普通心理学：知觉

1、知觉,目录,为什么需要研究人类的知觉 感觉、组织、辨认与识别 注意过程 知觉中的组织过程 辨认与识别过程,导论-研究人类的知觉,知觉是人类系统了解外部环境和事件的知觉与认知组织的基本过程和基本方式，它赋予人类在环境中生存所需导航等必须的认知建构。 知觉组织是思维的重要品质和思维的核心能力，了解人类的知觉组织原理并有目的地进行训练，有助于各种类型的测试（考试、面试）的备考和取得职业生涯的成功。 知觉的其它应用：感知觉与感知替代(sensory substitution)、联觉(synaesthesia) 知觉的能力，与感觉的神经基础密切相关。 文化、(特殊）环境与知觉。,Rubber hand

2、illusion,瑞文智力测试,宝洁公司面试题-图形测试,Visual Cliff (Gibson and Walk, 1960),玻璃栈道（张家界）,Atmospheric PhenomenaSome Atmospheric Phenomena,联觉,感知替代,内嗅皮层的 “Grid Cell”- 海马的 ”Place cells” Spatial map,Directional Perception; Spatial navigation Spatial memory.,Prize winner of the Krber European Science Prize 2014; Nobel

3、 Prize 2014- inner GPS in the Brain,Murray Islanders in Melanesia and members of the Toda tribe in India showed significantly smaller errors than do their British counterparts in judging the relative lengths of the lines Source: General Social Survey, National Opinion Research Center (2000).,African

4、 Bantu tribe and Western perspectives,1 感觉、组织、辨认与识别,知觉的含义,知觉(Perception ) 是一系列组织并解释外界客体和事件产生的感觉信息的加工过程。 知觉使得感觉有意义，对连续变化、没有秩序的感觉输入信息进行提取、组织，以形成稳定有序的知觉。 知觉对象：即被知觉到的东西-知觉加工的现象的或经验的结果，知觉活动的心理产物。,Perceiving is something we are doing constantly, and understanding perception can enhance this experience. St

5、udying perception has made me more observant of my environment, and more appreciative of the miraculous process that transforms energy falling on receptors into the richness of experience（Encyclopedia of Perception, Bruce Goldstein,2010),知觉- 建构的，可解释的，甚至主观的,Kanizsa Triangles，2,590 Papers,Role expecta

6、tion,有关知觉的词汇,作为形容（限定）词 Perceptual sets Perceptual bias Perceptual adaptation Perceptual learning,名词：超能力的知觉 Telepathy Clairvoyance “先知” Serendipity Extra-sensory perception,知觉- 可适应的,知觉适应后效- perceptual adaptation aftereffect,知觉适应 perceptual adaptation,2012 VSS 2nd Winner,感觉、组织、辨认与识别,知觉过程的三个阶段：感觉、知觉组织，

7、以及辨认与识别客体。 感觉：把物理能量转换成大脑能够识别的神经编码的过程。 知觉组织(perceptual organization): 形成对一个客体的内部表征和对外部刺激的知识。 辨认与识别(identification and recognition): 牵涉到更高水平的认知加工过程，包括你的理论、记忆、价值观、信仰以及对客体的态度，包含知觉与行为（比如做出最佳选择）。 Agnosia? (visual face- prosopagnosia, tactile),近距和远距刺激,视知觉的主要任务是利用来自近距刺激的信息（即客体在视网膜上的像）来解释或辨认远距刺激（环境中的客体）。,近距和

8、远距刺激中的科学问题,1 视网膜上的影像是二维的，而环境是三维的，视觉系统如何从双眼视网膜上的二维图像构建出对三维世界的表征，并识别出其中的物体？ 2 自己的知识如何影响你能够并真实知觉到的东西？ 3 人的不同感觉通道对远近空间知觉表征？,The cue concept,我们所熟悉的物体的相对大小,Depth Perception through motion (Myron L. Braunstein,Academic Press,1976),感觉、知觉组织，以及辨认和识别阶段,真实、模糊和错觉,一只行走的达尔马提亚狗,知觉模糊,Necker Cube的研究,模糊性(ambiguity)：理解

9、知觉的一个重要概念，因为它表明在感觉水平上单一的图像在知觉和辨认水平可能有多种解释。,艺术中的模糊性-奴隶市场和消失的伏尔泰半身像,常见的（视）知觉错觉,错觉：我们被嘲弄了吗？ 错觉的普遍性：听错觉和触觉错觉。 奥佩尔：几何光学错觉（以下哪一排长度更长？）- 类似听觉通道的“间隔填充效应错觉”,帽顶错觉 普根多夫错觉 艾宾浩斯错觉 Muller-Lyer错觉 Zoller错觉,常见的（视）知觉错觉,戏弄大脑的五种错觉,2009欧洲视觉会议的封面照片,Zoller错觉,Muller-Lyer错觉的不同版本,这些版本都产生于1900年之前，但一直沿用到最近的研究中！,【思考题】,错觉也是我们日常生

10、活的基本组成部分，请你举出2-3个例子说明。,知觉研究的方法,先天(nature)和后天(nurture) 赫尔姆霍兹的经典理论-无意识推理 格式塔心理学 吉布森的生态光学,赫尔姆霍兹的经典理论 强调智力加工在解释常见的能兴奋神经的两可刺激中的作用。 通过运用对环境的先验知识, 观察者提出关于事物存在方式的假设或推论 无意识推理：知觉过程处于意识觉知以外，是一个归纳的过程。 分析阶段和整合阶段,知觉研究的方法,Light from above?,Morgenstern et al. (2011) The human visual systems assumption that light co

11、mes from above is weak, PNAS.,格式塔方法：强调内在结构-先天的-在知觉经验中的作用（代表人物：Kurt Koffka, Wolfgang Kller, Max Weitheimer） 格式塔：“形式”，“整体”，“结构”或“本质”的意思。 心理现象是有组织和结构的整体。 提出整体大于局部之和，是对心理学原子论观点的挑战。,知觉研究的方法,心理物理学的研究方法,记录眼动,2 注意过程,Perception is selective Selective is produced by orienting and through central adjustment Ad

12、justments depend in part on our ability to prepare ourselves by priming relevant detectors and processing pathways,注意的“瓶颈”理论,启动(priming)效应,启动(priming)效应,注意过程,选择性注意,确定注意的焦点 目的指向选择(goal-directed selection, Yantis, 1993): 对将要注意的物体做出的有意识的选择，是你自己的目标驱动的功能。 刺激驱动捕获 (stimulus-driven capture): 刺激特征的显著性(salien

13、cy)，自动抓住你的注意。,注意过程,Corbetta and Shulman (2002)-Control of goal-directed and stimulus-directed attention in the brain, Nature Reviews Neuroscience,The Garden of Earthly Delights,注意过程- 视觉搜索(visual search),实验任务： 找出”c”是正向的，还是反向的？,有新的客体，引起自动的注意,注意的信息加工取向,不被注意的信息- 鸡尾酒会效应,双耳分听 (Cherry, 1953),双耳分听技术,双耳分听技术：

14、在这种范式中，被试戴着耳机听同时呈现的两种录音信息不同的信息呈现给不同的耳朵，被试被要求仅仅把两种信息中的一种重复给实验者，而把另一耳中的信息都忽略掉。 以上程序也被称为掩蔽注意信息。,鸡尾酒会效应(cock-tail party effect),所谓鸡尾酒效应，是指“选择性的注意力”。在嘈杂环境中，别人叫唤我们的名字，或谈论跟我们相关或在意的话题时，人会不自觉地受其吸引，这现象就称为“鸡尾酒效应”。,鸡尾酒会效应,不被关注的信息： （1）不会注意：改变语言；倒放语音； （2）注意到：你自己的名字；亲密关系的人（如母亲） （3）几乎总是被注意到：男声变女声。,注意和环境中的客体,前注意加工 (

15、preattentive processing): 在注意之前，感觉输入首次由感受器进入大脑的时候，就已经得到加工，这时没有注意和知觉的参与(Kubovy et al., 1999),注意和环境中的客体,视觉搜索任务,Parallel search Serial search,3 知觉中的组织过程,知觉中的组织过程,图形、背景和封闭性 图形(figure)：位于最前部的类似客体的区域。 背景(ground)：被看成是用来突出图形的幕布。 错觉轮廓(illusory contours) 封闭性：把不完整的图形看成完整的。,两可图形,知觉组织原则,知觉组织现象,知觉组织原则,接近律(law of

16、proximity): 在其他条件相同时，最近（最接近的）的元素会被组织到一起。 相似律(law of similarity): 在其他条件相同时，最相似的元素组织到一起。 共同命运原则(law of common fate): 在其他条件相同时，朝同一方向运动和具有相同速度的元素会被组织在一起。,知觉组织原则,格式塔心理学关于图形的组织原则: 1.邻近性。空间上接近的部分容易看成一个整体；2.相似性。视野中相似的成分容易看成一个整体；3.对称性。在视野中，对称的部分容易组成图形；4.良好连续。具有良好连续的事物容易组成图形；5.共同命运，或称同方向原则， 如果一个对象中的一 部分都向共同的方

17、向去运动，那这些共 同移动的部分就易被感知为一个整体； 6.封闭。视野中封闭的线段容易组成图形；7.线条朝向。线条朝向一致的容易组成图形；8.简单性原则。具有简单结构的部分，容易组成图形。,知觉完形,完形性原则是指我们知觉中的空间秩序趋向稳定的组织力， 它总是趋向于使各种单元形成闭合的紧密的整体。 这种视觉单元倾向于形成简单形式的闭合， 并尽可能使它与其周围完全分离的视觉本能， 形成了视觉单元之间空隙的心理填充，且构筑了人们潜在的心理连接。,画家杰姆斯创作于1966年的达摩契狗,完形心理学(Gestalt-psycho1ogy)系由德国心理学家魏泰迈(Max Wertheimer，1880一1

18、943)氏于1912年在法兰克福大学所创立。 Gestalt为德文，含有“形状”或“组型”之意。完形心理学主要是研究知觉与意识，其目的在探究知觉意识的心理组织历程。,约翰瓦萨斯无题插画,香港李奥贝纳公司搬迁告示招贴作品,尼古拉斯托斯乐 新声响，新视觉招贴,狩猎,CD唱片封面,听觉知觉组织,Auditory Scene Analysis (AS Bregman, 1994),触觉知觉组织-Cutaneous rabbit,空间和时间上的整合,研究表明，你的视觉系统不用很费力就能创建一个关于环境中每一时刻信息的整合图形，然而对于环境中的每一次注视的视觉记忆并没有保留精细的细节。,Visual Te

19、rnus apparent motion,Short ISI- element motion,Long ISI- group motion,Josef Ternus (1926,1938),Auditory drive visual apparent motion,Freeman Stevens et al., 2000),运动知觉,Point light walker,使用PLW可以考察高级认知加工与知觉组织过程,http:/www.biomotionlab.ca/,生物运动知觉,当你接近一个人时，视网膜成像的尺度会增大,Relative Motion Breaks Camouflage f

20、rom Regan (2000) Human Perception of Objects,Where is the bird?,深度知觉,双眼线索和运动线索 双眼深度信息的两个来源是视差(retinal disparity)和视轴辐合(convergence) 视差：一个物体在两眼中对应的图像在水平方向上的位移。这种不同或差异的大小依赖于物体与你的相对距离，因此它提供深度线索 【操作实践】：请你一前一后放置垂直放置两个拇指，交替睁闭两眼，验证一下是否较近的手指相对较远手指的位置变化要大。,深度知觉,生理线索：晶状体调节 辐合与发散 视差 10%的人群没有可资利用的深度知觉(stereoblin

21、d)-司机？,深度知觉测试仪,视差,深度知觉,List of accidents and incidents involving the Boeing 727 Since the first flight of the prototype in February 1963, a total of 118 of the 1,832 Boeing 727s built have been lost due to crashes, terrorist acts and other causes as of May 2014 Design: a problem?,深度知觉,双眼线索和运动线索 双眼深度

22、信息的两个来源是视差(retinal disparity)和视轴辐合(convergence) 视轴辐合：当两只眼睛注视一个物体时，它们就会在某种程度上向内侧转动。 眼部肌肉的视轴辐合信息对于深度知觉最多只在10英尺内有效？,视轴辐合,Bela Julesz (1971) Foundations of Cyclopean Perception(Chicago,Univ Chicago Press),Random dot stereograms (3D),深度知觉,双眼线索和运动线索 相对运动视差(relative motion parallax) 【操作题】：闭上一只眼睛并且使你的两根手指与稍

23、远的某个物体成一条直线，然后把头向一侧移动，同时注视那个远端的物体并保持你的手指不动。当移动头部时，你会看到两根手指都在运动，但较近的手指运动较快，而注视的物体根本没有运动。,图形线索：遮挡 相对大小 线条透视(Ponzo错觉): 依靠大小/距离关系的深度线索。当平行线(定义为沿着其长度方向具有相同的距离)向远处延伸时，它们在视网膜上的像会聚为一个点。 质地梯度作为深度线索。,深度知觉,她在铁窗的前面还是后面？,相对大小作为深度线索,Ponzo错觉,麦地是质地梯度作为深度线索的一个自然的例子（注意麦子倾斜的方式）,Pictorial depth,Many experiments on pict

24、orial depth are of this type: The stimulus is a figure and the response is some data structure that captures aspects of the pictorialrelief (here a map of equal depth curves).,physical and pictorial space as separated by the picture surface,双眼竞争 (binocular rivalry),The Rotating Snakes Illusion,“Bino

25、cluar rivalry”- Visual/tactile quartet Carter et al.(2008), Current Biology,知觉恒常性,知觉恒常性(perceptual constancy)：尽管你的感受器接受的刺激在改变，但你所能看到的世界是不变的、恒定的、稳定的。 大小恒常性：在视网膜成像大小变化的情况下感知物体真实大小的能力 形状恒常性 方向恒常性 亮度恒常性,大小恒常性,Ames Demonstration in Perception,a)Overlay b)size-brightness c)-e) the distorted room f) Chair

26、g) Rotating trapezoid,形状恒常性,Tabletop illusion,Matches box illusion,方向恒常性：图中哪一幅照片更能表达麦当娜音乐录音带被MTV拒绝后的表情？,Thatcher illusion,Morphing,亮度恒常性可以解释为什么你把墙上所有的砖块都知觉为由相同的材料组成。,亮度恒常性,Whites illusion,Corrugations,Snake illusion,/people/profiles/sanstis.html /

27、illusions/,Exp1- Whites effect increases with spatial frequency,Stuarts rings illusion,“Stuarts rings” illusion. All three rings in each column are identical gray, but look darker when gray replaces white random dots (middle row) and lighter when gray replaces black random dots (bottom row).,Whites

28、effect and apparent motion,Whites effect alters “crossover” apparent motion,file:/E:/files/anstis/footstp.htm,月亮错觉,孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。 一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。” 一儿以日初出远，而日中时近也。 一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？” 一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”,4 辨认与识别过程,辨认与识别过程,自下而上(bottom-up)和自上而下(top-down)的加工。 自下而上的

29、加工： 与经验事实密切相关，它处理一定量的信息，并将外界刺激的具体物理特征转化为抽象表征。也称为数据驱动的加工。 自上而下的加工：对过去知觉环境的经验、知识、动机和文化背景等驱动的知觉识别,“The eye is the lamp of the body. If your eyes are healthy, your whole body will be full of light. But if your eyes are unhealthy, your whole body will be full of darkness. If then the light within you is

30、darkness, how great is that darkness! Matthew 6:23-24,自上而下的加工,噪声掩蔽与音素重建,自上而下的加工,I have to go home and walk my.(dog),自上而下和自下而上的加工，两者的平衡完成了知觉的基本目标：最大化满足生物学意义上的、以及作为社会存在的人的需要，并且使得人们适应其所处的物理和社会环境。,物体识别,我们使用哪些基本单元来构造对外界客体的表征呢？ 比德尔曼认为所有的物体都是由一系列的几何离子或几何子(geons)组成。 几何子不是一些大的或者是任意的图形集合-36个几何子。 几何子理论的困境：人们经常从不同的角度来观察同一个物体。从不同的角度看，物体同一个部分的外观看起来相当不同 有限的表征和认知计算的无限可能。,基于成分的识别,Irving Biederm