视觉及知觉基本概念.ppt

第一章 视觉及知觉基本概念,一. 眼球的构造 二. 视觉功能 三. 视觉理论 四. 知觉的种类与特性 五. 错觉* 六. 色彩错视,一、眼球的构造及各部分的主要功能,眼球壁（三层） 角膜和巩膜 虹膜和脉络膜 视网膜 眼球内容物 晶体 房水 玻璃体,杆体细胞和锥体细胞的形状和分布,杆体细胞,锥体细胞,杆体细胞细长，呈棒状。主要分布在中央窝周围及视网膜的边缘； 杆体细胞是夜视器官，它们在昏暗的条件下起作用，主要感受物体的明、暗。,锥体细胞短粗，呈锥形。主要分布在网膜中央窝。中央窝是对光最敏感的区域。在网膜边缘，只有少量的锥体细胞。 锥体细胞是昼视器官，在中等和强的照明条件下起作用，主要感受物体的细节和颜色。,视网膜上像的形成,视网膜上像的形成,心理学家斯托顿做过一个实验，他用两片聚焦很短的凸透镜装在一个管子的两端，做成一个小型的室内望远镜，装在他的右眼上，使旁边不漏光，并且将左眼遮蔽起来。 通过右眼上的望远镜来观察物体，因为望远镜所成的像是倒立的，所以在视网膜上形成的像于物体相同，是正立的。但是大脑的感觉则与平常相反，一切物体看起来都是倒立的。虽然他对这种混乱现象很不习惯，但是他还是耐心坚持锻炼下去，三天后，混乱的现象消除了一些，到了第八天，混乱的现象完全消失，视觉与触觉动作非常协调，行动自如。,心理回倒实验,二、视觉功能,1. 视角、视力与视场,视角（）：物体在眼睛中形成的张角,当较小时：,视角随距离的变化示意图,视力（视敏度）：表示视觉辨认物体细节和空间轮廓的能力。,道尔顿发现色盲现象。 1875年，在瑞典拉格伦曾发生过一起惨重的火车相撞事故因为司机是位色盲患者，看错了信号。,2.色觉异常,色盲机理,人眼之所以能够辨别颜色是依赖位于人眼的视网膜上有三种感光细胞锥细胞， 它们各自对三种波长的光最为敏感，分别是红光、绿光和蓝光。,当控制其中某类细胞的基因出现异常，使该锥细胞失去正常地感光刺激的功能时，人眼便无法正确辨别部分颜色了。,红色盲(Protanopia)、绿色盲(Deuteranopia) 蓝黄色盲(Tritanopia) 、锥体细胞单色型色觉 (Cone monochromatism) 杆体细胞色型色觉(Rod monochromatism) 红色弱(Protanomaly)、绿色弱(Duteranomaly) 、蓝黄色弱(Tritanomaly) 全色盲,色盲的类型,色弱是指分辨颜色的能力差 最常见的是红色弱和绿色弱。有红色弱的人，对红色光线不够敏感。有绿色弱的人，对绿色光线不够敏感。这两种色弱，对红色和绿色的分辨能力都比较差。 色弱的程度，有轻有重。重度的红、绿色弱，和红、绿色盲差不多，分辨红、绿色，有很大困难。轻度的红、绿色弱，能分辨红、绿两色，但略有困难。,色弱,色盲人口比例 色盲形态 男% 女% 红色盲 1.0 0.02 绿色盲 1.1 0.01 蓝黄色盲 0.002 0.001 锥体细胞单色型色觉 罕见 罕见 杆体细胞单色型色觉 0.003 0.002 红色弱 1.0 0.02 绿色弱 4.9 0.38 蓝黄色弱 未知 未知,我国男色盲率：4.710.074% 我国女色盲率：0.670.036% 我国色盲基因携带者的频率 ：8.98%,色觉检测,三、颜色视觉理论,三色学说 四色学说（对立学说） 阶段学说,三色学说,1801年 英国 T.Yang 认为人只有感红、感绿、感蓝三种基本视神经 1811年左右 德国 赫姆霍尔兹 三种感色细胞,赫姆霍尔兹,视网膜有： 敏红细胞 敏绿细胞 敏蓝细胞,敏蓝细胞,敏绿细胞,敏红细胞,优点： 能充分说明混色现象，及混合色是3种感色细胞按比例兴奋的结果； 在颜色测量和数值计算时，与试验理论符合； 现代的彩色印刷、摄影、照相分色、彩色电视都是建立在该基础上的。,BUT: 不能解释色盲现象,英国马克斯威尔(James C. Maxwell)于1861年利用三原色光的混合法，制作出第一张彩色照片。,四色学说（对立学说）,1878年 赫林 颜色混合现象 心理原色：红、绿、黄、蓝。 颜色偏向现象 三对对立感受器：红绿、黄蓝、黑白,特点： 很好地解释颜色视觉的一些生理和心理现象，如红绿色盲、黄蓝色盲 没有办法解释三原色能产生一切颜色的现象。,阶段学说,三色刺激四色感受,第一阶段,第二阶段,第三阶段,四、知觉的种类与特性,根据知觉时起主导作用的感官的特性，可以把知觉分成：视知觉、听知觉、触知觉、嗅知觉、味知觉等等。 根据人脑所反映的事物特性可以把知觉分成：空间知觉、时间知觉和运动知觉。 空间知觉反映物体的大小、形状、方位和距离。 时间知觉反映事物的延续性和顺序性。 运动知觉反映物体在空间的位移等。 知觉还有一种特殊形态叫错觉。,1、知觉的对象与背景,人在知觉客观世界时，总是有选择地把少数事物当成知觉的对象，而把其它事物当成知觉的背景，以便更清晰地感知一定的事物与对象。 例如，在课堂上，教师的声音为知觉的对象，而环境中的其它声音成为背景。,知觉的对象与背景可以相互转化，还可以互相依赖。,一张女人脸 还是一个吹萨克斯的男人？,花瓶/人脸图形是一个主体/背景可互换的 两可图形。 在这种图形里，线条有两种外形。 轮廓的外形取决于线条被认为图画的哪一方面背景还是前景。视觉系统依据物体的轮廓来对其进行编码的。同时，视觉系统必须能够将物体从它的背景中区分出来。在大多数的情况下，这是非常容易的。但是在某些时候，当有伪装存在时，事情就变得困难了。,观察者的知觉状态和个人偏好也会有所影响。对轮廓或是外形的偏好会导致对某一方面的加强。对于同一图形，一些人偏向于看做花瓶，一些人则更容易将其看成是脸庞。 两可图形表明了视觉并不是仅仅由视网膜上的图象决定的。大脑参与了这一过程。它对视觉信息的组织是非常关键的一环。,近看，远看，仔细看， 你发现了什么？,2、知觉中整体与部分的关系,在知觉活动中，整体与部分的关系是辩证的、互相依存的。 人的知觉系统具有把个别属性、个别部分综合成整体的能力。,知觉整体性的作用：,知觉的整体性提高了人们知觉事物的能力。例如，用速示器快速呈现一个熟悉的汉字或组成这个汉字的个别笔划，那么辨认整体汉字的时间几乎和辨认个别笔划的时间相同。 由于知觉的整体性，人们有时会忽略部分或细节的特征。这就是由于整体知觉抑制了个别成分的知觉。 社会知觉过程中，人们往往依赖于刻板印象来认识知觉对象。,3、知觉的理解性:,人的知觉与记忆、思维等高级认识过程有着密切的联系。 人在知觉过程中，不是被动地把知觉对象的特点登记下来，而是以过去的知识经验为依据，力求对知觉对象做出某种解释，使它具有一定的意义。 知觉的这一特性可以用某些隐匿图形来说明。,4、知觉的恒常性,知觉的客观条件在一定范围内改变时，我们的知觉映象在相当程度上却保持着它的稳定性。它是人们知觉客观事物的一个重要特性。 恒常性的种类 (1)形状恒常性 (2)大小恒常性 (3)明度(或视亮度)恒常性 (4)颜色恒常性,五. 错觉,视觉过程对我们来说习以为常，我们毫不费劲的用眼睛观察世界。但是，对图像，色彩和运动的观察是一个非常复杂的过程。错觉图片利用物理、生理和心理因素影响这个过程，使我们产生错觉。 比如，太阳在天边和天顶时，谁大谁小？,研究错觉具有重要的理论意义： 研究错觉的成因有助于揭示人们正常知觉客观世界的规律。 研究错觉还有实践的意义: 从消极方面讲，它有助于消除错觉对人类实践活动的不利影响。从积极方面讲，人们可以利用某些错觉为人类服务。,利用错觉来探索心理对模糊人物的解释。下面这个经典的图案是1930年由波林发明的，人们可以按自己的意愿随便看这幅图，它可以是一个老巫婆朝观察者这里稍为侧了一点身，也可以是脸稍稍转开了的一位少妇。,左右脑的区别,一个方块分成几块，重新组合，面积变多了。 怎么回事？,你看见的漩涡 其实是一个个同心圆。,放射线会歪曲人对线条和形状的感知。 此图是黑林幻觉的一个变体。,由静止图形构成的 动态图片,这个新发现的错觉叫做Grid火花错觉。它与Hermann栅格错觉相似，但错觉效果更强。 Hermann栅格是由侧抑制引起的，但Grid火花错觉要复杂得多。在这种错觉中，眼球的运动是非常重要的。在视觉研究领域有相关的文章，但它本质的原因仍没有被充分了解。,看清楚，下面的直线会相交吗？,图11,黑线完全是笔直而平行的，放射线会歪曲人对线条和形状的感知。 这种经典幻觉由19世纪德国心理学家艾沃德黑林首先发现。 此图属于“黑林错觉”。这种错觉的具体原理尚在研究中。,图13,此图属于“视觉后像”。,图14,绿色幻影 盯住中间的十字, 看到绿色在旋转吗？ 其实它并不存在。 此图属于“视觉后像”。,图中有十二个人还是十三个？ 数清楚了吗？,你看到的是缺了一个角的方块，还是一个小方块在大的方块里面？ 此图属于深度错觉。,此图属于“大小恒常错觉”。,通常一个东西离你越远，它就显得越小，换句话说，它的视角变小了。在这幅图里，后面的图形与前面的有着相同的尺寸（和相同的视角。由于两个图形的视角相同而距离不同，因此，你的视觉系统就会认为后面的那个一定比前面的大。,色彩错觉,错觉的分类,1. 透视错觉,2. 轮廓错觉,3. 扭曲错觉,4. 视觉疲劳,5. 其它错觉,错觉理论,1、眼动理论 这种理论认为，我们在知觉几何图形时，眼睛总在沿着图形的轮廓或线条作有规律的扫描运动。当人们扫视图形的某些特定部分时，由于周围轮廓的影响，改变了眼动的方向和范围，造成取样的误差，因而产生各种知觉的错误。根椐这种理论，垂直一水平错觉是由于眼睛作上下运动比作水平运动困难一些，人们看垂直线比看水平线费力，因而垂直线看起来长一些。,2、神经抑制作用理论,当两个轮廓彼此接近时，网膜内的侧抑制过程改变了由轮廓所刺激的细胞的活动，因而使神经兴奋分布的中心发生变化。结果，人们看到的轮廓发生了相对的位移，引起几何形状和方向的各种错觉。,3、深度加工和常性误用理论,这种理论认为，错觉具有认知方面的根源。人们在知觉三维空间物体的大小时，总把距离估计在内，这是保持物体大小恒常性的重要条件。当人们把知觉三维世界的这一特点，自觉、不自觉地应用于知觉平面物体时，就会引起错觉现象。从这个意义上说，错觉是知觉恒常性的一种例外，是人们误用了知觉恒常性的结果。如大小恒常错觉。,由于受另一色的影响而产生与单一观察时不同的色觉现象。 1. 同时对比错视 一色受同时存在于视野中的另一色的影响所引起的色的三属性的变化在两个色上同时显示出来。 产生条件：色的并存和对比 基本原理：补色现象,六. 色彩的错视 6.1 色彩的对比错视,2. 连续对比错视 对某色（初见色）注视片刻，迅速把视线转移至另一色（次见色），则感到该色变得略带先见某色的补色色味。,6.2 色彩的大小错视 黑白的大小错视,6.2 色彩的大小错视 明暗的大小错视,6.2 色彩的大小错视 明暗的大小错视,6.2 色彩的大小错视 明暗的大小错视,6.2 色彩的大小错视 明暗的大小错视,6.2 色彩的大小错视 明暗的大小错视,明（浅）色感觉轻，暗（深）色感觉重；,6.3 色彩的轻重错视,明度相同，彩度高感觉轻，彩度低感觉重；,6.3 色彩的轻重错视,彩度高暖色感觉重，彩度低冷色感觉轻,6.3 色彩的轻重错视,明度高暖色感觉近，明度低冷色感觉远；,6.4 色彩的远近错视,人们对某一类人或事物产生的比较固定、概括而笼统的看法，是我们在认识他人时经常出现的一种相当普遍的现象。,刻板印象,比如说到商人，就和“唯利是图”联系起来，说到军人，就认为威武、刚强、守纪律；,认为青年人单纯幼稚、容易冲动，老年人经验丰富、保守、稳重；,说到上海人，就认为比较灵活、善于应酬，就到北方人，就认为比较粗犷直爽。中国人是礼貌勤劳，美国人是开拓务实，德国人是智慧严谨；,看到胖人，就认为性格比较乐观开朗，看到瘦子，就认为比较小心眼认死理。,外貌的刻板印象,不同地域的人的刻板印象,年龄上的刻板印象,职业上的刻板印象,地域的刻板印象,地域,北京,上海,广东,山东,四川,上海：上海人是好公民，坏邻居。其敬业态度无人可及，公共意识也比较强，总是衣冠整洁，修饰得体。但上海人的地域认同感很强，骨子里十分自傲，内心轻视外地人（外国人除外），尤为排斥苏北人。外地人在上海被一概视为乡下人，故难以融入上海人的圈子。 在私人交往中，上海人总是与人保持着一点距离，善于权衡利弊，为小事斤斤计较，也正因为如此，上海出了不少银行家和商人，却难出一个诗人。上海男人在媒体中往往有小男人的坏名声。,四川：群山环抱的四川盆地，尤其是成都平原，物产丰饶，有天府之国的美誉。四川多神仙类的人物，精明能干而散漫悠闲，能享受吃喝玩乐，也喜欢谈玄探幽。但川人偏居一隅，见识不免狭窄，有夜郎自大的遗风，虽藏龙卧虎，但若不走出荧门，也只能成为一些歪才怪才。,广东：广州人从蛇到鼠，从猴到虫，几乎什么都敢吃。这种野性，使广东人与在正统文化束缚下失去创造力的中原诸省人相比，更显得敢作敢为，血性充沛。 内地人讲“关系”，最重要的是会打通各种关节；广东人讲“本事”，关键在个人能否抓得住机会施展才能。广东人不喜欢管别人的闲事，人与人之间关系比较冷漠，但也因为如此，也才很少像内地人那样在人际纷争中浪费时间。,山东：山东古为齐鲁之地。为人忠厚直爽，外粗内秀，讲义气，重教育；但也爱赶时髦，喜欢在全国制造声势和影响，讲究人际关系，会走上层路线。“山东出响马”，山东人既有豪放之名，也就愿意炫耀豪放，表现出来的却往往是粗鲁，例如，说起话来大声武气，嗓门粗放，喜欢酗酒比酒量，然后动粗。山东人乡土意识特重， “谁不说俺家乡好” 。,一，山东人的老乡观念特别强。山东有句话叫：老乡见老乡，两眼泪汪汪。两个本来萍水相逢的人，只要一说是老乡，就会顿时去掉戒心，无话不谈。 二，每到年底，在外的山东人都会想办法赶回老家，就好象不回家过年，是一件天大的遗憾。这一点，胶东半岛的人尤甚； 三，山东话分济南话和胶东话2大分支。山东17个地市，每个地市都有自己的方言，由2大分支衍生。而且，每个地市的每个县，甚至每个县的不同乡镇，方言都有明显的区别。山东话很土。大多数山东人很难改掉自己的方言，这种对方言的迷恋，反应出山东人浓厚的乡土情结。 山东人的另外一个明显的特点是忠诚度比较高。翻看历史可以发现，古来的帝王中没有一个是山东人。学成文武艺，卖与帝王家，是一代又一代山东人不变的追求。 山东人还有一个特点是重名轻利。在这点上，大概跟上海人正好形成鲜明对照。对山东人来说，利益当然是不可忽视的，但面子问题才是最重要的。如果面子与利益形成冲突，我相信，大多数山东人会忍痛舍利而求面子。在这里需要解释一下的是，这里所说的面子，并不是通常所说的那种虚荣摆阔之类的东西，而是一种以精神上的或者说是人格方面东西为主的混合物。比如，你帮别人做了事，别人给你一定的酬谢，按理说是天经地义的。但是，绝大多数山东人会因为担心落个贪利的臭名，而百般拒绝。再比如，朋友之间小聚，不论什么原因，山东人到最后往往会争着埋单。不是山东人不爱财，而是山东人爱面子胜过了一切。尽管吃亏以后也会痛骂，但下次还会照旧。这大概就是儒家文化熏染的结果吧。,刻板印象的形成，主要是由于我们在人际交往过程中，没有时间和精力去和某个群体中的每一成员都进行深入的交往，而只能与其中的一部分成员交往，因此，我们只能“由部分推知全部”，由我们所接触到的部分，去推知这个群体的“全体”。 俗话说：“一方水土养一方人”，“物以类聚，人以群分”，居住在同一个地区、从事同一种职业、属于同一个种族的人，总会有一些共同的特征，因此，刻板印象一般说来还是有一定道理的。 但是，“人心不同，各如其面