光相刺激强度和光相颜色对CFF的影响

光相刺激强度和光相颜色对CFF的影响吴冬霞（南京师范大学 强化培养学院 ）摘要：本实验采用极限法即最小变化法的心理物理学法测定闪光融合临界频率（时间视敏度），通过闪光对视觉的刺激来确定视觉的闪光融合临界频率，并验证性地研究CFF与光相刺激强度之间的函数关系，以及光相颜色的影响。但实验得到的数据结果与理论结果存在一定的差距，这是由被试个体差异与其他一些因素引起的。关键词：闪光融合临界频率（CFF） 极限法 光相强度 光相颜色 1、前言空间和时间是物质存在的基本形式，一切反映客观事物的知觉都是在空间和时间参照之内发生和进行的。视知觉给其提供了复杂的知觉模式。视知觉主要是空间知觉，它给我们提供了深度、距离、大小、形状、方向等丰富多彩的型式。闪光融合临界率（critical flicker frequency）是指：刚刚能够引起闪光融合感觉的刺激的最小频率，它表现了视觉系统分辨时间能力的极限。它体现了人们辨别闪光能力的水平，通过对人的闪光融合临界频率的测定可以了解人体的疲劳程度。早在18世纪，就有人发现了视觉图像。之后最早测定闪光融合临界频率（CFF）的方法是通过用制成扇形的圆盘在光源前旋转来测定的，称之为转盘闪烁方法。但是由于光源来自外部，光源即使照射到黑的部分也会有光反射出来，因此，亮度控制较差，转速的频率测量有时也不太准确。本次试验为教学实验，实验目的在于学习平均误差实验方法、学习使用JGW-B1心理学实验台测量闪光融合临界频率以及验证性地研究CFF与光相刺激强度之间的函数关系，以及光相颜色的影响。除以上两者外，占空比、背景照明以及眼睛的适应状态对CFF也有一定的影响，属于需要控制的额外变量，所以实验中尽量控制占空比和背景照明条件相同。本实验的研究假设为：光相颜色对闪光融合临界频率的有一定影响，光相刺激强度对闪光融合临界频率的影响较显著，且随着光相刺激强度的增大，闪光融合临界频率的值增大。2、方法2.1 实验被试南京师范大学09级应用心理学专业53名同学，视力正常或矫正正常，无色盲。2.2 实验材料 JGW-B1心理学实验台的“亮点闪烁仪”单元、记录纸2.3 实验设计本实验采用33混合设计，自变量为光相刺激强度和光相颜色。其中：光相刺激强度分为1、1/2、1/8的三种水平，为被试内变量；光相颜色分为红色、黄色、绿色三种，为被试间变量。闪光融合频率（CFF）为因变量，即被试感闪光刺激介于闪与不闪之间的临界频率。实验时，占空比控制为1:1，背景亮度控制为1/4。2.4 实验程序2.4.1 准备工作A、编排被试实验顺序。因为实验采取了混合实验设计，光相亮度是一重复测量的变量，有六个水平，所以有必要对亮度安排的顺序进行平衡。平衡的方法是采用拉丁方设计：顺序被试12312311/21/81/21/811/811/2B、指导语：“请你注意看闪光灯，当闪光灯闪动时你就报告闪，当你感觉到闪光灯不闪时你就报告不闪，请你在判断过程中，报告闪与不闪的前后标准要一致。”C、每种实验条件下的实验分为递增和递减两种系列进行，各做4次，可按照或的顺序进行。 2.4.2 正式实验A、递增系列实验：主试将亮点调至明显闪烁，然后告诉被试（指导语）：“你现在看到的是一个闪烁的亮点，请转动旋钮直到刚刚看不到亮点闪烁为止；在闪与不闪附近可以反复调整，直到您确定不再闪烁为止，然后向主试报告。”主试记录此次频率值。B、递减系列实验：主试将亮点调至明显不闪烁，然后告诉被试（指导语）：“你现在看到的是一个不闪烁的亮点，请转动旋钮直到刚刚看到亮点闪烁为止；在闪与不闪附近可以反复调整，直到您确定闪烁为止，然后向主试报告。”主试记录此次频率值。2.4.3 注意事项A、实验在微光下进行，实验前要求被试在实验环境中暗适应5-10分钟；B、每测量4次渐增和渐减系列后，关机休息2分钟；C、主试每次调节呈现刺激的初始频率时，被试可以闭目休息，当主试报告开始时，被试再注视闪光灯；D、在实验过程中，不要让被试知道结果，主试也不能给被试任何暗示（如反馈“对”或“错”等），当被试的判断标准不一致时，主试可适当提醒被试“前后的判断标准要一致”。3、结果与分析 统计每一种光相颜色的各光相强度下CFF的均值和标准差结果如表1：表1 各种实验处理条件下相关描述性统计量分析由表1可以得出：1、在不同光相颜色、同一光相刺激强度下，闪光融合临界频率值不同，红光的CFF值最小；2、在同一种光相颜色、不同光相刺激强度下，闪光融合临界频率值随着光相刺激强度的增加而增加，同一光相颜色下光相强度为 1/8 时CFF值最小。本实验采用重复实验设计的方差分析法实验数据的方差分析表如下：表2 实验数据的方差分析表由此表可知，光点刺激强度和颜色的主效应达到极其显著性水平，但两者的交互效应不显著。光相强度和闪光融合临界频率的函数关系由上图可以看出，在一定光相刺激强度内，随着刺激强度的增大，闪光融合临界频率的值也随之增大。4、讨论本次实验中，全部的实测成绩以及分析结果表明：在一定光强范围内，随着光相刺激强度的增加，闪光融合临界频率也随之增加。验证性地证明了前人所做的结果。而不同光相颜色下每种光相刺激强度对CFF的影响与预期结果存在差异，在这其中可能存在期望误差和习惯误差。总结影响实验结果的可能原因有：（1） 被试人数过少，且被试全为心理系的学生，由于明确知道实验的步骤及实验程序和实验的目的等方面，这些因素对实验造成的期望误差比较高。（2） 部分被试是矫正后视力正常，戴着眼镜观察时眼睛与观察窗口没有密切贴合，并且左右眼存在差异。（3） 实验室内没有完全的暗环境，导致额外变量没有控制好。5、结论从实验中我们可能得到，闪光融合临界频率受许多因素的影响。这些因素包括：光相刺激强度、光相颜色、占空比、背景照明、被试眼睛的适应状态。在一定光强范围内，随着光强程度的提高，闪光融合临界频率值也随之上升。但光强和颜色两者之间的交互效应不显著。本实验初步验证光相刺激强度和光相颜色对CFF值有影响。且由于上述部分原因，不同光强下CFF值最低的光相颜色不同。参考文献：1、邓铸：应用实验心理学，上海教育出版社2006年版，第125142页，第2232