眼见不一定为实:那些和知觉有关的常识
眼见一定为实吗?不一定。我们都知道在日常生活中存在各种各样的错觉,那为什么会产生这样的错觉呢?认知心理学告诉我们,“眼见”常常并不单纯的是眼睛对客观现实的反映(感觉),还包含了我们的大脑对所看到事实的加工(知觉),而感觉提供给知觉的信息往往不是“不够”,就是“太多”:有的时候感觉输入所包含的信息不足以解释我们的知觉,有的时候感觉输入太多,以致我们不能在任何特定的瞬间将所有感觉输入整合到清晰的知觉中。每当这种时候,我们的大脑就会产生一系列的认知机制,来帮助我们解释和理解感觉提供给我们的原材料。也就在这个时候,眼见不一定为实了。
我们如何感受亮度?
相对于没有亮度区分的色块,我们更容易知觉到边缘(有亮度的区分),且对边缘的知觉会影响到我们对色块的知觉(图1)。
图1 马赫带
六个形状一样的矩形相互毗邻,从浅到深地排列。尽管每个矩形内部的灰度是均匀的,但看上去每一个矩形的右边更亮,左边更暗。相邻的矩形导致了这些边缘效应。
我们如何识别空白?
就算物体只有一些部分可见,我们依旧能够在混乱状态中寻求意义(图2)。
图2 错觉轮廓
(a)两个白色矩形。( b)增加了一个黑色矩形。现在知觉解释发生了改变,图形看起来像是一条长的白色矩形而不是两个短的白色矩形,黑色矩形遮挡了白色长条的一部分。(c)具有开放端的两个白色矩形。类似地,它也可以解释为被看不见的形状部分遮挡的一个白色长条。(d)随着更多线条的增加,那个看不见的矩形能够被看见了:你看见了一个“主观的”或“错觉的”轮廓。
我们如何利用背景?
视错觉证明知觉能推断出图像中并不存在的属性,这是因为,包括我们的知识、信念、目标和期待在内的背景信息会对视觉特征产生多种不同的假设。例如,尽管在一些情况下某一物体表面的整体光线发生了变化,但我们仍然相信它的颜色始终如一,这种效应叫作亮度错觉(图3)。同样地,大小错觉则表示我们假定物体与观察者的外在距离发生变化时,仍然认为它的“真实”大小不变(图4)。
图3 亮度错觉
尽管图片里绵羊皮毛的亮度差异很大,我们还是倾向于认为绵羊是一个颜色的。(Copyright ©Wayne Lawler; Ecoscene/CORBIS. All rights reserved.)
图4 大小错觉
美国国会大厦走廊里的这些人看起来高矮差不多。不同寻常的是画面前景中的一对迷你个头的夫妇 (箭头处),其实他们是由画面背景中的夫妇复制而来的,因而与实际大小完全相同。 将背景里的夫妇从其周边环境移出展示了这种错觉。(Copyright ©Bettmann/CORBIS. All rights reserved.)
模型与脑:知觉的交互作用本质
自下而上的加工由外界环境信息决定,自上而下的加工由内在知识、信仰、目标和期待决定。大多数情况下,自下而上和自上而下的加工是协同作用,并且同时发生的,进而形成物体识别的最佳解决方案。
视觉就是让我们发现什么东西在哪里,我们需要能够识别物体并了解其精确的空间位置来引导我们的行动。在我们的大脑中,确定“是什么”和“在哪里”的加工分别在脑中的不同通路得到执行。尽管“是什么”和“在哪里”可能有不同的神经基础,但我们体验到的是一个“什么”与“哪里”整合在一起的视觉世界。关于物体是什么的信息必须与关于物体在哪里的信息交互作用,结合在一起形成我们对世界的感知。遗憾的是,我们对脑如何完成这项了不起的任务知之甚少,迄今为止,研究只能描述这两条通路的职责。
一种观点认为背侧通路可能涉及动作的视觉性引导和物体定位。有研究者对一个一氧化碳中毒导致整个腹侧通路弥散性损伤的患者进行了测试,该患者有严重的统觉失认症,在判断物体形状的基本方面存在障碍,她甚至不能描述一条线是垂直的、水平的还是倾斜的。但是, 如果让她通过以某个角度倾斜的卡槽 “投递” 一张卡,她能非常准确地完成操作(图5), 但不能说出卡槽的倾斜方向。她的这种缺陷不能归因于语言能力障碍或任务理解能力障碍,因为让她将卡旋转到与一定距离外的卡槽相同的角度时,她可以完成,但却不能报告卡槽倾斜的方向 (或是否倾斜)。这些发现说明,她只能通过动作来获取卡槽的方位信息。
图5 探索背侧通路与腹侧通路
图中展示的是古德尔(M. A. Goodale)和米尔纳(A. D. Milner)实验中使用的卡和卡槽,实验被试是一个视觉失认症患者(参见正文介绍)。卡槽位于一个轮盘中,可以旋转到任意方向。
[Biederman, I. (1995). Visual Object Recognition. In S. M. Kosslyn & D. N. Osherson, An Invitation to Cognitive Science, Vol. 2: Visual Cognition. The MIT Press; Cambriage, MA. 经允许重印]
与此相对,背侧通路的损伤会导致运动不能症,即患者即使没有瘫痪也不能自主运动(综述见Goodale et al., 1990; Koski et al., 2002)。运动不能症患者能执行记忆中的行动,并能描述他们所见到的事物,报告卡槽的方向也没有困难。 但在对看见的事物执行新的行动时,他们表现出严重障碍,比如不能将卡投入卡槽。大量研究结果支持,背侧和腹侧通路是双重分离的,因而具有不同的功能。物体识别和空间定位的模型说明, 只要拥有足够的资源(即神经结点和联结),功能的分离会让两条通路运转得更好(Rueckl et al., 1989)。但两条通路各自支持哪些功能,以及它们之间相互作用的方式仍处于探讨之中。
文章来源于《认知心理学:心智与脑》一书,微信推送时有改动。
《认知心理学:心智与脑》
【美】爱德华•E.史密斯、
斯蒂芬•M.科斯林 著
教育科学出版社2017年6月出版
复制淘口令,打开淘宝APP可直接购买:¥R5J90O1gAFM¥
推荐阅读
让阅读成为一种生活方式
感谢与我们一同关注教育话题 分享教育点滴的你
喜欢就请分享到朋友圈吧