人体感知与运动输出.ppt

第3章 人体感知与运动特征 人的感官运动与中枢神经 3.1 感觉和知觉的特征 知觉：知觉是在人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 知觉的过程：客观事物的各种属性分别作用于人的不同感觉器官，引起人的各种不同感觉，经大脑皮质联合区对来自不同感觉器官的各种信息进行综合加工。 3.2 视觉机能及其特征 3.2.1 视觉刺激 视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为380~780nm，见图3-7。 视觉成像原理 眼的感光机能 视杆细胞：起暗视作用的杆状细胞，只在低照度下（0.01勒克司以下）起作用，但不能感受颜色。 视锥细胞：起明视作用的锥状细胞，不但能感受颜色，且有较高的视觉的敏感性，即能表现出精细的视觉，但在低照度下却不起作用。 3.2.3 视觉机能 1.视角与视力 视角：确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。 α=2arctg(D/2L) α— 视角； D — 被看物体上两端点 的直线距离； L — 眼睛到被看物体的距离； 眼睛能分辨被看目标物最近两点的视角，称为临界视角。 视力：眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示。 视力=1/能够分辨的最小物体的视角 2. 视野与视距 视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。 3.2.4 视觉特征 3）对比度感觉 物体与背景有一定的对比度时，人眼才能看清其形状。 这种对比可以用颜色（背景与物体具有不同的颜色），也可以用亮度（背景与物体在亮度上有一定的差别）体现。 方位视错觉1 方位视错觉2 对比视错觉：左侧中央的圆形比右边大吗？ 线AB和CD的长度确实相等 这些真的是平行线呦 谁比较高？ 图中的圆确实是一个正圆形 A、B两字的颜色真的一样 左边的蓝色比较深吗？ 图中所有的红色看起来都一样吗？ 少女或女巫 这是一只鸭?!or 这是一只兔子?! 2. 视觉特征 1）疲劳程度：水平优于垂直。 2）视线变化习惯：左?右，上?下，顺时针。 3）准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。 4）观察情况的优先性： 左上?右上?左下?右下。 视区内的仪表布置必须考虑这一点。 5）设计依据：以双眼视野为设计依据。 6）接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。 7）两眼运动协调一致同步。 8）颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白；颜色相配时的易辨认顺序：黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字。 3.3 听觉机能及其特征 3.3.1 听觉刺激 听觉的适宜刺激是声音，声音的声源是振动的物体，人的听感范围：20~20000HZ。 3.3.2 听觉系统 起主要作用的部位：内耳耳蜗 起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分，见图3-13。 听觉的产生 人耳感受声音的过程就是听觉的产生过程。 听觉的产生过程是一个复杂的生理过程，它包括3个基本过程： (1)声波在耳内的传递过程。 (2)由声波引起的机械振动转变 为生物电能，同时通过化学递质的释放而产生神经冲动的过程。 (3)听觉中枢对传人信息进行综合加工处理的过程。 听觉(audition) 声波是听觉的适宜刺激，它是由物体振动所产生的。声波的物理特性包括频率、振幅和波形 听觉是一个复杂的物理—生理—心理过程 听觉的基本特性：响度（振幅）、音调( 频率）、音色（波形） 3.3.3 听觉的物理特性 1 .频率响应（感受性） 人耳能听闻的频率比为： fmin/fmax=1：1000； 频率感受的上限随着年龄的增长而逐年连续下降，见图3-10。 2. 动态范围（声音的强度） 正好可忍受的声强 正好能听见的声强 （1）听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin。 （2）痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强Imax。 （3）听觉范围：由听阈和痛阈两曲线所包围的听觉区。 3.方向敏感度（双耳效应） （1）时差：?t=声源到两耳的时间差。人耳可觉察到的声信号入射的最小偏角为3°。 （2）右耳对各种不同频率纯音进行单耳听闻的方向敏感度如图。 3.4 其他感觉机能及其特征 3.4.1 肤觉 肤觉是仅仅次于听觉的一种感觉，是靠皮肤表面的感受器接受外来刺激而产生的感觉，可感受多种外界刺激，形