实验心理学第五章 视觉与听觉 PPT课件
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锥体细胞 杆体细胞
实验心理学讲义
11
表5.1 明视觉（锥体）与暗视觉（杆体）的特性
明视觉
暗视觉
感受器
锥体细胞
杆体细胞
视网膜位置
集中在中央凹
网膜边缘
功能上的亮度水平 白天日光
黑夜光线
最敏感的波峰
555nm
507nm
颜色视觉
有
无
暗适应
快，约5分钟
慢，约30分钟
空间分辨
高敏度，光感受性低 低敏度，光感受性高
工作方式：以网络的方式交互作用，彼此参与。
“这是因为每一种皮层区域都对不同的刺激信息 进行不同的加工……这种功能的特异化与分离是人 脑进化的结果。” “某一皮层区域的损伤，可能会 造成某种视觉能力的丧失。”“分辨特殊的环境信 号是由视觉系统特殊的神经细胞单元来实现的。”
实验心理学讲义
8
实验心理学讲义
2.视神经通路与大脑
三处重要的信息加工站：上丘、外侧膝状体和 视皮层的加工过程和特点。
3.视神经细胞的感受野
马赫带现象（侧抑制现象）；简单细胞、复杂 细胞、超复杂细胞的功能特点。
实验心理学讲义
3
4.关于特征觉察器的认识
(1)存在 若干事实：
（1）麦考勒效应指受测验图形条纹方向 决定颜色互补效应，即一种随方向而改变 的颜色后效。
实验心理学讲义
20
2、定位、解像与识别
定位（localization）是觉察两根线是否连续 或彼此有些错位的能力。
解像（resolution）是知觉某一模式具体元 素之间分离的能力。
识别（recognition）是确认物体及细节的能 力。
实验心理学讲义
21
（三）时间辨别
第五章 视觉与听觉
视觉系统 视觉的基本功能 来自百度文库色视觉 听觉系统 响度与音高量表 空间听觉
实验心理学讲义
1
一、视觉系统
眼睛
视神经通路与大脑
神经细胞的感受野
特征觉察器（feature detectors）的概念
实验心理学讲义
2
1.眼睛的结构
各结构单元的部位与功能，视网膜上视椎细胞 与视杆细胞的不同特点和功能。
9
二、视觉的基本功能
视觉的感受性
光谱感受性 暗适应和光适应
空间辨别 时间辨别 客体的识别与定位：焦点系统与周围系统
实验心理学讲义
10
1、光谱感受性
人眼不能看到所有的光线。 人眼的适宜刺激，即可见光的波长范围大约
是400nm（紫色）——700nm（红色）。 人眼对不同波长光线的感受性是不同的。 人眼视网膜有两种感光细胞
相
对
数 值
40
20
0 5101520 30 45 60
90
120
时间（秒）
图5.4 光适应曲线
实验心理学讲义
18
（二）空间辨别
眼睛的空间辨别能力即视锐度（visual acuity）表现为觉察目标刺激的存在以及辨 别物体细节的准确性。
视角（visual angle）：离眼睛一定距离的 物体的大小与眼睛形成的张角。
结果：被试报告图片上所有白色竖条是绿色而
白色横条是紫红色
结论：由适应产生的颜色互补效应，受测验图
形的方向线索决定，脑内对待不同空间线索的视觉
细胞是特异的。
实验心理学讲义
5
实验心理学讲义
6
（2）其他的生理学研究证明：垂直的“觉察 器”一般不受水平刺激的影响，水平的“觉 察器”一般也不受垂直刺激的影响。
对其的解释能够为视觉系统具有特殊
通路的理论提供证据。
实验心理学讲义
4
麦考勒效应实验 McCollough,1965
让被试注视一会儿红色背景的纵方向的黑白相
间的条纹，然后再注视绿色滤光片的横方向黑白相
间条纹，如此轮换，过几分钟发生适应后，再呈现
一个一半横向一半纵向黑白条纹的复合刺激。让被
试报告所看到的图案及颜色。
实验心理学讲义
12
Purkinje效应
J.E.Purkinje1825年发现，在日光下看起来明度 相等的红花和蓝花，到了黄昏时，即光度变弱时， 两种花的色调都变淡了，但蓝花看起来却比红花 显得亮些。这种现象，即当照度降低，使锥体视 觉转换到杆体视觉时，眼睛对光谱短波部分感受 性提高的效应叫做Purkinje效应（荆其诚， 1987）。
实际应用，劳动心理——工作场地照明问 题；交通心理学中，驾驶员的适应速度问 题；人员选拔——飞行员
实验心理学讲义
15
暗适应的测量方法 （暗适应过程中，视觉感受性的测量）
步骤：（1）面对光亮的照明2—3分钟，（降 低感受性，提供参考点）；（2）关灯，黑暗, 适应过程开始。（3）（用标准的心理物理法） 按一定的时间间隔不停地测量眼睛的绝对阈限。 （时间间隔由小到大，开始以秒计，然后以分 计，大约到30分钟为止）。
如果用V表示空间视敏度，用 α表示视角，则 V=1/α。
实验心理学讲义
19
1、觉察
觉察（detection）不要求区分物体各部分的 细节，只要求发现对象的存在。
在暗背景上觉察明亮的物体主要决定于物体 的亮度，而不完全决定于物体的大小。
人们觉察明亮背景上的暗物体的能力是很强 的，这种觉察主要取决于视网膜上刺激物的 投影与其周围的亮度差别，所以，在明亮背 景上觉察暗物体，主要是对比的辨别。
实验心理学讲义
13
2、暗适应与光适应
暗适应（dark adaptation）
明适应（light adaptation）
实验心理学讲义
14
暗适应实验研究的意义：
理论意义，可以揭示一切分析器适应过程， 特别是引起感受性提高的适应过程的实质 和规律；生物学意义，使视网膜的适应功 能可以保证极宽的光强范围内。
（3）蛙眼的觉察器，只能对运动的具有一定 曲率的小物体具有视觉感知功能。具有曲率 觉察器，移动觉察器，反差觉察器，暗觉察 器等。
实验心理学讲义
7
(2)单个特征觉察器皮层细胞不存在
（1）对任何复杂刺激物，大多数皮层细胞参与
（2）细胞与特征匹配数目不够
（3）细胞的死亡会造成某种特殊知觉缺失
测量结果以时间为横坐标，阈限刺激值（使眼 睛看到光亮所需的最小强度）作图，可得到 “一条”暗适应曲线.
实验心理学讲义
16
暗适应
8
7
阈
限6
的
对
数 值
5
4
3 05
10 15 20 25
暗适应时间（分钟）
30 35
图5.3 在暗适应过程中视觉阈限的变化
实验心理学讲义
17
光适应
100
比 80
较
光
的 60
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表5.1 明视觉（锥体）与暗视觉（杆体）的特性
明视觉
暗视觉
感受器
锥体细胞
杆体细胞
视网膜位置
集中在中央凹
网膜边缘
功能上的亮度水平 白天日光
黑夜光线
最敏感的波峰
555nm
507nm
颜色视觉
有
无
暗适应
快，约5分钟
慢，约30分钟
空间分辨
高敏度，光感受性低 低敏度，光感受性高
工作方式：以网络的方式交互作用，彼此参与。
“这是因为每一种皮层区域都对不同的刺激信息 进行不同的加工……这种功能的特异化与分离是人 脑进化的结果。” “某一皮层区域的损伤，可能会 造成某种视觉能力的丧失。”“分辨特殊的环境信 号是由视觉系统特殊的神经细胞单元来实现的。”
实验心理学讲义
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实验心理学讲义
2.视神经通路与大脑
三处重要的信息加工站：上丘、外侧膝状体和 视皮层的加工过程和特点。
3.视神经细胞的感受野
马赫带现象（侧抑制现象）；简单细胞、复杂 细胞、超复杂细胞的功能特点。
实验心理学讲义
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4.关于特征觉察器的认识
(1)存在 若干事实：
（1）麦考勒效应指受测验图形条纹方向 决定颜色互补效应，即一种随方向而改变 的颜色后效。
实验心理学讲义
20
2、定位、解像与识别
定位（localization）是觉察两根线是否连续 或彼此有些错位的能力。
解像（resolution）是知觉某一模式具体元 素之间分离的能力。
识别（recognition）是确认物体及细节的能 力。
实验心理学讲义
21
（三）时间辨别
第五章 视觉与听觉
视觉系统 视觉的基本功能 来自百度文库色视觉 听觉系统 响度与音高量表 空间听觉
实验心理学讲义
1
一、视觉系统
眼睛
视神经通路与大脑
神经细胞的感受野
特征觉察器（feature detectors）的概念
实验心理学讲义
2
1.眼睛的结构
各结构单元的部位与功能，视网膜上视椎细胞 与视杆细胞的不同特点和功能。
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二、视觉的基本功能
视觉的感受性
光谱感受性 暗适应和光适应
空间辨别 时间辨别 客体的识别与定位：焦点系统与周围系统
实验心理学讲义
10
1、光谱感受性
人眼不能看到所有的光线。 人眼的适宜刺激，即可见光的波长范围大约
是400nm（紫色）——700nm（红色）。 人眼对不同波长光线的感受性是不同的。 人眼视网膜有两种感光细胞
相
对
数 值
40
20
0 5101520 30 45 60
90
120
时间（秒）
图5.4 光适应曲线
实验心理学讲义
18
（二）空间辨别
眼睛的空间辨别能力即视锐度（visual acuity）表现为觉察目标刺激的存在以及辨 别物体细节的准确性。
视角（visual angle）：离眼睛一定距离的 物体的大小与眼睛形成的张角。
结果：被试报告图片上所有白色竖条是绿色而
白色横条是紫红色
结论：由适应产生的颜色互补效应，受测验图
形的方向线索决定，脑内对待不同空间线索的视觉
细胞是特异的。
实验心理学讲义
5
实验心理学讲义
6
（2）其他的生理学研究证明：垂直的“觉察 器”一般不受水平刺激的影响，水平的“觉 察器”一般也不受垂直刺激的影响。
对其的解释能够为视觉系统具有特殊
通路的理论提供证据。
实验心理学讲义
4
麦考勒效应实验 McCollough,1965
让被试注视一会儿红色背景的纵方向的黑白相
间的条纹，然后再注视绿色滤光片的横方向黑白相
间条纹，如此轮换，过几分钟发生适应后，再呈现
一个一半横向一半纵向黑白条纹的复合刺激。让被
试报告所看到的图案及颜色。
实验心理学讲义
12
Purkinje效应
J.E.Purkinje1825年发现，在日光下看起来明度 相等的红花和蓝花，到了黄昏时，即光度变弱时， 两种花的色调都变淡了，但蓝花看起来却比红花 显得亮些。这种现象，即当照度降低，使锥体视 觉转换到杆体视觉时，眼睛对光谱短波部分感受 性提高的效应叫做Purkinje效应（荆其诚， 1987）。
实际应用，劳动心理——工作场地照明问 题；交通心理学中，驾驶员的适应速度问 题；人员选拔——飞行员
实验心理学讲义
15
暗适应的测量方法 （暗适应过程中，视觉感受性的测量）
步骤：（1）面对光亮的照明2—3分钟，（降 低感受性，提供参考点）；（2）关灯，黑暗, 适应过程开始。（3）（用标准的心理物理法） 按一定的时间间隔不停地测量眼睛的绝对阈限。 （时间间隔由小到大，开始以秒计，然后以分 计，大约到30分钟为止）。
如果用V表示空间视敏度，用 α表示视角，则 V=1/α。
实验心理学讲义
19
1、觉察
觉察（detection）不要求区分物体各部分的 细节，只要求发现对象的存在。
在暗背景上觉察明亮的物体主要决定于物体 的亮度，而不完全决定于物体的大小。
人们觉察明亮背景上的暗物体的能力是很强 的，这种觉察主要取决于视网膜上刺激物的 投影与其周围的亮度差别，所以，在明亮背 景上觉察暗物体，主要是对比的辨别。
实验心理学讲义
13
2、暗适应与光适应
暗适应（dark adaptation）
明适应（light adaptation）
实验心理学讲义
14
暗适应实验研究的意义：
理论意义，可以揭示一切分析器适应过程， 特别是引起感受性提高的适应过程的实质 和规律；生物学意义，使视网膜的适应功 能可以保证极宽的光强范围内。
（3）蛙眼的觉察器，只能对运动的具有一定 曲率的小物体具有视觉感知功能。具有曲率 觉察器，移动觉察器，反差觉察器，暗觉察 器等。
实验心理学讲义
7
(2)单个特征觉察器皮层细胞不存在
（1）对任何复杂刺激物，大多数皮层细胞参与
（2）细胞与特征匹配数目不够
（3）细胞的死亡会造成某种特殊知觉缺失
测量结果以时间为横坐标，阈限刺激值（使眼 睛看到光亮所需的最小强度）作图，可得到 “一条”暗适应曲线.
实验心理学讲义
16
暗适应
8
7
阈
限6
的
对
数 值
5
4
3 05
10 15 20 25
暗适应时间（分钟）
30 35
图5.3 在暗适应过程中视觉阈限的变化
实验心理学讲义
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光适应
100
比 80
较
光
的 60