實驗心理學視覺實驗詳解演示文稿

實驗心理學視覺實驗詳解演示文稿當前第1頁\共有35頁\編于星期三\22點（優(yōu)選）實驗心理學視覺實驗當前第2頁\共有35頁\編于星期三\22點3光的種類根據來源自然光，如日光及日光的反射光；人造光，燈光，燭光等由人造光源產生的光。根據成分：單色光，由單一波長組成的光；復合光，由兩種以上波長組成的光波組成的光。當前第3頁\共有35頁\編于星期三\22點4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；應用有色表面的反射。當前第4頁\共有35頁\編于星期三\22點5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）后產生的光強度。1坎德拉表示在單位立體角內輻射出1流明的光通亮。當前第5頁\共有35頁\編于星期三\22點6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。亮度與照度的關系為：L=ρ?E（L為亮度，ρ為反射系數，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表面上產生的明亮程度。反射系數（ρ）：指某表面反射的流明數與入射到該表面的流明數之比。公式為：ρ=某表面的反射的流明數/入射到某表面的流明數當前第6頁\共有35頁\編于星期三\22點光強度（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（∮）：光源在單位時間內向各個方向發(fā)出的光能量C：光源的燭光數L：亮度R：反射系數E：照度D：光源到屏幕的距離當前第7頁\共有35頁\編于星期三\22點8研究舉例

電子顯示器設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量作出主觀評價。結果：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。當前第8頁\共有35頁\編于星期三\22點9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?；狙b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。當前第9頁\共有35頁\編于星期三\22點10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的亮度看來相等時即停止移動。根據照度第一定律：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），則I2=Kr22，這樣就可計算出待測光源的強度。當前第10頁\共有35頁\編于星期三\22點111.2

視覺系統(tǒng)眼睛的結構角膜、房水、虹膜、晶狀體、玻璃體、視網膜；視網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。視神經通路與大腦三處重要的信息加工站：上丘、外側膝狀體體和視皮層。當前第11頁\共有35頁\編于星期三\22點12思考：導致失明的原因有哪些？當前第12頁\共有35頁\編于星期三\22點13視覺恢復技術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視覺信息的傳輸。LiuWeitai(2001)研制出一種多單元人造視網膜芯片集(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。當前第13頁\共有35頁\編于星期三\22點141.3幾種重要的視覺實驗研究顏色混合暗適應視敏度視覺后像當前第14頁\共有35頁\編于星期三\22點151.3.1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；電影、彩電的顏色配制。當前第15頁\共有35頁\編于星期三\22點16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成正比關系。色調：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)定其色調的波長占多少優(yōu)勢。當前第16頁\共有35頁\編于星期三\22點17光源的喜愛指數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、學校、辦公照明，柔白熒光燈，視覺效果最好城市色調當前第17頁\共有35頁\編于星期三\22點18顏色混合的方法色光混合（加法原則）顏料混合（減法原則）當前第18頁\共有35頁\編于星期三\22點19色光混合波長決定色調，但每一種色調并不只和一定的波長有聯系。520nm產生綠色，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。當前第19頁\共有35頁\編于星期三\22點20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。當前第20頁\共有35頁\編于星期三\22點21當前第21頁\共有35頁\編于星期三\22點22色光混合當前第22頁\共有35頁\編于星期三\22點23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生橙色、黃色、黃綠色等介呼兩者之間的中間色。根據此原理，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移，不同顏色混合后產生的相同的顏色感覺，可以彼此互相代替。可表示為：若顏色A=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現代色度學原理：可以充分利用各種顏色混合，進行代數式的相加和相減得出所需要的各種顏色。當前第23頁\共有35頁\編于星期三\22點24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，但永遠不會出現綠色。實質：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。當前第24頁\共有35頁\編于星期三\22點25顏色方程人眼可辯10萬種不同的色調，亮度，飽和度的顏色物體。語言—

極困難定量化—

數字按三色混合律，用適當的分量混合三個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的光度單位表示，就可以把這種匹配關系寫成一個方程式。即顏色方程式：KC=XR+YG+ZBX、Y、Z分別為三基色的分量。K為混合三色所產生的顏色分量。C是CIE標準光源。相當于中午陽光的光色?！?”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。當前第25頁\共有35頁\編于星期三\22點26顏色的心理效應色調的心理效應：色調冷暖感：紅、橙、黃；綠、藍、紫色調的情感：feelingblue;inthepink;rosydisposition;greenwithenvy色調的環(huán)境心理效應：餐館、家具——黃、紅暖色調；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－紅當前第26頁\共有35頁\編于星期三\22點27明度的心理效應：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。用黑白兩色強調的中等明度，可以產生富于男子氣的特質。當前第27頁\共有35頁\編于星期三\22點28色彩的心理效應

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。顏色引起的物質性的心理錯覺，是藝術家或設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。當前第28頁\共有35頁\編于星期三\22點色彩愛好的民族差異當前第29頁\共有35頁\編于星期三\22點301.3.2暗適應在低亮度環(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過程，特別是引起感受性提高的適應過程的實質和規(guī)律；生物學意義，使視網膜的適應功能可以保證極寬的光強范圍內（>1010倍）。實際應用勞動心理——工作場地照明問題；交通心理學中，駕駛員的適應速度問題；人員選拔——飛行員。當前第30頁\共有35頁\編于星期三\22點31暗適應的影響因素適應前的照明。原照明越強，適應時間越長。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。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。當前第31頁\共有35頁\編于星期三\22點32暗適應的測量方法步驟：面對光亮的照明2—3分鐘，（降低感受性，提供參考點）關燈，黑暗,適應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”暗適應曲線。當前第32頁\共有35頁\編于星期三\22點33暗適應曲線但實際上，標準的暗適應的曲線為兩條，為什么呢？標準的暗適應曲線是通過兩種光刺激刺激視網膜的不同區(qū)域得到的。當前第33頁\共有35頁\編于星期三\22點34暗適應的測量過程分兩次分別測，暗適應曲線的前半段其實是兩條線重合起來的，彼此相互獨立。測錐體暗適應的時候，以紅