《感的物理基础》课件VIP

感的物理基础感知是人类与世界交互的关键桥梁。从外部世界接收信息，转化为大脑可以理解的信号，最终形成主观感受，是感知的核心过程。感官系统，如视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉，作为信息收集的“窗口”，将物理世界的信息转化为神经信号，传递给大脑进行处理。课程介绍课程名称《感的物理基础》课程目标学习感受的物理基础，了解人类感知系统的运作机制。课程内容涵盖视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等多种感知通道。授课方式理论讲解、案例分析、实验演示。感知和感觉感知是指人脑对外部世界信息的加工和理解过程，是主动的、有选择性的信息处理过程。感觉是指感觉器官接受外界刺激后产生的神经冲动，是感觉器官对刺激的反应，是相对被动的过程。感知和感觉的关系感知是感觉的基础，感觉是感知的起点。感知依赖于感觉，感觉是感知的前提。感知的种类视觉感知视觉感知是最重要的感知方式之一。我们通过眼睛获取视觉信息，并将这些信息转化为我们能够理解和识别的图像。听觉感知听觉感知让我们能够听到声音，包括语言、音乐和其他环境声音。声音通过耳朵传到大脑，让我们能够理解和辨别各种声音。嗅觉感知嗅觉感知让我们能够闻到气味，包括香气和臭味。鼻子中的嗅觉感受器能够感知各种气味分子，并将这些信息传递到大脑。味觉感知味觉感知让我们能够品尝食物的味道，包括甜、酸、苦、咸和鲜味。舌头上的味蕾能够感知各种味道分子，并将这些信息传递到大脑。感受阈值感受阈值是能够引起感觉的最小的刺激强度。感受阈值分为绝对阈值和差别阈值。1绝对阈值指刚刚能引起感觉的最小刺激强度。2差别阈值指能察觉出两种刺激之间差异的最小刺激强度差。感受阈值受多种因素影响，如个体差异、刺激的性质、环境条件等。感受的强度感受的强度刺激的强度正比关系刺激越强，感受越强韦伯定律能觉察出两个刺激之间差异的最小变化量，与原刺激强度的比例是一个常数感受的适应概念感受的适应是指感受器对持续刺激的敏感性降低的过程，也称为感觉适应。机制感受器对刺激的敏感性会随着时间推移而发生改变，例如在强光照射下，我们的眼睛会适应光亮，不再感到刺眼。应用适应现象广泛存在于我们的日常生活中，例如我们能适应水中冷水，适应黑暗的环境等。例子当我们戴上眼镜或隐形眼镜后，刚开始会感觉不适，但很快就会适应新的视觉感受。感受通道的选择11.感受器的特性每个感受器对特定刺激最敏感，例如眼睛对光线敏感，耳朵对声音敏感。22.刺激强度较强烈的刺激更容易引起注意，例如明亮的光线、响亮的声音更容易被察觉。33.刺激的持续时间持续时间较长的刺激更容易被察觉，例如长时间暴露在强光下会引起不适。44.刺激的改变变化的刺激更容易引起注意，例如突然出现的噪音、光线的闪烁更容易被感知。感知数据的编码感知信息被转化为神经信号，并通过神经系统传递到大脑。不同类型的感知信息，比如视觉、听觉、触觉等，使用不同的编码方式。例如，视觉信息被编码为神经元放电频率和模式，听觉信息则被编码为声音的频率和振幅。这些神经信号最终被大脑解读，形成我们对世界的认知。感知数据的编码方式决定了我们如何感知世界，以及我们能感知到的信息的种类和范围。感知通道的整合1感觉信息的整合不同感觉通道的信息相互影响2多感官融合视觉、听觉、触觉等信息整合3高级认知功能感知信息用于记忆、决策不同感觉通道的信息会相互影响，例如，看到食物的颜色和形状可以影响我们对食物的味道的感知。同时，多个感觉通道的信息会融合在一起，例如，观看电影时，我们会同时感知到视觉、听觉和音乐的信息。整合后的感知信息会用于记忆、决策等高级认知功能。感知与注意力选择性注意力资源有限，需选择性地分配到特定刺激。集中将注意力集中于特定刺激，屏蔽无关信息。持续保持注意力集中在特定刺激上，持续时间受多种因素影响。感知与记忆1感知信息存储感知信息经过大脑加工后，可以被存储在记忆中，成为记忆的一部分。2记忆影响感知记忆中的信息可以影响我们对新信息的感知，例如，已有的知识和经验会影响我们对事物的理解和判断。3记忆与感知互动记忆和感知之间存在着复杂的交互作用，记忆影响感知，感知也影响记忆。视觉感知视觉感知是我们对周围环境进行解读和理解的关键。通过眼睛接收到的光线，我们能够感知到物体的大小、形状、颜色、运动等信息，从而构建对世界的认知。视觉感知涉及许多复杂的脑部活动，包括对视觉信号的接收、编码、处理和整合。这些活动让我们能够识别物体、判断距离、感受深度、理解场景，并做出相应的行为反应。视觉感受器眼睛光线进入眼睛，在视网膜上成像，视网膜上的感光细胞将光信号转换为神经信号。视网膜视网膜包含两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞，分别负责明暗和颜色识别。神经元感光细胞将光信号转换为神经信号，通过神经元传递到大脑进行处理。视觉信号编码视觉信号编码是将视觉信息转换为神经信号的过程。这个过程发生在视网膜上的光感受器中。126M色调红、绿、蓝等颜色。120M亮度明暗程度。10M饱和度颜色的纯度。10M空间频率图像细节。这些信息通过视神经传递到大脑视觉皮层，最终形成我们感知到的视觉图像。视觉信号处理1整合将来自视网膜的信息与其他感官信息整合2识别识别物体、颜色、形状、运动3提取从视网膜信号中提取关键特征视觉信号处理是将视网膜接收到的光信号转化为有意义的图像信息的过程。这个过程涉及多个步骤，包括从视网膜信号中提取关键特征、识别物体、颜色、形状、运动，以及将来自视网膜的信息与其他感官信息整合。视觉空间感知深度感知深度感知是指我们对物体距离的感知能力，它可以通过多种线索获得，例如双眼视差、运动视差、纹理梯度等。大小恒常大小恒常是指即使物体距离我们远近不同，我们仍能保持对物体大小的感知不变。这与我们的经验和视觉系统对物体大小的估计有关。形状恒常形状恒常是指即使物体从不同角度被观察，我们仍能保持对物体形状的感知不变。这与我们对物体特征的识别和大脑对形状的重建有关。视觉形状感知几何形状大脑识别基本形状，如圆形、方形和三角形。物体形状通过识别边缘、轮廓和纹理来识别物体形状。抽象形状识别非传统形状，例如曲线、波浪和螺旋形。视觉颜色感知颜色混合人眼能够感知到各种颜色，这些颜色是由不同波长的光线混合而成的。颜色对比不同颜色的对比度会影响我们的视觉体验，比如明暗对比、冷暖对比等。颜色联想不同的颜色往往会让我们联想到不同的情感和事物，例如红色代表热情，蓝色代表平静。颜色感知颜色感知不仅受光线影响，也受个人经验、文化背景等因素影响。听觉感知听觉感知是指我们对声音的识别和理解。声音是由物体振动产生的声波，通过空气或其他介质传播到我们的耳朵。我们通过耳朵接收声波，并将声波转化为神经信号，传递到大脑进行处理。大脑对这些神经信号进行解释，从而让我们感知到声音。听觉感知不仅包括识别声音的性质，如音调、响度和音色，还包括理解声音的意义，例如语言、音乐和环境声音。听觉感受器耳蜗耳蜗是内耳的一部分，包含感受声音振动的毛细胞。这些毛细胞在受到声音刺激时会产生神经冲动，传递到大脑。听觉神经听觉神经将耳蜗中的神经冲动传递到大脑，在大脑中被解释为声音。耳廓耳廓是外耳的一部分，负责收集声音，并将声音传递到耳道。听觉信号编码听觉信号编码是指将声音信号转化为神经信号的过程，它发生在内耳的耳蜗中。耳蜗内的毛细胞对不同频率的声音敏感，并将这些声音转化为神经脉冲，并通过听觉神经传递到大脑。听觉信号编码的关键是频率编码，即通过毛细胞的不同位置来识别不同的声音频率。高频声音激活耳蜗基底膜靠近基底部的毛细胞，而低频声音激活靠近耳蜗顶部的毛细胞。听觉信号处理1频率分析大脑通过分析声音的频率成分，识别不同的音调和音色。2时间分析大脑通过分析声音的时间变化，识别不同的节奏和音长。3空间定位大脑通过分析双耳接收到的声音信号的时间差和强度差，定位声音的空间位置。听觉空间感知声音定位人类能够辨别声音来源的方向和距离，这被称为声音定位。双耳线索双耳线索是指两只耳朵接收到的声音信号之间的差异，包括时间差、强度差和相位差。头部阴影效应头部阴影效应是指头部阻挡了声音的传播，导致两只耳朵接收到的声音强度不同，从而帮助我们定位声音。嗅觉感知嗅觉是人类五种基本感官之一，能够感知气味。嗅觉感知过程涉及鼻腔中的嗅觉感受器，它们将气味分子转化为神经信号。这些信号传递到大脑中的嗅球，然后被进一步处理并解释为特定的气味。嗅觉感知在人类生活中起着重要的作用，例如识别食物，避免危险，以及体验情绪和记忆。嗅觉感知的敏感度会受到年龄、性别、遗传因素和环境因素的影响。味觉感知味觉是五种基本感觉之一，它使我们能够感知食物的味道。味觉感受器位于舌头上的味蕾中，这些味蕾可以识别甜、酸、苦、咸、鲜五种基本味觉。味觉感知在我们的生存中起着重要作用。它帮助我们选择可食用的食物，并避免有毒的食物。触觉感知皮肤感受器皮肤含有各种感受器，比如压力感受器、温度感受器等。这些感受器接收来自外部环境的刺激，将信息传递给大脑。触觉信息的编码触觉信息经过编码，传递到大脑，然后大脑对这些信息进行处理，形成我们对物体形状、纹理、温度等的感知。体感感知体感感知是指身体感觉，包括触觉、温度觉、痛觉和压力觉。体感信息由皮肤、肌肉和关节中的感受器接收，并通过神经系统传递到大脑。体感感知让我们能够感知周围环境，并进行精细的动作控制。感知与大脑11.感知信息处理大脑整合来自不同感觉器官的信息，形成完整的感知。22.大脑皮层区域不同的感知信息在大脑皮层有专门的处理区域，例如视觉皮层、听觉皮层。33.感知与认知感知是认知的基础，为理