第三章 感觉与知觉(一)

一、视觉 视觉是人类最重要的感觉之一; 在人类获得的外界信息中,80%来自视觉; 光是视觉产生的外部条件; 视觉器官是视觉产生的内部条件. 主要内容： 1、视觉的适宜刺激； 2、视觉的生理机制； 3、视觉的主要现象
1、视觉的适宜刺激 不同波长的电磁波，人眼看到的只是其频率 范围是（5X1014~5X1015HZ）， 380－780 （400—700）毫微米的光波，是视觉的适宜 刺激。（350nm鸟和昆虫你看见） 从长到短，依次为红（760-640）、橙、黄 （640—580）、绿（580—495）、青、兰 （495—440）、紫（440-395）。 在正常情况下，我们接受的光线主要是物体 表面反射的光线。
出刺激的存在——揭示事物的个别属性—— 生理的过程。
分析感觉应注意如下几个特点： 1 强调客观事物直接作用于感觉器官 2 个别属性的反映包括： （1）物理属性（颜色、形状、大小、软硬、光滑、 粗造） （2）化学属性（容易挥发、溶解、气味、味道） （3）生理变化（疼痛、舒适、凉热、饥、渴、饱） 3.感觉是最简单的心理现象，但它保证了机 体与环境的信息平衡,是一切较高级、较复杂的 心理现象的基础。如“感觉剥夺"实验
②边界突出与马赫带 1868年，奥地利物理学家E.马赫发现而得名。 马赫带是指人们在明暗交界的边界上，常常 在亮区看到一条更亮的光带，而在暗区看到 一条更暗的线条。侧抑制来解释。
• 当圆盘高速旋转时, 在圆盘3个不同灰 度区的交界处会看 到比较亮和比较暗 的两条窄环：亮环 在b点上,暗环在c 点上。这条亮环和 暗环就叫马赫带
其他感觉也存在适应的现象：嗅觉适应、味觉适 应、肤觉适应、听觉适应等。 痛觉有否适应呢？
②后像--刺激物对感受器的
作用停止以后，感觉现象 并不立即消失，它能保留 一个短暂时间。 。 颜色视觉也有后像，注视 红色纸片后，白墙上看到 绿色纸片；先注视黄花后
a、暗适应。暗适应指照明停止或由亮处转入暗 处时视觉感受性提高的过程。30-40分钟。 b、明适应。与暗适应相反，是指照明开始或由 暗处转入亮处时人眼感受性下降的时间过程。明 适应在5分钟左右全部完成了。
暗适应的实践意义：
人们利用它的规律，避免在异常情况下光线对 眼睛的破坏作用。值夜勤的飞行员和消防队员， 在值勤以前，最好带上红色眼镜在室内灯光下 活动。晚上开车。
• 2、视觉的生理机制：包括（折光机制、感光机 制、传导机制和中枢机制）。
（1）眼睛的构造
• 人眼球，前端稍突出，前后径25毫米，横向径20毫米。 • 它由眼球壁和眼球内容物构成。
• 眼球壁主要 分外、中、 内三层： 外层:称纤维 膜，由角、 巩膜组成。 前1/6为角膜， 其余为巩膜。 起维持眼球 形状和保护 眼内组织的 作用。
• 纯的颜色都是高度饱和的。例如鲜红等。混杂上 白色、灰色或其它色调的颜色，是不饱和的颜色。
三个特性及其相互关系用颜色纺锤体表示（见下 页图）。 垂直的轴代表明度的变化，轴的上端是白色，下端 是黑色，中间是灰色。 圆周代表各种不同的色调，依红、橙、黄……紫 列。
从圆周到中心表示饱和度的变化，从圆周到中 心饱和度降低。例如：很明或很暗的颜色 （都是接近轴心）因而是比较不饱和的，只 有中等明度的颜色能够获得最大程度的饱和
B、颜色混合 颜色混合分两种:色光混合和颜料混合。 色光混合（加法过程）是将具有不同波长的光 混合在一起，同时作用于眼睛，在视觉系统中的 混合。例如，将700毫微米的光与570毫微米的光 混合得到橙色光线。 颜料的混合（减法过程）--95P图3—18 如蓝颜料（反射蓝、绿，吸收红、橙、黄）与黄 颜料（反射黄、绿，吸收红、蓝）相减后只有绿 色颜料。
• 蓝 黄橙红 • 绿
黄
蓝
蓝
绿
红
绿
红
•
• • • • 蓝色颜料 黄色颜料 （ 黄+蓝） 绿色颜料
图3--18
颜料混合示意图
• 色光混合三定律 • 互补律：每种光都有另一种同它相混合而产生白 色或灰色的颜色。这两种颜色称为互补色。如红 与青、绿与紫、蓝与黄等。 • 间色律：混合两种非补色，产生界于两者之间的 颜色。如红+绿=黄；红+黄=橙；红+蓝=紫；蓝+绿 =青。 • 代替律：不同颜色混合后可以产生感觉上相似的 颜色，可以相互代替。如黄+蓝=灰；（红+绿）+ 蓝=灰。
认识形状、分辨方向等。
（6）视觉感受野
20世纪60年代，休伯（Hubel〕和威塞尔(Wiesel)等对视觉进 行系统研究，发现感受野。
指网膜上的一定区域或范围，当它们受到刺激时，能激活视
觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。网膜上的 这个区域就是这些神经细胞的感受野。
外侧膝状体细胞上的感受野呈圆形，中心与周围呈对抗性质，对光点起 反应。
若干个外侧膝状体细胞共同会聚到一个皮层细胞上，因而皮 层细胞的感受野是网膜上的一个更大的区域，形状是狭长形 的。 皮层细胞的感受野具有对抗性质的两个区域：开区和关区。 对光棒或者线条起反应。
3、视觉基本现象 （1）彩色视觉
A、什么是颜色:
颜色(color)是光波作用于人眼所引起的视觉经验。广义: 非彩色和彩色；狭义的颜色仅指彩色。 三个基本特性，即色调、明度和饱和度。 色调(hues)决定于光波的波长。 明度指颜色的明暗程度。明度决定于照明的强度和物体表 面的反射系数。 饱和度指某种颜色的纯杂程度或鲜明程度。
刚刚能引起感觉的最小刺激量，叫绝对感 觉阈限（absolute sensory threshold〕； 20分贝 绝对阈限不“绝对”
–情境：例如为难题忧愁的人，听不到别人叫他名字； 还受个体差异（年龄、期望动机、疲劳）影响
• 绝对感觉阈限的操作定义：
是指多次呈现不同强度的刺激，有一半时间能觉察到的刺激 强度。把绝对阈限看成某个固定的刺激量是不妥的。
• 人类重要感觉的绝对阈限（Barou，1989） • 视觉：晴朗夜可见30英里外的烛光； • 听觉：静室可听20英尺外表的的答声； • 味觉：分辨两加仑水加一汤匙糖的甜味； • 嗅觉：一滴香水三个房间可闻； • 温冷觉：摄氏1度之差
人的感官能够觉察这种微弱刺激的能力， 叫绝对感受性(absolute sensitivity)。 绝对感受性用绝对感觉阈限来衡量。两 者成反比的关系，公式： E=1/R
E：绝对感受性，R：绝对感觉阈限。
• • • •
2.差别感受性与差别阈限 声音 压觉 重量
• 刚刚能引起差别感觉的刺激物间的最小差异量，
叫差别阈限或最小可觉差。如：两个西瓜的感觉 出重量差异的差别阈限。
• 感觉到差别，必须达到差别阈限。
对这一最小
差异量的感觉能力，叫差别感受性。 差别感受性
与差别阈限在数值上也成反比的关系。
（二） 感觉的分类概述
１．外部感觉 接受外部世界的刺激； 如视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉。 ２．内部感觉接受机体内部的刺激(机体自 身的运动与状态)；
感觉种类可分为：外部感觉和内部感觉。
如运动觉、平衡觉、内脏感觉等。
三、刺激强度与感觉大小的关系 首先，刺激强度要达到多少，才能引起人 的感觉？ 1.绝对感受性与绝对感觉阈限
中层:称葡萄膜， 又称色素膜。 富含血管，有 眼球血库之称。 包括虹膜、睫 状体和脉络膜 三部分。 完成 内眼的新陈代 谢、屈光调节、 形成暗房的作 用。
内层：为视
网膜。是一层 透明的膜，含 锥体细胞和棒 体细胞两类感 光细胞。由它 完成视觉形成 和神经信息传 递的第一步。
眼球内容物：包括房水、晶状体和玻璃体。 这些结构和角膜一样透明而无血管分布，具 有屈光作用，称为眼的屈光系统。
• （4）神经冲动的传递路线：光波 感光细胞 双极细胞 神经节细胞（其轴突形成束状视 神经） 视交叉（鼻侧交叉） 丘脑的外侧漆 状体 大脑枕叶的皮层视区。 • (5)视觉的中枢机制：视觉的直接投射区为大脑 枕叶的纹状区，实现对视觉信号初步分析的区域。
与纹状区邻近的另一些脑区，负责进一步加
工视觉的信号，产生更复杂、更精细的视觉。如
如何计算差别阈限呢？ 韦伯定律(Weber Law) 差别阈限和原刺激量之比是一个常数，公式：
K＝ΔI/I
I为标准刺激的强度或原刺激量，ΔI为差别感觉 阈限。K为一个常数称为韦伯分数。这个公式叫韦 伯定律。
知道原刺激量和差别原刺激量，计算K 知道韦伯分数，原刺激量，可以计算ΔI。
• 四、感受性的变化 • 各种感觉分析器的感受性会随条件和机体 状态不同而发生起伏波动。 • 引起感受性起伏变化的主要因素有： ——时间因素：各种适应现象； ——各感觉分析器之间的相互作用； ——有机体本身的机能状态：个体的意识、 情意、动机、知识与检验的影响；
通路按四色说
d、色觉缺陷
色觉缺陷包括色弱和色盲。 ——色弱就是对某种颜色感受性的降低。例如，在 用红色与绿色的波长来匹配黄色时，有些人需要 更多的红色，有些人需要更多的绿色，前者叫甲 型色弱，后者叫乙型色弱。色弱患者在男人中占 6%，是一种常见的色觉缺陷，女性色弱较少。 ——色盲，可分全色盲和局部色盲两类。患全色盲 的人只能看到灰色和白色。患局部色盲的人还有 某些颜色经验，但他们经验到的颜色范围比正常 人要小得多。例如红－绿色盲看不见红光和绿光。
第三章 感觉与知觉(一)
Sensation and Perception(一） 2010.3.
第一节、 感觉的概述
• 本节概要： • 感觉的一般概念或性质 • 刺激强度与感觉强度的关系 • 视觉、听觉和其他感觉
一、什么是感觉
感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物的 个别属性的反映（觉察）。
对定义简单解释：刺激——感官——觉察
• 五、感受性的发展 • 感受性可以发展变化，其发展依赖如下条件： ——社会生活条件和实践活动是感受性发展的 基本条件； ——有计划的练习可以提高感受性； ——感官的机能补偿作用，如盲人的听觉、触 觉超越一般正常人。
第二节、 感觉的种类
本节概要
一、视觉
二、听觉
三、其他感觉
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四色说，拮抗说：1874年，德国的生理学家黑林提出的。
视网膜存在着三对视觉色素：白-黑视素，红-绿视素，黄-蓝视素。 它们在光刺激的作用下表现为对抗的过程（你死我活） ，黑林称 之为异化（分解）和同化(合成）作用作用。（分解产生白、红、 黄色；合成产生黑、 绿、蓝色）
现代神经生理学观点：视网膜感光过程按三色说原理；视觉
（2）人眼光路系统：光线—瞳孔进入，晶状体对远近不 一的物体进行聚焦，把图象投射到视网膜上。（这是折 光机制）
• 近视、远视及其他：
晶体把图象聚焦于视网膜前的玻璃体内；
晶体把图象聚焦于视网膜之后。 • 老年人的晶状体失去弹性，所以无法清楚地聚焦眼前的物体，看 东西要离眼睛远一点。
（3）感光机制：视网膜上的感光细胞（视杆与视锥细胞） 的感光色素接受光的刺激；产生光化学反应，把光能转 化为生物电能并引起神经冲动。
③视敏度（视力）（见下页图）
视敏度（视力）指视觉系统分辨最小物体或物体细节 的能力。 视敏度可分为： a、最小可见敏度（分辨最小物体的能力） B、最小间隔敏度（分辨最小间隔的能力） C、游标视敏度（能够分辨两条线段的相对移动的能 力—成人最小偏移为2弧度秒）
• （3）视觉中的时间因素 ①视觉适应 它是由于刺激物的持续作用而引起的感受性的 变化。
(2)视觉中的空间因素 ①视觉对比：
视觉对比是由光刺激在空间上的不同分布引起的视
觉经验。说明：物体的明度不仅取决于物体的照明
和反射系数，还受周围环境的影响。 可分成明暗对比与颜色对比两种: 明暗对比物体的明度不仅取决于物体的照明和反射 系数，还受周围环境的的影响。 颜色对比指一个物体的颜色会受到它周围物体颜色 的影响而发生色调的变化。 对比使物体的色调向着 背景颜色的补色的方向变化。如灰色纸片放在黄背 景下，显蓝；放蓝背景下，显黄。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• C、我们是如何辨别出各种不同的颜色的？
杨－赫尔姆霍茨三色说(trichromatic theory)于19世纪初
年提出并由赫尔姆霍茨加以发展。 观点：在人的网膜中，有三种不同的感红、感绿和感蓝的感受器; 每种感受器只对光谱中一个特殊波长的光波敏感。 单一光出现，产生单一颜色；两色光，产生混色。