第6章 视觉实验课件.pptVIP

第六章 视觉实验 视觉是人类获得外界信息的一个很重要的渠道。 有70-80%的信息来自视觉。对视觉研究受到很多学科的重视，先是物理学，继而生物学、化学、心理学等都对视觉产生很大兴趣。 一、 视觉的物理刺激及其测量 1、可见光谱 2、单色光的单位 3、光度学 适宜的不同波长的光波刺激视觉感受器，就引起一定的视觉——颜色感觉：红、橙、黄、绿、蓝、紫。而同一个颜色的主观感觉（例如红色）在光谱上有很大的范围。如下表所示： 2.光源的种类 发光体和反光体 太阳光，是混合光，由不同波长的光混合而成。 还有不同的人造光源。电光源种类很多。生活中很少遇到单纯的光。白光就是一种混合光。 色散：太阳光通过三棱镜的折射可产生由红到紫的各色光谱。 3.单色光 经色散后不能再分解的光，叫单色光，如红、橙、黄…紫等。 实验室有时必需用单色光源。用三棱镜和滤光片可得到单色光。 详细说明光的物理特性是非常复杂的。 有重要意义的是波长和振幅。 波长：是两个相继的波长相应点之间的距离。不同波长的光引起不同的颜色视觉（色调）。 振幅：是光电强度或能量，它能引起视觉维度是明度。 视觉系统 眼睛的结构 光线射入眼睛，并穿过眼睛的以下部分： 角膜、水状液、虹膜、晶状体和玻璃体，直到最后达到视网膜。然后由视神经把网膜上通过视觉感受器把光刺激变化为神经冲动传入大脑产生视觉。 适宜刺激 波长400—760毫微米的电磁波 折光系统：角膜、水晶体、玻璃体等 感光系统：视网膜 视杆细胞和视椎细胞 盲点：视神经穿出眼球的地方。 可见光谱 光的心理物理特征 光具有三维特征：波长、纯度和振幅。与此相对应的有三维心理特征： 波长——色调 纯度——饱和度 振幅——明度 2、单色光的单位 测量单位 (1)光通量（φ） 流明（lm） (2)光强度（I） 坎德拉（cd） (3)光照度（E） 勒克斯（lx） (4)光亮度 （L） 尼特（Nit） (5)反射系数（R） L＝R×E 3、光度学 是一门专门研究可见光和测量的科学 是以心理学对人们视觉系统感觉特征的研究为基础 照度受光源到照面表面的距离影响，亮度则与从表面到观察者的距离无关 光度学度量的原始标准是以特定规格之称的一支蜡烛座位光源 照明收效递减规律 二、视觉实验中的变量 1、自变量（I.V.） 刺激变量（stimulus variable）:刺激的特性 多项目：系列亮度、色光 多维度 ：时间维度 空间维度 背景条件：对比条件的设定，恒定刺激 被试者特点：视敏度、辨色力、年龄、机体状态等。 2、控制变量 一个容易忽视的特殊因素是确定变量是属于连续变量还是等级变量 累积效应，生物效应的累积或叠加 3、因变量 （1）保证自变量与因变量之间的对应关系； （2）处理技术的合理性。 二、视觉研究中的基本实验 （一）明度阈限 （二）视觉适应 （三）后象 （四）闪光临界融合频率 （五）视觉掩蔽 （六）视觉对比 （七）视敏度 （一）明度阈限测量 明度是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉。 思考：如何测量明度绝对阈限和差别阈限？ （二）视觉适应 1、暗适应 2、明适应 3、间视觉 1、明暗视觉的区别 锥体—明视觉 杆体—暗视觉 大些 小些 中央凹 近边缘 与视神经节细胞连 无数个与一个 无视紫红质 有视紫红质 夜盲有 昼盲有 0.001尼特以下 杆体细胞发挥作用 1尼特以上 锥体发挥主要作用 研究明视觉---s局限于中央凹 研究暗视觉---中央凹2度以外,锥体阈限以下 2、暗适应研究 人眼对低亮度环境的感受性缓慢提高的过程，称为暗适应。 暗适应曲线 （1）暗适应机制 化学反应说。克劳福德（Crawford，1947）用分光描记法确定视杆细胞中的视紫红质的化学反应过程是暗适应过程的机制。视紫红质（visual purple）是一种化学感光物质，在曝光时被破坏变色，在暗适应中又重新合成而恢复活性。 视紫红质的化合过程： （2）影响暗适应过程的因素 适应前照明：光越强时间越长，暗适应需时间长 先天夜盲 维生素A缺乏，造成夜盲 年龄因素：个体在20～30岁最好 感官的相互作用 红色护目镜的作用 实验光的波长不同，暗适应曲线不同 图6-7 （3）暗适应与瞳孔大小的变化 伴随暗适应的还有瞳孔