心理学史导论-第15部分

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定律。例如，史蒂文斯给被试呈现一个中等强度的标准光刺激，要求被试直接用数值表述自己的主观感觉。如疾先呈现一个标准光刺激，并告诉被试其明度为100，然后呈现不同强度的光刺激。如果被试感到某种光看上去只有标准光刺激的一半明度，则定其明度为50；如果某种光看上去比标准光刺激高2倍，则定其明度为200。这样就得到了不同刺激强度与（估计的）感觉大小之间的关系，提示了心理量随刺激量的乘方函数变化的情况。

　　　　史蒂文斯幂定律具体地指出了心理量与物理量的关系的两类形式：一是当幂指数b小于1时，心理量的增长慢于物理量的增长，这与费希纳的对数定律相似。二是当幂指数b大于1时，心理量的增长会快于物理量的增长，它与费希纳的对数定律相反，但却具有实际的心理意义，即人对有害刺激感觉敏感性的增长快于物理量的增长，因此，具有重要的保护意义并起适应生存的作用。

　　　　四、感觉阈限的测量方法

　　　　经典心理物理学测定感觉阈限的方法，主要有下列三种：

　　　　（一）最小变化法

　　　　院最小变化法又称极限法、系列探索法或最小可觉差法。其基本特点是刺激按强度的递增序列和递减序列并替的方法呈现，名序列的刺激由小到大或由大到小以小步阶梯变化，探索从一类反应到别一类反应的转折点或阈限值。在测定绝对感觉阈限时，首先须确定刺激的范围，安排弟增或递减的实验程序。其结果是弟守系列的绝对阈限值和递减系列的绝对阈限值的算术平均数：T=（T↑＋T↓）/2。如果递增和递减系列各测定n次，则：T=Σ（T↑＋T↓）/2n。

　　　　最小变化法测定差别感觉阈限时，给被试呈现一个标准刺激（Sr），然后呈现比较刺激（Sv），按递增及递减系列呈现，让被试判断比较刺激比标准刺激“大些”“小些”还是“相等”，最后得出被试的判别感觉阈限。

　　　　采用最小变化法时，会产生由习惯和期望所引起的误差，也会产生由练习及疲劳引起的误差，通过改善实验程序要以减少误差，但不会完全消除。

　　　　（二）恒定刺激法

　　　　恒定刺激法又称次数法或正误法。其特点是，在整个实验中始终应用若干恒定的刺激量，并以随机顺序反复呈现这些刺激来测定绝对感觉阈限和差别感觉阈限。一般选用5~7个恒定的、从被试感觉不到至感觉到了的等距刺激。每种强度的刺激随机呈现，被试报告感觉到与否，然后根据各个刺激所引起的正、负反应的次数，运用一定的统计方法求出有50％次被感觉到的刺激值作为绝对感觉阈限值。在测定差别感觉阈限时，首先确定一个标准刺激和5~7比较刺激，要求被试报告比较刺激比标准刺激“大”“小”或“相等”，然后根据被试所做的各种反应次数，运用一定的统计方法求得差别感觉阈限。

　　　　（三）平均误差法

　　　　平均误差法又称为再造法、调整法或均等法，其基本特点是让被试自己来高速刺激，使之与标准刺激相等，其基本特点是让被试自己来调整刺激，使之与标准刺激相等，然后根据被试多次调整好的刺激与标准刺激的误差的平均值来确定阈限值。

　　　　（四）信号侦察论

　　　　信号侦察论（SIGNALDETECTIONTHEORY）又称为信号检测论、信号觉察论，是一种测量感受性的理论，但它与用感觉阈限来测定感受性的理论不同，在以感觉阈限作为测量感受性指标时，除感受性外，被试的主观判定标准对感觉阈限是有影响作用的。信号侦察论则是要将两者加以区分，用一条“接受者的操作特点曲线”代替阈限来测量感受性。

　　　　信号侦察论认为，在感觉刺激时，其实存在着两个过程，一个是感觉过程，其反映了刺激的强度；另一个是随之而来的独立的判断过程，其反映了被试的反应偏差。信号侦察论的测量，是将所要觉察的刺激或刺激的差别视为信号，将可能与信号相混淆的刺激视为噪音，将信号出现时报告说有信号时称为击中，将信号出现而报告无信号时称为漏报，将信号未出现而报告无信号时称为正确否定，将信号未出现而将噪音报告有信号称为虚报，错报比正确否定愈少，表明判断力愈高。信号侦察论就是通过将被试者的辩别力，即感觉分辨力（d）和被试的反应偏差（β）的测定，把被试者的主观态度、动机因素等所产生的干扰作用从感受性中排队从而得到比较准确的结果。

　　　　第三节：视觉

　　　　一、视觉的刺激

　　　　视觉的适宜刺激是光，光是电磁波，人所能接受的光波只占整个电磁波谱中的很小部分。波长在380~760毫微米的范围，人可以看到的光称为可见光波，它约占整个光波的1/70，在此波长范围之外的电磁波射线，人眼则无法看到。

　　　　在真空中，光速为每秒30万里，当它通过液体、气体等物质时，速度下降。由于介质的疏密不同，光由一种介质进入别一介质时就会产生折射。人眼接受的光主要来自光源及其照射在物体上而被物体反射出来的光。

　　　　太阳是最主要的光源。光源指能够产生光的物体，除了太阳外，灯、蜡烛等都是光源。通过三棱镜可将太阳光折射产生红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光波。在正常情况下，人眼所接受的光线大多是物体表面反射的太阳光。

　　　　二、视觉的生理机制

　　　　（一）眼睛的构造及其折光系统

　　　　视觉的感受器是视网膜上的感光细胞，光线须经过一系列的聚光器官，最后才能折射并聚焦在视网膜上。眼球是这一系列的聚光器官。

　　　　眼球形状似球，由眼球壁和眼球内容物构成。眼球壁分三层。外层为巩膜和角膜，光线通过角膜发生折射进入眼内。虽层为虹膜、睫状肌等。虹膜中间有一个孔称为瞳孔，它随光线的强弱而调节其大小。内层为视网膜和部分视神经。视网膜上有感光细胞，包拓锥体细胞和棒体细胞以及双检细胞和神经节细胞。在眼底视网膜中央有一小块碟形区域叫中央窝，春间含有密集的锥体细胞，具有敏锐的视觉、颜色和空间细节辩别力。在离中央窝15度附近，神经节细胞在此聚集成束形成视神经而进入大脑，这个地方叫盲点。

　　　　眼球内容物有水晶体、房水和玻璃体，它们都是屈光介质。当注视外物时，由于角膜、虹膜以及这些屈光介质的调节作用，物像才得以聚集在视网膜的适当部位上。

　　　　（二）视网膜的构造和感觉机制

　　　　光线透过角膜穿入瞳孔经过水晶体折射，最后聚焦在视同多膜上。光线到达视网膜后，首先穿过视神经纤维的节状细胞、双极细胞，再引起感光细胞（锥体细胞和棒体细胞，两者在数目、功能、形态和分布上都有不同。棒体细胞较锥体细胞多。锥体细胞为粗短锥形，棒体细胞为细长棒形。锥体细胞多分布于视网膜中央窝，在视网膜边缘很少。视网膜中央窝处无棒体细胞，离开中央窝的地方，棒体细胞数目争剧增加。在功能上，棒体细胞暗视觉感受器，主要感受物体的明暗，在暗视环境中起作用。锥体细胞是明视觉感受器，主要感受物体的细节和颜色，在明视环境中起作用。

　　　　当光线作用于视感受器时，锥体细胞和棒体细胞中的化学物质的分子结构发生了变化，即感觉光物质视紫红质的分解和合成。视紫红质由维生素A醛和视蛋白结合而成。当视紫工质感光后分解为视黄醛和视蛋白；在暗处视紫红质又重新合成。分解和合成时所释放的能量，激起感受细胞发放视神经冲动，从而引起相应的视觉。

　　　　（三）视觉的传导机制

　　　　由于锥体细胞和棒体细胞中某些化学物质分子结构的变化而释放的能量，激起感光细胞发放了神经冲动，光能便转换为神经信息，这种信息经由三给神经元传递至大脑的视觉中枢而产生视觉。

　　　　按光结传入的方向，它们依次是神经节细胞层、双极细胞层和感光细胞层，当光透过神经节细胞、双极细胞到达感光细胞后，引起感光细胞中色素（视紫红质和视紫质）的变化而引起光化学反应，将光能转化为化学能；光化学反应引起神经细胞的兴奋，化学能转化为神经电能，产生神经电脉冲，经双极细胞到达神经节细胞，并沿着神经节细胞形成的视神经，离开眼睛上行传入大脑的枕叶这一视觉中枢。

　　　　两眼各自的视神经离开眼睛后，分为两支。来自眼睛鼻内侧的部分交叉到脑的另一侧，形成视交叉，然后仍形成两条分离的上行通道。另一部分上行神经进入丘脑的外侧膝状体，然后形成视放射投身到大脑皮层两侧的枕叶区，在视觉中枢区域对来自两眼的信息进行加工，从而产生丰富多彩的视觉。

　　　　（四）特征觉察器

　　　　在本世纪60年代以来龙去脉，休伯和威塞尔（D。H。HUBELANDT。N。WIESEL）关于感受野的研究，对视觉中枢机制的了解，产生了巨大的影响。

　　　　休伯等人通过实验研究后指出，视网膜上一定区域的感光细胞转换的神经能量能激活与这个区域有联系的视觉系统各层神经细胞的活动，也就是处于某一层次的神经细胞只接受来自一定区域的感光细胞传递的信息。视网膜上的这个感光细胞区域称为相应神经细胞的感受野。这样，视网膜上的某些细胞就成为视觉中枢中某些细胞的感受野，不同的感受野感受不同的刺激，如感受线条、面积、角度、运动方向等等。休伯认为人的视觉皮层上存在着能对视网膜上具有某种特性的刺激进行反应的高级神经元一特征觉察器，这样人类得以对环境刺激和视觉信息作出选择性的反应。

　　　　三、视觉现象及其规律

　　　　光有三个物理特征：波长、振幅及纯度。波长决定了光的色调，不同波长的光有不同的颜色。振幅表示光的强度，它所引起的视觉的心理量是明度。纯度表示光波成分的复杂程度，它引起视觉的心理量是饱和度。由于光的这些物理特性，从而产生了一系列的视觉现象。

　　　　（一）视觉的绝对感觉阈限与差别感觉阈限

　　　　1、明度的绝对感觉阈限与差别感觉阈限

　　　　在正常情况下，人眼对光的强度具有极高的感受性，感觉阈限很低。据测定，人眼对对7~8个光量子起反应，甚至在某些情况下对2个光量子就能发生反应。在大气完全透明，能见度很好的条件下，人眼能感知1公里远处1/4烛光的光源，人眼对光的感受范围。

　　　　明度的绝对感觉阈限与差别感觉阈限的大小，与光刺激作用在视网膜的部位有关。棒体细胞多分布在距中央窝16度~20度处。据棒体细胞的特性，因而明度的绝对感觉阈限值低；反之，锥体细胞聚集在中央窝部位，对光强的差别感受性较高。明度的感受性与光刺激作用的时间、面积以及个体的年龄、营养情况等因素有关。

　　　　2、波长的绝对感觉阈限与差别感觉阈限

　　　　在整个光波中，人眼只能看见全部波长中的很小一部分。在可见光波范围内，人对不同波长的感受性有判别在明视觉条件下，人眼对550毫微米的光（黄绿色）感受性最高。但在暗视觉条件下，人眼对511毫微米波长的光（蓝绿色）感受性最高，也就是说，当强度相同时，最第三的光波波长向偏短波方向移动，这个现象由捷克物理学家浦肯野（J。PURKINJE）于1824年发现，因此又称为”浦肯野现象“。

　　　　在可见光波的不同区域，人眼对不同色调的光波，辨别能力不同。

　　　　（二）视觉适应

　　　　适应是指感受器在刺激物的持续作用下所发生的感受性的变化。适应即可引起感受性的提高，也可使感受性降低。”入芝兰之室，久而不闻其香“是对适应的一种描述。视觉的适应最常见的有明适应和暗适应。

　　　　1、明适应

　　　　明适应又称光适应。由暗处到光亮处，特别是在强光下，最初一瞬间会感到光线刺眼发眩，几乎看不清外界物体，几秒钟之后逐渐看清物体。这种对光的感受性下降的变化现象称为明适应。明适应的时间很短，最初约30秒内，感受性急剧下降，被称之为α适应部分，之后感受性下降逐渐缓慢，称之为β适应部分，大约在1分钟左右明适应就全部完成。眼睛在光适应时，一方面瞳孔相应缩小以减少落在视网膜上的光量，另一方面，由暗适应时棒体细胞的作用转到锥体细胞发生作用。

　　　　2、暗适应

　　　　从亮处到暗处，人眼开始看不见周围东西，经过一段时间后才逐渐区分出物体，人眼这种感受性逐渐增高的过程叫暗适应。暗适应所需要时间较长，感受性的变化也较大。暗适应主要是棒体细胞的功能，但在暗视觉中锥体细胞和棒体细胞起作用的大小和阶段不同。在暗视觉中，中央视觉转变成了边缘视觉。由实验可得到暗适应曲线，在暗适应的最初5~7分钟里，感受性提高很快，之后，出现棒、锥裂，但感受性仍上升，方向发生了变化。在实验中，如果将只使锥体细胞活动的红光投身在网膜上，使得只有锥体细胞参与暗适应过程，会发现棒锥裂消失。可见，暗适应的头一阶段是锥体细胞与棒体细胞共同参与的；之后，只有棒体细胞继续起作用。

　　　　暗适应包括两种基本过程：瞳孔大小的变化及视网膜感光化学物质的变化。从光亮到黑暗的过程中，瞳孔直径可由2毫米扩大8毫米，使进入眼球的光线增加10~20倍，这个适应范围是很有限的，瞳孔的变化并不是暗适应的主要机制。暗适应的主要机制是视网膜的感光物质——视紫红质的恢复。人眼接受光线后，锥体细胞和棒体细胞内的一种光化学物质——视黄醛完全脱离视蛋白，产生漂白过程；当光线停止作用后，视黄醛与视蛋白重新结合，产生还原过程。由于漂白过程而产生明适应，由于还原过程使感受性升高而产生暗适应。视觉的暗适应程度是与视紫红质的合成程度相应的

　　　　视觉适应有其特殊的意义。在工程心理学中，对视觉适应现象进行