心理學筆記之知覺

知覺(perception)是一系列組織並解釋外界客體和事件產生的感覺信息的加工過程。

知覺的作用是使得感覺有意義。知覺加工從連續變化、並且經常是沒有秩序的感覺輸入中,提取信息並把它們組織成穩定且有序的知覺。

知覺對象是指被知覺到的東西——知覺加工的現象的或經驗的結果。它不是物理的客體或它在感受器的圖像,而是知覺活動的心理產物。

一、感覺、組織、辨認與識別

知覺是指理解環境中客體和事件的總的過程——感覺它們,理解它們,識別和標記它們,以及準備對它們做出反應。最好的理解知覺的辦法是把它分成三個階段:感覺、知覺組織,以及辨認與識別客體。

感覺把物理能量轉換成大腦能夠識別的神經編碼的過程。感覺加工階段,物理信號被接受並被轉化為神經信號和感覺經驗。

知覺組織(perceptual organization)在這個階段形成了對一個客體的內部表徵和對外部刺激的知覺。這種表徵為觀察者外部環境提供了有用的描述。知覺加工提供了對客體可能的大小、形狀、運動、距離和朝向的估計。在知覺組織階段,知覺加工把感覺信息組織為一致的圖形併產生客體和模式的知覺。

辨認與識別(identification and recognition):辨認與識別一個物體是什麼,叫什麼以及如何對它做出最佳反應,要涉及更高水平的認知加工過程,包括你的理論、記憶、價值觀、信仰以及對客體的態度。在辨認與識別階段,把對客體的知覺與記憶中的表徵比較,然後識別客體並賦予意義。

1、近距和遠距刺激

視知覺的主要任務是利用來自近距刺激的信息(客體在視網膜上的像)來解釋或辨認遠距刺激(環境中的客體)。

環境中的物理客體被稱為遠距刺激(distal stimulus ),而它們在視網膜上的光學成像稱為近距刺激(proximal stimulus),靠近觀察者。

遠距刺激即環境中的物理客體。遠距刺激在視網膜上的光學成像稱為近距刺激,近距刺激是由遠距刺激決定的感覺活動的模式。知覺的任務是從包含近距(感覺)刺激的信息中確定遠距(外界)刺激是什麼。

2、真實、模糊和錯覺

(1)模糊性

模糊性(ambiguity)是理解知覺的一個重要概念,因為它表明在感覺水平上單一的圖像在知覺和辨認水平上可能有多種解釋。

不穩定性是兩可圖形最重要的特點。

正常人類知覺最基本的性質之一是傾向於把環境中的模糊和不確定性轉換成一個清晰的解釋,使得你能夠自信地採取行動。

(2)錯覺

當你的知覺系統欺騙你用被證明是錯誤的方式體驗一個刺激圖形時,你就在感受錯覺(illusion)。

具有相同的感覺系統生理基礎和對環境的類似經驗,許多人在相同知覺情形下會有類似的錯覺,這不同於幻覺。幻覺是由於異常生理或精神狀態而使個體體驗到的不能共享的知覺扭曲。

奧佩爾幾何光學錯覺。

錯覺證明感覺、知覺組織和辨認在抽象概念上的差別。

錯覺本身表明你的知覺系統並不能完美地完成從近距刺激復原遠距刺激的任務。

3、知覺研究的方法

(1)赫爾曼·馮·赫爾姆霍茲贊成經驗——或者說後天——在知覺中的重要性。通過運用對環境的先驗知識,觀察者提出關於事物存在方式的假設或推論。知覺是一個歸納的過程,是從特殊的影像推斷其所表達的一般客體和事件類別。由於這種過程處於你的意識覺知以外,故赫爾姆霍茲把它稱為無意識推理(unconscious inference)。當特殊境況允許對同一種刺激有多重解釋,或者當要求做出新的解釋而觀察者卻仍喜好舊的、熟悉的解釋時,錯覺就會產生。

赫爾姆霍茲把知覺分解成兩個階段。在第一階段——分析階段——感覺器官把物理世界分析成基本的感覺。在第二階段——整合階段——你把這些感覺單元整合成對客體和其屬性的知覺。對世界的經驗的基礎上學習如何去解釋感覺。你的解釋事實上是對知覺有根據的猜測。

(2)格式塔心理學:心理現象只有被看成是有組織和結構的整體而不是分解成原始的知覺單元時才可以理解。

(3)吉布森生態光學認為可以通過對現時周圍環境的分析更好地理解知覺,而不用把知覺理解為有機體的結構。生態光學理論(theory of ecological optics)把注意集中在外界刺激的屬性而不是你知覺刺激的機制。感知是對環境的一種積極的探索。知覺系統是在複雜和變化的環境中積極的活動的,是生物體內進化而來的。

沒有很必要去假設更高水平的知覺推論系統——知覺是直接的。儘管環境中每個客體視網膜像的大小會隨著客體的距離和視角而改變,但這些變化不是隨機的,而是系統的,物體反射光的某些屬性在各種視角和視距條件下是保持不變的。由於人類在一個穩定性知覺對生存很重要的環境中進化,因而你的視覺系統的作用就是覺察這種穩定性。

二、注意過程

注意(attention):注意是指你能夠選擇部分感覺輸入而忽略其他的感覺輸入。注意的焦點決定了最能為知覺過程利用的信息的種類。

1、 選擇性注意

(1)確定注意的焦點

目的指向選擇(goal directed selection),反映的是你對將要注意的物體做出的選擇,是你自己的目標的功能。

刺激驅動捕獲(stimulus-driven capture)發生在刺激的特徵——環境中的物體——自動抓住你的注意時,它不依賴於知覺者當時的目的。

(2)不被注意的信息的命運

布羅本特:心理只有有限的資源去執行全部的加工。這個限制要求注意嚴格調整從感覺到意識的信息流。注意形成了一個通過認知系統的信息流的瓶頸,把一些信息過濾掉,讓另一些信息繼續進入。注意的過濾器理論表明選擇發生在加工的早期,在獲得輸入的意義之前。

雙耳分聽(dichotic listening)技術:被試戴著耳機聽同時呈現的兩種錄音信息——不同的信息呈現給不同的耳朵。被試被要求僅僅把兩種信息中的一種重複給實驗者,而把另一耳中的信息都忽略掉,這種程序稱為掩蔽注意信息。

人們總是報告說在一個喧鬧的房間里,即使在聊天的時候也能聽到有人喊他們的名字。這經常被稱為雞尾酒會現象。

研究者們相信非注意通道信息在一定程度上獲得了加工——但沒有足夠到達意識覺知。

2、注意和環境中的客體

注意的一個主要功能是幫助你在雜亂的視覺環境中找到特殊的物體。

尋找由一個特徵決定的物體比由兩個特徵決定的物體更容易。

很多複雜的信息加工是在沒有注意和覺知參與的情況下進行的。這個早期的加工階段稱為前注意加工(preattentive processing),因為在感覺輸入首次由感受器進入大腦的時候,它們在你去注意之前就已經被加工了。前注意加工使你能夠在視覺環境中有效地搜索。

前注意加工能熟練地在環境中找到由單一特徵定義的客體,這意味著你可以在同一時間內搜索環境中的任何一個地方,即平行搜索。

而檢測特徵的組合必須一個接一個,或者序列地,稱為序列搜索或指向性搜索(guided search)。 這時你必須單獨注意每個客體,確定它是否與兩種特徵——圓形和紅色——的結合相匹配。

注意和視覺搜索:找到一個有一顯著不同特徵的客體,你可以用平行搜索。找到一個基於特徵組合的客體,你必須使用序列搜索。平行搜索,對於只有少量干擾項和更多干擾項的刺激而言,搜索時間是沒有差異的。用序列搜索,干擾項數目的多少會產生差異。

當兩種顏色被組織成部分和整體時,成績受額外干擾項的影響就會小得多。

三、知覺中的組織過程

感覺信息組織到一起使你有連續的知覺的過程總稱為知覺組織過程。個體由於這種知覺組織的結果而經驗到的東西被稱為知覺的對象。

1、圖形、背景和封閉性

圖形(figure)是位於最前部的類似客體的區域,背景(ground)被看成是用來突出圖形的幕布。

知覺組織過程專門用於區分出圖形和背景,產生主觀輪廓或錯覺輪廓。
錯覺輪廓(illusory contours)在1990年首次被提出。

封閉性(closure)使你把不完整的圖形看成完整的。具有把刺激知覺成完整的、平衡的和對稱的傾向,即使存在空隙、不平衡和不對稱時也一樣。

2、知覺組織原則

組織的難題最早是由格式塔心理學家馬克斯·威特海默(1923)研究的。

接近律(law of proximity):在其他條件相同時,最近(最接近的)元素會被組織到一起。

相似律(law of similarity):在其他條件相同時,最相似的元素組織到一起。

共同命運原則(law of commom fate)指出,在其他條件相同時,朝同一方向運動和具有相同速度的元素會被組織在一起。

3、空間上和時間上的整合

世界本身是一種普遍穩定的信息資源。對於外部環境中那些保持穩定的信息沒有必要好人記憶,這樣你就不必加工那些習以為常的東西了。

「不可能」圖形引發的錯覺,當試圖把它們整合成為一個連續的整體的時候,這些細節並不能夠正確地結合在一起。

人們對部分的組織和解釋與特定的時空情景相關。為了獲得關於周圍環境完整的信息,你必須整合從不同空間位置(即空間上的整合)以及在不同時刻(即時間上的整合)所獲得的信息。

研究表明,對於環境的每一次注視的視覺記憶並沒有保留精細的細節。事實上,當整個客體從一個位置變到另一個位置時,觀察者有時是不能夠覺察到的。

4、運動知覺

誘導運動(induced motion):看起來視覺系統有一種強烈的趨勢把一個較大的、包圍的圖形作為一個較小的、被包圍的圖形的參照框架。

似動(apparent motion)的最簡單的形式稱為Φ現象:當視野不同位置的兩個光點以大約每秒4到5次的頻率交替出現就會發生這種現象。

無論實際的感覺刺激如何,人們都傾向於將參照系知覺為靜止的,而其中的刺激視為運動的。

5、深度知覺

對深度的解釋依很多賴於很多關於距離的不同信息來源(通常稱作深度線索)——包括雙眼線索、運動線索和圖形線索。

(1)雙眼線索和運動線索

一個物體在兩眼中對應的圖像在水平方向上的位移稱為視差(retinal disparity)。

視覺系統能夠有效地把兩個或兩個成像之間水平方向上的位移解釋為三維世界的深度。

視軸輻合(convergence):當兩隻眼睛注視一個物體時,它們就會在某種程度上向內側轉動,當物體非常近時,眼睛必須相向轉動很多以保證同樣的像落在兩個中央凹上。

大腦利用你眼部肌肉的信息來判斷深度。然而,眼部肌肉的視軸輻合信息對於深度知覺最多只在10英尺內有效。

相對運動視差(relative motion parallax),環境中物體的相對距離決定了它們在視網膜成像場景中相對運動的大小和方向。相對運動視差提供了物體間的相對距離。閉上一隻眼睛並且使你的丙根手指與稍遠的某個物體成一條直線。然後把頭向一側移動,同時注視那個遠端的物體並保持你的手指不動。當移動頭部時,你會看到兩根手指都在運動,但是較近的手指看起來相對較遠的手指運動得越來越快,注視的物體根本沒有運動,這種關於深度的信息來源稱為相對運動視差。例如窗外運動視差的原理,當遠處行駛的汽車看起來比近距離的物體更像是靜止的。

(2)圖形線索

包括在圖片中發現的各種深度信息,稱為圖形線索。

插入或者遮擋、陰影、相對大小、線條透視和質地遞變

最近的物體投射的像最大,而最遠的物體投射的像最小。這個原則被稱為大小/距離關係原則。

線條透視是一種同樣依靠大小/距離關係的深度線索。當平行線向遠處延伸時,它們在視網膜上的像會聚為一個點。

質地梯度能提供深度線索是因為隨著表面深度增加,質地的密度會變大。Gibson質地和深度的關係是所知覺的環境中一個恆定的變數。

畫家創作出看似三維的圖像,是利用插入、線性透視、質地梯度等來使二維畫面上產生三維的效果。當一個不透明的物體阻擋了第二個物體的一部分時,就出現了插入或者遮擋,插入給你關於被遮擋的物體要比遮擋物更遠的深度信息。線條透視是一種同樣依靠大小/距離關係的深度線索,當平行線向遠處延伸時,它們在視網膜上的像會聚為一個點。質地梯度能提供深度線索是因為隨著表面深度增加,質地的密度會變大。

6、知覺恆常性

儘管你的感覺器接受的刺激在改變,但你所看到的世界是不變的、恆定的、穩定的,叫做知覺恆常性(perceptual constancy),意味著雖然近距刺激的性質會隨你每次眼睛和頭部的運動而改變,但你感知的遠距刺激的性質通常是恆定的。

(1)大小和形狀恆常性

視覺系統把距離的信息與視網膜關於成像大小的信息相結合,產生通常與遠距刺激實際大小相對應的客體大小的知覺。大小恆常性(size constancy)是指在視網成像大小變化的情況下感知物體真實大小的能力。

推斷物體大小的另一種方式是利用具有相似形狀物體性質的先驗知識。

形狀恆常性(shape constancy)正確地感知物體的形狀,即便當物體處於傾斜的位置,使得視網膜成像的形狀與物體本身的形狀存在實質的不同時。

存在有效的深度信息的時候,你的視覺系統能夠簡單地通過考慮你與它不同部分的距離來確定一個物體的實際形狀。

(2)方向恆常性

方向恆常性(orientation constancy)是指在視網膜上的成像發生改變的條件下,你識別環境中真實圖形方向的能力。

方向恆常性依賴於你內耳中的前庭系統。通過結合前庭系統的輸出和視網膜上的朝向,你將能夠準確地知覺出物體在環境中的朝向。

先驗的知識會提供一些關於物體朝向的附加信息。然而,當一些複雜的、不熟悉的圖形以異常的朝向出現時,你可能就不容易識別它們。

(3)亮度恆常性

亮度恆常性(lightness constancy),即人們在不同照明條件下,將物體的白度、灰度和黑度等知覺為恆定的傾向。

實際上,之所以存在亮度恆常性,是因為即使物體反射光線的絕對量發生了改變,反射光線的百分比卻是基本上恆定的。

四、辨認與識別過程

1、自下而上的和自上而下的加工

從周圍的環境獲取感覺信息,然後將這些信息發送給大腦以抽取並加工相關的信息,這就是自下而上的加工過程(bottom-up processing)。自下而上的加工與經驗事實密切相關,它處理一定量的信息,並將外界刺激的具體物理特徵轉化為抽象表徵。也被稱為數據驅動的加工。

利用已經掌握的環境信息來幫助知覺識別,並且期望影響了知覺,這種現象就是自上而下的加工(top-down processing)。包括過去知覺環境的經驗、知識、動機和文化背景、記憶中存儲的概念影響對輸入信息的解釋,也稱為概念驅動(或者是假設驅動)的加工。

吵鬧環境下,人們卻很少覺察到聲音信號的中斷,這種現象叫做音素重建。

2、物體識別

用於研究自下而上再認加工的一般方法:確定知覺系統用以識別知覺整體的各個組成部分。

比德爾曼:所有的物體都是由一系列的幾何離子或幾何子組成,根據「每個三維的幾何 都在一維的視網膜上產生獨特的刺激模式」這個原則可以確定36個幾何子。這種獨特的規律使得可以從視網膜上的感覺刺激逆向推出外界的客體是什麼。

研究證明可以根據不完整的識別物體,然而一旦某些關鍵成分被破壞,那麼就很難識別出整個物體。

3、情境和期望的影響

知覺識別取決於期望和物體的物理特性。物體識別是一個構造和解釋的過程。根據已有的知識、所在的場所周圍的環境等因素的不同,識別出的物體也會有所不同。

定勢(set)是指準備好以某種特定的方式對某刺激進行知覺或反應。

運動定勢是指準備好做一個事先設定好的快速反應。

心理定勢是指準備好根據規則、說明、期望或者是習慣傾向等來處理某些問題。

知覺定勢是指準備好在特定的情境中知覺到特定的刺激。例如,一個新媽媽常常會有一種知覺定勢,就是總覺得聽到她孩子的哭聲。

作者: 張津東

群而不黨,和而不同,自由理性皆容納。

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