3第三章 感觉.ppt

1、第三章 感觉,教材：普通心理学 主编：彭聃龄 出版：北京师范大学出版集团 主讲：刘凤林 适用：心理学专业本科 单位：佳木斯大学教育科学学院,第一节 感觉的一般概念,一、什么是感觉 （sensation） 1.定义： 2.感觉的意义,感觉是刺激物作用于感觉器官，经过神经系统的信息加工所产生的对该刺激物个别属性的反映。,第一节 感觉的一般概念,一、什么是感觉 （sensation） 1.定义： 2.感觉的意义,(1)感觉提供了内外环境的信息。 (2)感觉保证了机体与环境的信息平衡。 (3)感觉是一切较高级、较复杂心理现象的基础，是人的全部心理现象的基础。,二、刺激及其种类,1、刺激的概念 2、刺激

2、的种类 3、近刺激与远刺激,能为人体感受并引起组织细胞、器官和机体发生反应的内外环境变化统称为刺激。,二、刺激及其种类,1、刺激的概念 2、刺激的种类 3、近刺激与远刺激,物理性刺激，如电、机械、温度、声波、光等； 化学性刺激，如酸、碱、药物等； 生物性刺激，如细菌、病毒等； 社会心理性刺激，如情绪激动、社会变革等。,二、刺激及其种类,1、刺激的概念 2、刺激的种类 3、近刺激与远刺激,考夫卡（Koffka，1935）提出： 远刺激：物体本身的刺激。如，苹果的整体形状；弹药的爆炸声音。 近刺激：直接作用与感觉器官的刺激。 如，苹果在视网膜上的投影，弹药爆炸时耳膜收到的波长。,三、感觉的编码,感

3、觉编码我们的神经系统不能直接加工外界输入的物理能量和化学能量，这些能量必须经过感官的换能作用，才能转化为神经系统能够接受的神经能或神经冲动。这个过程就是我们说的感觉编码。 1、特异化理论不同性质的感觉是有不同的神经元来传递信息的。 2、模式理论编码是由整组神经元的激活模式引起的，只不过某种神经元的激活程度较大，而其他神经元的激活程度较小。,四、感受性和感觉阈限,（一）绝对感受性与绝对阈限 1.绝对感觉阈限( absolute sensory threshold)：刚刚能觉察到的最小刺激量称为绝对阈限。 2.绝对感受性（absolute sensitivity） ：刚刚能够觉察出最小刺激量的能力

4、。 绝对感受性与绝对阈限在数量上成反比关系。如果用E代表绝对感受性R代表绝对感觉阈限，则它们之间的关系可用下列公式表示：E=1/R 感觉阈限值在不同的条件下可能发生变化。,（二）差别感受性与差别感觉阈限 1.差别阈限：能觉察出两个刺激的最小差别量称为差别感觉阈限或最小可觉差（just noticeable difference，缩写为JND）。 2.差别感受性：对最小差别量的感觉能力，叫差别感受性（difference sensitivity）。 3.差别感受性与差别阈限在数值上成反比。 4.韦伯定律：德生理学家韦伯（Weber，1834）研究揭示，对刺激物的差别感觉，不依赖于一个刺激物增加的

5、绝对量，而取决于刺激物的增量与原刺激量的比值。 公式：K=I/I，I为标准刺激的强度或原刺激量， I为引起差别感觉的刺激增量即JND，K为常数。 韦伯分数大小可以判断感觉的敏感度。,(三)刺激强度与感觉大小的关系,1、对数定律： 2、乘方（幂）定律: 3、信号检测论：,德心理物理学家费希纳（fechner,1860）研究提出：最小可觉差在主观上都相等（实证已经否定）。因此，任何感觉的大小都由在阈限上增加的最小可觉差来决定。 1、以韦伯定律为基础 2、感觉量与刺激量是对数关系：PKlogI 3、刺激按照几何级、感觉按照算数级增长 4、只适用于中等强度,(三)刺激强度与感觉大小的关系,1、对数定律

6、： 2、乘方（幂）定律: 3、信号检测论：,20世纪50年代，美国心理学家斯蒂文斯用数量估计法研究了刺激强度与感觉大小的关系。研究发现，心理量并不随刺激量的对数的上升而上升，而是刺激量的乘方函数(或幂函数)。换句话说，知觉到的大小是与刺激量的乘方成正比 数学式表示为：PKIn，P指知觉到的大小或感觉大小；I指刺激的物理量；K和n是被评定的某类经验的常定特征。,(三)刺激强度与感觉大小的关系,1、对数定律： 2、乘方（幂）定律： 3、信号检测论：,个体对信号的检测不仅依赖于感受性，也依赖于个体设定的反应标准。 信号检测论是一种数学方法。用来评价个体的感受性和他的反应标准对信号检测做出的不同贡献。

7、 信号检测论解释了绝对阈限和差别阈限的意义。,第二节 视觉,视觉大师艾舍尔,视觉大师艾舍尔,视觉大师艾舍尔,一、视觉刺激 引起视觉的适宜刺激 引起视觉最适宜的刺激是电磁光谱中一定范围的可见光波：380780毫微米 光波的物理属性：波长、振幅、纯度 光波的心理属性：色调、明度、饱和度,二、视觉的生理机制,视觉的生理机制包括折光机制、感觉机制、传导机制和中枢机制 （一）眼球 是视觉器官的主体部分，近似于球形，前后直径平均24mm。眼球周围骨性组织成的空间称为眼眶，眼球位于眼眶前部，其后部和周围均有脂肪组织，起到保护和支撑眼球的作用。 眼球由眼球壁和眼内容物组成： 眼球壁分三层：外层（角膜和巩膜）；

8、中层（虹膜、睫状体、脉络膜）；内层（视网膜）。 眼内容物：房水、晶状体、玻璃体,（二）视网膜的构造和换能作用,视网膜存在两种感光细胞：视锥细胞与视杆细胞 视锥细胞在中央凹分布密集，而在视网膜周边区相对较少。中央凹处的视锥细胞与双极细胞、神经节细胞存在“单线联系”，使中央凹对光的感受分辨力高。视锥细胞主司昼光觉，有色觉，光敏感性差，但视敏度高。 视杆细胞在中央凹处无分布，主要分布在视网膜的周边部，其与双极细胞、神经节细胞的联络方式不变存在汇聚现象。视杆细胞对暗光敏感，故光敏感度较高，但分辨能力差，在弱光下只能看到物体粗略的轮廓，并且视物无色觉。,视紫红质是视杆细胞的感光色素，而视锥细胞的感光色素

9、是视紫蓝质。视紫红质由视蛋白和视黄醛结合而成，在亮处分解，在暗处又可重新合成。而视紫蓝质则在明处合成。 视紫红质在亮处分解，在暗处又可重新合成。人在暗处视物时，实际上既有视紫红质的分解，又有它的合成。光线愈暗，合成过程愈超过分解过程，这是人在暗处能不断看到物质的基础。相反在强光作用下，视紫红质分解增强，合成减少，视网膜中视紫红质大为减少，因而对弱光的敏感度降低。故视杆细胞对弱光敏感，与黄昏暗视觉有关。 视紫红质在分解和再合成过程中，有一部分视黄醛将被消耗，主要靠血液中的维生素A补充。如维生素A缺乏，则将影响人在暗处的视力称为夜盲症。,视觉感受器的换能作用： 视觉（感光）色素在光线的作用下，分子

10、结构发生变化，释放能量，激发感受细胞发放神经冲动，就是视觉感受器的换能作用,（三）视觉的传导机制 传递机制由三级神经元实现： 第一级为网膜双极细胞， 第二级为视神经节细胞，由视神经节发出的神经纤维，在视交叉处实现交叉，鼻侧束交叉至对侧，和对侧的颞侧束合并，传至丘脑的外侧膝状体， 第三极神经元的纤维从外侧膝状体发出，终止与大脑枕叶的纹状区。 侧抑制：相邻感受器之间能够互相抑制的现象。,（四）视觉的中枢机制 1、视觉感受野：是指视网膜上一定的区域或范围。当它受到刺激时，能激活视觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。视网膜上的这个区域就是这些神经细胞的感受野 2、特征觉察器：视觉系统的高级神经

11、元能够对呈现给网膜上的、具有某种特性的刺激物作出反应，这种高级神经元叫特征觉察器。,（五）视觉的反馈性调节 在视觉过程中各级视觉中枢还有传出性的神经支配，对视觉器官进行反馈性调节，如瞳孔的变化、眼朝光源方向转动、水晶体曲度的改变等，以保证在视网膜上形成清晰的物像,三、视觉的基本现象,（一）明度（Brightness） 是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉，主要是由光线强度决定的一种视觉经验。另外还决定于物体表面的反射系数。 明度的差别阈限（中等强度时）符合韦伯定律：K=I/I=1/100。 明度的绝对阈限和差别阈限的大小，都在光刺激作用的网膜部位有关。锥体、棒体。 明度与波长的关系：光谱敏感

12、函数（光谱效率函数） 锥体和棒体能覆盖整个可见光谱的光谱效率函数。锥体对中央部分（555nm）最敏感，而棒体对较短的波光具有最大感受性，棒体细胞的整个曲线向光谱较短的一端移动约50nm. 普肯耶（Purkinje）现象：当人们从锥体视觉（昼视觉）向棒体视觉（夜视觉）转变时，人眼对光谱最大感受性将向波短方向移动，因而出现明度的变化,（二）颜色 1、颜色是光波作用于人眼所引起的视觉经验。 颜色的三个基本特性：色调、明度和饱和度。 色调波长；明度光强、反射率；饱和度纯、杂程度。 颜色立体：（Color Solid）（见图P115） 颜色混合：色光混合、颜料混合 互补色、三原色 区别：（1）色光混合是

13、知觉系统中实现的混合；颜色混合是各种颜色相互作用后的反射。（2）色光混合加色法；颜色混合减色法。,2、色觉缺陷 色弱：P116 色盲：P116 全色盲缺乏锥体系统,3、色觉理论： （1）三色说（Trichromatic Theory） 由托马斯，扬（Yong，1807）提出。他假定视网膜上有三种不同的感受器。每一种感受器只对光谱上的一个特殊成分敏感。当它们分别受到不同波长的光刺激时，就产生不同的颜色经验。 1860年赫尔姆霍茨认为每个感受器都对不同波长的光有反应，但红色感受器对长波更敏感；绿色感受器对中波更敏感；蓝色感受器对短波更敏感。当光作用于眼睛时，在三种感受器中引起了不同程度的兴奋。各种

14、颜色经验是由不同感受器按相应的比例活动而产生的。 缺陷：不能解释红绿色盲。,（2）对立过程理论（OpponentProcess Theory） 黑林（Hering，1874）认为，视网膜存在着三对视素：黑-白视素、红-绿色素、黄-蓝色素，它们在光刺激下表现为对抗的过程（黑林称之为同化（Assimilation）和异化（Dissimilation） 20世纪50年代以来，生理学家先后在动物的视神经节细胞和外侧膝状体细胞内，发现了编码颜色信息的对立机制。斯瓦特金（Savatichin，1996） 结论：在视网膜上存在着三种锥体细胞，分别对不同波长的光敏感。在网膜水平上，色光是按三色理论提供的原理产

15、生的。而在视觉系统上更高的水平上，存在着功能对立的细胞，颜色加工表现为对立的过程,三、视觉中的空间因素,1、视觉对比（Visual Contrast） 是由光刺激在空间上的不同分布引起的视觉经验。 可分为明暗对比与颜色对比。 明暗对比：是由光强在空间上的不同分布造成的。（因素：照明、反射系数、周围环境的明度）。由于周围物体的明度不同，产生不同的明度经验称为明度的对比效应。 颜色对比效应：一种物体的颜色会受到它周围物体的影响而发生色调的变化。,当你长时间（两分钟以上）的凝视一个红色方块后，再把目光迅速转移到一张灰白纸上时，将会出现什么呢？,2、边界突出与马赫带。,马赫带：是指人们在明暗变化的边界

16、上，常常在亮区看到一条更亮的光带；而在暗区看到一条更暗的线条。 不是由于刺激能量的实际分布，而是由于神经网络对视觉信息进行加工的结果） 原理：侧抑制,3.视敏度 是指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力（视力）。大小通常用视角大小来表示。 视敏度可分为最小可见敏度、最小间隔敏度和游标敏度。P122,四、视觉中的时间因素：,1.视觉适应：由于刺激的持续作用而引起的感受性的变化。 暗适应：感觉阈限下降，感受性上升。最初710分钟，由锥体、棒体共同参与，经棒锥裂后，锥体完成暗适应过程，只有棒体继续起作用。还原过程。总体用30-40分钟。 明适应：与暗适应相反，还原过程相对快，约5分钟。,2、视觉后象

17、 对感受器的刺激作用停止以后，对刺激的感觉并不立即消失，还能保留一个短暂的时间，这种在刺激作用停止后暂时保留的感觉印象。 影响因素：一般刺激作用的时间越长，后象持续的时间越长。 视觉后象分正后象和负后象。 正后象：是神经正在兴奋而尚未完成时引起的，在光亮和色彩上与原来刺激物的品质相同，如节日的烟花。 负后像：则是经兴奋疲劳过度所引起的，在光亮和色彩上都与原来刺激物的品质相反。,3.闪光融合 不连续的闪光由于频率增加，人们会得到融合的感觉，称之为闪光融合。刚刚能够引起融合感觉的刺激的最小频率叫闪光融合临界频率或闪烁临界频率（Critical Flicker Frequency）。 它表现了视觉系

18、统分辨时间能力的极限。 闪光融合的条件：刺激强度低时，临界频率低；随着强度上升，临界频率明显上升。与网膜中的部位（偏离中央窝的程度）也有关。,4.视觉掩蔽 在某种时间条件下，当一个闪光出现在另一闪光之后，这个闪光能影响到对前一个闪光的觉察。称之为视觉掩蔽. 应用价值：数字水印,第三节：听觉,一、听觉刺激 声波是听觉的适宜刺激 1、声波的物理特性： 频率：听觉的接受范围是16HZ到20000HZ 振幅：声音的物理强度（响度）单位是分贝（dB） 波形：声波的形状，决定声音的音色。正弦波发出的就是纯音 2、听觉的心理特性：音调、音响、音色。,二、听觉的生理机制,(一)耳的构造和功能,(二)听觉的传导

19、机制和中枢机制,听觉通路始于内耳的毛细胞，将编码后的听觉神经信息传给双极细胞。双极细胞将这些信息沿听神经向脑内传递。 首先到达延脑的耳蜗神经核，发出纤维大部分在脑桥内经过斜方体交叉至对侧的外侧丘系。外侧丘系的纤维经中脑被盖的背外侧部上行，大多数纤维止于下丘。从下丘向左右两个内侧膝状体传递信息，也有少数外侧丘系直接止于内侧膝状体。少数蜗神经前后核纤维不交叉，进入同侧外侧丘系。最后由内侧膝状体将听觉信息传递到颞叶的初级听皮层（41区）。,三、听觉的基本现象,（一）音调 音调是由声波决定的听觉特性。人的听觉频率范围为16赫兹20000赫兹，其中1000赫兹4000赫兹是人耳最敏感的区域。 音调是一种

20、心理量，它与声波的物理特性频率的变化不完全对应。在1000赫兹以上，频率与音调几乎是线性的，音调的上升低于频率的上升；但在1000赫兹以下，频率与音调的关系不是线性的，音调的变化快于频率的变化。,人耳对声音频率的分析,1.频率理论 1886年由物理学家罗费尔得提出。这种理论认为，内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的。振动的数量与声音的原有频率相适应。基底膜与镫骨的这种关系，类似于电话机的送话机和收话机的关系。这种理论也叫电话理论。 频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。人耳基底膜不能作每秒1000次以上的快速运动。这是和人耳能够接受1000Hz以上的声音不符合的。,2共鸣理论 赫尔姆霍茨提出的

21、一种理论。 在他看来，由于基底膜的横纤维长短不同，靠近蜗底较窄，靠近蜗顶较宽，因而就像一部竖琴的琴弦一样，能够对不同频率的声音产生共鸣。 共鸣理论强调了基底膜的振动部对产生音调听觉的作用，因而也叫位置理论。 老年人的基底膜前端附近的神经退化引起对高频音的感受性降低，低频音感受性却很好。这一发现支持了位置理论。,3.行波理论 美冯贝克西发展了赫尔姆霍茨的共鸣向合理部分，提出了新的位置理论行波理论。 贝克西认为，声波传到人耳，将引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底部开始，逐渐向蜗顶推进，振动的幅度也随着逐渐增高。振动运行到基底膜的某一部位，振幅达到最大值，然后停止前进而消失。随着外来声音频率的不同，

22、基底膜最大振幅所在的部位也不同。声音频率低，最大振幅接近蜗顶；频率高，最大振幅接近蜗底(即镫骨处),从而实现了对不同频率的分析。 行波理论适宜于500HZ以上的音频，500HZ以下不能解释,4.神经齐射理论 美韦弗尔提出、 认为：当声音频率低于400HZ时，听神经个别纤维的发放频率是和声音的频率对应的，当声音频率提高，个别神经纤维无法单独对它作出反应，这种情况下，神经纤维将按齐射原则发生作用。 对于5000赫兹以上的频率，神经齐射理论无法解释。声音超过5000Hz,位置理论是对频率进行编码的唯一基础.。,（二）音响,音响师由声音强度或声压水平决定的听觉特性。 声压：声波通过媒质时，由于振动所产生的压强改变量。 集中声音的强度：P135。,（四）声音的掩蔽,某一声音引起听觉器官对另一声音的敏感度