（应用心理学专业论文）呈现方向对人脸认知影响的研究.pdf

浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 表目录 表1五种理论对人脸认知绩效的预测8 表l 一1 人脸结构信息变化与特征信息变化平均正确率1 3 表l 一2 人脸结构信息变化与特征信息变化平均反应时1 4 表l 一3 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均正确率1 6 表l 一4 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均反应时1 7 表1 5 人脸特征信息变化相同判断与不同判断平均正确率1 8 表l 一6 人脸特征信息变化相同判断与不同判断平均反应时1 9 表2 一l 房子结构信息变化与特征信息变化平均正确率2 5 表2 2 房子结构信息变化与特征信息变化平均反应时2 6 表2 3 房子结构信息变化与特征信息变化平均u 值2 7 表3 一1 人脸结构信息单维变化平均正确率3 1 表3 2 人脸结构信息单维变化平均反应时3 2 表4 一l 参照物改变对人脸结构信息变化与特征信息变化平均正确率3 1 表4 2 参照物改交时人脸结构信息变化与特征信息变化平均反应时3 8 图目录 图l研究构思9 图1 1 实验一实验材料1 2 图l 一2 人脸结构信息变化与特征信息变化平均正确率1 4 图l 一3 入脸结构信息变化与特征信息变化平均反应时1 5 图1 4 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均正确率1 6 图l 一5 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均反应时1 7 图1 6 人脸特征信息变化相同判断与不同判断平均正确率1 8 图1 7 人脸特征信息变化相同判断与不同判断平均反应时1 9 图2 1 实验二实验材料2 4 图2 2 房子结构信息变化与特征信息变化平均正确率2 5 图2 3 房子结构信息变化与特征信息变化平均反应时2 6 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 图2 4 房子结构信息变化与特征信息变化平均u 值2 7 图3 1 实验三实验材料3 0 图3 2 人脸结构信息单维变化平均正确率3 1 图3 3 人脸结构信息单维变化平均反应时3 2 图4 一l 实验四实验材料3 5 图4 2 参照物改变时人脸结构信息变化与特征信息变化平均正确率3 7 圈4 3 参照物改变时人脸结构信息变化与特征信息变化平均反应时3 8 图4 4 平均反应时与角度关系曲线向左平移4 5 度3 9 图5处于非正常位置的人脸的认知过程图4 2 浙江大学颈士论文 呈现方向对入脸认知影响的研究 呈现方向对人脸认知影响的研究 摘要 本研究通过相对辨认法检验了人脸在以0 3 6 0 度间不同角度呈现时人脸结 构信息与人脸特征信息的认知绩效，并与相同条件下一般物体的认知特点进行了 比较，同时检验了被试认知策略、参照物对以不同角度呈现的入脸认知过程的影 响，从面对人脸认知受呈现方向影响这一现象进行了探讨。研究结果表明：人 脸结构信息的认知续效随偏离零度的角度增加而下降，线性关系显著。这说明处 于菲正常位置的人脸结构信息的知觉需要经历基于心理旋转的正常化机制。人脸 特征信息的认知绩效在除1 8 0 度外的其他角度随偏离零度的角度增加而下降，线 性关系显著，1 8 0 度时认知绩效有上升的趋势。这说明特征信息的正常化机制不 是单一的心理旋转机制，我们认为是心理“旋转”与心理“翻转”的结合。通过 与一般物体的比较，我 f 发现人脸的加工过程体现出整体加工的特点。被试的认 知策略与相对辨认任务中的参照物对处于非正常位置人脸的认知加工过程有影 响。 关键词 人脸认知 呈现方向 结构信息特征信息正常化 t h ee f f e c t so fo r i e n t a t i o no nf a c ep e r c e p t i o n a b s t r a c t w eu s e dm a t c ht a s kt oi n v e s t i g a t eo r i e n t a t i o n se f f e c to nf a c ep e r c e p t i o n l i n e a r e f f e 武w a sf o u n db e t w e e nr ta n dd i s p l a ya n g l e sw h e nw cc h a n g e dc o n f i g u r a l i n f o r m a t i o n ，w h i c hi n d i c a t e d t h en o r m a l i z a t i o nm e c h a n i s mo fc o n f i g u r a l i n f o r m a t i o nw a sm e n t a lr o t a t i o n m e a n w h i l e ，t h en o r m a l i z a t i o nm e c h a n i s mo f f e a t u r ei n f o r m a t i o ns e e m e dt ob eac o m b i n a t i o no fm e n t a lr o t a t i o na n dm e n t a lf l i p f r o mt h ef i n d i n go ft h i ss t u d y w h e nc o m p a r e dt oc o g n i t i o no fh o u s ep i c t u r e s ，w e f o u n dt h a tf a c ec o g n i t i o nf e a t u r e di nh o l i s f i cp r o c e s s i n g w ea l s of o u n ds u b j e c t s c o g n i t i v es t r a t e g y a n ds t a n d a r ds t i m u l u su s e d i nm a t c ht a s kh a de f f e c t so n p e r c e p t i o no fd i s o r i e n t e df a c e s k e yw o r d s ：f a c ep e r c e p t i o n o r i e n t a t i o n c o n f i g u r a l f e a t u r en o r m a l i z a t i o n 浙记人学颤i 论殳 呈胤方向对人脸认娜蟛响的州究 前言 人脸认知研究中，呈现方向对人脸认知的影响很早就受到研究者们的关注。 y 1 9 6 9 ) 1 发现，反转对人脸认知的影响远远大于反转对其他常以单一方向呈 现的物体( 如飞机、房予) 认知的影响。这一现象被称作人脸认知的反转效应。 随后的一些研究，如“撤切尔错觉”( m a r g a r e tt h a t c h e ri l l u s i o n ，t h o m p s o n ，1 9 8 0 ) “1 也证明了这现象的存在。在众多对人脸认知的反转效应的研究中，至今为止 至少有五种不同的理论可以用柬解释人脸认知受呈现方向影响这一现象。 结构特征理论建立在对结构特征两种信息的区分之上。特征信思指脸的 元素，这些元素是整个脸中各个独立的部分，如眼睛，嘴，鼻子和耳朵。结构信 息指脸部特征之间的空间关系( b r u c e ，1 9 8 8 ) ”。研究发现与对特征信息改变的觉 察相比，反转更多地减弱了对结构信息改变的觉察。结构特征理论认为，特性信 息和结构信息分别出两种不同的机制进行加工。对结构信息的加工受到方向性的 影响，而对特征信息的加工受方向一性的影响则要小很多。人脸认知对方向敏感正 是因为人脸认知比其他物体的认知更多地基于对细微的差别的觉察，而这些细微 的差别主要是结构信息。因此，反转对人脸认知的影响比反转对其他物体认知的 影响更大。 第二种理论被称为整体加工理论。这神理论基于整体加工的假设，f a r a h , d r a i n ，t a n a k a ( 1 9 9 5 ) “】认为，人脸认知是整体性的，而对于复杂模式的整体性 的知觉是对方向敏感的。人脸的储存是整体性的，也就是说是作为一个没有分割 的整体，它的各个部分没有被单独地表征出柬。当人脸呈现方向发生偏离时，这 种整体的加工受到了影响，从而造成了反转效应( f a r a he ta l ，1 9 9 5 ；f a r a h ， w i l s o n ，t a n a k a ，d r a i n ，1 9 9 8 ；t a n a k a & t a y l o r , 1 9 9 1 ；t a n a k a f a r a h ，1 9 9 3 ”， t a n a k a s e n g c o ，1 9 9 7 ) 。这种整体加工的观点表达了人脸的编码和表征是整体 性的，而没有单独的部分的表征。因此与结构特征理论相比整体理论没有对特征 信息和结构信息进行区分。 信息和结构信息进行区分c 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 人脸认知对方向性敏感的第三种解释来源于多维空间理论。这种理论认为 ( v a l e t i n e ，1 9 8 8 ) “，人脸可以通过表示脸部各个维度的多维空间进行描述。 脸部的维度包括很多方面，既可以是人脸的特征信息，也可以是人脸的结构信 息，还可以是人脸颜色、年龄等信息。不同的人脸在这个多维的空间内用不同 的点表示。其中，典型人脸比较密集地集中在原点附近，特殊的人脸则分散在 周围。各个维度是通过知觉学习获得的。这种观点认为，知觉的错误是由于编 码的条件( 如呈现时间，刺激的质量) 造成的，同时受到邻近的脸的影响，这 些邻近的脸影响了对输入的脸的匹配。v f l e n f i n e ( 1 9 9 1 ) “”认为，把人脸反转这 一实验操作使编码条件变难了。使得在多维空间中寻找目标脸的位置的过程产生 了错误。然而，这种理论并没有给出多维空间的具体的维度，也没有对方向性如 何对脸部特定信息( 结构信息，特征信息) 产生影响得出结论。 g o l d s t e i na n dc h a n c e ( 1 9 8 0 ) “提出了对反转效应的第四种解释。他们认为， 反转的脸之所以难于识别，是因为一种脸部“图式”的建立。脸部认知的能力来 源于对人脸的大量的接触。而在人脸识别能力进步的同时人脸识别的灵活性下降 了。人脸通常是以正立的方向被识别的，随着年龄的增长，识别正向的人脸的绩 效也逐渐增长。与此同时，识别其他方向呈现的人脸的能力却随之下降了。这一 理论受到了脸部认知的发展性研究的支持。d i a m o n d a n d c a r e y ( 1 9 8 6 ) “2 1 发现， 被试对人脸的识别受到了反转的影响，但对狗的面孑l 的识别却没有受到反转的影 响。同时，狗专家( 犬类比赛的裁判和饲养者们) 在识别狗的面孔时也出现了反 转效应。困此，基于图式理论，我们可以认为对狗的面孔的大量的接触建立了一 种狗的面孔的图式，丽此图式是对方向敏感的。然而g o l d s t e i na n d c h a n c e ( 1 9 8 0 ) “。并没有叙述运用这种图式的实际的机制。 第五种理论假设处于非正常位置( 如反转) 的人脸首先要通过一种正常化机 制的加工以产生正常的识别的条件。r o c k ( 1 9 7 4 t t 3 1 , 1 9 8 8 “”) 认为在处理反转人脸 时，这种正常化机制是基于对单个特征的心理旋转，特征信息变化的察觉受呈现 方向的影响相对较小，而对结构信息变化的察觉则受呈现方向的影响较大，因为 结构信息变化时需要把脸部特征一一旋转，造成了无法应付各个特征之间的空间 堕塑型苎墅燮l 一一 呈墨奎堕塑堕坠塑墅堕盟堡壅 关系。v a l e n t i n e & b r u c e ( 1 9 8 8 ) “”指出，正常化理论与结构特征理论有着相同的 预测。他们都预测对特征信息的觉察上错误率较低而对结构信息的察觉上错误率 较高a 但是两种理论在对反应时的预测上有着不同。结构特征理论假设特征信息 和结构信息是分别由两种不同的机制来3 n - r - 的。只有结构信息的加工机制受到方 向的影响很大。因此呈现方向造成了察觉结构信息变化时错误率的增加以及反应 时的增加。而处理特征信息的机制受方向性的影响很小，特征信息变化的察觉不 会受到方向太大的影响。对于正常化理论来说，则无论是对特征信息变化的觉察 还是对结构信息变化的觉察，其反应时都会随偏离角度的增大而增加，因为两者 都受到正常化机制的限制。同时正常化理论对相同和不同的判断的预测上也存在 着区别。对于不同的刺激组，判断过程可以在发现一个不同的特征时终止，而对 于相同的刺激组，每个特征都必须经过旋转来决定他们是否经过了改变。因此作 出相同的判断的时间要比作出不同的判断的时间长。 以上理论对呈现方向对人脸认知的正确率以及反应时的影响作出了预测，我 们把它总结为下表： 表l 五种理论对人脸认知绩效的强涓 强漉 理论 正确率反应时 结构特征结构i特征 结构特征理论下降基本不变增加| 基本不变 正常化理论下降基本不变增加l增加 整体加工理论下降( 没有分别进行预测)增加( 没有分别进行预测) 多维空间理论下降( 没有分别进行预测)增加( 没有分别进行预测) 图式理论 下降( 没有分别进行预测)增加( 没有分别进行预测) 这五种理论都在一定程度上对人脸认知受呈现方向影响这一现象做出了解 释。但是我们发现，整体加工理论、多维空间理论以及图式理论都没有对人脸在 非正向呈现时的加工过程进行具体地描述，并且对这三种理论对人脸认知受方囱 影响这一现象的解释的检验的可操作性较弱。与这三种理论相比，结构特征理论 与正常化理论则具有较强的操作性。然而结构特征理论与正常化理论无论是理论 解释上还是结果预测上都存在着争议。结构特征理论认为结构信息和特征信息分 别由两种不同的机制来处理，而正常化理论则认为对处于非正常位置的人脸的加 工无论是结构信息还是特征信息都是建立在对特征的心理旋转基础之上的。两种 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 理论对特征信息加工的反应时的预测也存在着区别。结构特征理论认为特征信息 的加工机制受方向影响较小，因此反应时在不同的呈现方向上变化不大。而正常 化理论认为特征信息的加工同样要经过基于对特征的心理旋转的正常化过程，因 此必然受到方向的影响。 要解决这种争议，需要通过实验对人脸在非正常位置下的认知过程进行探 讨，以积累新的事实。我们将通过四个实验来研究人脸认知受呈现方向影响这一 现象。实验一中我们将通过相对辨认法探讨以不同角度呈现的结构信息变化和特 征信息变化的入脸的识别。由于人脸识别受呈现方向影响而其他常以单一方向呈 现的物体的认知受方向影响则相对较小，因此实验二中我们将使用与实验一完全 相同的方法来研究一般物体以不同方向呈现时的认知特点，从而与人脸的认知特 点进行比较。同时，我们注意到被试的认知策略以及相对判断任务中的参照物也 有可能对认知过程产生影响因此在实验三与实验四中我们将通过改变被试的认 知策略与参照物来研究以不同角度呈现的人脸认知的影响因素。 以下是本研究的构思图： r 11 ? !一般物体1 人脸 比； 一 ；较 图1 研究构恩 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 实验一呈现方向对人脸结构信息与特征信息认知的影响 1 1 实验目的 本实验将通过相对辨认法研究以不同角度呈现时，被试对人脸结构信息变化 和特征信息变化的认知特点。 本实验的出发点有三个。首先，由于结构信息和特征信息的区分受到以往研 究的广泛接受以及普遍使用，在本研究中我们将使用经过结构信息改动与经过特 征信息改动的两类刺激物。对于结构信息的改动，我们所采用的方法是改变各特 征之间的距离( l e d e r & b r u c e ，1 9 9 8 ) “”。对于特征信息的改动，我们所采用的 方法是对脸部特征进行替换( t a n a k a a n d f a r a h ，1 9 9 3 ) 。 其次，我们发现，以往关于呈现方向对人脸认知的影响的研究大多采用正立 的人脸与倒置的人脸进行比较( b a r t l e t t & s e a r c y , 1 9 9 3 “7 ；l e d e r b r u c e ，1 9 9 8 “”； r h o d e se ta 1 ，1 9 9 3 n 8 3 ：s c a r e y b a r t l e t t , 1 9 9 6 m 1 ：s e r g e n l , 1 9 8 4 ”) 。然而，基于 r o c k ( 1 9 7 4 r 硝, 1 9 8 8 “”) 的正常化的观点，倒置只是人脸识别中菲正常条件中的一 个特例，而0 3 6 0 度之间的其他呈现角度其实也是一种非正常条件。因此，采 用多种呈现角度，有助于对人脸认知方向性敏感这一现象的进一步的理解。因此 本研究中将采用0 ，4 5 ，9 0 ，1 3 5 ，1 8 0 ，2 2 5 ，2 7 0 ，3 1 5 这8 种不同角度呈现的 人脸作为实验刺激物。 第三，在实验任务上，我们将采用相对辨认法并记录被试的反应时。以往对 人脸认知受呈现方向影响的研究多采用再认任务，如c o l l i s h a w 和h o l e ( 2 0 0 2 ) 乜“的研究中通过去除脸部照片中的高空间频率的成分( 1 0 w - p 鹊s ) 以消除特征信息 而保留结构信息。此研究的任务是对以9 个不同角度呈现的人脸进行熟悉或不熟 悉的判断，以辨别力d7 作为实验指标。结果表明，对去除特征信息而保留结构 信息的人脸照片的认知绩效与照片里现的角度成线性关系。而f r e i ：r e , l e e 和 s y m o n s ( 2 0 0 0 ) “”的研究表明，反转效应发生是由于对脸部结构信息的认知加 工在编码阶段存在瓶颈，而不是记忆提取阶段。因此，再认任务必定不能完全反 应反转效应的加工特点，而只有在反转效应发生的首要阶段也就是编码阶段设计 任务进行研究才能更好的反应反转效应的加工特点。因此本研究采用基于认知编 码阶段的任务即相对辨认法。对于实验指标，以往研究多采用正确率作为实验指 标。在本研究中，我们则更关注于反应时，因为基于r o c k 的观点，正常化是一 个过援，而不是一种全或无的状态，因此反应时更能反应这种过程的特点。因而 浙江大学硕士论文 星现方向对人脸认知影响的研究 我们的实验将通过对刺激物难度的控制以保持一定的正确率水平来更好地对反 应对进行研究。 1 2 实验方法 1 2 1 被试 实验共1 6 名被试参加，均为浙江大学学生，男女各半。视力或校正视力正 常。均付给被试费。被试分为2 组，每组8 人，男女各半，每组被试接受一组实 验刺激。所有被试均未参加过此类实验。 1 2 2 材料 为保证实验中结毒句信息和特征信息的基准量的一致性，我们只采月一张自 然人脸的灰度照片作为原始图片。我们通过图象处理软件p h o t o s h o p 对原始照片 进行改动。对于结构信息交化的照片，我们所进行的改动是把原始照片两只眼睛 各向中间移动6 个象素，嘴巴向上移动6 个蒙素。对于此处改变的量为6 个蒙素 是根据预备实验得出的。我们通过预备实验检验了不同改变量时各个角度下被试 完成判断任务的正确率，发现6 个象素时各角度下的正确率能保持一致的水平。 对于特征信息交化的照片，我们所进行的改动是把原始照片的眼睛和嘴替换为同 样大小的不同的眼睛和嘴。我们在预备实验中使用了多组的经过替换的人脸作为 刺激以控制刺激物的难易程度，最后选择了一组，被试对于这组刺激物在各个角 度上能保持稳定的正确率水平。然后原始照片和结构信息变化与特征信息变化的 照片均被复制到不同的角度上( 0 。，4 5 。，9 0 。，1 3 5 。，1 8 0 。，2 2 5 。，2 7 0 。，3 1 5 。) 。 图l l 是这些照片的示例。 原始图片 原始图片4 5 度 堂垩查堂堡主鎏! l 一。 呈墨垄塑翌壁坠塑墅堕塑塑塞 结构信息变化 结构信息变亿1 3 5 度 特征信息变化特征信息变化2 2 5 度 圈l l 实验一实验材料 1 2 3 程序 实验在相对安静的实验室中进行。在p c 上通过实验软件s h o w & t e l l 用1 5 时c r t 彩色显示器在8 0 0 x 6 0 0 的分辨率下呈现实验刺激。被试坐在眼睛距离显 示器6 0 c m 远的地方并用头托保持距离。实验刺激每张脸的视角约为1 矿。实验 采用相对辨认法，即要求被试对同时呈现的两张照片进行一样或不一样的判断。 每次同时呈现的两张照片中，一张是正立的，另一张是呈一定角度的( 0 。，4 5 。，9 0 。， 1 3 5 c ，1 8 0 。，2 2 5 。，2 7 0 0 ，3 1 5 0 ) 。平衡左右与角度后共有6 0 种不同的配对，每种配 对随机出现8 次，整个实验共有4 8 0 次，分为4 段，每段1 2 0 次，段与段之间有 适当的休息。 塑塑苎兰堡主兰苎 曼墨查塑型垒丝坠塾丝堕塑要塞 实验前首先给被试看指导语，让被试明白整个实验过程。被试要判断每次呈 现的一对照片是否相同( 呈现时间为3 秒) 。对于结构信息变化组的被试他们判 断的线索是同时呈现的两张照片两鼹之阊的距离以及鼻子与嘴之闻韵距离是否 一致；对于特征信息变化组的被试，他们判断的线索是同时呈现的两张照片眼睛 与嘴是否相同。被试被要求在保证正确的基础上尽快做出判断，并通过小键盘上 的数字键反应，具体设置是：一半被试， “1 ”为“相同”，“2 ”为“不相同”； 另半被试“1 ”为“不相同，“2 ”为“相同”。如果判断正确，屏幕中央会出现 一个绿色的“”，如果不正确会出现一个红色的“”。在3 秒内不按键也算不 正确，按键后本对照片消失，一秒后出现另一对。当被试理解指导语的意思后既 开始正式实验，被试按要求完成实验任务，实验程序自动保存每次反应对应的 反应时、正误及图片编号等数据。完成4 8 0 次后实验程序自动结束。 1 3 数据分析 所有数据处理均使用s p s s 6 0 完成。我们把每个条件下处于平均反应时2 个 标准差以外的数据作为极端数据删除，人脸结构信息组中，极端数据占3 6 ， 人脸特征信息组中，极端数据占3 9 。 1 3 1 正确率 表l 1 人险绪稳信息变化与特征信息变化平均正确搴 角整入黢结构人艘特征 ( 凄)正确率标准差标准谡正确辜标准差标准误 09 3 7 20 4 7 2 50 1 6 7 19 6 1 90 5 8 8 70 2 0 8 1 4 59 4 1 70 5 2 2 60 1 8 4 89 0 1 61 1 9 0 30 4 2 0 8 9 08 8 9 1。0 8 t 7 6、0 2 8 9 08 6 5 31 4 0 2 00 4 9 5 7 1 3 58 6 2 00 8 3 6 2 0 2 9 5 6 8 9 8 011 6 5 60 4 】2j 1 8 09 0 7 40 6 0 1 00 2 1 2 58 8 1 51 4 9 4 10 5 2 8 3 2 2 5，8 9 1 61 2 7 5 5 0 4 5 1 0。8 8 3 21 5 3 9 50 5 4 4 3 2 7 08 7 0 51 3 8 5 30 4 8 9 88 7 5 81 1 8 6 9 0 4 1 9 6 3 159 3 0 70 5 2 3 50 1 8 5 18 9 1 71 1 4 5 0 0 4 0 4 8 3 6 01 9 ，7 2d 蜩2 50 1 6 7 t1 9 6 t 9，0 5 8 3 了0 2 0 8 1 总和 9 0 3 8 0 8 6 8 6 ，0 1 0 8 6 8 9 4 91 2 0 6 90 1 5 0 9 苎堕垡兰燮! l 一一呈墨立塑翌墼垫垫丝塑竺要塞 r 1 0 8 圈l 一2 人脸结构信息变化与特征信息变化平均正确率 分别对两种材料进行角度对正确率的影响的单维方差分析。结果表明，结构 信息变化组，危度的主效应不显著，f 7 , 6 3 - o 9 8 6 ，p = o 4 5 1 。特征信息变化组角度 的主效应也不显著，f 7 6 3 - - 0 4 5 1 ，p - - o 8 6 6 。结果说明对于两种材料，被试在各个 角度上均能保持一定的正确率，这符合我们对正确率的控制的预期。这样，我们 就可以把反应对作为最主要的指标来进行分析了。 1 3 2 反应时 我们对所有被试各个角度下正确反应的反应时进行平均。 袭1 2 人脸结构信息变化与特征信息变化平均反应时 角度人验结构人睑特征 ( 凌) 反应时( s )标准差标准误反应时( s )标准差标准误 0 1 2 6 5 81 2 4 8 60 4 4 1 41 2 1 0 11 8 4 5 90 6 5 2 6 4 51 1 3 5 4 41 5 9 7 60 5 6 4 81 2 9 3 92 1 0 0 30 7 4 2 6 9 01 4 6 3 61 6 2 5 50 5 7 4 71 3 5 2 42 2 5 6 60 7 9 7 8 1 3 5l ，5 0 9 31 6 9 8 00 6 0 0 31 4 1 2 51 8 5 1 60 6 5 4 7 1 8 01 5 2 6 71 7 7 2 1。0 6 2 6 51 3 7 2 71 9 2 3 70 6 8 0 1 2 2 5 i4 6 3 11 9 5 6 5 0 6 9 1 71 4 3 8 51 8 1 0 80 6 4 0 2 2 7 01 4 4 7 01 6 6 2 10 5 8 7 61 3 8 8 32 1 6 8 00 7 6 6 5 3 1 51 。3 6 8 0。1 6 0 6 60 5 6 8 01 2 7 4 3。1 7 9 3 80 6 3 4 2 3 6 01 ，2 6 5 81 2 4 8 60 4 4 1 41 2 1 0 11 8 4 5 90 6 5 2 6 总和 1 4 2 4 71 7 6 9 20 2 2 1 11 3 4 2 82 0 0 0 20 2 5 0 0 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 图l 一3 人脸结构信息变化与特征信息变化平均反应时 分别对两种材料角度对反应时的影响进行单维方差分析。结果表明，人脸结 构信息组角度的主效应显著，f 7 6 3 - 2 2 6 7 ，p o 0 5 。人脸特征信息组角度的主效应 不显著，f 7 6 3 = 1 2 2 2 ，p = o 3 0 6 。进一步对结构信息组与角度的关系进行多项式检 验，由于偏离角最大为1 8 0 度，因此我们分别对o 一1 8 0 度和1 8 0 - - 3 6 0 度进行检 验。对于人脸结构信息组，在o 一1 8 0 度时，线性关系非常显著，f 1 3 尹1 4 3 3 0 ， p o 0 1 ，其他关系不显著：在1 8 0 - - 3 6 0 度时，线性关系非常显著，f t , 3 9 = l o 9 7 3 ， p o 0 1 ，其他关系不显著。在入脸特征信息变化组中值得注意的一点是除1 8 0 度外，我们可以看到反应时有随角度增加而增加的趋势，但在1 8 0 度的时候反应 时却呈下降趋势，这一点我们将在讨论中做进一步分析。 1 3 3 对相同判断和不同判断的正确率与反应时的分别分析。 由于正常化理论认为相同判断与不同判断的反应时是不同的，因此我们将分 别分析这两种判断的反应时随角度变化的关系。 1 3 3 1 结构信息变化组相同判断与不同判断的正确率 ! 堕查兰墅笙塞一 呈翌查塑翌叁垦坠塑垄堕墼要塞 表i - - 3 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均正确率 角寝 辐嚏觌甑不两翔辑 ( 凌)正确率标准差 标准误正确率标准差标准误 09 6 8 80 4 7 2 5 0 1 6 7 0。9 0 5 20 9 4 9 30 3 3 5 6 4 59 6 3 30 4 3 7 2 0 1 5 4 69 1 9 20 7 9 3 0 0 2 8 0 4 9 08 9 1 5 0 6 0 9 00 2 1 5 38 8 6 811 5 4 7 0 4 0 8 3 1 3 58 8 9 5，1 t 6 3 10 4 1 1 28 3 3 70 7 1 3 6 0 2 5 2 3 1 8 0，9 1 9 30 9 4 9 40 3 3 5 78 9 3 30 7 s 6 9 0 2 6 7 6 2 2 5，9 0 8 81 3 2 2 30 4 6 7 58 7 2 9 1 3 5 5 40 4 7 9 2 2 7 08 9 0 71 0 6 2 80 3 7 5 88 5 0 8 1 7 9 2 20 6 3 3 6 3 1 59 5 9 70 4 4 8 00 1 5 8 49 0 1 00 7 7 6 40 2 7 4 5 3 6 0。9 6 8 80 4 7 2 5，0 】6 7 09 0 5 20 9 4 9 30 3 3 5 6 总和 9 2 4 00 8 8 7 00 1 1 0 98 8 2 81 0 6 7 8 。0 1 3 3 5 圈1 4 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均正确率 分别对人脸结构信息组相同判断和不同判断进行角度对正确率影响的单维 方差分析。结果表明，相同判断下，角度的主效应不显著，f 7 。6 3 = l 。2 5 8 ，p = o 。2 8 8 。 不同判断下角度的主效应也不显著，f 7 6 3 = 0 5 5 4 ，p = 0 7 9 0 。结果说明对于结构信 息变化组，无论是相同判断还是不同判断被试在备个角度上均能保持一定的正确 率，这符合我们对正确率的控制的预期。这样，我们就可以把反应时作为最主要 的指标来进行分析了。 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 1 3 3 2 结构信息变化组相同判断与不同判断的反应时 表1 4 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均反应时 角受 相鼹翔娅不同觌颧 ( 度)反应时( s )标准差标准误反应时( s )标准差 标准误 o1 2 6 6 3 2 0 2 1 00 7 1 4 5 1 2 6 9 01 0 3 5 80 3 6 6 2 4 51 3 5 8 82 0 6 9 40 7 3 1 61 3 4 8 41 1 5 2 80 4 0 7 6 9 01 4 4 3 92 0 7 0 70 7 3 2 11 4 7 8 31 2 9 6 70 4 5 8 5 1 3 51 5 3 7 21 8 8 8 4 0 6 6 7 61 4 8 1 61 5 6 9 60 5 5 4 9 1 8 01 - 5 1 7 02 3 9 6 1o s 4 7 21 5 4 6 5，1 4 1 0 0 0 4 9 8 5 2 2 51 4 7 7 32 4 8 1 9，0 8 7 7 51 4 5 1 31 5 1 4 00 5 3 5 3 2 7 01 4 5 3 82 1 5 5 7 0 7 6 2 21 4 4 3 2，1 2 7 5 60 4 5 1 0 3 1 5i 3 5 6 82 2 3 3 30 7 8 9 61 3 7 8 4，1 0 9 0 9 0 3 8 5 7 3 6 01 2 6 6 3 2 0 2 1 00 7 1 4 51 2 6 9 01 0 3 5 80 3 6 6 2 总和 1 4 2 6 42 2 2 4 10 2 7 8 0 1 4 2 4 61 4 8 4 80 1 8 5 6 图l 一5 人脸结构信息变化相同判断与不同判断平均反应时 对人脸结构变化组在相同判断和不同判断下的平均反应时进行2 8 ( 角度) 的方差分析结果发现，角度的主效应显著，f 7 j 2 7 = 39 1 9 ，p 0 0 1 。判断类型的主 效应不显著，f l , l z 7 ；o 0 0 4 ，p = 0 9 4 9 。角度与判断类型的交互作用也不显著， f 71 2 7 = 0 1 1 9 ，p = - 0 9 9 7 。这一结果表明，结构信息变化时，被试对相同的刺激的判 断与对不同的刺激的判断的反应时没有显著差异。 塑垩查兰壁主堡苎 呈堡查堕壁查笙坠垫丝塑塑堡窒 1 3 3 3 特征信息变化组相同判断与不同判断的正确率 表1 - - 5 人脾特征信息变化相同判断与不同判断平均正确率 角度 糖两翔颛不固翔辑 ( 盎) 正确率标准差标准误正确率标准差标准误 o9 7 6 6 0 6 6 2 90 2 3 4 49 4 7 90 5 5 6 80 1 9 6 9 4 58 9 4 2 1 4 8 2 80 5 2 4 29 0 8 40 9 5 2 40 3 3 6 7 9 08 7 6 01 3 3 3 90 4 7 1 68 5 5 6 1 5 0 2 7 0 5 3 1 3 1 3 5 9 0 7 61 3 4 7 10 4 7 6 38 8 9 61 0 7 7 00 3 8 0 8 1 8 0 9 0 2 80 8 4 0 20 2 9 7 08 6 0 22 1 9 9 70 7 7 7 7 2 2 58 9 5 31 0 1 3 20 3 5 8 28 6 7 9 2 3 1 6 8 0 8 1 9 1 2 7 08 8 6 61 4 5 6 3 0 5 1 4 9 8 7 2 0 1 3 2 1 90 4 6 7 4 3 1 5。8 9 4 91 1 5 4 60 4 0 8 2。8 8 8 4 。1 1 7 5 4 0 4 1 5 6 3 6 09 7 6 6 0 6 6 2 9 0 2 3 4 4 9 4 7 90 5 5 6 80 1 9 6 9 总和 9 0 4 31 1 6 3 10 1 4 5 4 08 8 6 31 4 4 1 80 1 8 0 2 0 图1 6 人脸特征信息变化相同判断与不同判断平均正确率 分别对人脸特征信息组相同判断和不同判断进行角度与正确率的单维方差 分析。结果表明，相同判断下，角度的主效应不显著，f t 6 3 = 0 5 3 0 ，p = o 8 0 8 。不 同判断下角度的主效应也不显著，f 7 ， 。结果说明对于特征信息, 6 3 = 0 3 2 9p = o9 3 8 变化组，无论是相同判断还是不同判断被试在各个角度上均能保持一定的正确 率，这符合我们对正确率的控制的预期。这样，我们就可以把反应时作为最主要 的指标来进行分析了。 塑里奎兰堡主堡苎 呈翌查塑堕堕坠塑丝堕塑堡塞 1 3 3 4 特征信息变化组相同判断与不同判断的反应时 表1 6 人脸特征信息变化相同判断与不同判断平均反应时 角度相甬粕疑 不同觌戳 ( 寰)反应时( s )标准差 标准误反应时( s )标准羞 标准误 0 1 2 0 1 62 2 2 1 40 7 8 5 41 2 2 0 0 1 5 3 2 8 0 5 4 1 9 4 51 2 8 2 42 4 9 0 30 8 8 0 41 3 0 8 21 8 3 1 70 6 4 7 6 9 01 3 5 2 12 6 7 5 7 0 9 4 6 0l - 3 5 3 61 9 1 1 5 0 6 7 5 8 1 3 5 1 4 0 0 01 8 4 4 00 6 5 2 01 4 2 5 01 8 8 5 40 6 6 6 6 1 8 01 3 5 1 42 0 3 6 90 7 2 0 11 3 9 4 01 8 7 9 90 6 6 4 6 2 2 5 l ，4 3 6 71 9 8 3 50 7 0 1 3 i 4 3 4 5 。1 5 5 9 6 0 5 5 1 4 2 7 01 3 9 1 92 6 1 4 00 9 2 4 21 3 8 8 61 8 7 5 20 6 6 3 0 3 1 51 2 5 9 01 8 8 5 60 6 6 6 71 2 9 0 71 7 6 7 50 6 2 4 9 3 6 01 + 2 0 1 62 2 2 1 40 7 8 5 41 2 2 0 01 5 3 2 80 5 4 1 9 总和 1 3 3 4 42 2 4 3 00 2 8 0 4 31 3 5 1 81 8 2 2 80 2 2 7 8 | 图1 7 人脸特征信息变化相同判断与不同判断平均反应时 对人脸特征信息变化组在相同判断和不同判断下的平均反应时进行2 x 8 ( 角 度) 的方差分析结果发现，角度的主效应显著，f 7 ，。判断类型, t 2 7 = 2 3 2 0p o0 5 的主效应不显著，f 1 ， 。角度与判断类型的交互作用也不显著，, 1 2 7 = 02 3 9p = o6 2 6 f t 。 ，。这一结果表明，特征信息变化时，被试对相同的刺激的判断与 对, 不l z t = 同o 的0 3 刺1 激p = 的i 判断的反应时没有显著羞异。值得注意的一点是，与前面特征信 息组的总平均反应时的趋势一样，不同反应类型的反应时同样在1 8 0 度时有下降 的趋势，这一点我们将在后面的讨论中进一步探讨。 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 1 4 结果讨论 本实验中，由于我们通过预备实验控制了刺激的难度，以及在指导语中强调 在保持正确的基础上作出反应，使得实验的正确率得到了有效的控制。从而我们 可以用反应时作为我们的首要指标进行分析。采用反应时作为实验指标是与我们 的实验任务紧密联系的。由于我们所采用的是相对辨认法，这一方法是基于知觉 加工阶段的，反应时是这一加工阶段的时间特性的直接反应。 通过对结构信息变化条件下与特征信息变化条件下的呈现角度与平均反应 时的关系的分析，我们发现，对结构信息变化的察觉，随偏离角度的增大，反应 时线性增加。这说明在结构信息的加工中，1 8 0 度并不是一个特殊的角度，0 1 8 0 度是一个连续的过程。方向对结构信息的加工的影响是线性的。按照结构特 征理论的解释，结构信息在反转以后出现了加工的困难，但是并没有具体阐述这 种困难是什么。从本结果来看，这种困难是随偏离角度的增加而增大的。r o c k 的正常化的观点与本结果最为接近。但是r o c k 提出的正常化的机制是建立在对 特征的心理旋转之上的。r o c k 认为结构信息是无法进行心理旋转的。但从本实 验结果着，反应时随偏离角度增大而增加这一现象却恰好与心理旋转吻合，所以 我们推测对以非正常方向呈现的人脸结构信息的识别，其正常化过程是通过心理 旋转机制来完成的。 对于特征信息变化的觉察与角度的关系，虽然在统计上未达到显著水平，但 是我们仍然可以看出一定的趋势。从图1 3 可以看出，除1 8 0 度外，其他角度 上特征信息变化的觉察的反应时随角度的增加仍然有增加的趋势。结构特征理论 认为角度对特征信息的认知不会有太大的影响。而r o c k 的正常化的观点认为特 征信息同样也要经过心理旋转机制以达到正常化，从本实验结果看，特征信息组 的反应时与角度关系也存在着这种趋势。但是l b o 度时却出现了特殊的情况，比 起1 8 0 度附近的其他角度，1 8 0 度处的反应时有明显的下降的趋势。为此，我们 去除了1 8 0 度，分别对0 1 3 5 度和2 2 5 3 6 0 度时反应时与角度的关系进行线性 检验。结果发现，0 1 3 5 度时，反应时与角度的线性关系显著，f i ，3 1 = 4 3 3 8 ，p 0 0 5 ； 2 2 5 3 6 0 度时，反应时与角度的线性关系显著，f i , 3 1 = 6 9 9 6 ，p 0 0 5 。这说明，在 浙江大学硕士论文 呈现方向对人脸认知影响的研究 除去1 8 0 度的其他角度中，的确是心理旋转机制在起作用。那么1 8 0 度时的特殊 现象是什么原因造成的呢。k o r i a t ，n o r m a n ，k i m c h i ，1 9 9 10 3 的关于字母选择的 研究发现，当字母处于倒置的情况下( 1 8 0 度) 可能存在着一种心理翻转的机制 来进行加工。同样，我们可以推测人脸特征信息的识别在1 8 0 度时也可能是通过 翻转而不是旋转机制进行正常化的。因此对于特征信息，正常化机制不是r o c k 认为的那样由单一的心理旋转机制完成，而是心理旋转与翻转的机制的共同作 用，在1 8 0 度时可以通过翻转机制完成正常化，这时翻转机制比旋转机制更具时 间优势，而在其他角度时则是通过心理旋转机制来完成正常化的。 正常化理论预测相同与不同的判断的反应时不同，但在本实验中，通过对两 类判断的分别分析，这两类判断的结果没有显著差异。正常化理论对相同判断与 不同判断