感觉与知觉

本节导读

这一节对应大纲普通心理学第三章「感觉」和第四章「知觉」。感觉反映事物的个别属性，知觉把这些属性组织成完整的对象。感觉部分要会用韦伯定律做小计算，分清两种色觉理论和两种音高理论；知觉部分要能把生活中的现象归到四个特性、各类深度线索和几种运动知觉上。

单项选择题可能给一个现象让你判断它属于哪种适应、恒常性或线索，也可能给数据让你用韦伯定律推算差别阈限；名词解释可能考「差别阈限」「知觉的恒常性」「似动知觉」；简答可能考「影响时间知觉的因素」。

感觉的心理物理学研究

感受性与感觉阈限

感受性是感觉器官对刺激的感受能力，用感觉阈限来度量，两者成反比。

概念	含义
绝对感觉阈限	刚刚能引起感觉的最小刺激量，通常取有 50% 的次数被觉察到的刺激强度
绝对感受性	觉察出最小刺激量的能力
差别阈限（最小可觉差）	刚刚能引起差别感觉的两个刺激之间的最小差异量
差别感受性	觉察出刺激之间最小差异的能力

韦伯定律

韦伯发现，在中等强度范围内，差别阈限与原刺激量的比值是一个常数：

$$\frac{\Delta I}{I}=K$$IΔI​=K

$I$I 是原刺激量，$\Delta I$ΔI 是此时的差别阈限，$K$K 是韦伯分数。不同感觉通道的韦伯分数不同，$K$K 越小，差别感受性越高。例如某通道 $K=0.02$K=0.02，原刺激为 50 个单位时，增加 1 个单位就能觉察出差别。

刺激强度与感觉大小的关系

定律	提出者	内容
对数定律	费希纳	感觉量与刺激强度的对数成正比，$P=K\lg I$P=KlgI：刺激按几何级数增加，感觉只按算术级数增加
幂定律	史蒂文斯	感觉量是刺激强度的乘方函数，$P=KI^{n}$P=KIn，指数 $n$n 因感觉通道而异；用数量估计法得出

视觉

传导机制与中枢机制

光线经角膜、瞳孔、晶状体落在视网膜上。视网膜的感光细胞有两种：锥体细胞集中在中央窝，在明亮条件下工作，分辨颜色和细节；棒体细胞多在视网膜边缘，在昏暗条件下工作，对弱光敏感但不辨颜色。兴奋经双极细胞、神经节细胞、视神经和视交叉，到达外侧膝状体，再投射到枕叶的视觉皮层。休伯尔和威塞尔发现，视觉皮层里有只对特定朝向的线条、边缘或运动方向反应的细胞，叫特征觉察器。

色觉及其理论

颜色有三个特性：色调（主要由波长决定）、明度（颜色的明暗）、饱和度（颜色的纯度）。

理论	主要观点	能解释
三色说（杨—赫尔姆霍茨）	视网膜上有分别对红、绿、蓝光最敏感的三种感受器，各种颜色是三者不同比例兴奋的结果	颜色混合
对立过程说（赫林）	视觉系统里有红—绿、黄—蓝、黑—白三对拮抗过程，一方兴奋时另一方受抑制	负后像、颜色对比

现代研究认为两者在不同层次上都成立：视网膜的感受器层面符合三色说，视网膜以后的神经通路符合对立过程说。

几种重要的视觉现象

现象	含义
视觉对比	同一刺激因背景不同而感觉不同，分明暗对比和颜色对比
马赫带	明暗交界处，亮的一侧显得更亮、暗的一侧显得更暗，边界被突出
视觉适应	暗适应是从亮处到暗处后感受性逐渐提高，要几十分钟；明适应是从暗处到亮处后感受性降低，约一分钟完成
后像	刺激停止后感觉仍短暂保留；与原刺激性质相同的是正后像，颜色为补色的是负后像

听觉

声音的物理属性对应三种听觉特性：频率决定音高，振幅决定音响（响度），波形决定音色。人耳一般能听到约 16 至 20000 赫兹的声音。一个声音因为另一个声音的干扰而听觉阈限升高，叫声音的掩蔽。

音高理论	主要观点	局限
频率理论	内耳基底膜随声音同频率振动，神经冲动的频率与声音频率一致	单个神经纤维每秒发放冲动的次数有限，解释不了高频声音
位置理论（共鸣理论、行波理论）	不同频率的声音使基底膜不同部位振动最大：高频在靠近卵圆窗的底部，低频在靠近顶部	对低频声音的解释不够好

两种理论各能解释一部分频率范围，常被看作互相补充。

知觉的特性

特性	含义
选择性	从众多刺激中挑出一部分作为知觉对象，其余成为背景；对象和背景可以互换（双关图）
整体性	把由多种属性构成的事物知觉为一个统一的整体
理解性	用已有的知识经验去理解当前的对象，并用词把它标示出来
恒常性	知觉条件在一定范围内改变时，对物体的知觉保持相对不变，有形状、大小、明度、颜色恒常性

举例：一块煤放在正午的阳光下，反射的光比阴影里的白纸还多，我们仍把煤看成黑的、纸看成白的，这是明度恒常性。

空间知觉与时间知觉

形状知觉

形状知觉靠特征分析（特征觉察器）、轮廓（明度或颜色突变形成边界，还有并不存在的主观轮廓）、图形的组织（接近、相似、连续、闭合、对称等格式塔原则）和图形识别。图形识别既有从局部特征开始的自下而上加工，也有由知识经验引导的自上而下加工；比德曼的成分识别理论认为，物体由有限的几何离子组合而成。

距离知觉

大小—距离不变假设：视网膜上的像的大小与物体距离成反比，知觉者会根据距离线索「还原」物体的实际大小。深度与距离的线索有三类：

线索	具体内容
肌肉线索	眼睛的调节（晶状体变厚变薄）、双眼视轴的辐合，只在近距离内起作用
单眼线索	对象重叠（遮挡）、线条透视、空气透视、相对高度、纹理梯度、运动视差、明暗和阴影
双眼线索	双眼视差：两眼视像略有差异，经大脑整合产生立体感，是深度知觉的主要线索

方位定向靠视觉和听觉，听觉定向主要靠两耳接收声音的时间差、强度差和位相差。

时间知觉

时间知觉有四种形式：对时间的分辨、对时间的确认、对持续时间的估量、对时间的预测。依据有外部标尺（昼夜交替、季节变化、计时工具）和内部标尺（呼吸、心跳等生理节律，即生物钟）。影响因素包括：感觉通道（听觉估计时间较准，视觉较差）、一段时间内事件的数量和性质、人的兴趣和情绪（期待时觉得时间慢，愉快时觉得时间快）。

运动知觉与错觉

运动知觉靠两个系统：眼睛不动、物体的像在视网膜上移动，是网像运动系统；眼睛追随物体转动，是头眼运动系统。物体真实位移引起的是真动知觉；物体没有位移、却被知觉为运动的是似动知觉。

似动知觉的种类	含义
动景运动	两个静止刺激相继出现，间隔合适时看起来像一个刺激在移动，如电影
诱发运动	一个物体的运动使邻近静止的物体看起来在运动，如云动而觉得月亮在穿行
自主运动	暗环境中注视静止的光点，一会儿觉得它在游动
运动后效	长时间注视运动的物体后再看静止物体，觉得它朝相反方向运动

错觉是在特定条件下对客观事物产生的带有固定倾向的歪曲知觉，只要条件具备人人都会产生。常见的有几何图形错觉（缪勒—莱尔错觉、垂直—水平错觉、艾宾浩斯错觉等）、形重错觉、运动错觉、时间错觉。解释错觉的理论有眼动理论、神经抽取（抑制）理论、深度加工和常性误用理论。

易错提醒

• ❌ 韦伯定律适用于任何强度的刺激。
  ✅ 它只在中等强度范围内成立，刺激很弱或很强时，韦伯分数会发生变化。

• ❌ 三色说和对立过程说互相矛盾，只能有一个是对的。
  ✅ 现代研究认为两者在不同层次上都成立，可以统一起来。

• ❌ 明适应和暗适应一样慢。
  ✅ 暗适应要几十分钟，明适应约一分钟就能完成。

• ❌ 错觉是知觉出了毛病，只有少数人才会有。
  ✅ 错觉在特定条件下人人都会产生，是有规律的正常知觉现象。

例题精讲

例题 1（单项选择）

已知甲、乙两种感觉通道的韦伯分数分别为 0.02 和 0.10。下列判断正确的是：

A. 甲通道的差别感受性较高
B. 乙通道的差别感受性较高
C. 两个通道的差别感受性相同
D. 无法比较

答案：A

解析：韦伯分数越小，引起差别感觉所需的相对增量越小，差别感受性越高。以原刺激 50 个单位为例，甲通道增加 $50\times0.02=1$50×0.02=1 个单位就能觉察，乙通道要增加 $50\times0.10=5$50×0.10=5 个单位。

例题 2（名词解释）

名词解释：知觉的恒常性。

答题要点示范：知觉的恒常性是指知觉的条件在一定范围内改变时，对物体的知觉映象仍保持相对不变的特性。包括形状、大小、明度、颜色恒常性。例如一个人从近处走向远处，视网膜上的像变小了，我们仍知觉他的身高不变。

点评：定义里抓住「条件改变」「知觉映象相对不变」，列出四种，再用一个例子收尾，三分题这样答就完整了。

例题 3（简答）

简述影响时间知觉的因素。

答题要点示范：（1）感觉通道：听觉对时间的估计较准，触觉次之，视觉较差。（2）事件的数量和性质：一段时间里经历的事情多而有趣，当时觉得过得快，事后回忆却觉得长；事情少而单调则相反。（3）兴趣和情绪：对事情感兴趣、心情愉快时觉得时间短，厌倦或焦急期待时觉得时间长。（4）年龄和生活经验等个体因素也有影响。

点评：前三点是通行教材共有的，答题时分点、每点配一句解释即可。

本节小结

• 感受性与感觉阈限成反比；韦伯定律 $\Delta I/I=K$ΔI/I=K 只适用于中等强度，$K$K 越小差别感受性越高。
• 费希纳对数定律 $P=K\lg I$P=KlgI，史蒂文斯幂定律 $P=KI^{n}$P=KIn。
• 视网膜的锥体细胞管明视觉与颜色，棒体细胞管暗视觉；三色说与对立过程说在不同层次上都成立。
• 视觉现象：对比、马赫带、明暗适应、正负后像；音高理论：频率理论与位置理论。
• 知觉四特性：选择性、整体性、理解性、恒常性；深度线索：肌肉线索、单眼线索、双眼视差。
• 时间知觉的四种形式与影响因素；似动知觉四种；错觉人人都会有，常见理论有三种。