第四章 知 觉
第一节 知觉的相关概念
知觉是客观事物直接作用于感官而在头脑中产生的对事物整体的认识。知觉与感觉一样，是事物直接作用于感觉器官产生的，同属于对现实的感性认识形式。知觉以感觉为基础，但不是个别感觉信息的简单总和。它比个别感觉的简单相加要复杂得多。知觉作为一种活动、过程，包含了相互联系的几种作用：觉察、分辨和确认。
知觉依赖于直接作用于感官的刺激物的特性，对这些特性的加工叫自下而上的加工或数据驱动加工。知觉还依赖于感知的主体，即具体的人。人的知觉系统不仅要加工由外部输入的信息，而且要加工在头脑中已经储存的信息，后面这种加工叫自上而下加工或概念驱动加工。
第二节 知觉的特性
知觉的基本规律体现在知觉的四个基本特性之中，知觉的基本特性是选择性、理解性、整体性和恒常性。
一、知觉的选择性
知觉的选择性是指人在进行知觉时，从纷繁复杂环境中把某些事物或现象当作知觉对象，而把另一些事物或现象当作知觉背景。当作知觉对象的事物或现象，常常是在现实生活中所要对待的刺激，并将它们从知觉背景中优先清楚地反映出来。作为知觉背景的各种刺激常常未被知觉或被模糊地知觉。
人的知觉选择性是在实践中产生并为人的实践活动所需要的。例如，教师在课堂上为学生进行物理演示实验时，课堂上存在多种刺激，学生常常把教师的讲述、演示的实验清晰地反映出来，而把黑板、墙壁、讲台、教室内其他声音等作为知觉的背景。人对知觉对象与背景的反映效果是有所区别的。知觉对象的形象较为鲜明，轮廓较为清楚，结构也较为完整；
作为知觉背景的事物形象则较为模糊不清，结构也不确定，似乎在知觉对象的后面。知觉对象与背景不是固定不变的，它们可以相互调换。如当教师在做物理演示实验时，突然有一学生将自己的文具盒掉到地面发出一个较响的声音时，声音就变成了学生知觉的对象，而教师的讲述及演示实验就成为了知觉的背景。
知觉选择性对人的实践活动具有重要意义。在学校教育、教学中自觉地遵循知觉的这一特性，可促进教育、教学效果的提高。如在课堂教学中，有意使知觉对象和背景形成鲜明的对比；有意提高知觉对象的活动性等。再如在校园建设中，采用提高刺激物的强度等做法可突出教育内容。
二、知觉的理解性
知觉的理解性是指人在知觉一些事物或现象时，不仅能形成关于它的知觉形象，还能根据自己已有的知识、经验对事物加以解释或判断，即从不同方面对它加以理解。人对事物正确、完整、深刻的知觉与人对该事物的理解程度有关。如对一支从未见过的钢笔的知觉，人由于具有钢笔的一般形状、结构、用途等方面的知识与经验，当看到这支钢笔时，人不仅能形成关于它的直观形象，还知道它是用来写字的文化用具，并且能用“钢笔”这一词来标志它。若没有对钢笔相应的知识与经验的背景，则不能理解它，所形成的仅仅是一个直观形象，却不知它是什么，有什么用途，更不能加以命名。
人的知觉的理解性与人的已有知识经验有密切关系。知识经验不同，对知觉对象的理解程度也不同。知识经验越丰富，理解就越深刻，对事物的知觉也就越完整、精确。例如一般人看到一只蝴蝶只知道它是蝴蝶并形成关于它的鲜明形象，而昆虫学家则能确定这只蝴蝶的种类、生长地、习性等。由此可见，人的已有知识、经验参与知觉，可促进人对事物的理解。知识经验参与知觉不仅提高了知觉的质量，还能提高知觉的速度。一个熟悉英语的人，当他阅读一篇英文材料时，不是一个字母、一个词地看，而是一句话一句话地阅读下去，甚至一目数行。
语词在知觉的理解性中起着重要作用。语词可以唤起人们以往的知识、经验，促进对知觉对象的理解；同时，言语的提示和知识经验也可补充直接知觉经验的不足或缺陷，使人对事物的知觉更迅速、更完整。
知觉的理解性对人的知觉既有积极作用的一面，又有消极作用的一面。教师在从事教学活动时，一方面要联系学生已有的知识经验，增进知觉的理解性，提高教学的效果；另一方面又要注意已有的知识经验对当前知觉活动所产生的消极定势作用。此外，知觉的理解性不仅可提高知觉的效应，还是形成事物表象，并转为科学概念的重要条件。
三、知觉的整体性
知觉是对事物整体的反映，故整体性是知觉的基本特征。它是指把物体或现象的各种属性或各个部分作为一个统一的整体来反映。人在知觉某一事物时，不是只对其中一个属性或某个部分来加以反映，而是把各种属性或各个部分有机地组合起来形成完整的映象。例如，人们看一块黑色大理石时，不只是形成关于这块大理石的表面颜色的映象，而且还获得有关它的颜色、表面光滑程度、温度与形状、大小的统一映象。知觉的整体性是因为客观事物本身的各种属性和各个部分是有机结合在一起的，是一个复合刺激物。这种复合刺激物所包含的各种刺激，可以同时或相继作用于人的同一分析器或不同分析器。人的分析器对复合刺激物的各种属性或各个组成部分进行多次加工处理后，就会在人的大脑皮层上建立起巩固的暂时神经联系，以后当事物的个别属性或个别部分作用于分析器时，大脑皮层中所形成的暂时神经联系就会再活动起来，产生对事物的整体映象。
在形成对客观事物整体性知觉时，客观事物的各个组成部分所起的作用是不同的。强的部分所起的作用，要大于弱的部分。对象中强的成分决定着知觉整体性的特点，而弱的部分常常被掩盖。在小学生识字教学阶段，学生对一些字形相近的字常常出现书写错误，如学习“折”与“析”、“拆”等字时，往往容易把“、”忽略了。这就是由于“、”在整个字形中是弱的组成部分，被强的组成部分所掩盖了。需要指出的是，所谓强的刺激物并不完全都是物理强度。刺激物的物理强度很弱，但如果它对于人的生活具有重大意义，这种刺激物也可成为复合刺激物中强的组成部分。对于知觉整体性这一特点，教师在教学中应充分运用，使学生能更清晰地反映事物的整体。
四、知觉的恒常性
知觉的恒常性是指当知觉的客观条件在一定范围内改变时，我们的知觉映象在相当程度上却保持着它的稳定性。它是人们知觉客观事物的一个重要特性。在视觉范围内，恒常性的种类有：
（一）形状恒常性
当我们从不同角度观察同一物体时，物体在视网膜上投射的形状是不断变化的。但是，我们知觉到的物体形状并没有显出很大的变化，这就是形状的恒常性。
（二）大小恒常性
当我们从不同距离观看同一物体时，物体在视网膜上成像的大小是有变化的。距离远，它在视网膜上成像较小；距离近，它在视网膜上成像较大。但是，在实际生活中，人们看到的对象大小的变化，并不和视网膜映像大小的变化相吻合。视网像按几何投影的规律变化、随对象的距离按比例增长或缩小，而知觉到的大小却不完全随距离而变化，它趋向于原物的实际大小。实际的大小恒常性处在完全恒常性与无恒常性之间。
（三）明度恒常性
在照明条件改变时，物体的相对明度或视亮度保持不变，叫明度或视亮度恒常性。我们看到的物体明度或视亮度，并不取决于照明的条件，而是取决于物体表面的反射系数。明度或视亮度恒常性也处于完全恒常性与无恒常性之间。
（四）颜色恒常性
一个有颜色的物体在色光照明下，它的表面颜色并不受色光照明的严重影响，而是保持相对不变，就是颜色恒常性。
知觉恒常性受各种因素的影响，其中视觉线索有重要的作用。所谓视觉线索是指环境中的各种参照物给人们提供的物体距离、方位和照明条件的信息。恒常性使人在不同的条件下，始终保持对事物本来面貌的认识，保证了知觉的精确性。
五、知觉适应
当视觉输入发生变化时，我们的视觉系统能适应这种变化，使之恢复到正常状态。19世纪末，心理学家开始研究知觉适应现象。Stratton给自己戴上一副自行设计的反转的眼镜，进行了细致的研究验证了知觉适应的存在。Rock and Harris也对知觉的适应进行了研究，得出了一些结论。一些心理学家还通过比较人与动物的视觉适应，发现不同动物的视觉适应能力是不同的。
第三节 空间知觉
一、形状知觉
（一）形状的特征分析
许多心理学家相信，对形的识别开始于对原始特征的分析与检测。这些原始特征包括点、线条、角度、朝向和运动等。视觉系统对这些特征的检测是自动的，无需意识的努力。对图形的原始特征的分析，是由视觉系统的特征检测器来完成的。
（二）轮廓与图形
图形可以定义为视野中的一个面积，它是借助可见的轮廓而从其余部分分离出来的。因此，在图形中，轮廓代表了图形及其背景的一个分界面，它是在视野中邻近的成分出现明度或颜色的突然变化时出现的。
一个物体的轮廓，不仅受空间上邻近的其他物体轮廓的影响，而且也受时间上前后出现的物体轮廓的影响。这种现象叫轮廓的掩蔽或图形掩蔽。它说明人们在知觉物体形状时，轮廓的形成是需要时间的。
当客观上不存在刺激的梯度变化，人们在一片同质的视野中也能看到轮廓，这种轮廓叫主观轮廓或错觉轮廓。主观轮廓表现了视觉系统的一个特点：当视野中出现不完整因素时，视觉系统就倾向于把它们完整起来，变成比较简单、稳定、正规化的图形。也有人认为，主观轮廓是由于明度对比产生的。
（三）图形的组成
视野中的哪些成分容易结合为一个图形？从20世纪初以来，心理学对这一问题进行过一系列研究，提出了图形组织的一些原则，如邻近性、相似性、对称性、良好连续、共同命运、封闭、线条方向和简单性等。
（四）图形识别
人们利用已有的知识经验和当前获得的信息，确定知觉到的图形是什么，叫做图形识别。这是形状知觉中比特征分析更高的一个阶段。人对图形的识别不仅依赖于当前输入的信息，而且依赖于人们已有的知识和经验。当人们期待某种图形时，这种知觉期待将易化对图形的识别。
（五）注意在图形知觉中的作用
人脑是如何将不同的特征联合在一起的问题是形状知觉中的重要问题，这在神经科学和心理学中叫特征捆绑问题。现代的一些研究认为，在特征整合中注意起着非常重要的作用。在没有注意参加时，特征可能是游离的，因而可能出现错误的结合；在注意的参与下，人们可能知觉到事物的整体。
二、大小知觉
（一）大小—距离不变假设
我们知觉的物体大小与物体在视网膜上投影的大小有关系。视网像的大小服从于几何投影的规律：距离远，同一物体在视网膜上的投影小；距离近，同一物体在视网膜上的投影大。用公式表示为：
a = A / D
a指视网膜投影的大小，A指物体的大小，D反映对象与眼睛的距离。即视网膜投影的大小与物体的大小成正比，而与距离成反比。
由于网像的大小与知觉距离有关，因此，人们不能仅仅根据网像的大小来判断物体的大小。在距离相等时，网像越大，说明物体越大；网像越小，说明物体越小。在网像恒定时，距离越大，说明物体越大；距离越小，说明物体越小。也就是说，人们在知觉物体大小时，似乎不自觉地解决了大小与距离的关系问题，即物体大小=网像大小×距离。这就是大小—距离不变假设。这个假设解释了大小恒常性。
（二）邻近物体的大小对比
两个实际大小相等的物体，当一个物体处在细小物体的包围中，而另一个物体处在较大物体的包围中，我们知觉到的物体大小是不相同的。在大的物体包围中的物体显得小，而在小的物体包围中的物体显得大。这时，物体在视网膜上的投影相等，而观察的距离也一样，它们在大小上的差别，是由于网膜上两个或两个以上的投影比例造成的。
三、深度与距离知觉
人们知觉物体的深度和距离依赖于一系列线索，如肌肉线索、单眼线索和双眼线索。其中双眼视差有重要作用。
人眼在观看不同距离的物体时，会出现调节和辐合等一系列变化，对人们分辨物体的距离有一定的意义。
单眼线索是指用一只眼睛就能感受的深度线索。这些线索包括对象重叠、线条透视、空气透视、相对高度、纹理梯度、运动视差与运动透视等。
人们知觉物体的距离和深度主要依赖于两眼提供的线索，叫做双眼视差。当物体的视像落在两眼视网膜的相应部位时，人们看到单一的物体；当视像落在视网膜非对应部位而差别不大时，人们将看到深度与距离；两眼的视差进一步加大，人们将看到双像。双眼深度线索随距离增加而变化。当距离超过1300米时，两眼视轴平行，双眼视差为零，对判断距离便不起作用了。
四、方位定向
方位定向是指对物体的空间关系、位置和对机体自身所在空间位置的知觉。动物和人都具有方位定向的能力。
方位定向是各种感觉协同活动的结果。不同物体在方位定向中凭借的感官不完全相同。对人类来说，视觉与听觉在定向中有特别重要的作用。人的视觉定向必须借助于各种参照物。根据音笼实验的结果，人的听觉定向有以下几个规律和特点：
1．对来自人体左右两侧的声源容易分辨，从不互相混淆。当一个声源偏离头部中切面（或两耳轴线的垂直平面）2○～3○时，人们就能正确判断声音是来自左方或右方。随着声源偏离头部中切面的角度加大，判断左右声源的方向就越容易。
2．头部中切面上的声音容易混淆。当声源在头部中切面2○～3○范围内时，被试容易判断声音在中间，但难以分辨它是前是后，或是左是右。这时，只有转动头部才能对声源进行正确的定向。如果头向右转，左耳听到的声音更清晰，那么声源在前方；如果右耳听得更清晰，那么声源在后方。
3．如果以两耳联线的中点为顶点，作一圆锥，那么从圆锥面上各点发出的声音容易混淆。例如误前为后，误上为下等等。
人耳进行声音定向的主要线索是两耳刺激的时间差、强度差和位相差。
第四节 时间知觉与运动知觉
一、时间知觉
（一）什么是时间知觉
时间知觉是对客观现象运动的延续性和顺序性等时间特性的知觉。
时间知觉的形式包括：①对时间的分辨；②对时间的确认；③对持续时间的估量；④对时间的预测等。
（二）时间知觉的各种依据
时间知觉必须通过各种媒介间接地进行。
1．根据自然界的周期性现象。太阳的升落、昼夜的交替、四季的变化、月亮的圆缺等周期出现的自然现象，为我们估计时间提供了客观的依据。
2．根据有机体各种节律性的活动。人体的生理活动，许多是周期性的、有节律的活动。例如，心律和脉搏，每分钟60～70次；从进食到饥饿，周期为4～6小时；觉醒与睡眠，周期为24小时等。人们依据身体组织的这些节律性活动，也能估计事件持续的时间。
3．借助计时工具，如日历、时钟、手表等。借助于先进的计时工具，我们不仅可以准确地估计世纪、年、月这样较长的时间，而且可以准确地记录极其短暂的时间。
（三）影响时间知觉的各种因素
1．感觉通道的性质。在判断时间的精确性方面，听觉最好，触觉其次，视觉较差。
2．一定时间内事件发生的数量和性质。在一定时间内，事件发生的数量越多，性质越复杂，人们倾向于把时间估计得较短；而事件的数量少，性质简单，人们倾向于把时间估计得较长。
3．人的态度和兴趣。人们对自己感兴趣的东西，会觉得时间过得快，出现对时间的估计不足。相反，对厌恶的、无所谓的事情，会觉得时间过得慢，出现时间的高估。在期待某种事物时，会觉得时间过得很慢。而对不愿出现的事物，会觉得时间过得快等。
二、运动知觉
（一）什么是运动知觉
物体的运动特性直接作用于人脑，为人们所认识，就是运动知觉。
20世纪60年代以来，神经生理学和电生理学关于动物视觉系统中存在运动觉察器的一系列研究，为解释运动知觉的生理机制提供了重要依据。当一个运动着的物体移过视网膜时，它将依次刺激视网膜上的一系列感受器，并使相邻感受器受到连续的激发，从而提供了运动的信息，这种运动系统叫网像运动系统。
网像运动系统不能充分解释运动知觉的复杂现象。人们在知觉物体的运动时，眼睛、头部和身体也经常在运动。当人们用眼睛追踪一个运动着的物体时，物体投射在视网膜上的映像是相对静止的；而当人们移动身体和头部时，静止的物体可能连续刺激视网膜的不同部位。可见，网膜映像的流动并不是运动知觉的惟一信息来源。
为了知觉到运动，人们需要具有关于自身运动的一种特殊形式的信息，即由中枢神经系统发出的动作指令。这种信息与视网膜映像汇合在一起，共同决定着人们的运动知觉。人们不仅得到来自于视网膜映象流的视觉信息，而且也得到了来自中枢动作指令的非视觉信息。这两种信息相互抵消，人们看到的物体就是静止的了。这种运动系统叫头—眼运动系统。
（二）真正运动知觉与似动
真正运动是指物体按特定速度或加速度，从一处向另一处作连续的位移。由此引起的知觉就是真正运动的知觉。运动知觉直接依赖于对象运动的速度。物体运动的速度太慢，或单位时间内物体位移的距离太小，都不能使人产生运动知觉。
似动是指在一定的时间和空间条件下，人们在静止的物体间看到了运动，或者在没有连续位移的地方，看到了连续的运动。似动的主要形式有动景运动、诱发运动、自主运动和运动后效等。
第五节 错 觉
一、错觉概念和研究意义
错觉是对客观事物的一种不正确的、歪曲的知觉。错觉可以发生在视觉方面，也可以发生在其他知觉方面。
我们的知觉有时不能正确地反映外界事物的特性，而出现种种歪曲，这种现象都叫做错觉现象。常见的错觉有大小错觉、形状和方向错觉、形重错觉、倾斜错觉、运动错觉、时间错觉等。解释错觉的理论主要有三种，眼动理论、神经抑制作用理论、深度加工和常性误用理论。
研究错觉的成因有助于揭示人们正常知觉客观世界的规律，研究错觉还有实践的意义。从消极方面说，它有助于消除错觉对人类实践活动的不利影响；从积极方面说，也可以利用某些错觉为人类服务。
二、有关错觉的理论
对错觉主要有三种解释，第一种是把错觉归结为刺激信息取样的误差；第二种是把错觉归结为知觉系统的神经生理学原因；第三种是用认知的观点来解释错觉。
（一）眼动理论
这种理论认为，我们在知觉几何图形时，眼睛总在沿着图形的轮廓或线条作有规律的扫描运动。当人们扫视图形的某些特定部分时，由于周围轮廓的影响，改变了眼动的方向和范围，造成取样的误差，因而产生各种知觉的错误。根据这种理论，垂直一水平错觉是由于眼睛作上下运动比作水平运动困难一些，人们看垂直线比看水平线费力，因而垂直线看起来长一些。同样，在缪勒一莱尔错觉中，由于箭头向外的线段引起距离较大的眼动，箭头向内的线段引起距离较小的眼动，因此前者看上去长一些。
另一些事实说明，这种理论是不能成立的。例如，用很快的速度呈现刺激图形，使眼动无法产生，或者用稳定图像的技术，使图形的视网膜映像固定不变。在这种情况下，人们照样会出现图形错觉。这说明，眼动不是造成错觉的真正原因。
为了克服眼动理论的困难，以后人们提出了传出准备性假说（Efferent Readiness Hypothesis）。这种理论认为，错觉是由于神经中枢给眼肌发出的不适当的运动指令造成的。只要人们有这种眼动的准备性，即使眼睛实际没有运动，错觉也要发生。这种假设还没有得到充分的事实证明。
（二）神经抑制作用理论
20世纪60年代中期，有人根据轮廓形成的神经生理学知识，提出了神经抑制作用理论。这是从神经生理学水平解释错觉的一种尝试。这种理论认为，当两个轮廓彼此接近时，视网膜内的侧抑制过程改变了由轮廓所刺激的细胞的活动，因而使神经兴奋分布的中心发生变化。结果，人们看到的轮廓发生了相对的位移，引起几何形状和方向的各种错觉，如波根多夫错觉等。
神经抑制作用理论在解释错觉时和现代神经生理学的思想联系起来，这是优点。这种理论的缺点是只强调视网膜水平上感受器的相互作用，而忽略了错觉现象和神经中枢的融合机制的关系。
（三）深度加工和常性误用理论
这种理论认为，错觉具有认知方面的根源。人们在知觉三维空间物体的大小时，总把距离估计在内，这是保持物体大小恒常性的重要条件。当人们把知觉三维世界的这一特点，自觉、不自觉地应用于平面物体时，就会引起错觉现象。从这个意义上说，错觉是知觉恒常性的一种例外，是人们误用了知觉恒常性的结果。
常性误用理论把错觉与知觉恒常性联系起来。在大小知觉的场合，当距离改变时，视网膜投影的大小也相应发生改变，而知觉到的大小却相对不变，这是大小恒常性。当环境提供了深度线索，使平面图形的不同部分在深度上分开，也就是使它们的显现距离发生变化时，而视网膜的投影大小不变，人们由于错误地利用了知觉恒常性的特性，就会把“远处”的物体看得大些，而把“近处”的物体看得小些，因而出现大小错觉。这种理论强调了深度线索在错觉产生中的作用，因而也叫深度加工理论。