The Line-Motion Illusion

1、作者：Paul E.Downing and Anne M.TreismanPrinceton University报告人：王丽英当一个简短的横向的线索优先于一个瞬时呈现的水平直线呈现时，观察者报告看到从线索结尾到非线索结尾的一个线性的运动。这种错觉被看做是对于视觉注意渐变的一种易化效应的测量。但是，在这项研究中得到的证据表明，错觉是由于线索和直线被连接成为一个平面运动的物体的连续状态之后，人们对被窜改物体的填充过程。Impletion process 填充过程（建构过程）Apparent motion illusion平面运动错觉（似动）The Line-Motion Illusion 线性运

2、动错觉The facilitatory effects of a visual attention gradient视觉注意渐变的一种易化效应（促进作用）Endogenous cue 内因驱动的线索（内源提示）Exogenous cue 外因驱动的线索（外源提示）1注意的渐变与运动觉察器的启动posner的范式中表明，正确提供位置线索的信息反应比错误的快。这可以作为测量视觉注意聚焦效果（包括付出和回报）的方法。Laberge发现了注意渐变的证据，从呈现区域的中央开始，随着向边缘扩散，其易变性等级降低。最近，另一个现象被用来解释注意的易变效应。Hikosaka及他的同事发现，当一个短暂的横向的线

3、索优先于一个瞬时呈现的水平直线时，观察者报告说，这个直线呈现为，展开或者快速的从线索的尾端向非线索的尾端传播。如果一个刺激运动通过同一个位置，那么运动觉察器从紧邻线索位置的空间区域获得信息比远离线索位置的区域获取信息早。运动觉察器的启动可能是造成直线长度运动错觉的原因。2填充过程传统地，平面运动被认为是一种由两个连续呈现或间隔一定距离呈现的刺激引起的运动错觉现象。如果两次呈现的时间间隔和距离在一个合适的范围之内，观察者通常报告看到一个运动的物体而不是两个单独的物体。平面运动明显对两刺激间的差异适应很灵活。观察者在轨道的端点处看到一个中途颜色发生变化的物体，或者是一个平缓的形状的变化。这种填补过

4、程被称为填充。可以说，填充反应了视觉系统的一种内隐的推测，它根据现实世界中可能的事情形态对模棱两可的刺激做出解释。为将这一解释应用到线性运动错觉中，我们提出视觉系统将连续呈现的刺激解释为一个单一的在平面运动的客体。线性运动错觉的两种解释的差异的关键是在于确认其会发生的加工水平。Hikosaka提出一个自下而上的感觉解释，而我们强调客体连续性和一致性的高加工水平。在这项研究中，我们试图分离此效应的两种解释。所有刺激都呈现在黑色屏幕上，刺激与线索都为白色。线索为正方形，目标为直线。每一次呈现，被试都需报告，该试验是否导致被试感到“在直线内展开的运动”，如果是，报告感觉有多强烈以及方向如何，等级评定

5、。线索的位置随机且平衡分配。包括三种呈现条件，a线索在目标之前，线索呈现150ms，之后目标呈现150ms（时间间隔为0）。b线索在目标之后，与之相反。c同时呈现时，线索和目标同时呈现150ms。结果：将被试的等级评定编码到9点量表中，从-4到+4，-4表示向线索运动感觉强烈，0表示没有觉察到运动，+4表示远离线索运动感觉强烈。在前线索条件下，平均等级为2.40，同时条件下为0.03，后线索条件下为-1.20。在前线索和后线索条件下，100%的被试表现出平均数的指向效应。远离前线索位置的条件下，所有的被试都报告看到了直线上的运动错觉。然而，在后线索，所有被试都产生了一种朝向线索收缩的错觉。这显

6、然符合平面运动填充的解释。用注意渐变假设不能很清楚的对这些呈现进行预测.如果视觉注意可以分为两个分离的空间区域，那么直线的两头呈现前线索，就会产生由线的两头向中间的内部运动的感觉。Faubert等人报告了这一发现，我们将在这里重现这一现象。受Ternus的实验启发，我们在一次呈现中，可以解决两种解释的不明确性。，我们增加一个呈现在双线索一侧的直线，根据平面运动的解释，这限制了两次呈现中物体的组合。外边出现的直线应该指向离它最近的线索，那么中间的直线就指向另一个线索。两条直线都产生了运动，且方向相同，都是远离线索的方向。这些预测是当组合图形可能时，在连续的刺激物之间形成一个接一个的物体组合，这样

7、一个趋势下产生的。然而，根据注意的渐变解释，注意应在两个开始的线索中分离。中间的直线的运动可以看做内部的过程，而外部直线的运动可以看做远离线索的方向运动。一半被试做单直线，一半做双直线。线索出现分为前线索，后线索，同时。结果 ： 只观察一条直线的被试在前线索试验中，报告看到内部运动的有86%。相反，在双直线组中，被试明确的把双目标呈现解释为两个目标跳到一边，然后横向生长，92%的前线索试验中，他们将两条直线的运动判断为同一方向，远离线索。在后线索呈现中显示，相同的但是颠倒的模式：单一直线被看做从中间向外的消失过程，然而双直线被看做横向的收缩，每个都向着其中一个线索。分离注意不能解释两种双线索呈

8、现实验的结果。如果注意是对单直线呈现的内部运动的知觉的反应，那么双直线呈现也该获得同样的效应。另一方面，填充效应可以解释对于客体的知觉分配是如何限制线性运动错觉的表现的。我们将让被试对线性错觉呈现以及对比呈现的平面运动进行等级评定，其中直线被一个与线索相同的点取代。它的位置就在同样条件下相同的直线试验中，距离直线尾端最近的地方。我们改变了在两种条件中的两个刺激的时间和空间的分离。我们决定检验这个问题：当一个刺激的呈现完全掩盖了第二个时，被试是否能感觉到两个相同刺激间的运动？在这个实验的所有条件中，第二个刺激呈现的过程，线索也一直呈现。平面运动呈现和直线运动呈现都展现在一个组块设计中。在平面运动

9、组块中，我们使用4个不同时开始的刺激（SOAs）-195ms，495ms，1005ms，1995ms。两刺激间的距离分为4种：1,2,3,6视角。结果：对目标类型和间隔时间做了方差分析。正如期望的那样，间隔时间主效应显著（reliable），随着间隔时间增长，等级评定率下降。距离的主效应接近显著，距离与间隔时间的交互作用接近显著。目标类型的主效应不显著，与其他变量的交互作用也不显著。时间和空间参数以相同方式影响线性运动错觉和平面运动，而且即使第二个刺激呈现时第一个刺激也呈现的情况下也有影响。两种错觉都不受两刺激间距离的影响，两种条件中，持续时间最长的soa中也有微小的但是显著的运动效应。实验结

10、果很大程度上支持了线性运动错觉的填充假设。我们发现后线索导致了错觉收缩运动的补充知觉，这一知觉很难用注意的渐变模式来解释实验1处理了外因驱动的注意（ exogenously driven attention ）和线性运动错觉的关系。在实验2中，我们试图直接的测量由于注意和平面运动引起的效应，以及两者之间的分离。我们改动了Hikosaka的程序，增加了一个测量注意分配的物体。每个试验开始于四个物体中的一个闪烁的线索提示完毕。要求被试保持注视点不变，追踪线索化的物体直到旋转停止。在第一组试验中，是一个快速判断任务，要求被试辨认最后出现在线索位置的目标字母（T或X）。在第二个试验中，字母判断试验随机

11、的与线性运动试验混合。与Hikosaka不同的是，我们呈现的直线是在旋转图形的直角位置（是一个对角连着相反的点，而不是一条直线连着相邻的角）。一半试验中，直线定位于与最后的线索的位置相邻的结尾点之一。根据注意的解释，这将引起远离那一位置的线性运动错觉。另一半试验中，直线定位于直线紧邻线索的右边角度的位置，因此直线的任何一个端点都与线索化的物体不接近。这些试验减少了被试觉察到线索和直线的系统的关系的可能性。在实验的最后一个组中，被试同样只完成字母辨别任务。在这组中第一次增加了一小部分无效试验，可以对被试注意线索化物体的分配力有一个独立的评估。另外，当目标字母出现在非线索化位置，被试做出判断的速度

12、会变慢，我们可以认为他们是按照给予的指示来注意的。最后关心的问题是，那些即使很少看到错觉运动的被试，可能会感觉被强迫使用量表中全部范围的可能的反应。为了平衡这一问题，我们增加了一个情况，即，被试期望一个强烈的线性运动错觉：在一些试验中，在即将出现的注意项闪烁之后，立即呈现一直线，而那些点不旋转。因此，两种事件（不出现线索和出现直线）发生在适合捕获平面运动的一个时间间隔内。根据注意和平面运动的解释，期望在这种情况下可以引出线性运动错觉。字母平均的出现在0，90,180三个旋转角度上。线索位置和旋转方向平衡设计。每个试验中，分心物的位置随机的出现在非线索化物体开头位置也非结尾位置上。结果：首先检验

13、选择性注意的充分性，我们对线索有效性和旋转位置两个变量进行了方差分析。线索有效性在反应时上主效应显著：被试对有效试验的反应比无效试验快。这说明他们实际上注意到了线索物体。另外，旋转位置主效应显著。被试对0位置反应最快，90反应变慢，180最慢。值得一提的是，这两个变量间没有交互作用。有效性的大小没有依赖于物体的旋转位置。被试在整个试验中都注意到了线索物体。线性运动判断的结果显示，旋转水平的方差分析显示了旋转的显著效应：错觉运动在0最强，90或180次之。每种情况的单个t检验显示三种情况的等级都非零，说明线性运动错觉确实只是由内部注意导致的。然而，有一个可供选择的解释：与其引起一个刺激运动觉察器

14、的神经的不同步，注意可能选择性的进行平面运动捆绑过程，选择那些呈现时间相同的刺激。我们认为，当被注意的直线突然出现，一个检索的过程试图将它与一个预先存在的物体联系起来。接近性是一个影响选择的变量。通过这一标准，在旋转点的呈现中，有两个相同可能性的候选项：线索化的点和与其等距离相反的点。另一个偏离检索过程的标准是注意：当观察者注意两个临近的点时，正如在我们这项研究中，在捆绑过程中优先接收被注意的点，使它更容易与直线捆绑，而不是其他的点。填充过程使直线远离注意点的错觉增加。在这个解释中，注意的作用不是导致运动觉察器内输入的易化作用的渐变，但是使物体的选择捆绑到时间的和空间的间隔上。这个解释的一种预

15、测是，如果直线被一个单一的，中央的点所取代，那么平面的运动将趋向于被看做是从注意的点指向中央的点。以下的实验就是为了验证这一预测本实验目的是，检验模糊ambiguous呈现中，即在连续呈现的框架中，有多于一种的捆绑方式，人们对于平面运动的知觉的注意效应。实验程序与2a类似。结果字母判断任务分析：有效性的主效应显著，有效时比无效时反应快。旋转位置的主效应也显著，0时最快，180时最慢。两者没有交互作用。平面运动判断分析：旋转位置的单因素方差分析显示，旋转位置的主效应显著。实验2a与2b的方差分析显示了，实验与旋转位置的有交互作用。简单效应分析表明，在0位置对于点的运动感觉强于直线。90和180对

16、目标的感觉强度没有差异。但是由于两实验中被试对不同呈现刺激做出反应，因此单纯对比结果是不准确的。我们可以通过看多少被试报告了远离线索运动的总趋势来对比两实验，可以发现两实验结果类似。结论，这结果支持假设：当被试面对因连续呈现的刺激而有歧义的捆绑时，新出现的刺激更易与之前注意的物体捆绑到一起，而不是未注意到的物体。但是并没有对注意的渐变影响平面运动的原因做出解释。Hikosaka的另一个实验中，检验仅内部注意是否可以产生线性运动错觉。在这个实验中，先呈现两个外围的线索，一红一绿，之后立即呈现一水平的直线。要求被试不动眼睛，注意两个线索中的一个。他认为，这样操作产生的线性运动错觉与外部线索类似。唯

17、一不同的是，在外部线索中，100ms可以产生错觉，但使用内部线索，需要至少300到400ms。我们重复并扩展了他的实验，增加了类似实验2的对于注意有效性的检验。对于两线索中的一个进行注意分配是否可以使知觉产生偏离，使得线索一侧的物体运动感变强。增加第三个和最后一个呈现类型来检验有歧义的平面运动可以因注意而产生偏离。要检验的问题是：通过将内部注意从注意的一侧偏离，是否以相同的方式影响线性运动和平面运动。线索为红色和绿色的正方形。目标直线是白色的。字母和线索呈现的位置一致。字母为白色的t,x,s,c.第一组试验，字母判断任务。为了评估眼动效应，将线索目标soa设为两种水平：150ms和405ms。

18、对完整的线索目标事件的注意需200ms，所以150ms时，不能完成对于线索位置的扫视。因此405ms时可以对目标进行扫视或眼动。第二组包括线性运动和平面运动试验。测量被试不受字母判断任务影响下，对于运动的知觉。第三组包括字母判断，直线运动和平面运动。被试不知道将进行的试验类型，所以需对两种类型都进行准备。第四组同一类似，但包含25%的位置无效试验。结果字母判断任务，对线索有效性，soa，线索的数量进行方差分析。Soa是可信的。说明仅仅是眼动不能解释任何有效性。有效线索的反应时快于无效线索。线索有效性和线索数量交互作用显著。两线索条件中有效性效应大于一个线索条件。为了检验是否因为双任务影响了知觉

19、，我们对比了第二组和第三者中，点和直线试验的等级。方差分析显示，两个组之间没有不同。这说明，至少在我们的字母判断任务中，注意不是足以产生线性运动错觉的原因。我们的结果与Hikosaka结果矛盾，这使我们很困惑。我们与他实验的不同之一在于，我们使用的是没用经过训练的被试，而他们的被试经过训练。另一个不同是，Hikosaka使用了两个选项的迫选反应。我们收集了多方面的证据说明，线性运动错觉是由于将连续的物体捆绑为一个单一的物体的填充过程。实验1解决了外部指向的注意。后线索产生了收缩运动的错觉，类似于方向错觉，尽管注意加速了视觉消退的知觉。中间直线的双线索效应依赖于增加的外部直线的呈现，与自下而上的易化模型的预测相反。最后，刺激的时间和空间的分离在平面运动和线性运动错觉中有相同的效应。内部指向的注意显示了字母判断任务中注意易化效应和线性运动错觉的是否出现或其强度两者间的分离。使得人们对注意渐变性对于错觉的影响作用产生怀疑。在实验2中，在旋转后，注意产生了一个小