人机课件3人体感知与信息处理

第三章人体感知与信息处理第三章人体感知与信息处理11感觉与感觉特性2知觉与知觉特性人体感知与信息处理3信息处理机能与能力1感觉与感觉特性2知觉与知觉特性人体感知与信息处理3信息处理2感觉与感觉特性视觉听觉嗅觉味觉肤觉内部感觉感觉的基本规律感觉与感觉特性视觉3视觉视觉机能视角视力视野视距对比感度颜色辨认立体视觉视觉现象视觉适应视觉残留炫光现象视觉特性视觉视觉机能4视角是指分辨细小的或遥远的物体及细微部分的视觉能力。将能区分两点的最小距离称为视力。视力视角是指分辨细小的或遥远的物体及细微部分的视觉能力。视力5视野即眼球向正前方注视时，所能看到的空间范围。静视野注视野动视野颜色视野人机工程设计中，一般以静视野为依据设计视觉显示器。视野视野即眼球向正前方注视时，所能看到的空间范围。视野6人机课件3人体感知与信息处理7人机课件3人体感知与信息处理8人眼与被观察物之间的距离。一般操作的视距为380～760mm，其中以560mm为佳视距人眼与被观察物之间的距离。视距9色觉亮度对比临界对比对比感度人眼对色彩的感觉有色调、亮度、色彩度(饱和度)3种性质在明视条件下，人眼最敏感的波长是555nm(黄色);在暗视条件下，人眼最敏感的波长是507nm(绿色)。颜色辨认双眼同时注视物体、双眼视线交叉于一点(注视点)时，人两眼之间的距离造成两眼看到的影像略有差异，这两点将信号转入大脑视中枢合成一个物体完整的像，便可以感觉到物体的空间方位。包括距离、深浅、凸凹、前后、高低等相对位置，形成立体视觉，又称双眼深度觉。立体视觉色觉对比感度人眼对色彩的感觉有色调、亮度、色彩度(饱和度)310人机课件3人体感知与信息处理11人机课件3人体感知与信息处理12人机课件3人体感知与信息处理13人机课件3人体感知与信息处理14人机课件3人体感知与信息处理15人机课件3人体感知与信息处理16人机课件3人体感知与信息处理17人机课件3人体感知与信息处理18暗适应(darkadaptation)明适应(lightadaptation)颜色适应(coloradaptation)距离适应视觉适应visualadaptation正后像(positiveafterimaw)负后像(negativeafterimaw)视觉暂留persistenceadaptation不舒适眩光失能眩光失明眩光眩光现象glare视觉现象暗适应(darkadaptation)视觉适应正后像(po19人机课件3人体感知与信息处理20人机课件3人体感知与信息处理21人的水平视野比垂直视野要大得多，眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体，人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多。视线的变化习惯于从左到右、从上到下和顺时针方向运动。当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限、左下限，而右下限最差。两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动，一只眼睛视物而另一只眼睛不视物。人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易辨认的顺序是红、绿、黄、白。当两种颜色相配在一起时，容易辨认的顺序是黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、

白底黑字等。识别细节的信息要靠中央视觉，周围视觉只能识别大致情况。人眼要看清物体，必须注视，即双眼同时停留在一个目标上，并且焦点也在此目标上。视觉特性人的水平视野比垂直视野要大得多，眼睛沿水平方向运动比沿垂直方22听觉声音的三要素声强与响度频率与音调频谱与音色

听觉特性与现象方位感响度感音调感音色感聚焦效应掩蔽效应听觉声音的三要素23声音的三要素声强与响度声压的强度即声强。响度也称音量，是人耳对声音强弱和大小的主观感受尺度，是客观存在在主观上的反应。响度还受频率的影响。频率与音调人耳对声音高低的感觉称为音调。音调主要与声音的基音频率有关，但不成正比，而与响度一样，也成对数关系。频谱与音色音色是听觉上区别具有同样响度和音调的两个声音的主观感觉，也称为音品。音色主要由声频谱结构决定，即由声音的基频和谐波的数目以及它们之间的相互关系来决定。声音的三要素声强与响度24听觉特性与现象方位感时间差效应声强差效应响度感对数式特性可听声低音频段20～160Hz(3倍频)；中音频段160～2500Hz(4倍频)；高音频段2500～20000Hz(3倍频)低频迟钝现象音调感指数式特性音色感记忆力、分辨力、音色感聚焦效应人耳的听觉可以从众多的声音中聚焦到某一点上。掩蔽效应人的耳朵只对最明显的声音反应敏感。听觉特性与现象方位感25嗅觉嗅觉是由化学气体刺激嗅觉感受器而引起的感觉。嗅觉的刺激物必须是气体物质。人类的基本嗅觉有4种：香、酸、糖味和腐臭人的嗅觉具有以下特性在几种不同的气味混合同时作用于嗅觉感受器时，可以产生不同情况。一种是产生新气味，一种是代替或掩蔽另一种气味，也可能产生气味中和，混合气味就完全不引起嗅觉。当嗅觉器官长时间受某种气味的刺激后，对此气味的感觉就会逐渐减弱直至完全适应而无所感受，这种现象称为嗅觉适应。嗅觉时常会伴有其他感觉的混合。嗅觉嗅觉是由化学气体刺激嗅觉感受器而引起的感觉。嗅觉的刺激物26味觉由溶解性化学物质刺激味觉感受器而引起的感觉。基本味觉有4种·即酸、甜、苦、咸。最适宜的味觉产生的温度是10～40度，30度最敏感。味觉的相互作用，包括味的对比现象——指两种或两种以上的呈味物质，适当调配，可使某种呈味物质的味觉更加突出的现象。味的相乘作用——指两种具有相同味感的物质进入口腔时，其味觉强度超过两者单独使用的味觉强度之和，又称为味的协同效应。味的消杀作用——指一种呈味物质能够减弱另外一种呈味物质味觉强度的现象，又称为味的拮抗作用。味的变调作用——指两种呈味物质相互影响而导致其味感发生改变的现象。味觉由溶解性化学物质刺激味觉感受器而引起的感觉。27肤觉触觉触压觉触摸觉——触觉运动觉——主动触觉接触觉压觉被动触觉温度觉由冷觉与热觉两种感受不同温度范围的感受器感受外界环境中的温度变化所引起的感觉。热觉冷觉痛觉与其他肤觉如触、压、冷、热等相结合。其他肤觉可因刺激的增强而发生性质变化，转化为痛觉。皮肤痛深部痛内脏痛肤觉触觉触压觉触摸觉——触觉运动觉——主动触觉接触觉压觉被动28内部感觉机体觉是有机体内部环境变化作用于内脏感觉器官而产生的内脏器官活动状态的感觉，也叫内脏感觉。饿、饱、渴、痛、恶心、便意感觉平衡觉是有机体在作直线加减速运动或旋转运动时，能保持身体平衡并知道其方位的一种感觉。晕船、晕车运动觉是反映身体运动和位置状态的感觉，也叫本体感觉。内部感觉机体觉29感觉的基本规律感受性(sensitivity)和感觉阈限(sensorythreshold)绝对感受性和绝对感觉阈限差别感受性和差别感受阈限差别感觉阈限（△I）与原刺激量即最初的标准刺激强度(I)的比值是一个常数K△I/I=KK值越小表示该种感觉对差别越敏感感觉的基本规律感受性(sensitivity)和感觉阈限(s30感觉的基本规律感觉的适应(sensoryadaptation)就是在刺激强度不变的情况下，感觉器官持续一段刺激后，感觉会渐渐减小甚至消失的现象。感觉的相互作用(sensoryinteraction)1)不同感觉器官感觉之间的相互作用2)同一感觉器官感觉的相互作用人的感受性在实践中不断发展运动员等感觉的基本规律感觉的适应(sensoryadaptatio31知觉与知觉特性物体知觉空间知觉时间知觉运动知觉错觉视错觉形重错觉时间错觉方位错觉知觉的基本规律选择性整体性理解性恒常性知觉与知觉特性物体知觉32知觉是人脑对直接作用与感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。感觉与知觉的区别在于，感觉反应客观事物的个别属性，知觉反应客观事物的整体。知觉感觉看到颜色听到声音闻到气味看到一个苹果听到一首乐曲闻到一种花香知觉知觉感觉看到颜色听到声音闻到气味看到一个苹果听到一首乐曲33物体知觉空间知觉是物体的空间特性在人脑中的反映，它是由视觉、触摸觉、动觉等多种感觉系统协同活动的结果。(l)形状知觉指对物体形状特征的反映，靠视觉、触摸觉和动觉来判断物体的形状。(2)大小知觉判断物体的大小，主要靠视觉，并得到触摸觉和动觉的支持。(3)深度知觉包括判断观察者到物体的绝对距离，即距离知觉；又包括判断一个物体不同部分之间的相对距离，即立体知觉。深度知觉也依赖于视觉、触摸觉和动觉来加以判断。(4)方位知觉指对空间方向、位置等属性的反映。依靠视、听、触、动、平衡觉等协同活动，来判别物体所处的方位。物体知觉空间知觉34物体知觉时间知觉是对客观现象的延续性和顺序性的反映。运动知觉这是人脑对物体空间移动和移动速度的知觉，运动知觉跟空间知觉及时间知觉有不可分割的关系。物体知觉时间知觉35错觉错觉是在客观事物刺激作用下产生的对刺激的主观歪曲的知觉。视错觉形重错觉时间错觉方位错觉局部放大错觉错觉是在客观事物刺激作用下产生的对刺激的主观歪曲的知觉。36冯特错觉黑林错觉冯特错觉黑林错觉37波根多夫错觉波根多夫错觉38艾宾浩斯错觉艾宾浩斯错觉39大小恒常错大小恒常错40人机课件3人体感知与信息处理41人机课件3人体感知与信息处理42人机课件3人体感知与信息处理43人机课件3人体感知与信息处理44人机课件3人体感知与信息处理45人机课件3人体感知与信息处理46人机课件3人体感知与信息处理47人机课件3人体感知与信息处理48人机课件3人体感知与信息处理49人机课件3人体感知与信息处理50人机课件3人体感知与信息处理51人机课件3人体感知与信息处理52人机课件3人体感知与信息处理53人机课件3人体感知与信息处理54两可图形与五子十童图两可图形与五子十童图55不可能图形与标志设计不可能图形与标志设计56大小错觉与器皿设计大小错觉与器皿设计57知觉的基本规律知觉的选择性(selectivityofperception)人能迅速地从背景中选择出知觉对象。影响视知觉的选择性的因素(1)对象和背景的差别越大，对象就越容易从背景中区分出来。(2)在固定不变的背景上，运动的物体容易被知觉为对象。(3)知觉的选择性也明显受到知觉者的需要、兴趣、爱好、知识经验的影响。知觉的基本规律知觉的选择性(selectivityofp58知觉的基本规律知觉的整体性(wholenessofperception)当客观事物的个别属性作用于人的感官时，人能够根据知识经验把它知觉为一个整体，这就是知觉的整体性。影响视知觉的整体性的因素接近性(proximity)：凡距离相近的物体容易被知觉组织在一起；（a）相似性(simlilarity)：凡形状或颜色相近的物体容易被组织在一起；(b)连续性(continuity)：凡能够组成一个连续体的刺激容易被看成一个整体；(c)封闭性(closure)：人倾向于将缺损的轮廓加以补充，使知觉成为一个完整的封闭图形；(d)良好图形(goodness)：具有简明性、对称性的客体更容易被知觉。(e)知觉的基本规律知觉的整体性(wholenessofper59人机课件3人体感知与信息处理60人机课件3人体感知与信息处理61人机课件3人体感知与信息处理62人机课件3人体感知与信息处理63知觉的基本规律知觉的理解性(understandingofperception)指的是人在知觉某一客观对象时，总是利用已有的知识经验去认识它。人往往一时很难理解这个图形的内容，但如果得知这是英文FLY，知觉它的内容就容易了知觉的基本规律知觉的理解性(understandingof64知觉的基本规律知觉的恒常性(constancyofperception)当知觉的条件在一定范围内变化时，知觉的映象仍然相对地保持不变(无论是形状、大小、颜色还是亮度)，这就是知觉的恒常性。知觉的基本规律知觉的恒常性(constancyofper65人机课件3人体感知与信息处理66信息处理机能用信息的观点解释人的认知过程，人则可以被看作是一个信息加工系统；而人在人一机系统的特定操作活动中的作用，在一定意义上，又可以被看作是一种信息传递和加工。信息处理机能用信息的观点解释人的认知过程，人则可以被看作是一67信息处理机能感觉存储知觉编码记忆与决策反应执行反馈注意资源信息处理机能感觉存储68信息处理能力人的信息处理能力主要受到信息通道大小、觉醒水平高低、动机明暗、练习与否、疲劳程度等因素的影响。信息通道觉醒动机练习疲劳信息处理能力人的信息处理能力主要受到信息通道大小、觉醒水平高69本章思考题感觉和知觉的关系?知觉特性有哪些?思考生活中常见的错觉现象，并举例说明。本章思考题感觉和知觉的关系?70第三章人体感知与信息处理第三章人体感知与信息处理711感觉与感觉特性2知觉与知觉特性人体感知与信息处理3信息处理机能与能力1感觉与感觉特性2知觉与知觉特性人体感知与信息处理3信息处理72感觉与感觉特性视觉听觉嗅觉味觉肤觉内部感觉感觉的基本规律感觉与感觉特性视觉73视觉视觉机能视角视力视野视距对比感度颜色辨认立体视觉视觉现象视觉适应视觉残留炫光现象视觉特性视觉视觉机能74视角是指分辨细小的或遥远的物体及细微部分的视觉能力。将能区分两点的最小距离称为视力。视力视角是指分辨细小的或遥远的物体及细微部分的视觉能力。视力75视野即眼球向正前方注视时，所能看到的空间范围。静视野注视野动视野颜色视野人机工程设计中，一般以静视野为依据设计视觉显示器。视野视野即眼球向正前方注视时，所能看到的空间范围。视野76人机课件3人体感知与信息处理77人机课件3人体感知与信息处理78人眼与被观察物之间的距离。一般操作的视距为380～760mm，其中以560mm为佳视距人眼与被观察物之间的距离。视距79色觉亮度对比临界对比对比感度人眼对色彩的感觉有色调、亮度、色彩度(饱和度)3种性质在明视条件下，人眼最敏感的波长是555nm(黄色);在暗视条件下，人眼最敏感的波长是507nm(绿色)。颜色辨认双眼同时注视物体、双眼视线交叉于一点(注视点)时，人两眼之间的距离造成两眼看到的影像略有差异，这两点将信号转入大脑视中枢合成一个物体完整的像，便可以感觉到物体的空间方位。包括距离、深浅、凸凹、前后、高低等相对位置，形成立体视觉，又称双眼深度觉。立体视觉色觉对比感度人眼对色彩的感觉有色调、亮度、色彩度(饱和度)380人机课件3人体感知与信息处理81人机课件3人体感知与信息处理82人机课件3人体感知与信息处理83人机课件3人体感知与信息处理84人机课件3人体感知与信息处理85人机课件3人体感知与信息处理86人机课件3人体感知与信息处理87人机课件3人体感知与信息处理88暗适应(darkadaptation)明适应(lightadaptation)颜色适应(coloradaptation)距离适应视觉适应visualadaptation正后像(positiveafterimaw)负后像(negativeafterimaw)视觉暂留persistenceadaptation不舒适眩光失能眩光失明眩光眩光现象glare视觉现象暗适应(darkadaptation)视觉适应正后像(po89人机课件3人体感知与信息处理90人机课件3人体感知与信息处理91人的水平视野比垂直视野要大得多，眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体，人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多。视线的变化习惯于从左到右、从上到下和顺时针方向运动。当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限、左下限，而右下限最差。两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动，一只眼睛视物而另一只眼睛不视物。人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易辨认的顺序是红、绿、黄、白。当两种颜色相配在一起时，容易辨认的顺序是黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、

白底黑字等。识别细节的信息要靠中央视觉，周围视觉只能识别大致情况。人眼要看清物体，必须注视，即双眼同时停留在一个目标上，并且焦点也在此目标上。视觉特性人的水平视野比垂直视野要大得多，眼睛沿水平方向运动比沿垂直方92听觉声音的三要素声强与响度频率与音调频谱与音色

听觉特性与现象方位感响度感音调感音色感聚焦效应掩蔽效应听觉声音的三要素93声音的三要素声强与响度声压的强度即声强。响度也称音量，是人耳对声音强弱和大小的主观感受尺度，是客观存在在主观上的反应。响度还受频率的影响。频率与音调人耳对声音高低的感觉称为音调。音调主要与声音的基音频率有关，但不成正比，而与响度一样，也成对数关系。频谱与音色音色是听觉上区别具有同样响度和音调的两个声音的主观感觉，也称为音品。音色主要由声频谱结构决定，即由声音的基频和谐波的数目以及它们之间的相互关系来决定。声音的三要素声强与响度94听觉特性与现象方位感时间差效应声强差效应响度感对数式特性可听声低音频段20～160Hz(3倍频)；中音频段160～2500Hz(4倍频)；高音频段2500～20000Hz(3倍频)低频迟钝现象音调感指数式特性音色感记忆力、分辨力、音色感聚焦效应人耳的听觉可以从众多的声音中聚焦到某一点上。掩蔽效应人的耳朵只对最明显的声音反应敏感。听觉特性与现象方位感95嗅觉嗅觉是由化学气体刺激嗅觉感受器而引起的感觉。嗅觉的刺激物必须是气体物质。人类的基本嗅觉有4种：香、酸、糖味和腐臭人的嗅觉具有以下特性在几种不同的气味混合同时作用于嗅觉感受器时，可以产生不同情况。一种是产生新气味，一种是代替或掩蔽另一种气味，也可能产生气味中和，混合气味就完全不引起嗅觉。当嗅觉器官长时间受某种气味的刺激后，对此气味的感觉就会逐渐减弱直至完全适应而无所感受，这种现象称为嗅觉适应。嗅觉时常会伴有其他感觉的混合。嗅觉嗅觉是由化学气体刺激嗅觉感受器而引起的感觉。嗅觉的刺激物96味觉由溶解性化学物质刺激味觉感受器而引起的感觉。基本味觉有4种·即酸、甜、苦、咸。最适宜的味觉产生的温度是10～40度，30度最敏感。味觉的相互作用，包括味的对比现象——指两种或两种以上的呈味物质，适当调配，可使某种呈味物质的味觉更加突出的现象。味的相乘作用——指两种具有相同味感的物质进入口腔时，其味觉强度超过两者单独使用的味觉强度之和，又称为味的协同效应。味的消杀作用——指一种呈味物质能够减弱另外一种呈味物质味觉强度的现象，又称为味的拮抗作用。味的变调作用——指两种呈味物质相互影响而导致其味感发生改变的现象。味觉由溶解性化学物质刺激味觉感受器而引起的感觉。97肤觉触觉触压觉触摸觉——触觉运动觉——主动触觉接触觉压觉被动触觉温度觉由冷觉与热觉两种感受不同温度范围的感受器感受外界环境中的温度变化所引起的感觉。热觉冷觉痛觉与其他肤觉如触、压、冷、热等相结合。其他肤觉可因刺激的增强而发生性质变化，转化为痛觉。皮肤痛深部痛内脏痛肤觉触觉触压觉触摸觉——触觉运动觉——主动触觉接触觉压觉被动98内部感觉机体觉是有机体内部环境变化作用于内脏感觉器官而产生的内脏器官活动状态的感觉，也叫内脏感觉。饿、饱、渴、痛、恶心、便意感觉平衡觉是有机体在作直线加减速运动或旋转运动时，能保持身体平衡并知道其方位的一种感觉。晕船、晕车运动觉是反映身体运动和位置状态的感觉，也叫本体感觉。内部感觉机体觉99感觉的基本规律感受性(sensitivity)和感觉阈限(sensorythreshold)绝对感受性和绝对感觉阈限差别感受性和差别感受阈限差别感觉阈限（△I）与原刺激量即最初的标准刺激强度(I)的比值是一个常数K△I/I=KK值越小表示该种感觉对差别越敏感感觉的基本规律感受性(sensitivity)和感觉阈限(s100感觉的基本规律感觉的适应(sensoryadaptation)就是在刺激强度不变的情况下，感觉器官持续一段刺激后，感觉会渐渐减小甚至消失的现象。感觉的相互作用(sensoryinteraction)1)不同感觉器官感觉之间的相互作用2)同一感觉器官感觉的相互作用人的感受性在实践中不断发展运动员等感觉的基本规律感觉的适应(sensoryadaptatio101知觉与知觉特性物体知觉空间知觉时间知觉运动知觉错觉视错觉形重错觉时间错觉方位错觉知觉的基本规律选择性整体性理解性恒常性知觉与知觉特性物体知觉102知觉是人脑对直接作用与感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。感觉与知觉的区别在于，感觉反应客观事物的个别属性，知觉反应客观事物的整体。知觉感觉看到颜色听到声音闻到气味看到一个苹果听到一首乐曲闻到一种花香知觉知觉感觉看到颜色听到声音闻到气味看到一个苹果听到一首乐曲103物体知觉空间知觉是物体的空间特性在人脑中的反映，它是由视觉、触摸觉、动觉等多种感觉系统协同活动的结果。(l)形状知觉指对物体形状特征的反映，靠视觉、触摸觉和动觉来判断物体的形状。(2)大小知觉判断物体的大小，主要靠视觉，并得到触摸觉和动觉的支持。(3)深度知觉包括判断观察者到物体的绝对距离，即距离知觉；又包括判断一个物体不同部分之间的相对距离，即立体知觉。深度知觉也依赖于视觉、触摸觉和动觉来加以判断。(4)方位知觉指对空间方向、位置等属性的反映。依靠视、听、触、动、平衡觉等协同活动，来判别物体所处的方位。物体知觉空间知觉104物体知觉时间知觉是对客观现象的延续性和顺序性的反映。运动知觉这是人脑对物体空间移动和移动速度的知觉，运动知觉跟空间知觉及时间知觉有不可分割的关系。物体知觉时间知觉105错觉错觉是在客观事物刺激作用下产生的对刺激的主观歪曲的知觉。视错觉形重错觉时间错觉方位错觉局部放大错觉错觉是在客观事物刺激作用下产生的对刺激的主观歪曲的知觉。106冯特错觉黑林错觉冯特错觉黑林错觉107波根多夫错觉波根多夫错觉108艾宾浩斯错觉艾宾浩斯错觉109大小恒常错大小恒常错110人机课件3人体感知与信息处理111人机课件3人体感知与信息处理112人机课件3人体感知与信息处理113人机课件3人体感知与信息处理114人机课件3人体感知与信息处理115人机课件3人体感知与信息处理116人机课件3人体感知与信息处理117人机课件3人体感知与信息处理118人机课件3人体感知与信息处理119人机课件3人体感知与信息处理120人机课件3人体感知与信息处理121人机课件3人体感知与信息处理122人机课件3人体感知与信息处理123人机课件3人体感知与信息处理124两可图形与五子十童图两可图形与五子十童图125不可能图形与标志设计不可能图形与标志设计126大小错觉与器皿设计大小错觉与器皿设计127知觉的基本规律知觉的选择性(selectivityofperception)人能迅速地从背景中选择出知觉对象。影响视知觉的选择性的因素(1)对象和背景的差别越大，对象就越容易从背景中区分出来。(2)在固定不变的背景