（应用心理学专业论文）变化盲视中的突现效应及其影响因素.pdf

摘要 人们通常难以觉察视觉情景或客体发生的明显变化 这种现象就是变化盲 视 不同的研究者创设了多种视觉干扰条件引发变化盲视现象 由此形成了迫选 范式 闪烁范式 眼跳范式 m u d s p l a s h 范式 电影剪辑 c u t 等多种研究范 式 同时这些研究范式也从注意和表征的不同角度揭示了变化盲视的认知加工机 制 但现有研究对注意在变化盲视中的作用仅涉及到视觉干扰破坏自下而上加工 过程 对于更深入的注意具体机制尚缺乏探索和印证 纵观前人研究 笔者认为 突现注意捕获引起了自下而上加工过程中的注意转移 这可能是变化盲视产生的 重要原因 鉴于此 本研究采用低通高斯滤波技术改变图片属性 证明了在m u d s p l a s h 范式下 变化盲视现象存在突现效应 本研究通过实验一证实了这个假设 其次 本研究探讨了在变化盲视现象中突现效应的两个影响因素 突现客体 的视觉对比度和突现客体的量 面积和数量 实验二和实验三采用低通高斯滤波技术 通过改变图片的空间频率来调节突 现客体的视觉对比度 考察了整体空间掩蔽和局部m u d s p l a s h 掩蔽是否也能够引 发变化盲视现象 并探讨了在这种新的实验范式下 变化盲视的发生是否受掩蔽 水平和掩蔽时间规律性的影响 结果证明视觉对比度和掩蔽时间共同影响变化侦 测的绩效 在实验三的基础上 实验四通过改变m u d s p l a s h 的掩蔽量来调节突现客体的 量 面积 大小 结果发现突现客体的量是影响变化侦测绩效的重要因素 实 验五在m u d s p l a s h 研究范式中恒等掩蔽面积 将其切分成不同的色块数量以解 决实验四中掩蔽量的色块数量和面积之争 进一步证明突现客体数量是突现进行 注意捕获的关键因素 此外 本研究结论还支持变化盲视记忆表征假说中的 覆盖说 并进一步 支持了注意聚光灯模型的分割理论 即注意的聚光灯可以分割为4 5 个光束 同 时追踪4 5 个客体 关键词变化盲视空间频率视觉掩蔽 注意突现 t h e a b r u p to n s e te f f e c ta n di t si n f l u e n c ef a c t o r s i nc h a n g eb l i n d n e s s a b s t r a c t p e o p l eo f t e nf a i lt od e t e c tt h ec h a n g e st oo b j e c t so rs c e n e s t h ep h e n o m e n o ni s c a l l e d c h a n g eb l i n d n e s s a c r o s ss a c c a d e s b l i n k s b l a n ks c r e e n s m o v i ec u t s m u d s p l a s h e s a n do t h e ri n t e r r u p t i o n s o b s e r v e r sf a i lt od e t e c ts u b s t a n t i a lc h a n g e st o t h ev i s u a ld e t a i l so fo b j e c t sa n ds c e n e s r e s e a r c h e r su s e dt h e s ev i s u a li n t e r r u p t i o n st o p r o d u c ec h a n g eb l i n d n e s sa n df o r m e dv a r i o u se x p e r i m e n t a lp a r a d i g m s t h e s e e x p e r i m e n t a lp a r a d i g m sr e v e a l e dt h ec o g n i t i v ep r o c e s s i n gm e c h a n i s mo fc h a n g e b l i n d n e s sf r o md i f f e r e n t a s p e c t so fa t t e n t i o na n dr e p r e s e n t a t i o n h o w e v e r t h e q u e s t i o no fw h a ti st h er o l eo fa t t e n t i o np l a y e di nc h a n g eb l i n d n e s st h e yo n l yi n v o l v e s v i s u a l i n t e r r u p t i o n sd e s t r o y i n gb o t t o m u pp r o c e s s i n gp r o c e s s a n dt h es p e c i f i c m e c h a n i s mo fa t t e n t i o ni n c h a n g eb l i n d n e s si sa l s ol a c ko fd e e pe x p l o r a t i o na n d e v i d e n c e w ea r g u e dt h a tt h ea b r u p t o n s e tp r o d u c e sa t t e n t i o n a lc a p t u r ea n dc a u s e st h e a t t e n t i o no fb o t t o m u pp r o c e s s i n gt r a n s f e r r i n gt oa b r u p t o n s e to b j e c t s a n dt h i sc o u l d b et h er e a s o no fc h a n g eb l i n d n e s s i nv i e wo ft h i s t h e s t u d ya d o p t e dl o w p a s sg a u s s i a nf i l t e r i n gt e c h n o l o g yt o c h a n g et h ea t t r i b u t e so fp h o t o sa n dp r o v e dt h a tc h a n g eb l i n d n e s sp h e n o m e n o nh a d a b r u p to n s e te f f e c t i n m u d s p l a s hp a r a d i g m t h e n t h er e s e a r c hc o n f i r m e dt h i s a s s u m p t i o n st h r o u g ht h ee x p e r i m e n to n e s e c o n d l y t h i ss t u d ye x p l o r e st w of a c t o r s t h ev i s u a lc o n t r a s ta n dt h ea m o u n to f a b r u p t o n s e to b j e c t q u a n t i t ya n ds i z eo fa b r u p to n s e to b j e c t s t h et w of a c t o r sp l a ya k e yr o l ei na b r u p to n s e te f f e c to fc h a n g eb l i n d n e s s e x p e r i m e n tt w oa n de x p e r i m e n t t h r e eu s e d l o w p a s sg a u s s i a nf i l t e r i n g t e c h n o l o g yt oc h a n g et h es p a t i a lf r e q u e n c yo fp i c t u r e st oc o n t r o lt h ev i s u a lc o n t r a s to f a b r u p to n s e to b j e c t s i no r d e rt os t u d yw h e t h e rt h ei n t e g r a lm a s k i n ga n dt h el o c a l t t m u d s p l a s hm a s k i n g c a l l t r i g g e rc h a n g eb l i n d n e s sp h e n o m e n o n a n dd i s c u s s e d w h e t h e rt h ec h a n g ed e t e c t i o np e r f o r m a n c ea r ei n f l u e n c e db ym a s k i n gl e v e la n d m a s k i n gt i m ei nt h i sp a r a d i g m r e s u l t sp r o v e dt h a tb o t hv i s u a lc o n t r a s ta n dm a s k i n g t i m ei n f l u e n c e dt h ep e r f o r m a n c eo fc h a n g ed e t e c t i o n o nt h eb a s i so fe x p e r i m e n tt h r e e e x p e r i m e n tf o u rc o n t r o l l e dt h ea m o u n to f a b r u p to n s e to b j e c t q u a n t i t ya n ds i z eo fm a s k i n gp i e c e b yc h a n g i n gt h eq u a n t i t yo f m u d s p l a s hm a s k i n gp i e c e s t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ea m o u n to fm u d s p l a s hm a s k i n g p i e c e sa f f e c t e d t h ec h a n g ed e t e c t i o np e r f o r m a n c e e x p e r i m e n tf i v ee q u a l e dt h e m a s k i n ga r e aa n dd i v i d e di ti n t o1 4 a n d9i d e n t i c a lp i e c e si nm u d s p l a s hp a r a d i g mi n o r d e rt os o l v et h ed i s p u t eo fq u a n t i t ya n ds i z eo fm a s k i n gp i e c e e x p e r i m e n tf i v e f o u n dt h a tt h eq u a n t i t yo fm a s k i n gp i e c ep l a y sak e yr o l ei na b r u p t o n s e t s a t t e n t i o n a l c a p t u r e t h e s er e s e a r c hc o n c l u s i o n ss u p p o r t e dt h e o v e r w r i t i n g h y p o t h e s i sa n df u r t h e r v e r i f i e dt h es e g m e n t a t i o nt h e o r i e so fn a m e l ya t t e n t i o ns p o t l i g h tw h i c hc a nb ed i v i d e d i n t o4 5b e a m e sa n dt r a c k4 5o b j e c ta tt h eg a m et i m e k e yw o r d s c h a n g eb l i n d n e s s s p a t i a lf r e q u e n c y v i s u a lm a s k i n g a t t e n t i o n a b r u p t o n s e t i i i 浙江理工大学硕士学位论文 第一章研究背景 变化盲是指观察者对发生在环境中的明显变化难以侦测的一种现象 这种现 象在生活中是普遍存在的 变化侦测 c h a n g ed e t e c t i o n 和变化盲在变化知觉 过程中是相对应的两种现象n 1 变化侦测的研究已有很久远的历史 许多哲学家 也曾对此展开过讨论 在近几十年里 变化盲的相关研究对注意 知觉 视觉加 工 记忆等领域的发展产生了积极的推动作用 变化盲的研究越来越普遍 其理 论价值也越来越高 正是这些 使得它几十年来备受关注 成为认知心理学研究 的热点问题 在最近几年里 变化盲的研究更是有了较大进展 主要体现在理论 假说 多通道研究 影响因素 元认知及内隐变化觉察等方面 1 1 变化盲及其分类 人们通常相信自己可以侦测到环境中发生的明显变化 而事实上人们在特定 环境下侦测视觉 听觉和触觉环境变化时往往会失败 这种在视觉 听觉和触觉 模式下发生的变化侦测失败现象分别叫做变化盲视乜1 变化盲听口1 和变化盲触h 1 此外还包括在视觉 触觉及听觉通道交叉条件下引发的变化侦测失败现象 即多 通道变化盲 视觉研究发现 人们侦测物体 图片中瞬间切换的重大变化时绩效出乎意料 的差 这就是变化盲视 尽管f r e n c h 等人在1 9 5 3 年就注意到这种变化盲视现象 的存在随1 然而j o h ng r i m e s 等人1 9 9 6 年的研究才引起了诸多研究者对变化盲 视的兴趣旧 这种兴趣导致了视觉注意 记忆表征的相关理论及多种研究范式的 产生 同时这个热点也成为视觉记忆探讨的中心问题 研究中提出变化盲听类似现象的时间接近于变化盲视 然而v i t e v i t c h 等人 在几十年之后才首次提出变化盲听的概念口1 变化盲听研究目前主要集中在言语 知觉 s p e e c hp e r c e p t i o n 领域 也有一些研究考察了音乐知觉中变化盲听的 发生率以及相关的影响因素 变化盲触的研究起步比较晚 最早见于g a l l a c e 等人2 0 0 5 年的研究 他们 选择身体表面6 7 个距离较远 非显著 非对称的位置附着触觉震动器来引发身 1 体表面的触觉 在实验中要求被试侦测身体表面两个继时呈现的触觉模式是否发 生变化 钔 视觉 听觉和触觉的多通道研究采用多通道交叉的方法探究了各感觉通道之 间是否相互干扰 相互作用 这一研究构思更符合现实生活条件口1 同时多通道 研究也可以对多个感觉通道背后共同的认知加工机制进行探索 即人们对感觉事 件的觉察是否主要依赖于注意 较少依赖于这些感觉事件发生的通道模式 注意 过程和空间表征是单通道的还是多通道共用的等等 1 2 变化盲视及研究范式 1 2 1 变化盲视 变化盲视定义为观察者经常性地遗漏那些非常明显的重大变化 比如 两个 人换了头 这些发现符合早期对眼跳过程中整合信息失败的研究哺1 但从某种 方面来说 这是一个更令人震惊的描述 因为对观察者来说 这个变化发生在注 视过程中 且是清晰可见的 这些变化盲视现象 使大量研究者相信个体编码 表征和保留视觉信息的能力是有限的 同时也说明注意在视觉加工过程中扮演着 特殊的角色 1 2 2 变化盲视的研究范式 研究者在变化盲视的研究中使用的实验范式很多 根据注意参与程度的不同 可以分为有意的变化侦测任务 分配注意条件下的变化侦测任务和偶然编码的变 化侦测任务归1 变化盲视的发生均是由特定的视觉干扰条件所引起 按照具体视觉干扰条件 的不同 变化盲视的实验范式包括 迫选范式 眼跳范式 3 闪烁范式n 2 m u d s p l a s h 范式m 1 眨眼范式 1 g r a d u a lc h a n g e 范式 埔1 c u t 范式n 6 1 r e a l w o r l d 范式n 7 3 等 以上两种实验范式的分类存在对应关系 在有意的变化侦测任务中 被试事 2 先知道将会有变化发生 实验任务就是搜索画面并找出差异 最常用的是迫选范 式和闪烁范式 在分配注意条件下的变化侦测任务中 被试的主要任务并不是侦 测变化 而是记忆测试等认知任务 最常用的是眼跳范式和眨眼范式 在偶然编 码的变化侦测任务中 研究者通常采用电影作为刺激材料或者进行现场实验 使 被试在正常的注视条件下形成丰富的知觉表征 而且事先不知道将会有变化发 生 通常采用 c u t 和 m u d s p l a s h 实验范式旧1 1 2 2 1 迫选范式 迫选范式最早由p a s h l e r 于1 9 8 8 年提出 p a s h l e r 最初采用简单数字或字 母作为变化盲视的实验材料 在迫选范式中 首先呈现由数字或字母组成的图片 a 时长为1 0 0 5 0 0 m s 紧随其后呈现特定时间的灰屏作为简短的中间刺激间隔 i s i 最后呈现图片a a 和a 呈现的时间保持一致 在5 0 的t r a i l 中a 删除或替换了a 中的某一个字母或数字 另外5 0 的t r a i l 中a 和a 则完全相同 在实验中对两种条件进行随机 a 和a 呈现完成后 测试者需要对a 和a 是否发生变化 一致与否 进行 迫选猜测 并对测试者判断的正确率和反应时进行统计分析 研究发现呈现时长 超过6 0 7 0 m s 的灰屏将a 和a 间隔开时 观察者的变化侦测绩效就变得很差 即发生了变化盲视现象 后续的研究者在此基础上对实验材料进行改进 采用自 然图片和简笔画仍旧能够引发变化盲视现象 也就是说当一个空白屏幕穿插在初 始图像和改变过的图像之间时 变化盲视就能发生n 们 1 2 2 2 眼跳范式 g r i m e s 在1 9 9 6 年首次采用了眼跳范式 在此研究范式中仍旧包括两张图片 a 和a a 和a 两张图片存在一个明显的变化 其他均相同 g r i m e s 向观察者 展示自然图片a 以进行后续的记 v n 验 当他们在学习图片时眼睛需要从图片中 的一个客体扫描到另一个客体 就在眼跳发生的过程中 眼动仪侦测到眼跳发生 便自动引发图片变化 即图片被换成a 1 1 1 3 在此过程中眼跳不断发生 a 和a 也在持续替换直至测试者侦测到a 和a 的差异并报告出来 测试结果记录侦测变化的持续时间和报告的正确率 研究结 果发现观察者难以发现图片中非常明显的变化 比如 图片中的两个人交换了头 部 这些发现符合早期对眼跳过程中整合信息失败的研究 后续的眼跳范式得到发展 将眼跳方向 眼跳距离 回视次数等变量和指标 也作为变化盲视发生的影响因素 1 2 2 3 闪烁范式 在结合迫选范式和眼跳范式的基础上 r e n s i n k 等人将快速呈现间隔的i s i 操作与眼跳的自由观看条件相结合 于是 闪烁 范式 f l i c k e r 范式 就应运而 生了 在这个实验范式中 初始图片a 通过简短的灰屏间隔 i s i 与被修改过 的图片a 交替重复 初始图片和被修改过的图片之间的变化可以是任意大小和 类型 要求观察者自由观看不断交替的两张图片 知觉到变化时就按下按钮 为了 阻止猜测 被试必须正确报告变化的类型并描述图片中发生变化的部分 实验记 录观察者反应结束时图片交替的次数 侦测变化所需的时间 并对其进行统计 分析 研究发现在此实验范式下 观察者侦测变化需要相当长的时间 即出现了 明显的变化盲视口刳 1 2 2 4 m u d s p l a s h 力范式 其它研究范式均是在视觉干扰掩蔽网膜成像变化信号的情况下引发了变化 盲视现象 但 m u d s p l a s h 则是在发生了视觉干扰 但视觉干扰没有直接掩蔽 视觉变化位置的情况下引发变化盲视现象 将 m u d s p l a s h 解释为泥点是一种形象的说法 0 r e g a n 等人在1 9 9 9 首 次采用了这种特殊的研究范式 但他们在研究中采用的是在自然图片中呈现数量 不等 形态规则的黑白栅格作为视觉干扰条件 该范式包括a 和a 两张存在明 显差异的图片 首先呈现3 s 原始图片a 紧接着继续呈现3 s 修改过的图片a 4 但在a 呈现的3 s 时长的前8 0 m s 图片呈现没有掩蔽到变化部位的 m u d s p l a s h 黑白栅格 h a 要求测试者发现变化时作出按键反应 并记录反应时间和正确率 研究发现 即使 m u d s p l a s h 黑白栅格 没有掩蔽到变化位置 仍旧会发生明显的变化盲 视现象 1 2 2 5 眨眼范式 眨眼范式是在眼跳范式的基础上产生的 0 r e g a n 等人认为眨眼与眼跳相 比 会对网膜成像变化信号产生更大的掩蔽 眼跳的持续时间是2 0 7 0 m s 而眨 眼持续的时间是1 0 0 2 0 0 m s 是前者的好几倍 且眨眼的发生率也较高 每分钟 2 0 3 0 次 如果眼跳引起变化盲视现象的原因是网膜成像变化的信号在眼跳中被 掩蔽 就可以预期 眨眼也同样会引起变化盲视 眨眼范式类似于眼跳范式 首先指导被试观看图片a 同时用眼动仪进行眼 动记录 眼动仪侦测到眨眼发生时便引发屏幕上图片发生变化 将图片a 替换成 a 实验过程中指导被试侦测图片的变化 一旦发现变化便作出按键反应 并持 续按键 这时会有一个方框出现在屏幕上 眼睛注视的变化方向会指示方框落在 被试发现的变化位置 倘若4 8 s 或者1 5 次眨眼发生之后还没有发现变化 就不 再用眨眼调节图片变化 而是直接在注视过程中呈现变化 确保被试最终发现变 化 实验记录观察者反应的正确率和反应时 并进行统计分析 结果发现 眨眼 条件下发生了更明显的变化盲视现象n 钔 1 2 2 6 g r a d u a lc h a n g e 刀范式 d a v i d 等人在2 0 0 7 年采用了 g r a d u a lc h a n g e 逐渐变化 的研究范式 此研究范式不同于其他研究范式 其它几种研究范式中a 和a 呈现的转换中均 出现了一定的视觉干扰 但在该范式中不存在视觉干扰掩蔽变化信号 该范式采 用m o r p h i n g 软件将发生变化的图片a 和a 制造成1 4 4 张渐变图片 并按顺序播 放成1 2 秒短片来呈现刺激 在该条件下变化信号是逐步微小变化的 短片包括 5 有变化和无变化两种 在实验中两种条件随机呈现且呈现的概率相同n 5 1 该实验范式要求测试者判断是否有变化发生并进行按键反应 记录反应的正 确率和反应时间并进行统计分析 研究发现 g r a d u a lc h a n g e 条件下出现了比 迫选范式更明显的变化盲视现象 1 2 2 7 c u t 一范式 l e v i n 和s i m o n s 在1 9 9 7 年采用了播放影片的 c u t 范式 c u t 是指影 片播放过程中镜头的切换 该研究范式类似于现场实验 在研究中给被试呈现彩 色有声影片 影片由数张图片组成 依次切换 切换过程中没有插入灰屏 在数 张图片中 实验者制造了多个明显的穿帮镜头 明显变化 实验条件分为两种 第一次为无意注意条件下的变化侦测 第二次为有意注意条件下的变化侦测 无 意注意条件下 影片结束之后就向被试询问 在镜头切换时 是否发现有不什 么不同 如物体 身体位置 或衣服突然换了 之后再指导被试进行有意注意 条件下的变化侦测 看完影片后 被试详细描述所看到的变化n 6 1 结果发现 无论是有意注意条件还是无意注意条件 变化侦测的成功率都极 低 即发生了明显的变化盲视现象 1 2 2 8 r e a l w o r l d 力范式 s i m o n s 等人于1 9 9 8 年进行了 r e a l w o r l d 条件下的变化盲视研究 r e a l w o r l d 解释为现场实验 该实验范式不同于实验室实验 实验条件具有 开放性 大学校园里某 条行人不多的道路上 1 5 个随机经过的步行者为实验 被试 实验者手拿校园地图向被试询问附近的一栋建筑 待回答之前 一群人抬 着门板经过 门板将实验者和被试隔开 在门板背后询路者换成另一个人 且前 后两人的衣着 长相 声音明显不同 步行者指路之后 实验者告知这是个心理 学实验 并询问 你是否发现1 分钟以前那扇门经过的时候有什么不同 如 果步行者没有发现变化 实验者就会直接问道 你有没有发现我不是刚才问你 路的人 待被试回答完毕这个问题之后 告知真实实验目的 研究发现1 5 6 个步行者中只有7 个人报告注意到了实验者的变化n 刀 1 3 变化盲视的理论 变化盲视相关的理论解释主要涉及注意理论和记忆表征理论 注意理论从变化盲视发生的视觉干扰对刺激驱动加工和白上而下加工的影 响作用 以及注意在信息编码及存储过程中所起到的作用来揭示变化盲视现象 记忆表征则更强调变化盲视实验中的记忆过程 特别是记忆编码之后 提取 之前的记忆表征阶段 记忆表征是否存在 是否充分完整 能否成功提取以进行 比较则成为研究争论的焦点 1 3 1 记忆表征假说 变化侦测成功需要两个充分条件 第一是初始图片a 需要在大脑中进行完整 的表征 且在a 和a 比较时 记忆中的a 表征信息量仍旧充足并支持成功比较 第二是初始图片在大脑中的表征能够成功提取 与a 进行比较 因此变化盲视 现象从记忆的加工过程来划分 主要存在两大类解释 第一类为表征失败论 即认为变化盲视发生的原因是大脑中的a 表征与眼前 的a 进行比较之时 a 表征已经不完整 甚至不存在了 导致变化侦测失败 第二类为比较失败论 即认为变化盲视发生的原因是大脑中的a 表征在与眼 前的a 进行比较时 a 表征非常完整 且信息量足以支持成功比较 但a 表征没 有成功提取 或在比较阶段出现障碍导致变化盲视发生 1 3 1 1 表征失败论 s i m o n s 对2 0 0 0 年之前发现的各种变化盲视现象进行了归纳 并提出理论解 释如下叫 o v e r w r i t i n g 认为记忆中存在双表征 第一是具体视觉表征一变化前的表 征被紧随其后的灰屏甚至是变化后的表征取代 第二是抽象语义表征 能够保 7 留 只有当聚焦注意的客体或抽象表征中的客体发生变化时 才能成功侦测到 因为这时表征的客体受到注意没有被取代 能够继续保持 r e n s i n k 等人在1 9 9 7 年的研究中强调了注意在变化侦测中的作用 支持了该理论假说n 羽 f i r s ti m p r e s s i o n s 认为观察者详细编码了变化前情景的信息 但却不能 编码变化后情景的信息 知觉的主要目的是理解情景的意义 一旦完成该目的 细节便无关紧要 如果我们编码了变化前的信息来抽象其意义 只要变化前后意 义一致 便没有必要重新侦测这些特征 因此改变后的图片信息没有得到表征 发生变化盲视的观察者通常能回忆起变化前客体的特征而不是变化后客体的特 征n 阳 或者是当影片中的演员换了人 7 0 的观察者在回答看到了哪些特征时 回答的是变化前演员的特征n 们 n o t h i n gi ss t o r e d 认为个体的记忆信息中不存在关于情景的具体视觉表 征 仅存在抽象语义表征 由于在变化盲视研究中 a a 在比较的时候a 还在 视觉中无需表征 因此解释变化盲视现象时该理论类似于o v e r w r i t i n g 理论 f e a t u r ec o 功b i n a t i o n 一继时呈现的两张图片的特征发生了重叠和捆绑 可 能会形成一个表征 也可能形成两个表征 此时形成的表征不同于变化前后任何 一张图片 但发生捆绑的条件是捆绑使得图片更具有整体的意义 如果捆绑后的 图片与我们的经验相冲突 则不会发生捆绑 这一点目前在变化盲视的研究中还 没有直接证据 该理论在事故目击证人记忆辨认研究中已得到证实啪1 尽管这些理论假说没有任何一种可以解释所有的变化盲视现象 但每种似乎 都解释了我们记忆表征的某些方面 而且不同的假说适用于不同条件的变化盲 视 1 3 1 2 比较失败论 s i m o n s 对各种变化盲视进行的理论解释还存在一种特殊情况 n o t h i n gi s c o m p a r e d 阳3 在思维和推理的研究中发现 人们可以持有两种冲突的信念而不予 理睬 只有当人们注意到 冲突 这个事实 才会去自动识别并试图解决它 变 化盲视中 人们不会自动侦测两张图片的冲突 只有给予 冲突 注意 才能侦 测到变化 即当前后图片的概义不一致时才会自动引发一个比较 概义一致时便 8 不会比较 也就是说前后表征是完整的 但比较失败了 因而发生了变化盲视 r e a l w o r l d 无意的变化侦测实验中 一个颜色很特别的球 变化后消失了 被试 发生了变化盲视n 引 但被问及看到对方是否带着一个篮球时 他们可以清楚的 描述这个球 而且也知道现在对方的球不在眼前了 但是没有线索提示的情况下 他们没有侦测到变化 该现象证明表征是存在的但比较失败了 即只有在给予变 化客体注意的情况下才能够比较成功 s i m o n s 在之后的一篇研究综述中认为这些变化盲视的研究发展和进步被一 些过于强烈的推论蒙上了阴影乜 比如 早期的视觉整合研究认为我们的视觉表 征是很少的 不完整的 或者是完全没有的 对场景或图片中显著的变化盲视加 强了这种观点 如果真是这样的话 这种结论就要求我们对知觉 记忆和意识的 思考方式进行彻底的颠覆心羽 然而 变化盲视的存在不是建立在不充分的表征上 即使对一个场景在大脑中存在详细和完整的视觉表征 同样可以发生变化盲 视现象 基于此s i m o n s 提出了四种可能性 第一种可能性认为 详细完整的表征存在 但在比较前就消退了 b e c k e r m w 等人乜3 3 和r e n s i n k r a 乜4 3 视觉研究和感觉记忆的实验说明 详细的表 征的确存在但却是反复无常的 只能持续0 5 s 或者持续到新的刺激取代它们 现存的变化盲视研究还没有排除这种可能性 第二种可能性认为 详细完整的表征存在 也没有消退 但是所在的位置或 通道不能到达比较的场所 因而不能与当前的视觉呈现进行比较 相当多的证据 证明视觉存在多种通路乜5 确实 视觉运动的路径显然包含了不能用于有意识 变化侦测的信息 第三种可能性认为 详细完整的表征存在 没有消退 而且所在的位置或通 道可以到达比较的场所 但是该表征所呈现的格式无法与当前视觉呈现的格式进 行匹配 因而比较失败 第四种可能性认为 详细完整的表征存在 没有消退 而且所在的位置或通 道可以到达比较的场所 该表征所呈现的格式也可以比较 但是由于时间的限制 或者比较机制的缓慢启动 最终导致比较操作失败 总之 侦测变化失败不能说明表征的缺失 除非这四种可能性都被排除 鉴 于没有研究探讨过这些方面 现存的研究就不能说明静态视觉表征是否完整 事 9 实上 越来越多的证据说明 即使当观察者侦测变化失败 一些信息仍会得到保 留 拍 1 3 2 注意理论 注意在变化盲视和变化侦测过程中起着至关重要的作用 大量研究发现在没 有预期到该变化时 得到注意的客体发生了变化也常常侦测不到 因此注意是变 化侦测的必要条件 但不是充分条件乜 视觉领域做过大量关于外源性注意的研 究 认为场景的变化总是伴随着变化的信号 我们进行变化侦测时接收到这个信 号 就不需要比较变化前后的表征 可以轻易地通过注意变化侦测器自动侦测到 变化的发生 各种变化盲视的研究范式均是通过不同形式的视觉干扰掩蔽变化信 号 导致刺激驱动加工过程受到干扰而中断 因此成功的变化侦测就只能依赖于 自上而下的知觉加工过程 因此内源性注意在这里起到了关键的作用 r e n s i n k 等人1 9 9 7 年的研究首次在存在差异的图片a 和a 中设置了两种语 义变化c e n t r a li n t e r e s t s c i s 和m a r g i n a li n t e r e s t s m i s 即使这两种 变化具有同样的物理显著性 被试对语义中心内容的变化的侦测要比别处的变化 快 这表明在场景中优先吸引注意的目标 更可能被编码和比较 研究者进一步 采用语义提示线索证明了内源性注意和自上而下的知觉加工在变化侦测中的作 用n 羽 外源性注意受到干扰 就可以让研究者更好地探讨在大脑中有多少信息得 到表征 如果有完整充足的信息表征存在 我们则要考虑表征能否进行成功比较 1 4 国内外变化盲视研究现状 1 4 1 国内的变化盲视研究现状 变化盲视不仅是一个研究热点 更为注意 意识 记忆及知觉问题的探讨提 供了新的方法和视角 但是 国内仅有少数研究者在部分领域里涉及到变化盲视 的研究 如梁风华和曹立人在视觉工作记忆的研究中提及了变化盲视幢引 夏琼和 钱秀莹研究了变化盲对道路交通安全影响等啪 张晨等人考察了注意和工作记忆 1 0 提取对变化盲视的影响啪1 目前国内很少有人对变化盲视现象进行专门的研究 1 4 2 国外的变化盲视研究现状 变化盲视的研究涉及视知觉 记忆 注意 意识等多个领域 但目前对变化 盲视的研究仍是零散的 未能建立起一个基于这些领域并将这些领域结合起来的 理论框架乜 关于变化盲视产生的原因 以往研究也主要从注意和记忆表征两个 方面进行研究 在与记忆表征相关的理论解释方面 自上世纪9 0 年代以来就有多数研究认 为变化盲视的出现是人们根本没有对事物进行视觉表征 或者表征的信息不完 整 不充分导致了变化盲视的产生 2 0 0 0 年后的一些研究却发现即便视觉表征 非常完整 非常详尽 变化盲视也还是会发生汹脚3 在2 0 0 5 年 s i m o n s 和r e n s i n k 对1 0 年来的相关研究进行总结 认为表征失败论的结论不够严谨并提出了比较 失败的四种可能情况 且得到了许多研究的支持堙 r e n s i n k 等人和l a n d m a n 等 人的实验结果支持了原有表征存在但在比较前衰退或被覆盖的假说口h3 2 1 s i l v e r m a n 的实验支持了变化前后的表征没能进入比较通道的假说口朝 m it r o f f v a r a k i n 等人的研究b 蚓支持了未对原有表征进行合适加工的假说 然而 每一种假说都只抓住了知觉特征的某一部分 不能解释所有的变化盲视结 果 1 因此 国内也有研究者认为 对于不同类型的变化盲视 可能需要不同的 理解啪1 综上所述 该领域的研究者得出了比较统一的观点 认为变化前的事物 表征是存在的 变化盲视的发生仅能证明表征在促进有意识的变化知觉方面存在 一定的局限性 在对表征理论探索的同时 研究者们发现诸多因素通过注意机制对变化盲视 发生的程度产生影响 r e n s i n k 等人1 9 9 7 年的实验研究也揭示了兴趣中心的事 物更可能更多地通过自上而下的认知加工过程捕获到注意n 2 1 p r i n g l e 和i r w i n 在2 0 0 1 却得出了相反的实验结果 他们研究发现自下而上的刺激显著性 包括 方向 颜色 明度 移动 作用强于自上而下的意义性b 7 1 a g i n s k y 等人发现视 觉刺激的位置 颜色和呈现方式这三个属性中 只有颜色变化呈现出明显的线索 效应 且无论场景构型改变与否 都有线索效应发生 此外 还有研究证明了 物体的明度也影响变化盲视 3 场景结构性好的图片觉察率高于混乱的图片 p r i n g l e 等人的实验发现刺激显著性比意义更能捕获注意口刀 此外 不同个体之 间存在着信息处理和注意的偏差 大量药物吸食者对与酒精和药物无关的变化更 容易出现盲视h 1 1 m a y e r 等人研究发现 蜘蛛恐惧症患者比非恐惧症组对蜘蛛变 化的觉察率更高h 钉 而且 n i s b e t t 等人将跨文化研究推广至变化盲视研究领域 发现中西方的社会网络存在不同复杂程度 这会导致他们产生不同的注意分配指 向 美国被试会对显著物体进行详尽编码 而中国和日本的被试在背景与物体之 间更趋向于视线均衡分配h 3 嗡 综上所述 注意缺乏是变化盲视产生的必要条件 但不是充分条件 各种实 验范式中 变化盲视产生的条件均是由于视觉干扰的出现 图片变化本可通过网 膜变化信号自动吸引注意使其得以成功侦测 但是由于视觉干扰影响了刺激驱动 的知觉加工过程 反而使自动的信号变化觉察失败 在这种条件下 变化侦测只 能依赖于自上而下知觉过程引导的注意偏向 如意义性 兴趣中心 或者是刺激 显著性等吸引注意来进行变化侦测 然而图片中尤其是自然图片信息量较大 被 试自上而下加工的资源是有限的 变化客体未必能获取注意从而使变化侦测成 功 因此对刺激驱动的加工过程造成干扰是变化盲视产生的重要原因之一 尽管 注意的作用在变化盲视的研究中受到普遍重视 但仍未有研究进一步探索视觉干 扰迫使变化信号自动侦测的自下而上加工过程中断的具体机制是什么 是掩盖 了变化信号 还是视觉干扰突现对注意的捕获 1 5 突现和空间频率 1 5 1 突现 视觉突现刺激 a b r u p to n s e t s a b r u p to f f s e t s 指的是视野中突然显现 或者是突然消失的刺激类型 y a n tis 及其同事j o n id e s 很早就在研究中就发现 视觉系统有选择性地对视觉突现刺激较为敏感 他们认为 突现刺激较其他刺激 先被加工和处理 即突现刺激能吸引注意力到其所在空间位置 而且这种吸引注 意的作用是自动化的 他们将突现刺激作为边缘线索 发现这类线索能产生空间 1 2 位置上的注意力外源性转移 并且即使存在内源性中央线索 被试的注意仍旧难 以忽略这样的外源性线索 自上而下和自下而上的认知加工过程在注意捕获领域存在着激烈的争论 有 很多研究者发现 刺激本身相对于其他项目的显著程度往往能够促进成功的注意 捕获 且显著性越强 注意捕获的可能性也就会越大 目前 注意捕获在视觉显著性方面的研究主要涉及到静态和动态两种特征 静态特征主要包括颜色 形状 朝向及明度上的特异性等 而动态特征则主要是 指刺激的突现 消失 运动等方面 突现是一种动态特征 其特殊之处在于能够 自动进行注意捕获的可能性明显高于其他的显著性特征 因此刺激的突现在注意 捕获领域具有特殊的研究意义啪3 该现象也在后续的研究中被多次证实 7 哪 最早的一种突现解释认为 刺激的突现会引发明度的突然变化 正是这个瞬 间的明度变化信号自动吸引了自下而上的注意 而y a n t i s 和h i l l s t r o m 则认 为 明度增加未必就一定能引起注意捕获 如一直呈现的字母突然明度进行改变 却不能捕获注意 与之相对应 突然出现的一个新客体虽不能引起太大的明度改 变 却能够成功进行注意捕获 s o o 所以 他们提出了客体说 即突现是因为产 生了新客体而捕获注意 视觉系统对新客体的出现非常敏感 g i b s o n 之后又提 出了掩蔽理论来解释突现 他认为在具体的实验设置中 突现的刺激总是出现在 空白的位置上 但非突现的客体出现之前总会有一个掩蔽刺激存在 如8 字掩 蔽 这种掩蔽会造成对新刺激编码的延迟 所以视觉系统对空白背景的刺激反 应往往更快 因其没有掩蔽延迟的干扰拍 但是y a n t i s 和j o n i d e s 之后在1 9 9 6 年的研究中尖锐地指出 掩蔽延迟在g i b s o n 研究所设的时间参数下没有发生编 码延迟 因而用掩蔽说来解释突现刺激的作用机制是不可靠的晦扣 刺激的突现能 够为自下而上的注意捕获提供强有力的证据 因此其在注意捕获研究领域便具有 特殊的研究地位 而且 y a n t i s 也在研究中承认突现进行特殊的注意捕获并非 意味着它就对注意有绝对的控制权畸引 后续的一些研究也证实 当观察者的注意 力高度集中在将要出现靶子的位置时 其他位置的突现就不能捕获注意 换句话 说 突现的注意捕获仍旧受控于自上而下的加工 尽管明度说 掩蔽说 客体说均从不同的角度说明了突现注意捕获的重要影 响作用 且获得了实验支持 却都受到一定反驳 突现中这三者在一定程度上讲 1 3 是不可分割的 出现一个新客体往往会伴随着明度的变化 且与背景相比明度变 化越大 该新客体在视觉上更突现 此外突现的客体与掩蔽的背景也是相对而言 的 背景与当前呈现的新客体对比度越大 视觉上也就更加突现 1 5 2 空间频率 空间频率是指单位视角内明暗条纹重复出现的周期数 或正弦状浓淡变化的 重复次数 空间频率过滤作为改变图片属性的一种特殊技术在国内外研究中得到 了广泛的应用 国外有研究表明 空间频率变化影响视觉纹理 面部模式和英文 字母的识别绩效 空间频率相关研究证明 低频空间频率主要表征面孔结构信息 而高频主要表征面孔特征信息 1 4 第二章研究构思 2 1 问题提出 虽然变化盲视是一种普遍现象 国外相关的研究已相当广泛 但是以往研究 还是存在一些有待解决的问题 首先 变化盲视中表征相关的理论解释不合逻辑 研究发现视觉干扰 眼跳 眨眼 迫选方式 m u d s p l a s h g r a d u a lc h a n g e f l i n k e r c u t r e a l w o r l d 等范式 会引发变化盲视 而这里提到的各种视觉干扰影响了表征或表征比较的 过程 由此形成了与表征有关的表征失败和表征比较失败两种理论之间的争论 不否认这些条件引发变化盲视具有共同点 但事实上并非所有变化盲视现象均涉 及到表征 将不同范式以不合逻辑的方式串在最经典的迫选范式中用表征解释是 不合理的 不同的研究范式引起同一种现象可能意味着存在相同机制 但每一种 范式涉及不同的认知加工过程 对不同范式进行比较也许是探索各范式具体加工 过程和认知机制的较好方法 其次 变化盲视的注意理论解释薄弱 注意是变化盲视产生的必要条件 但 不是充分条件 多种研究范式产生变化盲视均是由于视觉干扰的呈现 视觉图片 变化本是可以通过网膜上的变化信号自