實驗心理學(xué)視覺實驗OK

實驗心理學(xué)視覺實驗OK第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.1視覺的適宜刺激可見光譜光與視覺：能引起視覺刺激的電磁波，就是光?？梢姽獾牟ㄩL大約為380–760納米。只占整個電磁波范圍的1/70。第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日光的種類根據(jù)來源自然光，如日光及日光的反射光；人造光，燈光，燭光等由人造光源產(chǎn)生的光。根據(jù)成分：單色光，由單一波長組成的光；復(fù)合光，由兩種以上波長組成的光波組成的光。第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日單色光的獲得途徑三棱鏡分解（分離，選其一）；濾光片過濾（玻璃片或塑料片，吸收一部分，透過一部分）；單色儀；應(yīng)用有色表面的反射。第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日單色光的度量：SIE單位制（國際單位制）1．光通量（∮）：光源在單位時間內(nèi)向各個方向發(fā)出的光能量。單位：流明（lm），光強度為1燭光的點光源在單位立體角度發(fā)射的光通量。2．光強度（I）：光源在給定的方向上，在單位立體角中發(fā)射的光通量。單位：坎德拉（cd），指燃燒某種特定規(guī)格的蠟燭（黑體）后產(chǎn)生的光強度。1坎德拉表示在單位立體角內(nèi)輻射出1流明的光通亮。第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日單色光的度量：SIE單位制（國際單位制）3．光照度（E）：光源照射到單位面積上的光通量。計算公式為：E=∮/A（∮為光通量，A是表面積）。單位：勒克司（lx），表示1流明的光通量均勻分布在1米2

表面上所產(chǎn)生的光照。4．光亮度（L）：指一個發(fā)光表面的明亮程度，也即從一個表面反射出來的光亮。亮度與照度的關(guān)系為：L=ρ?E（L為亮度，ρ為反射系數(shù)，E為照度）單位：尼特，是指光強度為1坎德拉的光均勻分布在

1米2表面上產(chǎn)生的明亮程度。反射系數(shù)（ρ）：指某表面反射的流明數(shù)與入射到該表面的流明數(shù)之比。公式為：ρ=某表面的反射的流明數(shù)/入射到某表面的流明數(shù)第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日光強度（I）：光源在給定的方向上，在單位立體角中發(fā)射的光通量光照度（E）：光源照射到單位面積上的光通量光亮度（L）：指一個發(fā)光表面的明亮程度，也即從一個表面反射出來的光亮光通量（∮）：光源在單位時間內(nèi)向各個方向發(fā)出的光能量C：光源的燭光數(shù)L：亮度R：反射系數(shù)E：照度D：光源到屏幕的距離第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日研究舉例

電子顯示器設(shè)計中屏幕背景亮度與對比度對視覺作業(yè)績效的影響三種背景光強：20cd/m2,30cd/m2,40cd/m2；七種對比度：3:1,5:1,7:1,9:1,11:1,13:1,15:1。要求被試在規(guī)定時間內(nèi)搜尋由26個字母隨機組合的字符中的特定字母并要求被試在實驗后對各種變量條件的字符顯示質(zhì)量作出主觀評價。結(jié)果：背景亮度不同，最佳對比度也不同；低端對比度作業(yè)績效隨背景亮度增大而提高；高端對比度績效隨屏幕背景亮度增大而降低。第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日測量工具——光度計測量發(fā)光強度、光通量、照度、與亮度的儀器通稱為光度計。基本裝置：一切光度計都利用人的視覺或光電管來比較一個已知的“標準光源”和“未知的待測光源”。圖中S1為標準光源,其發(fā)光強度為I1，待測光源為S2，其發(fā)光強度為I2，在S1和S2之間有一視屏，r1和r2分別為標準光源和未知光源距視屏的距離。第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日測定方法變化標準光源的距離（r1），使之與未知光源做視覺匹配，在眼睛覺得視野兩側(cè)的亮度看來相等時即停止移動。根據(jù)照度第一定律：照度是同光源的發(fā)光強度成正比，同被照射面到光源的距離的平方成反比。E1=I1/r12

，E2=I2/r22

；根據(jù)視覺匹配：E1=E2

即：I1/r12=I2/r22

若標準光的強度不變，標準光與視屏的距離固定不變，I1/r12=K（常數(shù)），則I2=Kr22，這樣就可計算出待測光源的強度。第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.2

視覺系統(tǒng)眼睛的結(jié)構(gòu)角膜、房水、虹膜、晶狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜；視網(wǎng)膜上視椎細胞與視桿細胞有不同特點和功能。視桿細胞對光的敏感性比視錐細胞強約500倍；但視錐細胞有分辨顏色的特性，而視桿細胞沒有。視神經(jīng)通路與大腦三處重要的信息加工站：上丘、外側(cè)膝狀體體和視皮層。第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日思考：導(dǎo)致失明的原因有哪些？第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日視覺恢復(fù)技術(shù)用微型芯片代替失效的視桿和視錐細胞的功能，通過電刺激模式實現(xiàn)視覺信息的傳輸。LiuWeitai(2001)研制出一種多單元人造視網(wǎng)膜芯片集(MARC)。還可以用微型攝像機從環(huán)境中捕捉圖像信息。試驗結(jié)果表明，病人采用該系統(tǒng)后可辨別一些簡單的圖像和形狀。第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.3幾種重要的視覺實驗研究顏色混合暗適應(yīng)視敏度視覺后像第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.3.1顏色混合實際用途：印染、印刷業(yè)、紡織業(yè)——色度的選擇；交通運輸業(yè)——各種信號燈；鋼鐵冶煉的程度與特定的顏色相對應(yīng)；電影、彩電的顏色配制。第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日顏色特性三種特性共同決定顏色感覺明度：指明亮程度（brightness），與光強度和反射系數(shù)成正比關(guān)系。色調(diào)：由物體表面反射的光線中什么波長占優(yōu)勢所決定。飽和度：指同一種色調(diào)的兩種顏色，哪種含顏色較多或較少，它決定于物體所發(fā)射出來的光線中規(guī)定其色調(diào)的波長占多少優(yōu)勢。第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日光源的喜愛指數(shù)什么樣的色光照什么樣的物體時可以獲得最佳視覺心理效果。如，生活、學(xué)校、辦公照明，柔白熒光燈，視覺效果最好城市色調(diào)第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日顏色混合的方法色光混合（加法原則）顏料混合（減法原則）第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日色光混合波長決定色調(diào)，但每一種色調(diào)并不只和一定的波長有聯(lián)系。520nm產(chǎn)生綠色，510和530nm光線的混合也可得到綠色。而且綠色還可以從其他大量的混合光線中得到。第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日色光混合色光混合的三原色：紅、綠、藍紅色+綠色=黃色紅色+藍色=紫色藍色+綠色=青色紅色+藍色+綠色=白色補色：兩光相混成白色的光，為互補色。無所謂是否基色。色光混合的特點相混合的各色光的能量值的相加等于被混合色光能量的值，由于被混合的色光的能量增加，因而其明度是增加的。第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日色光混合第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日色光混合定律補色律：每一種顏色都有另一種同它相混合而產(chǎn)生白色或灰色的顏色。這兩種顏色就稱為互補色。若A+B=白或灰則 A、B互補。兩種顏色成為互補色的條件是：兩者波長的差別都要足夠大。中間色律：混合兩種非互補色時便產(chǎn)生一種新的混合色或介乎兩者之間的中間色。如，紅和綠按不同的比例可以產(chǎn)生橙色、黃色、黃綠色等介呼兩者之間的中間色。根據(jù)此原理，可得到任意色。代替率：混合色的顏色不隨被混合的顏色的光譜成分而轉(zhuǎn)移，不同顏色混合后產(chǎn)生的相同的顏色感覺，可以彼此互相代替?？杀硎緸椋喝纛伾獳=顏色B顏色C=顏色D，則A+C=B+D還可表示為：若A+B=C且x+y=B，則A+（x+y）=C現(xiàn)代色度學(xué)原理：可以充分利用各種顏色混合，進行代數(shù)式的相加和相減得出所需要的各種顏色。第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日顏料混合顏料、油漆等按不同的顏色混合得出的顏色與色光混合效果不同?；旌宵S和藍色的顏料得到的是綠色而不是白色。但是，如果把黃光和藍光按一定比例一同投射到屏幕上，則可以得到白色，如果按其他比例可以得出黃色和藍色，但永遠不會出現(xiàn)綠色。實質(zhì)：顏料吸收了一定波長的光線以后所余的光線的組合。如：黃色是顏料吸收了藍光后，紅光和綠光混合的結(jié)果。顏料混合的三原色：青、紫、黃黃色=白色-藍色紫色=白色-綠色青色=白色-紅色黃色+紫色=白色-藍色-綠色=紅色黃色+青色=白色-藍色-紅色=綠色紫色+青色=白色-綠色-紅色=藍色特點：混合后得到的顏色明度減小。第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日顏色方程人眼可辯10萬種不同的色調(diào)，亮度，飽和度的顏色物體。語言—

極困難定量化—

數(shù)字按三色混合律，用適當(dāng)?shù)姆至炕旌先齻€基色可形成任何顏色。因此，任何一種顏色的特性都可以用三基色的分量（也叫三刺激值）作出鑒定。若三基色的分量一適當(dāng)?shù)墓舛葐挝槐硎荆涂梢园堰@種匹配關(guān)系寫成一個方程式。即顏色方程式：KC=XR+YG+ZBX、Y、Z分別為三基色的分量。K為混合三色所產(chǎn)生的顏色分量。C是CIE標準光源。相當(dāng)于中午陽光的光色。“=”是匹配的意思，即視覺上顏色相同。只要測得X、Y、Z值的比例x、y、z（x+y+z=1），就可以進一步用色度坐標的色度圖中明確定出它的顏色特性。第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日顏色的心理效應(yīng)色調(diào)的心理效應(yīng)：色調(diào)冷暖感：紅、橙、黃；綠、藍、紫色調(diào)的情感：feelingblue;inthepink;rosydisposition;greenwithenvy色調(diào)的環(huán)境心理效應(yīng)：餐館、家具——黃、紅暖色調(diào)；廣告背景色與字體色的視觀效果優(yōu)劣等級：黃－黑；白－綠；白－紅；白－青；青－白；白－黑；黑－黃；紅－白；綠－白；黑－白；黃－紅；紅－綠；綠－紅第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日明度的心理效應(yīng)：在各顏色中，黃色的明度最大，其互補色紫藍色明度最暗；中間為綠、紅、紫。用黑白兩色強調(diào)的中等明度，可以產(chǎn)生富于男子氣的特質(zhì)。第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日色彩的心理效應(yīng)

在紅色的環(huán)境中，人的脈搏會加快，血壓有所升高，情緒興奮沖動。而在藍色環(huán)境中，脈搏會減緩，情緒也較沉靜。冷色與暖色除去給我們以溫度上的不同感覺外，還會帶來其它一些感受。比方說，暖色偏重，冷色偏輕；暖色有密度強的感覺，冷色有稀薄的感覺；冷色有退卻的感覺，暖色有逼近感。顏色引起的物質(zhì)性的心理錯覺，是藝術(shù)家或設(shè)計家最可利用的手段之一。有一個生動的例子：1940年，紐約的碼頭工人因搬運的彈藥箱太重而舉行罷工，一位顏色專家出了個主意，把彈藥箱的顏色改漆為淺綠色，彈藥箱的重量并未改變，但顏色使工人覺得它變輕了，罷工終于停止了！顏色提高了勞動效率。第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日色彩愛好的民族差異第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日1.3.2暗適應(yīng)在低亮度環(huán)境中，視覺感受性緩慢提高的過程。實驗研究的意義理論意義可以揭示一些分析器適應(yīng)過程，特別是引起感受性提高的適應(yīng)過程的實質(zhì)和規(guī)律；生物學(xué)意義，使視網(wǎng)膜的適應(yīng)功能可以保證極寬的光強范圍內(nèi)（>1010倍）。實際應(yīng)用勞動心理——工作場地照明問題；交通心理學(xué)中，駕駛員的適應(yīng)速度問題；人員選拔——飛行員。第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日暗適應(yīng)的影響因素適應(yīng)前的照明。原照明越強，適應(yīng)時間越長。維生素A缺乏。缺氧。年齡因素。30歲以后感受性下降。紅色護目鏡的作用。Miles（1944），保護兩種適應(yīng)。暗室用紅燈照明營養(yǎng)缺乏。長期禁食后光感受性只有正常時的1/10到1/15同一感受器內(nèi)部的相互作用。用白光刺激一只眼睛可使另一只眼睛敏感性提高；用紅光刺激一眼，可使另一眼敏感性降低。第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日暗適應(yīng)的測量方法步驟：面對光亮的照明2—3分鐘，（降低感受性，提供參考點）關(guān)燈，黑暗,適應(yīng)過程開始用標準的心理物理法，按一定的時間間隔不停地測量眼睛的絕對閾限。時間間隔由小到大，開始以秒計，然后以分計，大約到30分鐘為止。測量結(jié)果以時間為橫坐標，閾限刺激值（使眼睛看到光亮所需的最小強度）為縱坐標作圖，可得到“一條”暗適應(yīng)曲線。第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日暗適應(yīng)曲線但實際上，標準的暗適應(yīng)的曲線為兩條，為什么呢？標準的暗適應(yīng)曲線是通過兩種光刺激刺激視網(wǎng)膜的不同區(qū)域得到的。第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日暗適應(yīng)的測量過程分兩次分別測，暗適應(yīng)曲線的前半段其實是兩條線重合起來的，彼此相互獨立。測錐體暗適應(yīng)的時候，以紅光為刺激，被試通過注視該刺激而使其落在中央窩上。在做桿體暗適應(yīng)時，要求被試把注意焦點集中在一個固定的小紅點上，同時用眼睛余光看