感觉与视觉
一、感觉概述
感觉的含义:感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映。
感觉的作用和意义:
- 感觉提供了内外环境的信息
- 感觉保证了机体与环境的信息平衡
- 感觉是一切高级、较复杂的心理现象的基础,是人的全部心理现象的基础
感觉的种类:
- 外部感觉:由体表感受器对外界事物属性的反应,包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和皮肤感觉
- 内部感觉:由内部感受器对于身体的位置、运动和各内脏不同状态的反应,包括运动觉、平衡觉和内脏感觉等
感觉测量:
- 感受性:感觉器官对适宜刺激的感觉能力;感受性是用能引起感觉的最小强度,即感觉阈限来表示的,感受性和感觉阈限之间成反比的关系
- 绝对感觉阈限:能引起感觉的最小刺激强度。绝对感觉阈限表示的是绝对感受性
- 差别感觉阈限:刚刚能引起差别感觉的刺激的最小变化量,又叫差别阈限,或叫最小可觉差。差别阈限表示的是差别感受性
- 韦伯定律:差别阈限跟随原来刺激强度的变化而变化,但差别阈限与原来刺激强度的比例是一个常数。公式:K=△I/I,K是一个常数,△是差别阈限,I是刺激强度。韦伯定律只适用于中等强度的刺激。
- 费希纳定律:感觉的强度与刺激强度的对数成正比。公式:P=KlgI,P为心理量——感觉的大小;I是物理量——刺激的强度;K是修正值——常数。费希纳的研究开创了心理物理学的领域。费希纳定律假定所有最小可觉差在主观上相等,且是以韦伯定律作为基础的,故也只适用于中等强度的刺激。
- 斯蒂文斯定律:斯蒂文斯发现,心理量与刺激的物理量的乘方成正比,又叫幂定律。公式:P=KIn,I为刺激的物理量,P为心理量,K和n都是常数。
感觉现象:
感觉对比:不同刺激同时作用于感觉器官而使感受性发生变化的现象。两种刺激同时作用形成的对比叫作同时对比,两种刺激相继作用形成的对比叫继时对比。
例:视觉对比的现象包括明度对比和颜色对比两种。感觉适应:刺激持续作用下感受性发生变化的现象。
例:视觉的适应包括对光适应和对暗适应。前者是在强光作用下感受性的降低,后者是在弱光的持续作用下感受性的提高。感觉的相互作用:不同感受器之间的相互影响和作用。联觉是其中一种,它指一个刺激不仅引起一种感觉,同时还引起另一种感觉的现象。
感觉补偿:某种感觉缺失后,因其他感受的感觉性增强,而引起的部分弥补作用的现象。不同感觉之间能够发生补偿作用,是因为在一定条件下,各种感觉通道的不同形式能量可以相互转换。
二、视觉
视觉的含义:视觉的适宜刺激是波长为380nm~780nm的电磁波,这一段电磁波又叫光波。
视觉的生理基础:
- 折光机制(眼球):眼球包括眼球壁和眼球内容,其中眼球内容(晶体、房水、玻璃体)和角膜是屈光系统。
- 感觉机制(视网膜):包括棒体细胞和锥体细胞。其中,棒体细胞是夜视器,感受明暗;锥体细胞是昼视器,感受细节和颜色。网膜中央窝只有锥体细胞,对光最敏感。在中央窝附近,有一个对光不敏感的区域叫盲点,来自视网膜的视神经节细胞的神经纤维在这里聚合成视神经。
- 传导通路:包括视网膜双极细胞、神经节细胞、外侧膝状体三部分。
- 中枢机制:位于大脑皮层枕叶的纹状区。
- 反馈性调节:视觉不仅依赖于视觉感受器的活动,而且依赖于中枢对视觉器官的反馈性调节。
视觉现象
明度:
1.1 明度与视亮度:明度是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉,主要是由光线强弱决定的一种视觉经验。明度不仅决定于物体照片的强度,而且决定于物体表面的反射系数。光源的照明强度越高,物体表面的反射系数越大,看上去就越明亮1.2 明度与波长:在可见光谱范围内,人眼对不同波长的光线感受性是不同的。锥体细胞能吸收可见光谱所有波长的光,但它对光谱的中央部分最敏感,而对低于500nm和高于620nm的波长的感受性要差得多。棒体细胞的整个曲线向光谱较短的一端移动约50nm。他们对短波一端较敏感,而对波长超过620nm的红光几乎是不敏感的。因此,当人们以锥体视觉(昼视觉)向棒体视觉(夜视觉)转变时,人眼对光谱的最大感受性将向短波方向移动,因而出现了明度变化。
普肯耶现象:在不同的光照条件下,人们的视觉机制是不同的。
颜色:
2.1 颜色概述:
1)颜色的含义:颜色是光波作用于人眼所引起的视觉经验。广义的颜色包括色彩和非色彩;狭义的颜色仅指色彩。
2)颜色的三个特性:色调、明度、饱和度。
3)颜色混合:两种颜色混合到一起产生新的颜色的现象分为色光混合与颜料混合。
4)色觉缺陷:包括色弱、部分色盲和全色盲。色调:取决于光的波长。
明度:指颜色的明暗程度,取决于光的强度和物体表面的反射系数;非色彩就是灰,它只有明度一种特性。
饱和度:又叫浓度,指某种颜色的纯、杂程度或鲜明程度,取决于彩色里掺杂灰的多少。
色光混合:将具有不同波长的光混合在一起,是相加的混合,即各种波长的光相加。
颜料混合:指颜料在调色板上的混合,是相减的混合,即某些波长的光被吸收了。两种颜色混合在一起失去了色调而成了灰色,这两种颜色叫互补的颜色。在色光混合里红和绿、黄和蓝都是互补的颜色。视觉中的空间因素:
3.1视觉对比:由于光刺激在空间上的不同分布引起的视觉经验。可以分为明暗对比和颜色对比。
3.2马赫带:两个相邻明度不同的光带,虽然每个光带上的光的强度是一样的,但是看起来亮区里临近暗区的地方更亮;暗区里临近亮区的地方更暗。这个更亮和更暗的区域叫马赫带。
3.3视敏度:视敏度是指视觉分辨物体细节的能力,医学上成为视力。
视敏度的大小通常用视角大小表示。视角即物体通过眼睛节点所形成的夹角,其大小取决于物体的大小和物体离眼睛的距离。当你能够看清一个物体或物体间的距离时,所对视角越大,视力越差;视角越小,视力越好。视敏度一般分为最小可见敏度、最小间隔敏度和游标敏度三种。马赫带不是由于刺激能量的实际分布,而是由于神经网络对视觉信息进行加工的结果,是由于相邻的细胞之间发生侧抑制的作用形成的。侧抑制是指相邻的感受器之间能够相互抑制的现象。
侧抑制是动物感觉系统内普遍存在的一种基本现象。由于侧抑制的作用,一个感受细胞的信息输出,不仅取决于它本身的输入,而且也取决于邻近细胞对它的影响。视觉中的时间因素:在某种有限的时间范围内,视觉系统能把在不同时间内得到的刺激整合起来;在刺激作用停止以后,视觉感受器仍能在短暂地时间内继续活动
1)视觉适应:由于视觉刺激的持续作用而引起的感受性的变化。可分为明适应和暗适应。
2)后象:刺激对感受器的作用停止后暂时保留的感觉形象。和刺激物性质相同的后象叫正后象;和刺激物性质相反的后象叫负后象。颜色视觉的负后象是刺激物的补色。
3)闪光融合:明暗交替的光刺激,当交替的速度加快的时候,闪烁的光就变成了连续的光,这就是闪光融合。刚看到连续的光的时候,明暗交替的频率叫闪光融合频率,也叫闪光临界频率CFF,它表现了视觉系统分辨时间能力的极限。
4)视觉掩蔽:在某种时间条件下,当一个闪光出现在另一个闪光之后,这个闪光能影响到对前一个闪光的观察,这种效应称为视觉掩蔽。视觉掩蔽除了光的掩蔽之外,还有图形掩蔽和视觉噪音掩蔽等。
视觉理论:
三色说:
1)英国科学家托马斯·杨,假定人的视网膜有红绿蓝三种感受器,每种感受器只对光谱的一个特殊成分敏感,从而产生不同的颜色经验;
2)赫尔姆霍茨认为每种感受器对各种波长的光有反应,但不同的感受器对不同的光更敏感。当光刺激作用于眼睛时,将在三种感受器中引起不同程度的兴奋,各种颜色经验是由不同感受器按相应的比例活动而产生的。
三色说的缺陷在于该理论无法解释红绿色盲和颜色负后效。四色说:也叫对立过程理论或据抗理论。黑林认为,在视网膜上存在着黑—白、红—绿、黄—蓝三对视素,它们在光刺激的作用下表现为对抗的过程,即同化过程和异化过程。如红绿视素,在红光作用下异化产生红色经验,在绿光作用下同化产生绿色经验。
科学事实证明,在视网膜水平上存在着三种锥体细胞,颜色视觉遵循三色说;而在视觉系统更高的水平上存在着功能对立的细胞,颜色视觉遵循四色说。两种理论都有其各自道理。