视觉搜索中的非对称性实验报告

视觉搜索中的非对称性实验报告

1.引言

非对称性搜索是指在若干个甲类项目（干扰项）中找到一个乙类项目（靶子），与从同样的若

干个乙类项目（干扰项）中找到一个甲类项目（靶子），两者的搜索速度有显著差异，出

现非对称现象。也就是说，当甲乙两类项目互易靶子或干扰项的角色时，搜索所需时间不同。Neisser (1963)首先发现并研究了视觉搜索的非对称现象。典型的搜索非对称的实验由

Treisman设计。Treisman自八十年代以来进行了一系列非对称性搜索实验，其中拓扑特征

与非拓扑特征的非对称性是较为复杂的一种，而且结果也不确定。Treisman应用封闭圆和

开口圆做靶子分别进行视觉搜索的实验。以封闭圆和开口圆作为靶子，开口的大小分成三种，

分别占圆周长的1/2 ， 1/4 和 1/8 。实验结果发现对这两类靶子的搜索存在着强烈的非对称

性，开口圆的搜索是快速的，基本不受开口大小和干扰项数目的影响；但是，封闭圆的搜索

却是较慢的、系列的。总体上，开口圆的搜索要快于封闭圆的搜索。

本实验通过对封闭圆和开口圆分别做靶子进行视觉搜索实验，来了解视觉搜索中的非对称性

现象以及封闭性这一拓扑特征在前注意加工中的作用。

2.方法

2.1被试

某师范大学心理学院本科生19 名。

2.2器材

计算机及PsyTech 心理实验系统，选择视觉搜索中的非对称性实验。

2.3 实验材料：

靶子：开口圆或封闭圆。

开口大小：三种，1/2 、 1/4 、1/8 （指开口占圆周长的比例）。

画面大小：干扰项的数目，1个、 6个、 12个。

2.4 实验设计

采用 3× 3×2× 2的组内设计。

自变量一：画面大小A，即干扰项的数目，其中A1=1， A2=6， A3=12；

自变量二：开口大小B，即开口占圆周长的比例，其中B1=1/2 ， B2=1/4 ， B3=1/8 ；

自变量三：是否开口C，其中 C1=开口圆， C2=闭口圆；

自变量四：有无靶子D；其中 D1=有靶子， D2=无靶子。

因变量为反应时间。

2.5 实验程序：

按实验要求在屏幕上搜索一段圆弧（开口圆）或一个圆圈（封闭圆）。搜索到了，请按下红

键；如果没有找到，请按下绿键。如果按错键，要求立即改正。每六个试次后休息10秒钟。每六次试验后休息10秒钟，共 6组试验，即 36次试验。

2.6 数据处理

采用统计软件 SPSS.17.0 对数据进行处理分析。对 19组数据进行处理，，最后进行一系列重复

测量方差分析得出总体结果。

3.结果

3.1 画面大小分析

表一：画面大小主效应

源III 型平方和df均方F Sig.

12/6/1Sphericity Assumed 2.941E72 1.471E724.151.000 Greenhouse-Geisser 2.941E7 1.525 1.928E724.151.000 Huynh-Feldt 2.941E7 1.638 1.796E724.151.000

Lower-bound 2.941E7 1.000 2.941E724.151.000

表二：不同画面大小平均反应时

画面大小均值标准误差95% 置信区间

下限上限

1988.18939.227905.7751070.602

61347.52293.0621152.0061543.038

121478.785110.9611245.6661711.904

表三：均值多重比较

差分的 95%置信区间a (I) 画面大小 (J)画面大小均值差值 (I-J)标准误差Sig.a下限上限

16-359.333 *66.843.000-499.765-218.901

12-490.596 *90.806.000-681.374-299.819 61359.333 *66.843.000218.901499.765

12-131.263 *57.550.035-252.170-10.356 121490.596 *90.806.000299.819681.374

6

*

57.550.03510.356252.170 131.263

由表一、表二和表三可知，搜索 1 个项目的时间（M=988.189 ，SD=39.227）显著小于搜索6

个项目的时间（ M=1347.522，SD=93.062）及搜索 12 个项目的时间（ M=1478.785，SD=110.961），

p<.001 。搜索 6 个项目的时间（ M=1347.522， SD=93.062）显著小于搜索 12 个项目的时间

（M=1478.785， SD=110.961）， p<.01 。由此可得，项目越多，搜索时间越长。

3.2 开口大小分析

表四：开口大小主效应

源III 型平方和df均方F Sig. 1/2\1/4\1\8Sphericity Assumed6195848.82723097924.4147.082.003 Greenhouse-Geisser6195848.827 1.9473182173.4997.082.003

Huynh-Feldt6195848.827 2.0003097924.4147.082.003

Lower-bound6195848.827 1.0006195848.8277.082.016表五：不同开口大小平均反应时

开口大小均值标准误差95% 置信区间

下限上限1/21201.11473.8401045.9821356.246

1/41207.33362.3781076.2831338.384

1/81406.048107.9981179.1541632.943

表六：均值多重比较

(I) 开口大小 (J)开口大小均值差值 (I-J)标准误差Sig. a差分的 95%置信区间a

下限上限1/21/4-6.21957.026.914-126.027113.588 1/8-204.934*62.618.004-336.490-73.378 1/41/2 6.21957.026.914-113.588126.027 1/8-198.715*65.866.007-337.094-60.336 1/81/2204.934 *62.618.00473.378336.490

1/4

*

65.866.00760.336337.094 198.715

由表四、表五和表六可知，搜索开口1/2 圆的时间（ M=1201.114，SD=73.840）小于搜索开

口1/4 圆的时间（ M=1207.333， SD=62.378 ），但是这种差异不显著；但是显著小于搜索开

口1/8 圆的时间（ M=1406.048，SD=107.998），p=.<.05 。搜索开口 1/4 圆的时间（ M=1207.333，

SD=62.378）又显著小于搜索开口1/8 圆的时间（ M=1406.048， SD=107.998，p<.01 。由此可

得，开口越小，所需的搜索时间越长。

3.3 是否开口分析

表七：是否开口主效应

源III 型平方和df均方F Sig.开口/ 闭口Sphericity Assumed1174452.70311174452.703 2.325.145 Greenhouse-Geisser1174452.703 1.0001174452.703 2.325.145

Huynh-Feldt1174452.703 1.0001174452.703 2.325.145

Lower-bound1174452.703 1.0001174452.703 2.325.145

表八：是否开口平均反应时

是否开口均值标准误差95% 置信区间

下限上限

开口1230.06177.8561066.4921393.631

闭口1312.93682.8371138.9011486.970

由表七和表八可知，搜索开口圆的时间（M=1230.061， SD=77.856）小于搜索封闭圆的时间