（应用心理学专业论文）flashlag效应并非由位置信息的加工速度差异所致.pdf

浙江大学硕士学位论文 中文摘要 f l a s h l a g 效应并非由位置信息的加工速度差异所致 摘要 运动知觉是人类视知觉系统的重要功能之一，视知觉系统必须实时追踪不断 变化的物体位置，并且即时更新物体运动方向、速度等信息，才能准确知觉运动 物体及其与周围环境的关系。其中对于运动物体位置信息的加工是一个较为复杂 和重要的过程。f l a s h 1 a g 效应是目前有关运动物体位置信息加工领域的研究热点 之一该效应是指这样一种错觉：在物理上同一时刻、同一位置呈现的一个闪光 ( f l a s h ) 在知觉上落后于一个运动物体( m o v i n go b j e e o 。有关该效应的机制存在颇多 的争议，目前最具影响力的理论有后测理论( p o s t d i c t i o nm o d e l ) 和延迟差异理论 ( d i f f e r e n tl a t e n c ym o d e l ) ，其中延迟差异理论认为该效应是由视知觉系统对运动对 象和静止对象位置信息的不同加工速度所致 本研究基于经典f l a s h 1 a g y 苞式，选择以视知觉系统中加工速度不同的视觉事 件( o n s e t 和o f f s e t ) 替代经典范式中的闪光，测量上述条件下的f l a s h - l a g 错觉量，以 检验延迟差异理论。通过o n s e t 和o f f s e t 的知觉速度比较、o n s e t 和o f f s e t 条件下的 f l a s h 1 a g 效应和位置可预测性对o n s e t 和o f f s e t 条件下f l 础- l a g 效应的影响三个实 验，获得以下主要结果：( 1 ) o n s e t 的加工速度显著快于o f f s e t ；( 2 ) 在o n s e t 条件下的 f l a s h 1 a g 错觉量显著大于o f f s e t 条件上述结果与基于延迟差异理论的结果预测相 矛盾。最后，研究者结合前人研究和本研究的结果，提出了一个离散采样假设， 以解释f l a s h 1 a g 效应 关键词：f l a s h 1 a g 效应运动物体位置知觉 延迟差异离散采样 i v 浙江大学硕士学位论文英文摘要 d i f f e r e n tp r o c e s s i n gs p e e do fp o s i t i o ni n f o r m a t i o n d o e sn o tc o n t r i b u t et ot h e f l a s h l a ge f f e c t a b s t r a c t m o t i o np e r c e p t i o ni so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tf u n c t i o n so fh u m a nv i s u a l p e r c e p t i o ns y s t e m h o wt op e r c e i v eam o v i n go b j e c ta n dc o n s t a n t l yu p d a t ei t s p o s i t i o n a l i n f o r m a t i o nh a sb e e n e x t e n s i v e l ys t u d i e d i nt h ep a s td e c a d e ，a n d p a r t i c u l a r l yt h ef l a s h - l a ge f f e c t i ti sar o b u s tv i s u a li l l u s i o nw h e r e i naf l a s ha n da m o v i n go b j e c tt h a ta p p e a ri nt h es a m el o c a t i o na r ep e r c e i v e dt ob ed i s p l a c e df r o mo n e a n o t h e r d e s p i t ef r u i t f u lr e s u l t si n t h i s r e s e a r c hf i e l d ，t h e r es t i l lr e m a i nl o t so f a r g u m e n t so nt h em e c h a n i s m su n d e r l y i n gt h i si l l u s i o n e s s e n t i a l l y , t h e r ea r et w o d i f f e r e n te x p l a n a t i o n s ：o n ei st h ep o s t d i c t i o nm o d e l ，a n dt h es e c o n di st h ed i f f e r e n t l a t e n c ym o d e l t h el a t t e rs u g g e s t st h a tt h ed i f f e r e n tp r o c e s s i n gs p e e do ft h em o v i n g o b j e c ta n df l a s hc o n t r i b u t e st ot h ef l a s h - l a ge f f e c t t h ep r e s e n ts t u d yi sa i m e da te x a m i n i n gt h ed i f f e r e n tl a t e n c ym o d e l b a s e do n t h ec l a s s i c a lf l a s h - l a gp a r a d i g m ，w ea d o p t e dt w ov i s u a le v e n t s ( o n s e ta n do f f s e t , w h i c hh a v ed i f f e r e n t p r o c e s s i n gl a t e n c y ) t ot a k et h ep l a c eo ft h ef l a s h , a n d i n v e s t i g a t e dt h ef l a s h l a ge f f e c tu n d e rt h e s et w oc o n d i t i o n s t h er e s u l t sf r o mo l l rt h r e e e x p e r i m e n t si n d i c a t et h a t ，( 1 ) t h ep r o c e s s i n gs p e e di ss i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h a to f o f f s e t ；( 2 ) t h ef l a s h - l a ge f f e c tu n d e ro n s e tc o n d i t i o ni ss i g n i f i c a n t l yl a r g e rt h a nt h a to f o f f s e tc o n d i t i o n t h er e s u l t sa r ei n c o n s i s t e n tw i t l lt h ed i f f e r e n tl a t e n c ym o d e l t h u s ， w e p r o p o s e ad i s c r e t es a m p l i n gh y p o t h e s i st oe x p l a i nt h ef l a s h - l a ge f f e c t k e y w o r d ：f l a s h l a ge f f e c t , m o v i n go b j e c t , p o s i t i o np e r c e p t i o n , d i f f e r e n tl a t e n c y , d i s c r e t es a m p l i n g v 浙江大学硕士学位论文独创性声明 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得迸姿盘鲎或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 字日期：刎年否月多e l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝望盘堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：2 夕鄙年占月 乡日签字日期：一2 埒f 月e l 浙江大学硕士学位论文 致谢 致谢 二零零二年秋天，一个不经事的孩子只身来到杭州，开始慢慢大学生涯，转 眼即将硕士毕业。六年光阴的点点滴滴，此时却犹如滚滚浪潮涌向回忆的海岸， 拍打在心头。我百感交集，一时语塞。六年的人，六年的事，太多的感谢。 首先感谢我的导师沈模卫教授，先生辛勤忘我、谦虚严谨的治学态度， 一丝不苟、精益求精的科学追求，学生都深为折服。两年来先生对学生在学术研 究上的耐心指导，在为人处世上的悉心提点，以及在日常生活上的嘘寒问暖，都 将永远温暖在学生心里。先生对本文的帮助和教导也让学生深为感激。在此祝先 生身体健康，工作顺利。也祝先生带领下的实验室能够获得更多的成就。 感谢本科的班主任陈硕老师，你是我的师兄，更是我的老师。师兄横溢的才 华、谦虚的态度，我无不羡慕；师兄对我在应用研究上的指导和关心，我无不感 激。历历往事，唯有铭记于心。 感谢乔歆欣、李鹏、王祺群、杨振奕、郎学明、沈勇等各位师兄，以及余喻、 田瑛等各位师姐，我们曾经在一个团队合作、共同努力，你们曾经对我的指引和 帮助，让我受益匪浅。 感谢高在峰、娄鸣、陈雯、陈晶，为项目一起奋斗的日子如此难忘，我从中 学习、收获颇多。 感谢梁君英师姐和周吉帆，你们对本文的指点、建议，对我都是极大的帮助。 感谢梁君英、关忻、李杰、邵娜、高在峰、周吉帆、娄鸣、虞曼泓、金鸣轩、 周艳艳、董一胜、张云帆、陈雯、陈晶、陈辉、郑晓洁、卢, n 冈i j 等各位师兄弟姐 妹，实验室平时的学习和娱乐，都带给了我无尽的帮助和欢笑。 感谢同寝、同班的同学，相逢即是有缘，天涯海角，今后是朋友。 感谢我的挚友蒋文奇、郦强、郑小斌，还有沈丽君、孙灵灵、周萍、成峰、 王玛咪，你们是我生活中一笔珍贵的财富。 最后，也是最最重要的，感谢我的父母，你们的养育之恩，儿子刻骨铭心! 你们辛勤劳碌半辈子，是时候儿子来报答你们了! 路漫漫其修远兮，末了，千言万语，为自己加油! 祝自己成功! 马飞二零零八年五月于西溪生科院 i l l 浙江大学硕士学位论文 引言 1 引言 在日常生活中，人们经常需要对社会环境中各种各样的视觉信息进行加工， 并且对这些不同种类、不同维度的信息进行整合。例如汽车司机在行驶过程中必 须时刻关注路标、交通灯等交通信息外，同时还需要加工和整合周围车辆的位置 及其运动信息，以保证更自如更安全的驾驶。运动知觉是人类视知觉系统的重要 功能之一，视知觉系统必须实时追踪不断变化的物体位置，并且即时更新物体运 动方向、速度等信息，才能准确知觉运动物体及其与周围环境的关系其中对于 运动物体位置信息的加工是一个较为复杂和重要的过程 f l a s h 1 a g 效应早在上世纪4 0 年代已被研究者发现，该效应反映了人类视知 觉系统对于运动对象和静止对象相关位置信息知觉的错觉( n i j h a w a n , 1 9 9 4 ) ，近年 来在心理学界备受研究者的重视( e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 a , e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 b ，e a g l e r n a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 c ，e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 2 ， m u r a k a m i ，2 0 01b ，p u r u s h o t h a m a n , p a t e l ，b e d e l l & o g m e n , 19 9 8 ，r a o ，e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 01 ，s h e n ，z h o u , g a o ，l i a n g & s h u i ，2 0 0 7 ，w h i t n e y , 2 0 0 2 ，w h i t n e y & m u r a k a m i ，19 9 8 ，w h i t n e y , m u r a k a m i & c a v a n a g h , 19 9 9 ，w h i t n e y , w e s t w o o d & g o o d a l e ，2 0 0 3 ，e t e ) 有关该错觉效应机制的探讨，不仅对加深对运动对象知觉 机制的理解以及发展和完善相关的知觉理论具有重要的理论意义，同时也能为机 器视觉和人工智能领域的系统开发提供心理学依据。 1 1f l a s h l a g 效应 f l a s h 1 a g 现象是指这样一种错觉效应：在物理上同一时刻、同一位置呈现的 一个闪光( f l a s h ) 在知觉上落后于一个运动物体( m o v i n go b j e c t ) ( a r n o l d ，d u r a n t & j o h n s t o n , 2 0 0 3 ，e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 b ，n i j h a w a n , 19 9 4 ，w h i t n e y , 2 0 0 2 ) 在一个经典的f l a s h - l a g 实验中，一个圆环在屏幕上做圆周运动，当圆环运动 一段时间之后，与圆环同一位置突然出现一个闪光，该闪光闪现之后马上消失 研究者让被试报告所看到的圆环和圆形的相对位置关系结果表明虽然闪光和运 动物体在物理上呈现的位置完全一致，但在知觉上却要落后于运动物体( 图1 1 ) 另外有很多研究者利用不同的范式，也得到了相同的结果( b r e n n e r & s m e e t s ， 浙大学硕学位论文 2 0 0 0 ，k r e k e l b e r g l a p p e 2 0 0 0 a m t t r a k a m i ，2 0 0 1a n 自h a w a n ，1 9 9 4 ，w h i t n e y , c a v a n a g h m u r a k a m i ，2 0 0 0 a ) 。可以说f l a s h - l a g 效应是一个较为稳定、显著的错 觉效应 最近国外对f l a s h l a g 效应有较多研究，主要集中于对该效应背后机制的研究 ( a r n o l de t 甜，2 0 0 3 ，e a g l e m a n s 白n o w s h ，2 0 0 0 b ，e a g l e m a n s 司n o w s h ，2 0 0 0 c ， e a g l e m a n s 句n o w s k i ，2 0 0 2 ，k h u r a n a n i j h a w a n , 1 9 9 5 ，k r e e g i p u u a l l i k , 2 0 0 3 ， n a m b a b m d o ，2 0 0 4 ，s h e n d 甜，2 0 0 7 ，w h i m e y 吐m ，2 0 0 0 a ) ，它不但涉及到运动 知觉、注意等乡个心理学热点领域，同时对于人们的日常生活也具有较好的指导 意义。 ( a ) 图11f l a s h - l a g 效应( 对圆环做圆周运动，当运动一段时间后，在圆环同一位 置，闪现一个圊形1 闪光) ，圆形刚好填充圆环内部：巾) 被试知觉到的圊环和 圆形的相对位置，圆形明显落后于运动圆环 1 2 有关f l a s h 1 a g 效应的理论解释 关i f - f l a s h - l a g 错觉效应背后的视觉机制，不同的心理学家提出了许多不同的 理论解释在较早的理论解释中，有研究者认为n a s h 1 a g 效应的产生是由于闪光 和运动物体的视觉滞留时间不同所引起的。持该理论观点的研究者认为，闪光的 视觉滞留时间相对较长，因此运动物体的轨迹得到相对更为迅速的更新，从而产 生了错位的知觉( b u r r , 1 9 8 0 ，h o g b e n d il o l l o ，1 9 7 4 ) 但是有研究者对该解释提 浙江大学硕士学位论文 引言 出了质疑，在他们的实验中m 、，i 枷& a y m o z , 2 0 0 1 ) ，闪光呈现过后立即给予全 屏的掩蔽，这样运动物体就得不到位置的更新，按照视觉滞留时间不同的解释来 说，应该不存在f l a s h - l a g 效应，但实验结果是仍存在同样的错觉，故该解释并不 能说明问题的本质 近十五年来，国外研究者针对f l a s h - l a g 错觉效应主要提出了以下五类理论模 型： n i j h a w a n 的运动外推理论( m o t i o ne x t r a p o l a t i o nh y p o t h e s i s ) 认为，视知觉 系统为了补偿视觉信息知觉加工过程中的神经延迟，视知觉系统能够主动地对运 动物体的位置进行外推从视网膜接受视觉信息的刺激，到大脑加工视觉事件形 成早期表征，在这段内部的神经延迟期问，外界的运动物体已经沿着运动方向前 一进了一段距离如果对这段距离不进行任何补偿，知觉到运动物体的位置将落后 于物体当前的实际位置。为了正确地知觉到当前的物体位置，视知觉系统会根据 物体先前的运动轨迹进行外插推算，以此来“预测”当前的物体位置。因此，对 于一个连续运动的物体，在视知觉系统的内部表征中其位置始终被“预测”，而 闪光没有先前的运动轨迹，将不会被外推，因此知觉到闪光要落后于运动物体 ( k h u r a n a & n i j h a w a n , 19 9 5 ，n i j h a w a n ，1 9 9 4 ，n i j h a w a r t , 1 9 9 7 ) 。 与运动外推理论相反的是，后测理论( p o s t d i e f i o nm o d e l ) 则认为人类视知 觉系统是“后测”的，即，闪光消失之后的视觉信息同样能够影响到视知觉系统 对物体位置的知觉判断关于后掩蔽( b a c k w a r dm a s k i n g ) ( b a c h m a n n , 1 9 8 4 ， b a c h m a n n ，2 0 0 5 ) 以及颜色巾现象的研究( k o l e r s & v o ng r u n a u , 1 9 7 6 ) ，为视知觉系 统是“后测静的提供了一定的依据e a g l e m a n 在他所主张的该理论中提出，视 知觉系统对t o 时刻的物体位置的知觉，取决于t o t t o + a t 这个时间段内的信 息整合，整合是以插值的方式进行的，印对t o t t o + a t 该时间段内的所有运 动物体位置的加权平均t 是一个时间窗，通过实验e a g l e m a n 认为这个时间窗 长度约为a t = 8 0 m s ( e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 b ) 持该理论观点的研究者还提 出，闪光能够重置视知觉系统对运动信息的整合，并且该重置并非一个全或无的 过程，重置的程度与闪光和运动物体之间的显著程度有关p o s t d i c t i o n 理论对于 f l a s h 1 a g 效应可以这样解释：闪光的出现重置了时间窗t 的设置，使得时间窗 往后移，从而使得更多的闪光出现之后的运动物体位置信息被整合到对于运动物 浙江大学硕士学位论文 引言 体当前位置的知觉中，视知觉系统对这些位置进行加权平均，导致知觉到的运动 物体位置领先于闪光( e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 毛e a g l e m a n & s e j n o w s k i ， 2 0 0 0 b ，e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 e ，r a oe ta 1 ，2 0 0 1 ) w h i t n e y & m u r a k a m i 所主张的延迟差异( d i f f e r e n tl a t e n c ym o d e l ) 理论亦 是一个较有影响力的理论解释。该理论首先认为，知觉系统是一个即时( o n - l i n e ) 的系统，在同一时间加工完成的各个通道的信息到达“知觉终点”时，系统将这 些信息整合到同一时刻的知觉中，认为这些信息是同时发生的延迟差异理论提 出f l a s h 1 a g 效应的产生是因为视知觉系统对不同类型的刺激的加工速度的不同 所导致，由于系统对运动物体的加工速度要快于对闪光，当闪光的信息到达“知 觉终点”形成知觉的时候，运动物体已经向前运动了一段距离并且知觉系统对新 的物体位置的知觉亦已到达“知觉终点”，由于知觉系统将同时到达“知觉终点” 的信息认为是同时发生的，因此知觉到的闪光要落后于运动物体( a r n o l de ta 1 ， 2 0 0 3 ，p u r u s h o t h a m a ne ta 1 ，19 9 8 ，w h i t n e y & m u r a k a m i ，19 9 8 ，w h i t n e ye ta 1 ，19 9 9 ， w h i t n e y , m u r a k a m i & c a v a n a g h , 2 0 0 0 b ) 采样模型( s a m p l e m o d e l ) 认为，视知觉系统是对一段时间内的运动物体位 置进行采样( s a m p l i n g ) ，从而将采样的结果和闪光位置进行比较。该理论认为 闪光的不确定性对于f l a s h - l a g 效应的产生起到了一定的作用，由于视知觉系统无 法确定闪现出现的具体时刻，因此系统在只能在知觉到闪光之后才开始对运动物 体的位置进行采样，选择了一个错误的时间将运动物体的位置和闪光的位置进行 比较，从而导致运动物体位置和闪光位置在知觉上的错开( b r e n n e r & s m e e t s ， 2 0 0 0 ，b r e n n e r , v a nb e e r s ，r o t m a n & s m e e t s ，2 0 0 6 ) 。 时间平均模型( t e m p o r a la v e r a g i n g ) 认为，视知觉系统将闪光之后的一个 约5 0 0 m s 的时间窗内的运动物体的位置信号加以平均，得出运动物体的位置并 与闪光的位置进行比较而造成了错觉( k r e k e l b e r g & l a p p e ，2 0 0 0 b ，l a p p e & k r e k e l b e r g ，19 9 8 ) 上述的五个理论解释虽然都得到了相关实验结果的支持，但是不同的理论之 间存在着很大的争论。 根据n i j h a w a n 所主张的运动外推理论的解释，不难看出视知觉系统对于运 4 浙江大学硕士学位论文 引言 动物体位置的外推是基于其先前的运动轨迹，因此f l a s h - l a g 错觉只和闪光出现之 前的运动信息有关，而与闪光过后的运动信患无关但是很多实验却得到了相反 的证据。e a g l e m a n 在他的实验中，在闪光出现之后，做了三种实验处理：一种 是和经典f l a s h - l a g 效应实验一样，圆环继续沿着圆形轨迹向前运动；一种是圆环 突然停止；第三种是圆环沿着先前轨迹折回运动按照运动外推理论，由于三种 条件下在闪光之前圆环运动轨迹都是相同的，因此f l a s h 1 a g 的错觉量也应该相 等。但是实验结果却并非如此( e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 b ) 。该研究的结果- 9 之前的另外的一个研e ( w h i t n e y & m u r a k a m i ，1 9 9 8 ) 结果相符。后者在线性运动 下，同样运用类似的反转范式，也得到了运动外推理论相反的结论。其他很多研 究也得到了相似的结论：视知觉系统并没有为了补偿神经延迟而根据先前的运动 轨迹去提前预测物体的位置_ ( a r r i g h i ，a l a i s & b u r r , 2 0 0 5 ，b r e n n e r & s m c e t s ，2 0 0 0 ， m u r a k a m i ，2 0 0 1 b ，w h i t n e ye ta 1 ，2 0 0 0 a , w h i t n e ye ta 1 ，2 0 0 0 b ) 。因此运动外推理论 似乎未能够很好的解释f l a s h 1 a g 效应 目前为止关于f l a s h - l a g 效应的理论机制的解释，最具有影响力、同时也是争 论最大的是后测理论和延迟差异理论，这两个理论争论的背后，其实是关于时问 维度上信息整合方式的两种观点的争论，即f l a s h 1 a g 效应究竟是一个时问错觉还 是空间错觉? 延迟差异理论认为该效应是一个时间错觉，由于加工速度的快慢，视知觉系 统将“现在”的运动物体和“过去”的闪光相比较而产生的错觉已经有研究表 明，不同通道加工信息的速度是不同的( a m o l dc ta 1 ，2 0 0 3 ，b e d e l l ，c h u n g ，o g m e n & p a t e l ，2 0 0 3 ，c l i f f o r d ，a r n o l d & p e a r s o n , 2 0 0 3 ，v i v i a n i & a y m o z , 2 0 0 1 ，z e k i & b a r r e l s ，1 9 9 8 ) ，这些研究都为延迟差异理论提供了理论的根据。延迟差异理论在 生理学上也获得了相应的证据，一个以猫为实验对象的实验证明了运动物体的知 觉过程比静止物体快大概1 6 m s ( j a n c k e ，e r l h a g e n , s c h o n e r & d i m e ，2 0 0 4 ) 然而延迟差异理论的观点遇到了一个问题。有研究者实验中采用反转范式来 测量f l a s h 1 a g 效应，根据后测理论可以预测，当运动物体突然反向运动的时候， 物体在知觉上是无法达到实际的反转点的，其知觉轨迹应该是一个圆滑的曲线 ( 图1 2 ) e a g l e m a n 证明了运动物体的知觉轨迹在反转点是圆滑的曲线( r a oe t a 1 ，2 0 0 1 ) ，并且在其他实验中也得到了圆滑反转点的证据( w h i t n e y & m u r a k a m i ， m 太颤学位论i 1 9 9 8 ，w h i m e y 毗a l ，2 0 0 0 h ) 然而根据w h i t n e y 所主张的延迟差异理论，当运动 物体突然反转的时候，物体的运动轨迹是存在显著的反转点的，对于该实验结果， 延迟差异理论本身似乎不能给出合理的解释( r a oe t a l ，2 0 0 0 恃穆 卜；，磊五遗叫 时间 图】2e a g l e m a n 的后剥模型对于运动物体反转点的预剥横轴表示物理时同，纵 轴表示运动轨迹上的空问位置实线表示的是实际的物体运动轨迹，运动物体朝 一个方向运动一段时阃后突然反向运动虚线表示的是模型所预测的被试知觉到 的物体运动轨迹，这条曲线是实际轨迹曲线进行空间插值计算的结果，例如“知 觉拐点”处的值就是实际轨迹上拐点附近的一段时间内( 田中阴影部分表示后测 时问窗) 的位置平均的结果这种平均计算使得知觉拐点的位置并不到达实际拐 点圉中的“神经延迟”是指视知觉系统形成知觉所需要的时阿，这个时问包括 两部分：神经系统赴理视觉信号的时间，以及后利的时问窗 对于上述实验结果，w h i t n e y 等人在延迟差异理论中提出了一个时空平均过 滤器( s p a f i o - t e m p o r a l a v e r a g i n g f i l t e r ) ，认为祝知觉系统知觉到的位置是一个时 空整合的结果( w h i t n e ye ta l ，2 0 0 0 b ) ，解释了运动轨迹在知觉拐点圆滑的。在另 外一个宴验中，研究者同样运用反转范武，实验证明了虽然通过闪光标定的运动 物体知觉轨迹不经过拐点，但是被试的确能够准确知觉到拐点的实际位置( s h e n e ta l ，2 0 0 7 ) 用延迟差异理论能够较好的解释这些实验结果，说明了f l a s h - l a g 效 应更可能是一个时间错觉( s h e ne ta l 。2 0 0 7 ) 。 后测理论则认为该效应并不是时问错觉，而是空问错觉，即由于闪光重置导 致视知觉系统对运动物体实际空间位置的插值计算错误而产生的错觉e a 西e m a n 6 浙江大学硕士学位论文 引言 在他的一个实验中( e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 a ) ，让被试判断运动物体停止和闪 光是否同时，实验结果表明被试对于时间的同时性判断相当准确，从而反驳了延 迟差异理论关于加工速度快慢导致错觉的解释。 然而，由于e a g l e m a n 实验采用的是时i - 1 顺序判断范式，与f l a s h - l a g 范式存 在较大差异，前者仅需要觉察视觉事件的发生而不涉及到相对位置关系的判断， 因此难以凭这一个实验做出决定性的结论。同时在另外一个实验中，研究者在他 们的实验中得到的结果却是后测理论无法解释的w h i t n e y 在他的实验中，当运 动物体突然改变运动方向( 向左或者向右转9 0 。角) 的时候，并没有观察到圆 滑的转折, 点, , ( w h i m e ye ta 1 。2 0 0 0 a ) 综上所述，f l a s h 1 a g 效应是一个时间错觉还是空间错觉，目前存在这两种较 大的理论观点，延迟差异理论认为f l a s h 1 a g 效应是一个时间错觉，而后测理论则 认为该效应是一个空间错觉，综合上述诸多实验争议，该问题仍然没有得到很好 的解答 1 3问题提出与研究构恩 目前关于f l a s h 1 a g 效应的争论主要集中在两大理论上：延迟差异理论和后测 理论。根据延迟差异理论，该效应的产生是由于视知觉系统对于不同视觉事件的 加工速度快慢所导致，这正是该理论的核心所在。然而先前关于该理论的争论中，。 研究者们基本都是通过变换不同的范式验证不同的理论假设，并没有将研究问题 焦点转移到加工速度的差异上来。 本研究针对延迟差异理论的核心假设，在经典f l a s h 1 a g 范式下变化不同的视 觉事件，运用加工速度不同的视觉事件代替经典范式中的闪光，通过测量这些变 换条件下的f l a s h 1 a g 错觉量，来检验延迟差异理论的核心假设 本研究包括三个实验： 实验l 对选取的不同视觉事件进行比较，获得直接的数据结果来证明这些视 觉事件在视知觉系统中加工速度的快慢。 实验2 和实验3 运用这些不同的视觉事件和运动物体进行比较，测得在不同 条件下的f l a s h 1 a g 错觉量，以检验延迟差异理论 浙江大学硕士学位论文 实验研究 2 实验研究 本研究中将用到o n s e t 和o f f s e t 这两个视觉事件来比较在这两个条件下的 f l a s h - l a g 错觉效应量的大小已经有许多实验证明，o n s e t 相对于o f f s e t 存在视觉 注意加工上的优势( b m c k m o l e & h e n d e r s o n , 2 0 0 5 ，g a w r y s z e w s k i ，t h o m a z ， m a c h a d o - p i n h e i r o & s a n t a n n a , 19 9 4 ，h u m p h r e y s ，o l i v e r s & y o o n , 2 0 0 6 ) ，但是前 人的研究中并没有直接从直觉层面上证实两者之间的知觉速度快慢同时为了能 够在本研究的实验环境下测量这两个视觉事件的知觉速度快慢，因此实验1 主要 在于比较研究o n s e t 和o f f s e t 这两个视觉事件在视知觉系统中被知觉到的速度快 慢实验2 运用e a g l e m a n 的f l a s h 1 a g 范式( e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 b ) ，测量 了在o n s e t 和o f f s e t 条件下的f l a s h 1 a g 错觉效应量的大小实验3 作为一个控制 实验，排出了位置的可预测性对本实验不同条件下f l a s h 1 a g 错觉效应量大小的影 响。 2 1 实验1 ：o n s e t 和o f f s e t 的知觉速度的比较 本实验运用z e k i 的时序判断范式( b a r r e l s & z e k i ，2 0 0 6 ，m o u t o u s s i s & z e k i ， 1 9 9 7 a , m o u t o u s s i s & z e k i ，1 9 9 7 b ) ，把颜色变化这一视觉事件作为比较对象，将 o n s e t 和o f f s e t 这两个视觉事件分别同颜色变化这一视觉事件进行时间先后的判 断比较，从而比较这两个视觉事件的知觉速度的快慢 2 1 1方法 2 1 1 1被试 总共1 1 名被试参与了本实验被试均为浙江大学在校本科生或者研究生 被试的视力( 或矫正视力) 正常。 2 1 1 2实验装置 实验刺激在s a m s u n gs y n c m a s t e r9 9 7 m b 显示器( 1 9 英寸) 上呈现显示 器分辨率8 0 0 x6 0 0 像素，刷新率1 0 0 h z ，被试视距5 7 c m 实验在暗室环境中进 行 2 1 1 3实验刺激 整个实验过程中，显示器背景颜色为黑色( 背景亮度为7 7 l ) 颜色变化事 8 浙江大学硕士学位论文 实验研究 件中，颜色色块为一正方形环( 如图2 1 所示) ，正方形环外径大小为8 。视角， 内径为2 5 。视角。颜色变化中两种颜色分别为红色( 背景亮度8 3 9 5 l ) 和绿色 ( 背景亮度4 2 4 6 l ) 。o n s e t 和o f f s e t 视觉事件均为一个白色正方形( 背景亮度 5 5 4 7 l ) ，大小1 5 0 视角。 ， 2 1 1 4实验设计与程序 实验分为两个区组：o n s e t 和o f f s e t 。单次实验的流程如图2 1 所示。 在o n s e t 条件下，屏幕上先呈现一个红色( 或者绿色) 的正方形环，然后正 方形环的颜色突然变成绿色( 或者红色) 与此同时，正方形环的中间出现一个 白色方块。正方形环颜色变化事件- 9 白色方块出现的时间先后总共分为七个水 平：一1 2 0m s ，一8 0m s ，- 4 0i n s ，0m s ，4 0 m s ，8 0m s ，1 2 0 m s 0 m s 表示颜色变化 和o n s e t 事件同时发生，负值表示颜色变化先于o n s e t 事件的发生，正值则表示 颜色变化后于o n s e t 。被试的任务是判断颜色变化与o n s e t 事件在时间上的先后顺 序。 o f f s e t 条件下，屏幕上先呈现一个红色【或者绿色) 的正方形环，以及环的 中心一个白色的方块，然后正方形环的颜色突然变成绿色( 或者红色) 与此同 时，正方形环中间的白色方块突然消失正方形环颜色变化事件与白色方块消失 的时间先后亦分为七个水平，同o n s e t 条件被试的任务是判断颜色变化- 9o f f s e t 事件在时间上的先后顺序 正式实验两个区组之间采用被试内设计每个区组中，7 种时间间隔每个进 行重复测量4 0 次，共计7 4 0 次2 8 0 次反应呈现顺序完全随机。实验之前被 试进行练习，直到熟悉实验以及反应按键时开始正式实验分为四节进行，每节 包含7 0 次反应，每节结束被试休息1 2 分钟以消除疲劳效应 9 新$ 硕学位论文 实验研究 ao n i 去件下实验渣程屏幕十目一十n 色 ( 或者绿色) 的t 方形g ，髌目t 方形* 的 颇色宪# 壹咸绿色( 或者h 色) 此目时， 方形* 的十问女现一十自色方块被试判 断颤色壹化自删事件在时目上的先后顺 序 圈2 l 实验 b o f f t 豢件t 实验流屏幕中目红色( 戎 镕色) 的t 方形环自自色方块，拣目 形* 的颇色突髌变成色( 或者缸色) 自此 同时，t 方形g h 的自色方块突怖漓失 被试判断颤色壹化与o f f s e t 事件在时目上的 先目顺序 流程示意图 2 1 2结果与分析 实验结果运用概率单元回归( p m b i t a n a l y s i s ) 计算主观相等点本实验中主观 相等点表示当颜色变化和o n s e u o f f s e t 之间先后呈现的时闻间隔为多少的时候， 被试知觉到两者是同时发生的( 表现在被试反应上即5 0 概率判断为颜色变化在 o n s e w o f f s e t 之前，5 0 概率判断为颜色变化在o n s e f f o f f s e t 之后) 。 实验结果如下：在o f f s e t 条件下，被试的平均主观相等点为m = ，34 7 m s ， s d = 1 74 8 8 ；在o n s e t 条件下，被试平均主观相等点则为m = 2 09 9 m s ，s d = 1 5 4 0 7 也就是说，当颜色变化比o f f s e t 事件提前3 4 7 m s 发生的时候，被试知觉 为两者同时发生；颜色变化比o n s e t 事件则要提前2 0 9 9 m s 发生，被试才知觉为 两者同时发生。配对t 检验证明被试对o n s e t 的知觉速度要显著快于o f f s e t ( t = 27 9 ，d f = 1 l ，p = 00 1 8 ) 浙江大学硕士学位论文实验研究 2 2 实验2 ：o n s e t 和o f f s e t 条件下的f l a s h - l a g 效应 本实验采用e a g l e m a n 的f l a s h - l a g 范式( e a g l e m a n & s e j n o w s k i ，2 0 0 0 b ) ：一个 圆环做圆周运动，在圆环运动一段时间后，一个圆形的闪光在圆环的运动轨迹上 呈现，要求被试判断闪光和运动圆环的相对位置关系( 图2 2 a ) 本实验在 e a g l e m a n 的范式上做了以下处理：将该范式中的闪光( f l a s h ) 用o n s e t 和o f f s e t 替代，在f l a s h ，o n s e t 和o f f s e t 三种不同的处理下，分别测量被试的f l a s h 1 a g 错 觉量大小。 2 。2 1 方法 2 2 1 1 被试 总共6 名被试参与了本实验。被试均为浙江大学在校本科生或者研究生。被 试的视力( 或矫正视力) 正常。 2 2 1 2实验装置 实验刺激在s a m s u n gs y n c m a s t e r 9 9 7 m b 显示器( 1 9 英寸) 上呈现。显示 器分辨率8 0 0 x6 0 0 像素，刷新率1 0 0 h z ，被试视距6 0 c m 实验在暗室环境中进 行 2 2 1 3 实验刺激 整个实验过程中，显示器背景为灰色( r = 1 2 8 ，( 3 = 1 2 8 ，b = 1 2 9 ；背景亮度 1 7 0 1 l ) 运动物体为一个绿色圆环( r = 0 ，g = - 2 5 5 ，b = o ；亮度4 2 4 6 l ) ，圆环 外径为1 5 。视角，内径视角0 8 。视角圆环运动轨迹为圆形，轨迹圆心为屏幕 中心点，半径为4 6 。视角，每隔2 0 m s 变化一次圆环位置，每次步长3 6 。圆周角， 即o 2 8 。视角。圆环运动速度为每秒1 8 0 。圆周角，即1 s 运动半圈，线速度为每 秒1 8 0 视角 f l a s h ，o m e t i ；a 及o f f s e t 物体均为一个白色圆形( r _ 2 5 5 ，( 3 - - 2 5 5 ，b = 2 5 5 ；亮 度5 5 4 7 l ) ，圆形的直径与运动圆环内径相等，为o 8 。视角 实验中注