语的指导作用
言语是语言在交际过程中的应用。
人的知觉是在两种信号系统的协同活动中实现的,词的作用有助于对知觉对象的理解,使知觉更迅速、更完整。
例如,天空中的云彩,自然景色中的巨石形状,在感知时加以词和言语的指导,很快就能知觉到。
(2).实践活动的任务
当有明确的活动任务时,知觉服从于当前的活动任务,所知觉的对象比较清晰、深刻,任务不同对同一对象可以产生不同的知觉效果。
比如,对天安门的素描和用文字的描写,任务不同,感知效果就不同。
(3).对知觉对象的态度
如果对知觉对象抱着消极的态度,就不能深刻地感知客观事物;
只有对知觉对象发生兴趣,抱积极的态度才能加深对它的理解。
3,知觉的整体性
人在知觉客观对象时,总是把它作为一个整体来反映,这就是知觉的整体性。
知觉对象是由许多部分组成的,各部分具有不同的特征,但是人们并不把对象感知为许多个别的、孤立的部分,而总是把它知觉为一个统一的整体。
它是客观对象的许多部分形成的复合刺激物,大脑皮层对复合刺激物的各个组成部分及其相互关系,进行分析、综合,从而反映客观对象各种属性的关系,形成关于对象的完整映象。
例如,走进教室,人们不是先感知桌椅,后感知黑板、窗户……而是完整地同时反映它们。
知觉的整体性是多种感知器官相互作用的结果。
知觉的整体性与感知的快慢,同过去经验和知识的参与有关,阅读速度就是随着人的阅读经验的积累及把较小的单元(词)组成较大的单元(句子)而逐渐加快的。
4,知觉的恒常性
当知觉的条件在一定范围内发生改变时,知觉的映象仍然保持相对不变,这就是知觉的恒常性。
例如,对过去认识的人,决不会因为他的发型、服装的改变而变得不认识;
一首熟悉的歌曲,不会因它高八度或低八度而感到生疏,或因其中个别曲子走调,就认为是别的歌曲;
教师判断学生的错别字,如“尖瑞科学”,不会因“端”字写成了“瑞”字,而不去感知尖端科学。
知觉的恒常性对生活有很大的作用,正确地认识物体的性质比单纯地感知局部的物理刺激物有较大的实际意义,它可以使人们在不同情况下,按照事物的实际面貌反映事物,从而能够根据对象的实际意义去适应环境。
如果知觉不具有恒常性,那么个体适应环境的活动就会更加复杂,在不同情况下,每一认识活动,每一反应动作,都要来一番新的学习和适应过程,实际上也就是使适应变为不可能的了。
空间知觉是指对物体距离、形状、大小、方位等空间特性的知觉。
两个视网膜上的略有差异的映象,是观察物体空间关系的重要线索。
它使人能在两维的视网膜刺激基础上,形成三维的空间映象。
对物体不同部位的远近的感知称为立体视觉或深度知觉。
深度知觉除了利用双眼的视差的线索外,还要利用其他的主客观线索。
大小知觉是在深度知觉的基础上对不同远近的物体作出的大小判断。
听觉空间知觉,在距离方面主要以声音强度为线索;
而要判定声源的方位则必须依据双耳听觉线索。
后者称为听觉空间定位。
英文spaceperception
你是否会在下楼梯时走着走着──咣当一声,毫无知觉地跨一大步便下到楼底?
或者竟糊涂到想把杯子放到桌上,却反而把它甩到了空中?
这样的经历是罕有所闻的。
我们生活在三维空间里,必须具有了解自己与空间事物之间的关系及其变化的能力。
视、听、嗅等各种感官为我们提供了来自空间的各个点的信息,如果不能把这些信息组织起来,在这个变幻莫测的世界里就无法适应生存。
我们对自身和周围事物的空间关系的知觉以及对位置、方位、距离等各构成空间关系要素的觉察即空间知觉(spaceperception)。
空间知觉包括形状知觉、大小知觉、距离知觉和方位知觉等。
空间知觉的主要信息来源是视觉和听觉。
空间知觉的参考系
在知觉事物的时候,我们总是要使用一个标准才能进行判断,这个标准叫知觉的参考系。
空间知觉的参考系可分为两类:
以知觉者自己为中心的参考系和以知觉者以外的事物所建立的参考系。
在一定的时间和空间里,知觉者总占据着空间的一个位置,其感觉信息往往是以个人为参考系而被接收的。
对上下、左右、前后的判断通常是以知觉者自身为参考系而作出的。
对于知觉者自身与物体以及物体之间空间关系的判断,除以知觉者自身所建立的参考系外,也经常以自身以外的事物作为参考系。
东、南、西、北的方向是以太阳出没的位置和地磁为参考系所建立的方位。
日出处为东,日落处为西,地磁的南极为北,地磁的北极为南。
有了这个参考系,我们就可以在此基础上,以环境中熟悉的物体为参考体进行定向。
在特殊的条件下,没有熟悉的地面物作为定向的参考体,也可以用星象、罗盘或其他仪器来定向。
对于大小、形状等空间知觉,我们也是使用某种参考系才能加以判断的。
空间知觉-视空间知觉
在视空间知觉的问题上,心理学家一直在探索下面两个问题:
(1)我们的视网膜是二维的,同时我们又没有“距离感受器”,那么在二维空间的视网膜上如何形成三维的视觉,我们又通过哪些线索来把握客体与客体、客体与主体之间在位置、方向、距离上的各种空间关系呢?
(2)如果说视空间知觉的获得是由于双眼协调并用的结果,那么为什么在很多时候使用单眼仍然可以获得准确的空间知觉?
根据已有资料,空间知觉需要依靠许多客观条件和机体内部条件或线索(cues)并综合有机体的已有视觉经验而达到。
有时我们甚至无法意识到这些线索的作用。
概括起来,视空间知觉的线索包括单眼线索和双眼线索。
单眼线索主要强调视觉刺激本身的特点,双眼线索则强调双眼的协调活动所产生的反馈信息的作用。
(一)单眼线索
单凭一只眼睛即可利用单眼线索(monocularcue)而相当好地感知深度,艺术家们特别擅长利用单眼线索制造作品中的深度等空间关系。
单眼线索很多,其中主要的有如下几种。
(1)对象的相对大小(relativesize)。
对象的相对大小是距离知觉的线索之一。
小圆点好像离我们远些,大圆点好像离我们近些。
对于熟悉物体的判断则有所不同,高矮不同的两个熟人,如果现在你看到那个本来矮小的人显得高大些,而那个本来高大的人看起来矮小些,那么,你便会觉察到前者离你近些,后者则离你远些。
(2)遮挡(occlusion)。
如果一个物体被另一个物体遮挡,遮挡物看起来近些,而被遮挡物则觉得远些。
物体的遮挡是距离知觉的一个线索(见图)。
2
如果没有物体遮挡,远处物体的距离就难以判断。
例如,高空的飞机倘若不与云重叠,就很难看出飞机和云的相对高度。
(3)质地梯度(texturegradient)。
视野中物体在视网膜上的投影大小及投影密度上的递增和递减,称为质地梯度。
当你站在一条砖块铺的路上向远处观察,你就会看到越远的砖块越显得小,即远处部分每一单位面积砖块的数量在网膜上的像较多。
看图中的两个图形,
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上部质地密度较大,下部质地单元较少,于是产生了向远方伸延的距离知觉。
(4)明亮和阴影(lightandshadow)。
我们生活在一个光和阴影的世界里。
它帮助我们感知体积、强度、质感和形状。
黑暗、阴影仿佛后退,离我们远些;
明亮和高光部分得突出,离我们近些(见图)。
在绘画艺术中,运用明暗色调,把远的部分画得灰暗些,把近的部分画得色调鲜明些,以造成远近的立体感。
(5)线条透视(linearperspective)。
同样大小的物体,离我们近,在视角上所占的比例大,视像也大;
离我们远,在视角上所占的比例小,视像也小。
平行线,如火车轨道,
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会在远处汇聚。
汇聚线越多,知觉的距离越远(见图)。
(6)空气透视(atmosphereperspective)。
由于空气的散射,当我们观看远处物体时都会感受到:
能看到的细节就越少;
物体的边缘越来越不清楚,越来越模糊;
物体的颜色变淡,变得苍白,变得灰蒙蒙的。
远处物体在细节、形状和色彩上的这些衰变现象,称为空气透视。
当然,空气透视和天气的好坏很有关系。
天高气爽,空气透明度大,看到的物体就觉得近些;
阴雾沉沉或风沙弥漫,空气透明度小,
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看到的物体就觉得远些。
如图所绘的“布里斯托尔的宽码头”,
其中不仅利用了空气透视原理,还综合运用了质地梯度、遮挡、线条透视及相对大小和相对高度等线索。
(7)运动视差(motionparallax)。
头只要稍微一转动,物体与视野的关系就变了。
这种由于头和身体的活动所引起的视网膜物像上物体关系的变化,称为运动视差。
当我们运动时,原来静止的物体看上去也在运动。
坐过火车的人有这样的经验:
在火车上注视窗外的一个物体,如一座房子,那么,比房子近的物体向后运动,物体越近,运动得越快,而注视点远处的物体则和你同时运动,物体越远,运动速度越慢。
(8)眼睛的调节。
人在看东西的时候,为了使视网膜获得清晰的物像,水晶体的曲率就要发生变化:
看近物时,水晶体较凸起;
看远物时,水晶体比较扁平。
这种变化是由睫状肌进行调节的。
睫状肌在调节时产生的动觉,给大脑提供了物体远近的信息。
不过,调节作用只在几米的范围内有效,且分辨力较差。
(二)双眼线索
利用双眼线索(binocularcue)是深度和距离知觉的主要途径,其效果要比利用其他线索精细准确得多。
双眼线索主要包括视轴辐合和双眼视差。
(1)视轴辐合或双眼会聚(binocularconvergence)。
看远物时,两眼视线近似于平行;
看近物时,双眼视线会向正中聚合以对准物体。
眼睛肌肉在控制视线辐合时所产生的动觉,会给大脑提供物体远近的线索。
不过,辐合作用所提供的距离线索只在几十米的范围内起作用。
物体太远,视线趋于平行,已不能提供有效的辐合信息。
(2)双眼视差(binoculardisparity)。
人的两只眼睛相距约65毫米。
当我们看立体物的时候,两眼从不同的角度看这一物体,视线便有点儿差别。
尝试一下将手指放在离鼻尖较近的位置,分别用两只单眼观看,会发现手指位置发生了明显的移动。
观察物体时两眼视网膜上的物像差异就是双眼视差。
双眼视差在深度知觉中起着至关重要而又不为人所觉察的作用,由双眼视差来判断深度的过程即立体视觉(stereopsis)。
利用这一原理,人们可借助计算机制图或特制的实体镜观察三维实体图。
立体视觉的研究表明,在排除了其他所有深度线索的条件下,一组完全无意义的视觉刺激,只要具备视差条件,即能产生深度知觉。
这在一定程度上验证了吉布森的直接知觉理论,并在艺术创作和计算机视觉领域得到广泛的应用。
空间知觉-听空间知觉
关于空间的感受,除了视觉之外还能从听觉器官获得,耳朵能提供声音的方向和声源远近的线索。
视觉线索有单眼和双眼的区别,听觉线索也有单耳和双耳的区别。
(一)单耳线索
由单耳所获得的线索,虽不能有效地判断声源的方位,却能有效地判断声源的距离。
平时我们往往以声音的强弱来判断声源的近远:
强觉得近,弱觉得远。
特别是熟悉的声音(如汽车、火车的声音),按其强弱来判断声源远近较为准确。
(二)双耳线索
对声源远近和方向定位,靠双耳的协同合作才能获得准确的判断。
关于空间知觉的双耳线索主要有以下三种。
(1)双耳间时间差(timedifferenceofbinaural)。
从一侧来的声音,两耳感受声音刺激有时间上的差异(即一只耳朵早于另一只耳朵)。
这种时间差是声源方向定位的主要线索,声源被定位于先接受到刺激的耳朵的一侧。
人体头部近似球形,两耳间的距离约为15~18厘米,声音到达两耳的时差的最大值约为0.5毫秒。
(2)双耳间强度差(intensitydifferenceofbinaural)。
声音的强度随传播远近而改变,即愈远愈弱。
与声源同侧的耳朵获得的声音较强,对侧耳朵由于声波受头颅阻挡得到的声音较弱。
这样,声源就被定位于较强的一侧。
(3)位相差。
低频声音因波长较长,头颅的阻挡作用较小,两耳听到的强度差也较小。
这时,判定方位主要靠两耳感受声音的位相差,即同一频率声波的波形的不同部位作用于两耳,因而内耳鼓膜所受声波的压力也就有了差别。
虽然这种差别很小,但它是低频声源定位的主要线索。
高于3000赫兹的声音,两耳强度差较大,易于定位。
两耳感受刺激的强度差是高频声音方向定位的主要线索。
声速为344米/秒,当声源从正中偏向3°
时,刺激两耳的时间差仅为0.03毫秒,人便能感觉到声音偏向一侧。
时间差越大,感到声音偏向侧面的角度越大。
偏向身体左右两侧的声音,到达两耳强度差和时间差较大,易于辨别其方向;
处于两耳轴线垂直平分面上的声音,到达两耳的强度差和时间差相等,难于分辨其方向。
在听觉方向定位时,人经常转动身体和头部的位置,使两耳的距离差不断变化,以便精确地判断声音的方向。
这样,即使是一只耳朵,借助头部和身体转动的线索也能够确定声音的方位。
空间知觉-其他
在通常的情况下,正常人的空间知觉主要依靠视觉和听觉。
嗅觉也能起作用,由于气味到达两个鼻孔的时间、强度不同,也能分辨出气味的来源和位置。
在特殊情况下,还可以用其他感官来感受空间。
例如在黑暗中,靠触摸觉和动觉来确定周围物体与人之间的方位关系等。
人体外感官和环境的交互作用——人体外感官五觉效应
即环境因素引起的物理刺激或化学刺激
☐夏季气温很高
☐冬季气温降低
☐强烈的阳光刺激
☐在黑暗的地方
☐手碰到很热或很泠的物体时
☐当突然听到很响的声音时
☐当闻到异味刺激时
人体内感官和环境的交互作用——受到生理因素或环境信息引起的心理因素刺激后作出各种相应的心理反映
☐饥饿
☐人体血糖降低
☐心慌时
☐呼吸困难时
人的心理和环境的交互作用——当大脑通过人体内外感官接受到各种信息时,所作出的相应的心理效应
☐作出成绩或受到表彰时——情不自禁喜悦。
☐受到不该有的歧视——愤怒。
☐失去亲人——悲哀。
☐即使人不受当时外在环境的任何刺激,当人们回忆往事时,也会产生各种的心理活动,并会作出相应的反应。
☐这种来自信息的刺激,所表现出的喜、怒、哀、乐的反应,即属心理效应。
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