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1、实验心理学课件第六实验心理学课件第六章章现在学习的是第1页，共74页第一节第一节 视觉刺激视觉刺激一、视觉的物理刺激一、视觉的物理刺激视觉的适宜刺激：视觉的适宜刺激：现在学习的是第2页，共74页 光的三个特征：波长、纯度和振幅光的三个特征：波长、纯度和振幅 心理特征：色调、饱和度和明度心理特征：色调、饱和度和明度 能发光的物体叫光源，可分为自然光和人能发光的物体叫光源，可分为自然光和人造光源。造光源。光可分为混合光和单色光光可分为混合光和单色光现在学习的是第3页，共74页国际单位制（国际单位制（SIE单位制）的光度单位单位制）的光度单位二、光刺激的物理测量二、光刺激的物理测量现在学习的是第4页
2、，共74页 光强度（光强度（luminous intensity）:用用I表表示，单位是坎德拉（示，单位是坎德拉（candela,cd）光通量（光通量（luminous flux）:用用表示，表示，单位是流明（单位是流明（lumen,lm）光照度（光照度（illuminance）:用用E表示，单表示，单位是勒克斯（位是勒克斯（Lux,lx）反射系数（反射系数（reflectance factor）：用）：用R表示表示现在学习的是第5页，共74页 光亮度（光亮度（luminance）：用）：用L表示，单位是尼特（表示，单位是尼特（Nit）。入射光（）。入射光（incident light）为照度
3、，反射光）为照度，反射光(reflection light)为亮度为亮度(brightness)。亮度反射系。亮度反射系数数照度，照度，L=RE，Nit=1cdm2 亮度的其他单位：毫朗伯（亮度的其他单位：毫朗伯（millilambert,ML），呎朗伯），呎朗伯（footlambert,ftL）。）。1ML=0.929ftL=3.183烛光平方烛光平方米（米（cm2）=10阿普熙提阿普熙提(apostilbs)。视觉实验中也。视觉实验中也常用视网膜照度来表示刺激的物理强度，其单位是楚兰常用视网膜照度来表示刺激的物理强度，其单位是楚兰德（德（troland），楚兰德刺激强度（），楚兰德刺激强度
4、（cdm2）瞳瞳孔面积（孔面积（mm2）现在学习的是第6页，共74页亮度和照度关系示意图亮度和照度关系示意图现在学习的是第7页，共74页光度学（光度学（photometry）光度量的测量和计算以心理学对人的视觉系统感觉特征光度量的测量和计算以心理学对人的视觉系统感觉特征的研究为基础，视觉心理的研究则要应用光度学的知识的研究为基础，视觉心理的研究则要应用光度学的知识和测量技术。和测量技术。光度学度量的原始标准是以特定规格制成的一支蜡烛作光光度学度量的原始标准是以特定规格制成的一支蜡烛作光源的。特定的一支蜡烛放在离屏幕（源的。特定的一支蜡烛放在离屏幕（s）的一段距离（）的一段距离（d）处，屏幕以一
5、定的比例（处，屏幕以一定的比例（R）反射投射到其表面的光。入）反射投射到其表面的光。入射光是照射到屏幕表面上的照度（射光是照射到屏幕表面上的照度（E），以呎烛光为单位），以呎烛光为单位，这个值等于光源的烛光数（，这个值等于光源的烛光数（c）除以从光源到屏幕的距离）除以从光源到屏幕的距离（d）即：）即：E=c/d2（呎烛光）（呎烛光）现在学习的是第8页，共74页 一门研究可见光的计算和测量的科学，主要包括两个一门研究可见光的计算和测量的科学，主要包括两个方面：研究各种光度量及其相互关系，常见的光度方面：研究各种光度量及其相互关系，常见的光度量有光通量、发光强度、照度、亮度等。设计与制量有光通量、
6、发光强度、照度、亮度等。设计与制造各种光度量及其有关光特性测量的仪器，规定相应造各种光度量及其有关光特性测量的仪器，规定相应的测量方法，光度测量的仪器有照度计、亮度计、色的测量方法，光度测量的仪器有照度计、亮度计、色度计等。度计等。如果光源移近一个表面，则表面受到较强的照明。如果光源移近一个表面，则表面受到较强的照明。一个人在一个人在c处所看到屏幕上的亮度（处所看到屏幕上的亮度（L）与屏幕反射系）与屏幕反射系数关系为：数关系为：L=cR/d2，可见不论距离表面远近，屏幕上，可见不论距离表面远近，屏幕上的亮度保持不变的亮度保持不变现在学习的是第9页，共74页对比辨认（亮度对比）对比辨认（亮度对比
7、）亮度对比C常用表达式为：低低高LLLC 高低高LLLC 或亮度对比是指视场中对像与背景的亮度差和背景（或对象）亮度之比背景背景对象LLLC 背景对象背景LLLC 现在学习的是第10页，共74页如果对象和背景不易确定，如等距的黑白条纹刺激物，需任意指如果对象和背景不易确定，如等距的黑白条纹刺激物，需任意指定对象与背景，此时，为了方便，可用下式表达：定对象与背景，此时，为了方便，可用下式表达：C=LL背景背景，式中，式中 L为任意定出的对象和背景的亮度差。如果为任意定出的对象和背景的亮度差。如果 L是视觉是视觉恰可觉察的亮度差异，则上式所表达的对比就是在一定背景亮度下恰可觉察的亮度差异，则上式所
8、表达的对比就是在一定背景亮度下的亮度差别阈限。的亮度差别阈限。式中的式中的L高高与与L低低分别为高亮度和低亮度。一般情况下，刺激物面积分别为高亮度和低亮度。一般情况下，刺激物面积比较大的部位作为背景，面积比较小的观察物作为对象。式中的分比较大的部位作为背景，面积比较小的观察物作为对象。式中的分母指背景的亮度。如果对象亮度大于背景亮度，用第一个表达式。母指背景的亮度。如果对象亮度大于背景亮度，用第一个表达式。常用与发光体对比的计算，如黑白电视机屏幕的对比的计算。如果常用与发光体对比的计算，如黑白电视机屏幕的对比的计算。如果对象亮度小与背景亮度，则用第二个表达式计算，如白背景上的黑对象亮度小与背景
9、亮度，则用第二个表达式计算，如白背景上的黑视标或白纸上的黑印刷体的对比的计算。视标或白纸上的黑印刷体的对比的计算。现在学习的是第11页，共74页视角与照度、对比的关系视角与照度、对比的关系现在学习的是第12页，共74页喻柏林（喻柏林（1979）用黑环白背景视标对视觉对象的视角）用黑环白背景视标对视觉对象的视角、对比和照度的关系进行了研究，发现无论大对比还是小、对比和照度的关系进行了研究，发现无论大对比还是小对比，都有共同的变化趋势：视角越大，要求照度越低；对比，都有共同的变化趋势：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，照度发生递增变化视角越小要求照度越高。视角递减时，照度发
10、生递增变化，而且视角递减的速度小于照度递增速度。换句话说，照，而且视角递减的速度小于照度递增速度。换句话说，照度的一个大的正增量才能适应视角的一个小的负增量。同度的一个大的正增量才能适应视角的一个小的负增量。同时，如果小视角和大视角在纵坐标上发生同样的变化，则时，如果小视角和大视角在纵坐标上发生同样的变化，则照度在横坐标上分别引起的增量相差越大，前者大大高于照度在横坐标上分别引起的增量相差越大，前者大大高于后者，这种现象称之为照明收效递减律（后者，这种现象称之为照明收效递减律（law of diminishing returns）。）。现在学习的是第13页，共74页第二节第二节 视觉的基本现象
11、视觉的基本现象一、视觉适应的研究：暗适应（一、视觉适应的研究：暗适应（dark adaptation）和明适应（）和明适应（light adaptation）明、暗视觉的特征明、暗视觉的特征特征特征明视觉明视觉暗视觉暗视觉感觉细胞感觉细胞锥体细胞锥体细胞杆体细胞杆体细胞光化学物质光化学物质锥体色素锥体色素视紫红质视紫红质色觉色觉正常的三色正常的三色无色无色所在视网膜区域所在视网膜区域中心中心外围即边缘外围即边缘暗适应速度暗适应速度快（快（8分钟或更少）分钟或更少）慢（慢（30分钟或更多）分钟或更多）空间分辨能力空间分辨能力高高低低时间分辨时间分辨反应快反应快反应慢反应慢照明水平照明水平画光（画
12、光（1到到107毫朗伯）毫朗伯）夜光（夜光（106到到1毫朗伯）毫朗伯）空间总和空间总和小小大大光谱灵敏峰值光谱灵敏峰值555nm505nm现在学习的是第14页，共74页暗适应暗适应视紫红质暗光视黄醛蛋白质现在学习的是第15页，共74页不同色光的暗适应比较不同色光的暗适应比较根据Judd(1951)和Wald(1954)的研究资料，在几种不同的适应色光中，红色光暗适应保持得最好，尤其是600毫微米以上的视场中，视杆细胞的感受性比视锥细胞的感受性高得多。现在学习的是第16页，共74页白光预先作用于视网膜不同部位的暗适应白光预先作用于视网膜不同部位的暗适应中央视觉（0）只适应到一定程度后，感受性就
13、不再提高了；越靠近视网膜边缘，暗适应速度就越快。现在学习的是第17页，共74页明适应明适应现在学习的是第18页，共74页二、视敏度（二、视敏度（visual acuity）视敏度反映的是眼睛的空间辨别能力视敏度反映的是眼睛的空间辨别能力.视知觉查标准刺激物的视知觉查标准刺激物的存在和辨别物体细节的准确性存在和辨别物体细节的准确性.baBAADtan/2=A/2D当当10时，视角时，视角的顶点作为圆心，把物体离视角顶的顶点作为圆心，把物体离视角顶点的距离作为半径，把物体大小点的距离作为半径，把物体大小A看作圆周的弧，则可以用下面简便看作圆周的弧，则可以用下面简便公式：公式：=A/D，如果用弧度表
14、示，则：如果用弧度表示，则：=A/D57.3(度度)A为物体的大小，为物体的大小，D为物体到视角顶点的距离。为物体到视角顶点的距离。现在学习的是第19页，共74页视敏度的种类视敏度的种类觉察（觉察（detectiondetection）不要求区分物体的细节，只要求发现物的存在。）不要求区分物体的细节，只要求发现物的存在。定位（定位（localizationlocalization）是觉察两根线是否连续或是否错位的能力。）是觉察两根线是否连续或是否错位的能力。解像（解像（resolutionresolution）是知觉某一模式（）是知觉某一模式（a patterna pattern）具体元素之间
15、分离）具体元素之间分离的能力。的能力。现在学习的是第20页，共74页再认（再认（recognitionrecognition）的物体是白色背景上的大小不同的黑色图形，医）的物体是白色背景上的大小不同的黑色图形，医学上用的视力表就属于再认测试。医学上常把视敏度叫做视力，是以视学上用的视力表就属于再认测试。医学上常把视敏度叫做视力，是以视角的倒数来表达的，即：角的倒数来表达的，即：V=1/V=1/，其中，其中为视角，用分表示。临床医为视角，用分表示。临床医学上常用下面公式来计算视力：学上常用下面公式来计算视力：V=D/DV=D/D，D D 为标准观察距离，为标准观察距离，一般为一般为5 5米，米，
16、D D为视觉能分辨的视标的细节单位与眼睛呈为视觉能分辨的视标的细节单位与眼睛呈1 1分视角时所在分视角时所在的距离，视标细节单位在我国常用的是的距离，视标细节单位在我国常用的是“E”E”字的开口，国际上常字的开口，国际上常用的是用的是“C”C”型视标，又叫兰道环（型视标，又叫兰道环（Landolt ringLandolt ring）。组成图形的黑）。组成图形的黑线宽度和缺口大小，均为图性边长或直径的线宽度和缺口大小，均为图性边长或直径的1 15 5，相同大小的图，相同大小的图形排在同一行内，被试在一定距离能正确分辨一般图形时，其视形排在同一行内，被试在一定距离能正确分辨一般图形时，其视敏度就是
17、与该行图形缺口大小相应视角的倒数。把不同敏度就是与该行图形缺口大小相应视角的倒数。把不同D D下都呈下都呈1 1分视角的视标按大小排成行即构成了视力表，实际测试视力时，是在标分视角的视标按大小排成行即构成了视力表，实际测试视力时，是在标准距离下能看见哪一行的视标准距离下能看见哪一行的视标“E”E”，就用，就用“E”E”字旁的数字代表视力。字旁的数字代表视力。现在学习的是第21页，共74页影响视敏度的因素影响视敏度的因素1.视网膜不同部位视敏度视网膜不同部位视敏度是不同的。（视野是不同的。（视野visual field是指当头部不动时，眼是指当头部不动时，眼睛注视正前方某一点所能知睛注视正前方某
18、一点所能知觉的空间范围，以度为单位觉的空间范围，以度为单位。）。）中央视敏度与边缘视敏度中央视敏度与边缘视敏度是不同的。是不同的。现在学习的是第22页，共74页2.照度对视敏度的影响照度对视敏度的影响上左图为喻柏林（上左图为喻柏林（1979）所研究的不同照度条件下所能辨认的视角大小）所研究的不同照度条件下所能辨认的视角大小，将其实验结果按照，将其实验结果按照1作图，即得到右边的视敏度曲线。作图，即得到右边的视敏度曲线。现在学习的是第23页，共74页3.刺激物与背景亮度的对比关系对视敏度的影响刺激物与背景亮度的对比关系对视敏度的影响Guth&McNelis(1968)的实验结果，上面的实线为的实
19、验结果，上面的实线为4分视角开口兰分视角开口兰道环的分辨阈限曲线，下面的实线为同一兰道环的觉察阈限曲线道环的分辨阈限曲线，下面的实线为同一兰道环的觉察阈限曲线，中间虚线是，中间虚线是Blackwell-Smith的的4分视角圆盘的觉察阈限。分视角圆盘的觉察阈限。现在学习的是第24页，共74页荆其诚（荆其诚（1980）通过对视觉辨认）通过对视觉辨认中照度、视角、对比度三个变量中照度、视角、对比度三个变量之间关系的研究，得出的一组视之间关系的研究，得出的一组视觉功能曲线（觉功能曲线（visual performance curves）。）。Wilcox(1951)用一对平行长方形用一对平行长方形作
20、为刺激来检查视敏度所得出作为刺激来检查视敏度所得出的实验结果。的实验结果。现在学习的是第25页，共74页4.其它因素其它因素 眼睛的光学系统的缺陷如近视或散光都能眼睛的光学系统的缺陷如近视或散光都能造成视敏度的下降。造成视敏度的下降。眼睛的疾病如白内障、视网膜症状等也会眼睛的疾病如白内障、视网膜症状等也会造成视敏度的下降。造成视敏度的下降。年龄年龄视敏度随年龄的增长而下降。视敏度随年龄的增长而下降。现在学习的是第26页，共74页 曝光时间：如果眼睛短时间曝光，必须符曝光时间：如果眼睛短时间曝光，必须符合光度学中的合光度学中的Bunsen-Roscoe定律：光的定律：光的强度（强度（I）和时间（
21、）和时间（T）的乘积决定其效果）的乘积决定其效果。Sperling等（等（1965）研究表明，为了观）研究表明，为了观察一个小而亮的圆盘所需的光能量对所有察一个小而亮的圆盘所需的光能量对所有短时间的曝光来说是一个常数，即所需的短时间的曝光来说是一个常数，即所需的能量是时间和亮度的乘积，这符合能量是时间和亮度的乘积，这符合Bunsen-Roscoe定律，并在研究中找到了定律，并在研究中找到了一个临界时距，超过这个时距，上述规律一个临界时距，超过这个时距，上述规律失效。在很长的时距里，强度本身决定着失效。在很长的时距里，强度本身决定着觉察阈限。觉察阈限。现在学习的是第27页，共74页 瞳孔的大小：
22、研究表明，瞳孔直径在增至瞳孔的大小：研究表明，瞳孔直径在增至1毫米之前，毫米之前，视敏度与瞳孔保持一种线性关系，瞳孔再增大，瞳孔只视敏度与瞳孔保持一种线性关系，瞳孔再增大，瞳孔只有很小的改进。在直径从有很小的改进。在直径从2.5增到增到5毫米这一范围内，视毫米这一范围内，视敏度维持着近似恒定的高数值，这正是对高的和中等的敏度维持着近似恒定的高数值，这正是对高的和中等的明视亮度水平的瞳孔直径的正常范围。眼睛并不是一个明视亮度水平的瞳孔直径的正常范围。眼睛并不是一个完善的光学系统，（如果是，衍射将导致在瞳孔直径增完善的光学系统，（如果是，衍射将导致在瞳孔直径增加时视敏度会呈线性增加，因为衍射作用的
23、大小与瞳孔加时视敏度会呈线性增加，因为衍射作用的大小与瞳孔直径成反比。）所以，眼睛会有各种各样的光学像差：直径成反比。）所以，眼睛会有各种各样的光学像差：当一个单个的点发出的光线从瞳孔的不同部分进入眼睛当一个单个的点发出的光线从瞳孔的不同部分进入眼睛时，并不能聚焦在视网膜上的一个点上，造成象的失真时，并不能聚焦在视网膜上的一个点上，造成象的失真。瞳孔直径增加，失真更加严重。瞳孔直径增加，失真更加严重。现在学习的是第28页，共74页看一看，是不是觉得，左边的灰色方块要浅一点看一看，是不是觉得，左边的灰色方块要浅一点，亮一点？其实，两个灰色方块是完全一样的。，亮一点？其实，两个灰色方块是完全一样的
24、。不信？遮住周围的区域你再看看。不信？遮住周围的区域你再看看。现在学习的是第29页，共74页 侧抑制过程也能解释上面这种错觉，中间侧抑制过程也能解释上面这种错觉，中间的两个方块反射同样多的光到眼中，只是的两个方块反射同样多的光到眼中，只是由于对比效应它们的视觉效果才不相同，由于对比效应它们的视觉效果才不相同，不信遮住周围的区域你再看看。不信遮住周围的区域你再看看。很多魔术师都用这种对比效应来隐藏他们很多魔术师都用这种对比效应来隐藏他们的道具。比如他们想隐藏物体的支持物时的道具。比如他们想隐藏物体的支持物时，魔术师就在周围使用明亮的物体，象金，魔术师就在周围使用明亮的物体，象金属物或白布等等，这
25、样黑色背景下的道具属物或白布等等，这样黑色背景下的道具显得更暗，观众就看不出其中的奥秘。显得更暗，观众就看不出其中的奥秘。现在学习的是第30页，共74页Hermann栅格错觉栅格错觉 看到交叉处的灰点了吗？仔细看看，它并不存在看到交叉处的灰点了吗？仔细看看，它并不存在。交叉处四周都是明亮的白条，而白条的周围只有两处黑色区域。交叉处四周都是明亮的白条，而白条的周围只有两处黑色区域。所以，注视交叉处的视网膜区域比注视白条的区域受到更多的抑制，所以，注视交叉处的视网膜区域比注视白条的区域受到更多的抑制，这样交叉处显得比其它区域暗一些。在交叉处就能看到灰点。这样交叉处显得比其它区域暗一些。在交叉处就能
26、看到灰点。现在学习的是第31页，共74页生理学上的解释生理学上的解释 你的视网膜由许多小的神经细胞组成，它们是光的感受器。这些细胞你的视网膜由许多小的神经细胞组成，它们是光的感受器。这些细胞在视网膜上排成列。许多科学家都认为单独一个细胞的激活是不可能在视网膜上排成列。许多科学家都认为单独一个细胞的激活是不可能的，的，某个细胞的激活总会影响它邻近的细胞。他们发现刺激某个细某个细胞的激活总会影响它邻近的细胞。他们发现刺激某个细胞得到较大的反应，而再刺激它邻近细胞时反应会减弱，这也就是周胞得到较大的反应，而再刺激它邻近细胞时反应会减弱，这也就是周围的细胞抑制了它的反应。这种现象被称之为侧抑制围的细胞
27、抑制了它的反应。这种现象被称之为侧抑制,它发生在视网它发生在视网膜上一种叫做侧细胞丛的结构上。膜上一种叫做侧细胞丛的结构上。在在Hermann网格图中，交叉处的四边都是亮的，而白条只有两边，网格图中，交叉处的四边都是亮的，而白条只有两边，所以注视交叉处的视网膜区域比注视白条的区域受到了更多的抑制，所以注视交叉处的视网膜区域比注视白条的区域受到了更多的抑制，这样交叉处显得比其它区域暗一些。你在交叉处就能看到灰点。这样交叉处显得比其它区域暗一些。你在交叉处就能看到灰点。这种效果在视野周围更显著一些，因为侧抑制在更远的距离上这种效果在视野周围更显著一些，因为侧抑制在更远的距离上发生作用。发生作用。现
28、在学习的是第32页，共74页眼睛跟着粉红点移动，你看到的是粉红点在闪动；盯着中心看，你会看到绿色点在闪动；长时间盯着中心看，你会发现粉红点不见了，只剩下绿色点在闪动。现在学习的是第33页，共74页现在学习的是第34页，共74页视觉刺激的空间交互作用视觉刺激的空间交互作用马赫带（马赫带（Mach bands）白黑Lateral inhibition：是指抑制性神经：是指抑制性神经元冲动能抑制附近神经元活动的现象元冲动能抑制附近神经元活动的现象。现在学习的是第35页，共74页现在学习的是第36页，共74页三、闪光临界融合频率三、闪光临界融合频率物理上闪烁的光在主观上引起的感觉介于闪烁与稳定之间时的
29、频率叫做临界闪光频率，即刚刚产生闪光融合感觉的闪光频率（critical flicker frequency）或临界融合频率(critical fusion frequency，简写为CFF)，反映的是人眼对光刺激时间分辨能力的指标。当其它条件相同时，CFF越高，说明眼睛对于时间上明暗变化的分析能力越强，时间的视敏度越好。现在学习的是第37页，共74页 Talbot-Plateau law：间断的闪烁光，当其闪烁频率达到或超过融合频率后，人眼对融合光的感觉，和对相应的全周期均匀一致的光流所产生的感觉完全一致。融合后的亮度同融合前的闪光的亮度比较，其亮度或明度均要下降，而实际上达到CFF的闪光明
30、度的强度却与稳定光的强度相同。尽管高频率的间断光和连续光都能引起稳定光的感觉，但只有当它们的光总量即光的呈现时间光强完全相等时，二者的明度才能相匹配。因此，一个连续光如果要和它在明度上相匹配，其强度只需间断的闪烁光的一半就可以了。在视觉心理的实验研究中，刺激的时空特征是重要的研究内容，经常使用到刺激的久暂、也经常通过操纵面积大小用刺激的时间和空间变量进行研究。现在学习的是第38页，共74页（一）刺激的时间特征（一）刺激的时间特征曝光时间的长短与光线强弱有关，掌握了这一曝光时间的长短与光线强弱有关，掌握了这一原理就能够拍出好照片，同时也不知不觉地运用原理就能够拍出好照片，同时也不知不觉地运用了了
31、Bunsen-Roscoe law。表示光的强度（。表示光的强度（I）和）和时间（时间（T）的乘积决定它的效果，即）的乘积决定它的效果，即ITC。光。光刺激的时间特征主要受感光色素转换过程的制约。刺激的时间特征主要受感光色素转换过程的制约。视紫红质的分解时可逆转的，大约经过视紫红质的分解时可逆转的，大约经过50200毫毫秒，就开始恢复。所以，秒，就开始恢复。所以，Bunsen-Roscoe law只在这个有限的时间区域内起作用，一般定在只在这个有限的时间区域内起作用，一般定在100毫秒以下。如，由于某种原因刺激强度减毫秒以下。如，由于某种原因刺激强度减弱，只要增加刺激持续时间，阈限水平仍能维弱
32、，只要增加刺激持续时间，阈限水平仍能维持。但刺激强度减弱到阈限水平以下，增加持持。但刺激强度减弱到阈限水平以下，增加持续时间就无效了。这一定律不再起作用。续时间就无效了。这一定律不再起作用。总之，在感光色素恢复开始之前，总之，在感光色素恢复开始之前，IT决定刺激效果，当刺激时决定刺激效果，当刺激时间超过临界时间，强度就成了效果的唯一决定因素。间超过临界时间，强度就成了效果的唯一决定因素。现在学习的是第39页，共74页（二）刺激的空间特征（二）刺激的空间特征Riccos law：网膜受刺激的面积（：网膜受刺激的面积（A）越大，阈限（）越大，阈限（C）所要）所要求的强度（求的强度（I）则越小。如，
33、两块面积不同但亮度相同的物体）则越小。如，两块面积不同但亮度相同的物体，看起来小的不如大的量。但里科定律适用于受刺激的网膜，看起来小的不如大的量。但里科定律适用于受刺激的网膜范围较小的情况。范围较小的情况。空间因素对视敏度有重要影响，视觉的刺空间因素对视敏度有重要影响，视觉的刺激强度和接受刺激的网膜区域大小的不同激强度和接受刺激的网膜区域大小的不同，都会导致视觉（绝对）阈限的变化。换，都会导致视觉（绝对）阈限的变化。换句话，如果是绝绝对阈限一定，则刺激强句话，如果是绝绝对阈限一定，则刺激强度和刺激的网膜面积二者之间就具有一定度和刺激的网膜面积二者之间就具有一定的关系。的关系。现在学习的是第40
34、页，共74页对于网膜较大的受刺激范围和刺激强度的关系，应使用对于网膜较大的受刺激范围和刺激强度的关系，应使用派帕定律派帕定律Piper s law是里科定律的修订。如果刺激强度减小一是里科定律的修订。如果刺激强度减小一半，接受刺激的网膜面积需增大四倍方能保持绝对阈限的原值。半，接受刺激的网膜面积需增大四倍方能保持绝对阈限的原值。里科定律最适宜说明中央凹受刺激时的情况，派帕定律最适合于里科定律最适宜说明中央凹受刺激时的情况，派帕定律最适合于说明网膜外围受刺激时的情况。派帕定律的公式表达：说明网膜外围受刺激时的情况。派帕定律的公式表达：CAI现在学习的是第41页，共74页（三）影响（三）影响CFF
35、的因素的因素1.CFF随光相的强度的增高而增高。随光相的强度的增高而增高。Ferry-Porter law：n=alogI+b，其中，其中n代代表表CFF，a、b为参数，因人因时间而定。为参数，因人因时间而定。图为图为SHecht和和CDVerrijp用强弱不同的用强弱不同的、直径为、直径为2视角的白光刺激测定中央凹视角的白光刺激测定中央凹cff的实验结果。的实验结果。现在学习的是第42页，共74页2.CFF随闪光照射区域的面积的扩大而增大。随闪光照射区域的面积的扩大而增大。Granit&Harper(1930)认为认为CFF与面积（与面积（A）的关系也是对数关系：）的关系也是对数关系：n=c
36、logA+d，其中，其中c、d为参数。格拉涅用为参数。格拉涅用4个小点同时闪亮，测个小点同时闪亮，测出融合频率，再测出融合频率，再测1点闪亮时的频率，结果点闪亮时的频率，结果4点比点比1点的融合频率要高。如果点的融合频率要高。如果4点比较靠近点比较靠近并刺激网膜边缘，这种差别更大。说明空间上的积累具有增强间歇刺激相对强度并刺激网膜边缘，这种差别更大。说明空间上的积累具有增强间歇刺激相对强度的作用。图为的作用。图为SHecht和和CDVerrijp的实验结果，曲线上标明的度数指的是注视光点时网膜受的实验结果，曲线上标明的度数指的是注视光点时网膜受刺激的面积。视网膜受刺激的面积从刺激的面积。视网膜
37、受刺激的面积从0.3增加到增加到19，在低强度和高强度所产生的效果，在低强度和高强度所产生的效果是不同的。低强度时，是不同的。低强度时，6和和19各有一段低平曲线，且各有一段低平曲线，且6比比19的的cff低，而低，而0.3和和2则则无这段曲线。高强度时，在刺激强度相同的条件下，网膜受刺激的面积越大，无这段曲线。高强度时，在刺激强度相同的条件下，网膜受刺激的面积越大，cff越高越高。从。从0.3到到6受刺激面积从受刺激面积从1增加到增加到400，最高的，最高的cff从从40Hz增到增到45Hz，受刺激面积增到，受刺激面积增到19时，最高的时，最高的cff达到达到58Hz。一般而言，锥体细胞的分
38、析能力高于棒体细胞，故中央。一般而言，锥体细胞的分析能力高于棒体细胞，故中央凹的凹的cff比边缘部分高。但在刺激面积较大的情况下，网膜边缘会产生空间积累作用。比边缘部分高。但在刺激面积较大的情况下，网膜边缘会产生空间积累作用。现在学习的是第43页，共74页影响影响CFF的因素（续一）的因素（续一）3.在视网膜的不同部位，在视网膜的不同部位，cff是不同的。图是不同的。图为为SHecht和和CDVerrijp的（刺激面积的（刺激面积较小情况下）实验结果，两条曲线明显地较小情况下）实验结果，两条曲线明显地分为两段，低强度时曲线低平，说明随分为两段，低强度时曲线低平，说明随logI的增加，的增加，c
39、ff较低而且变化不大；在较低而且变化不大；在中、高强度时，中、高强度时，cff的变化和在中央凹受的变化和在中央凹受刺激时类似。因此这两段曲线表明了刺激时类似。因此这两段曲线表明了在低强度时是棒体细胞起作用，在中在低强度时是棒体细胞起作用，在中、高强度时是锥体细胞起作用。同时、高强度时是锥体细胞起作用。同时，在中、高强度范围内，刺激强度相，在中、高强度范围内，刺激强度相同时，刺激部位在中央凹以外要比在同时，刺激部位在中央凹以外要比在中央凹的中央凹的cff要低，同样说明了棒体细胞要低，同样说明了棒体细胞的分辨能力不如锥体细胞。的分辨能力不如锥体细胞。现在学习的是第44页，共74页影响影响CFF的因
40、素（续二）的因素（续二）4.光的色调对光的色调对cff的影响。实验表明，用各种单色的影响。实验表明，用各种单色光的闪烁分别刺激中央凹以外光的闪烁分别刺激中央凹以外5的地方，刺激的地方，刺激面积为面积为2视角，其结果如图所示。在强度相同视角，其结果如图所示。在强度相同时，时，cff由高到低的顺序为黄、橙、绿、红、由高到低的顺序为黄、橙、绿、红、蓝。除红光外，其他色调的闪光的蓝。除红光外，其他色调的闪光的cff，随着，随着光刺激强度的增加曲线都分为两段，它们是光刺激强度的增加曲线都分为两段，它们是棒体细胞和锥体细胞分别起作用的结果。红棒体细胞和锥体细胞分别起作用的结果。红光曲线没有分成两段与红光没
41、有光色距有关光曲线没有分成两段与红光没有光色距有关。其他研究还表明，当网膜照度水平是明视。其他研究还表明，当网膜照度水平是明视水平，照度在水平，照度在10个楚兰德以上时，个楚兰德以上时，cff主要依赖亮主要依赖亮度而不依赖波长；只有当照度低于度而不依赖波长；只有当照度低于10个楚兰德时，个楚兰德时，强度相等条件下，短波的强度相等条件下，短波的cff比长波的要高。这和比长波的要高。这和眼睛在暗视水平时对短波比长波更敏感是一致的，眼睛在暗视水平时对短波比长波更敏感是一致的，说明照度在说明照度在10个楚兰德以下时，个楚兰德以下时，cff曲线代表了棒体曲线代表了棒体细胞的机能。细胞的机能。现在学习的是
42、第45页，共74页影响影响CFF的因素（续三）的因素（续三）5.研究表明，一些附加刺激的作用如声音、研究表明，一些附加刺激的作用如声音、嗅觉、味觉等刺激均可改变嗅觉、味觉等刺激均可改变cff。此外，年。此外，年龄超过龄超过55岁、疲劳、缺氧等因素会降低岁、疲劳、缺氧等因素会降低cff。（1935）对暗适应过程中附加声音刺）对暗适应过程中附加声音刺激对白光的激对白光的cff的影响研究发现，足够响的乐音的影响研究发现，足够响的乐音（2100Hz）使中央视觉的）使中央视觉的cff提高，使边缘提高，使边缘视觉的视觉的cff降低。（参见左图）其他研究表降低。（参见左图）其他研究表明，各种单色光的明，各种
43、单色光的cff在附加嗅觉、味觉及在附加嗅觉、味觉及温度刺激也有同样的影响。温度刺激也有同样的影响。现在学习的是第46页，共74页M.N.Schaternikoff(1902)发现，暗适应可提高暗视觉的发现，暗适应可提高暗视觉的cff，但却降低，但却降低明视觉的明视觉的cff。（1938）对中央视觉的暗适应对各种单色光的）对中央视觉的暗适应对各种单色光的cff的的影响进行了研究，发现暗适应影响进行了研究，发现暗适应40分钟后，青和蓝光的分钟后，青和蓝光的cff降低得最多，橙和降低得最多，橙和红光降低得少一些，绿光降得最多。如果以对暗适应红光降低得少一些，绿光降得最多。如果以对暗适应30分钟后的分
44、钟后的cff比对暗比对暗适应适应5分钟时的分钟时的cff降低的百分数作为降低的百分数作为cff降低的指标，各单色光对在暗适应降低的指标，各单色光对在暗适应过程中过程中cff降低的情况如上图。降低的情况如上图。现在学习的是第47页，共74页第三节第三节 颜色视觉颜色视觉一、颜色现象一、颜色现象（一）颜色的明度、色调和饱和度（一）颜色的明度、色调和饱和度心理物理学概念心理物理学概念亮度亮度 luminosity主波长主波长 Dominant wavelength纯度纯度 purity明度明度 brightness色调色调 hue饱和度饱和度 saturation心理学概念心理学概念颜色类别颜色类别
45、心理物理量心理物理量心理量心理量非彩色非彩色亮度亮度明度明度彩色彩色主波长主波长色调色调纯度纯度饱和度饱和度颜色的基本特性颜色的基本特性现在学习的是第48页，共74页彩色系列非彩色系列白浅灰中灰深灰黑现在学习的是第49页，共74页（二）颜色的混合（二）颜色的混合彩色电视机和电脑显示器主要是利用了加色法的基本原理。现在学习的是第50页，共74页彩色电影胶片的画面是由黄、青、品红三种影片染料按照减色法原理形成的。现在学习的是第51页，共74页 颜色混合即混色(color mixture)涉及两个法则：色光混合的加色法与颜料混合的减色法。色光混合的特点：相混合的色光的能量值相加，等于被混合色光能量的
46、值，被混合色光的能量增加，其明度也有所增加。加色法(additive mixture)的原色为红、绿、蓝。混色定律有补色律、间色律和代替律。减色法（subtractive mixture）三原色为黄、青、紫，是加法三原色的补色(complementary color)相减混色后得出的颜色的明度降低。颜料混合时对光谱颜色的双重减色过程。现在学习的是第52页，共74页颜色的混合（续）颜色的混合（续）Priest（1920，1923）综合了许多研究者的资料，）综合了许多研究者的资料，绘出补色波长曲线，该图表明绘出补色波长曲线，该图表明576毫微米的绿光时毫微米的绿光时没有补色的。对补色的研究还发现存
47、在个体差异没有补色的。对补色的研究还发现存在个体差异。现在学习的是第53页，共74页减色混合得到的颜色的反射率减低。如黄色颜料主要反射光谱上黄色一减色混合得到的颜色的反射率减低。如黄色颜料主要反射光谱上黄色一带的光谱频率，同时兼带反射附近少量绿色，而吸收蓝色和其他颜色；带的光谱频率，同时兼带反射附近少量绿色，而吸收蓝色和其他颜色；蓝色颜料主要反射蓝色一带的光谱频率，兼带反射少量的绿色，吸收黄蓝色颜料主要反射蓝色一带的光谱频率，兼带反射少量的绿色，吸收黄色和其他成分，表现为减色特性。但把黄、蓝色颜料混合时，二者只有色和其他成分，表现为减色特性。但把黄、蓝色颜料混合时，二者只有绿色反射特性是一致的
48、，其他颜色都被吸收，所以混合后呈绿色，同时绿色反射特性是一致的，其他颜色都被吸收，所以混合后呈绿色，同时明度也降低。明度也降低。现在学习的是第54页，共74页（三）彩色视野和光谱敏感性（三）彩色视野和光谱敏感性彩色视野彩色视野(visual field of color)中央视觉中央视觉(central vision)边缘视觉边缘视觉(peripheral vision)网膜中央能分辨各种颜色，由中央区向外周部分过渡，颜色分辨网膜中央能分辨各种颜色，由中央区向外周部分过渡，颜色分辨能力减弱，人眼感到颜色的饱和度降低，直至最后色觉消失。对能力减弱，人眼感到颜色的饱和度降低，直至最后色觉消失。对于
49、中等亮度的刺激，任何人的网膜边缘看不到颜色。由于网膜中于中等亮度的刺激，任何人的网膜边缘看不到颜色。由于网膜中央部位有一层黄色素，能降低短波如蓝色的感受性。央部位有一层黄色素，能降低短波如蓝色的感受性。现在学习的是第55页，共74页视锥视杆细胞的光谱敏感曲线视锥视杆细胞的光谱敏感曲线现在学习的是第56页，共74页二、颜色的视觉现象二、颜色的视觉现象（一）颜色辨认（一）颜色辨认 Color discrimination Bezold-Brucke effect现在学习的是第57页，共74页（二）颜色对比（二）颜色对比在视场中，相邻区域的不同颜色在视场中，相邻区域的不同颜色的相互影响叫做颜色对比（
50、的相互影响叫做颜色对比（color contrast）（同时交互作用）。在某）（同时交互作用）。在某一物体表面所看到的颜色不仅取决于一物体表面所看到的颜色不仅取决于这个表面本身的物理刺激，还取决于这个表面本身的物理刺激，还取决于同时呈现在它周围的颜色。物体本身同时呈现在它周围的颜色。物体本身的颜色和其周围的颜色的交互作用能的颜色和其周围的颜色的交互作用能影响被看表面的色调和明度。每一颜影响被看表面的色调和明度。每一颜色都在其周围诱导出其补色。如果在色都在其周围诱导出其补色。如果在颜色背景上放上另一颜色，由于颜色颜色背景上放上另一颜色，由于颜色对比，两颜色相互影响，使每一颜色对比，两颜色相互影响