第五章 感觉和知觉

第五章感觉和知觉

教学目的和要求：通过教学，使学生了解感觉，知觉的概念和类型。

教学重点和难点：感觉概念，听觉，其他感知觉，错觉。

教学方法与手段：传统教学方法与多媒体教学方法相结合。

第一节感觉概述

第二节心理物理学

第三节听觉

第四节视觉

第五节其他感觉

第六节知觉组织

复习与作业要求：掌握所学概念、原理，能理解其意思，并在完成课后作业时候学会应用分

析。

考核知识点：感觉概念，听觉，其他感知觉，听错觉，视错觉。

辅助教学活动：讨论生活中关于感知觉的错觉现象。

教学过程:

看电视时，我们可以看见图像的颜色、听到电视节目的声音；冬天烤火时，可以看见火的颜色、感受到火带给我们的温暖；几个人站在我们面前时，我们可以知道他们的外表特征，还能根据长相将他们区别开来；人们日出而作、日落而息；运动员不仅能进行各种精巧的动作，还能知道自己在做什么、做得怎样；把相同重量和大小的冰淇淋盒重叠在一起，让小朋友们从中挑选看上去最大的那个，他们总是选最下面的那一个。那么，看颜色、听声音、烤火时进行的是一些什么活动？看人的长相、日出而作、日落而息、运动员对自己运动的了解、小朋友认为最下面的冰淇淋最大等又是一些什么活动？这些活动有什么特点和意义？我们能否找到其规律并加以运用？这些现象和问题就是我们在本章分五节将要阐明的有关感知觉的问题。不过，在介绍有关感知觉的相关知识之前，我们要说明一种与伴随感知觉及其他认知过程而产生的一种心理现象——注意状态。

第一节感觉和知觉概述

一、感觉概述

1、什么是感觉

P博士是个聪颖而杰出的音乐教授，但他在看东西方面出了点问题。他通过听声音能准确地知道站在他面前的学生是谁，但无法凭眼睛区别长相相似的学生。有一次，他错将妻子的头当作自己的帽子，企图将妻子的头戴在自己头上。除了看东西有问题外，他没有其他的毛病。神经科专家奥利佛·萨克斯给P博士进行了检查，他递给P一枝鲜艳的红玫瑰，看他是否能认出来。P拿起玫瑰，好像拿着一个几何物体模型而不是一枝花似的。“大约6英寸长，”P看后说，“是一个连着一条绿色直线形柄的弯曲的红色结构。”“对!”萨克斯说，“但它是什么？”“很难说。”P答道。“闻闻看。”萨克斯建议道。P将玫瑰放到鼻子旁边，突然，他的疑惑一下子消失了，“太美了，一支初绽的玫瑰花，真香啊！”这个故事说明，P看东西看得很清楚，但他丧失了将看的东西知觉成有意义的图像的能力。也就是说，他对事物的颜色、线条等有感觉能力，但他无法凭眼睛知道自己所看到的东西到底是什么。他患了一种视觉失认症。

P看东西方面虽有些问题，但他的感觉是正常的。什么是感觉呢？所谓感觉，是指个体对直接作用于其感觉器官的客观事物的个别特性的反映。玫瑰的颜色、香味、线条等是玫瑰所具有的个别特性，这些特性直接作用于P的眼、鼻等感觉器官，被P用眼睛看、用鼻子闻所反映（能说出来）。P所进行的这种对玫瑰花的个别特性的反映过程，就是感觉。我们看见电视图像的颜色、听到电视节目的声音、烤火取暖，所进行的也是反映事物的个别特性的过程，也是感觉。

感觉对人的生活和工作有着极其重要的意义。首先，感觉提供了内外环境的信息，通过感觉，人们能够认识外界物体的颜色、明度、气味和软硬等，从而了解事物的各种属性。其次，感觉保证了机体与环境的信息平衡，人们从周围环境获得必要的信息，是保证机体正常生活所必需的，信息超载或不足，都会破坏信息的平衡，给机体带来严重的不良后果。有人认为，大城市中信息超载，会使人变得“冷漠”；相反，由“感觉剥夺”造成的信息不足，将使人无法忍受由此而产生的不安和痛苦。再次，感觉是一切较高级、较复杂的心理现象的基础，人的知觉、记忆、思维等复杂的认知活动，必须借助于感觉提供的原始资料。人的情绪体验，也必须依靠人对环境和身体内部状态的感觉。没有感觉，一切较复杂、较高级的心理现象就无从产生。

2、感觉的分类

根据刺激的来源，可将感觉分为外部感觉和内部感觉。外部感觉的感受器位于人体表面或靠近表面的地方，主要接受来自体外的适宜刺激，反映外界事物的个别属性。外部感觉主要有视觉、听觉、嗅觉、味觉等。由于正常人从外界接受的信息中，80％~ 90％是通过视觉获得的，因此，视觉是我们认识外部世界的主导感觉。其次，听觉对我们认识世界也很重要，因为听觉与言语信息输入有着密切联系。内部感觉的感受器位于机体的内部，主要接受机体内部的适宜刺激，反映个体自身的位置、运动和内脏器官的不同状况，包括运动觉（动觉）、平衡觉（静觉）和机体觉。这些不同的感觉将在第二节中详细介绍。

二、知觉概述

1、什么是知觉

人们通过感官得到了外部世界的信息，这些信息经过头脑的加工（综合与解释），产生了对事物整体的认识，就是知觉。

知觉与感觉一样，是刺激物直接作用于感觉器官而产生的，都是个体对客观事物的感性反映形式，所反映的都是事物的外部特性，是人认识世界的低级阶段。但是，知觉必须以感觉为基础，有了感觉输入，才能对感觉信息进行选择、组织和解释，实现知觉过程。

知觉反映的是事物的整体，个体倾向于将所选择的感觉信息整合、组织起来，形成稳定的、清晰的完整映象。但是，知觉所反映的并非是感觉信息简单相加后得到的整体。例如，我们看到一个正方形，它的成分是四条直线。但是，把对四条直线的感觉相加在一起，并不等于知觉到一个正方形。知觉是按一定方式来整合个别的感觉信息，形成一定的结构，并根据个体的经验来解释由感觉提供的信息。它比个别感觉的简单相加要复杂得多。我们日常看到的不是个别的光点、色调或线段，也不是一大堆杂乱无章的刺激特性，而是由这些特性组成的有结构的整体，如房屋、树木、花草、人物等。刺激物的个别属性或特性，总是作为一定事物或对象的属性或特性而存在的。我们看到的红色，不是红旗的红色，就是红花或红衣的红色；我们听到的声音，不是马达的声音，就是说话的声音等。这些属性与一定的客体相联系，并具有一定的意义。在这个意义上，不与任何具体事物相联系的、完全没有客体意义的感觉是很少的。

2、知觉中的自下而上和自上而下的加工

知觉依赖于直接作用于感官的刺激物的特性，如：形状知觉依赖于物体的原始特征和线条朝向；运动知觉依赖于物体的位移等。对这些特性的加工叫自下而上的加工或数据驱动

加工。

不仅如此，知觉还依赖于感知的主体，知觉者对事物的需要、兴趣和爱好，或对活动的预先准备状态和期待，他的一般知识经验，都在一定程度上影响到知觉的过程和结果。人的知觉系统不仅要加工外部输入的信息，还要加工在头脑中已经存储的信息。这种对头脑中已经存储的信息加工叫自上而下的加工或概念驱动加工。

4、知觉的分类

知觉可据不同的标准进行不同的分类。

根据知觉对象的不同，可将知觉分为社会知觉和物体知觉。社会知觉是对人的知觉，物体知觉是对人以外其他事物的知觉。

根据知觉时起主导作用的感官的特性，可将知觉分为视知觉、听知觉、嗅知觉、味知觉和触知觉等。如：对物体的形状、大小、距离和运动的知觉属于视知觉；对声音的方向、节奏、韵律的知觉属于听知觉。在这些知觉中，除了起主导作用的感官以外，还有其他感觉成分的参加，如：在视觉空间定向中，常常有听觉或触觉成分参加；在物体形状和大小的视知觉中，有触觉和动觉成分参加；在言语听知觉中，常常有动觉成分参加等。

根据事物的时间、空间和运动特性，可将知觉分为时间知觉、空间知觉和运动知觉。

根据知觉结果是否与知觉对象一致，可分为正确知觉和错觉。

（1）时间知觉

个体对客观对象的持续性和顺序性的知觉是时间知觉，如对日子演进、季节交替等的知觉。时间是无始无终的，所以在时间知觉中要以某种客观现象作参考系。时间知觉的参考系主要有：第一，自然界的周期性现象（太阳的东升西落、月亮的盈亏圆缺、植物的盛衰枯荣、气候的季节变化等）。第二，人体自身的生理节律性活动（心跳、呼吸等）。第三，人造计时工具（日历，钟表等）。

（2）空间知觉

个体对物体的形状、大小、深度、方位等空间特性的知觉是空间知觉。进行空间知觉时个体有时以自身的位置为中心（参考系）对其他物体的方位（上下、左右、前后）进行知觉；有时以身体外某物为参考系（东西南北以日出日落的位置或指南针所指的方向，或以特殊的山川、大树、建筑物等为参考）。对物体大小、远近、形状等的知觉也有一定的参考系。（3）运动知觉

个体对事物的静止、运动以及运动速度的知觉是运动知觉。运动知觉是很复杂的，例如，你坐的火车到站停车，另一轨道上的车开动了，你会感到自己坐的车在开动，这涉及到运动知觉的参考系。例如我们在公路上看到人来人往，汽车南来北去，这种运动知觉是以它的背景（地面）之静止为参考系的。

第二节人体的主要感觉

在心理学的研究中，视觉是人们研究得最早、最充分的领域，所以介绍视觉的篇幅最大，此后再讨论其他感觉，如听觉、味觉、嗅觉和触觉等。

一、视觉

1、视觉刺激

光波是视网膜的适宜刺激。光是具有一定频率和波长的电磁辐射，它的频率范围为5×1014～5×1015Hz，波长范围为380 ~ 780nm。在幅员广阔的电磁辐射中，可见光只是其中的一个狭窄的区域。

2、视觉的生理机制包括折光机制、感觉机制、传导机制和中枢机制

人眼是我们的视觉器官，由眼球壁和眼球内容物构成。眼球壁分三层，外层为巩膜和角膜，角膜有屈光作用；中层为虹膜、睫状肌和脉络膜，虹膜在角膜后面、晶状体前面，中间

有一个瞳孔，虹膜可随着落在视网膜上光线的多少而调节瞳孔的大小；内层包括视网膜和视神经内段。眼球内容物包括房水、晶状体和玻璃体。这些结构加上眼球前端的角膜，组成眼睛的屈光系统。晶状体起调节作用。在近视觉时它的曲率半径下降，放大率提高，并进一步增加由角膜造成的折射。当眼睛注视外物时，由物体反射的光线通过角膜、房水、晶状体和玻璃体，使物像聚焦在视网膜中央凹部位，这就是眼睛的光路系统。

视网膜按主要的细胞层次可简化为四层，由外向内分别为色素细胞层、感光细胞层、双极细胞层和神经节细胞层。

感光细胞分视杆和视锥细胞两种，它们都含有特殊的感光色素，是真正的光感受器细胞。视杆和视锥细胞不仅外形不同，而且它们所含的感光色素也不同。视杆细胞外段呈长杆状，所含视色素为视紫红质；视锥细胞外段呈短圆锥状，具有三种不同的视锥色素，分别存在于三种不同的视锥细胞中，分别对不同波长的光敏感，这对揭示颜色视觉的机制有重要意义。

视杆细胞与视锥细胞在视网膜上的分布也不同。在视网膜中央窝处，只有视锥细胞，这是视网膜上对光最敏感的区域。离开中央窝，视杆细胞急剧增加，在视网膜边缘，只有少量的视锥细胞。在中央窝附近，有一个对光不敏感的区域叫盲点，来自视网膜神经节细胞的神经纤维在这里聚合成视神经。

由于感光细胞分视杆和视锥细胞两种，因此，人和大多数脊椎动物的视网膜中存在相应的两种感光换能系统：视杆系统（晚光觉系统）和视锥系统（昼光觉系统）。视杆系统由视杆细胞和与它们相联系的双极细胞和神经节细胞等成分组成，它们对光的敏感度较高，能在昏暗的环境中感受光刺激而引起视觉，但视物无色觉而只能区别明暗，且视物时只能有较粗略的轮廓，精确性差，分辨力低。视锥系统由视锥细胞和与它们有关的传递细胞等成分组成，它们对光的敏感性较差，只有在类似白昼的强光条件下才能被刺激，但视物时可以辨别颜色，且对物体表面的细节和轮廓境界都能看得很清楚，有高分辨能力。

视觉传导机制和中枢机制：神经节细胞的轴突集合成视神经，穿过视神经管入颅腔，形成视交叉，向后延伸为左右视束。在视交叉中，只有一部分纤维交叉，即来自两眼视网膜鼻侧的纤维交叉，颞侧的不交叉。因此，左视束含有来自两眼左侧半的纤维，右视束含有来自两眼右侧半的纤维。视束终止于外侧膝状体，由它发出纤维，组成视辐射，投射到枕叶距状裂两侧的皮质，即视区（又称初级视皮层或V1区），这是实现对视觉信号初步加工的区域。当这个区域受到刺激时，人们能看到闪光；这个区域被破坏，病人会失去视觉而成为瞎子。与V1区邻近的另一些脑区，负责视觉信号的进一步加工，产生更复杂、更精细的视觉，如认识形状、分辨方向等。这些部位受损伤，病人将失去对物体、空间关系、颜色或词的认识能力，产生各种形式的失认症。

3、视觉的基本现象

光线的基本特性有：强度、空间分布、波长和持续时间。我们的视觉系统在反应光的这些特性时，便产生了一系列视觉现象。

（1）明度与视亮度

明度是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉，主要是由光线强弱决定的一种视觉经验。一般来说，光线越强，看上去越亮。由于我们看到的大多数光线，都是经物体表面反射后进入眼睛的，因此，明度不仅取决于物体照明的强度，还取决于物体表面的反射系数。

视亮度是指从白色表面到黑色表面的感觉连续体。它是由物体表面的反射系数决定的，与物体的照度无关。物体表面的反射率高，显得白；反射率低，则显得黑。一张白纸比一件灰色衣服白些，而灰色衣服又比一块黑煤白些。不论在强烈日光下还是在昏暗灯光下，黑煤看上去总是黑的，这是由物体表面的反射率决定的。

（2）颜色

颜色是光波作用于人眼所引起的视觉经验。广义的颜色包括非彩色（白色、黑色和各

种不同程度的灰色）和彩色（如红、绿、黄、蓝等），狭义的颜色仅指彩色。颜色具有三个基本特性，即色调、明度和饱和度。

色调主要决定于光波的波长。对光源来说，占优势的波长不同，色调也就不同。例如，如果700nm的波长占优势，光源看上去是红的，如果510nm的波长占优势，光源看上去则是绿的。明度是指颜色的明暗程度。色调相同的颜色，明暗程度可能不同。例如，绛紫色与粉红色都含有红色，但前者显暗，而后者显亮。颜色的明度决定于照明的强度和物体表面的反射系数。

饱和度是指某种颜色的纯、杂程度或鲜明程度。纯的颜色都是高度饱和的，如鲜红、鲜绿等。混杂上白色、灰色或其他色调的颜色是不饱和的颜色，如绛紫、粉红、黄褐等。完全不饱和的颜色根本没有色调，如黑白之间的各种灰色。

色觉缺陷包括色弱和色盲。色弱患者虽然也能用三种波长来匹配光谱上的任一波长，但他们对三种波长的感受性均低于正常人，在刺激光较弱时，这些人几乎分辨不出任何颜色。另一种色觉缺陷为色盲，它又分全色盲和局部色盲两类。患全色盲的人只能看到灰色和白色，丧失了对颜色的感受性，这种人一般缺乏视锥系统，无论在白天还是晚上，他们的视觉都是靠视杆系统。这种病人很少见，在人口中只占0.001％。患局部色盲的人还有某些颜色经验，但他们经验到的颜色范围比正常人要小得多。

（3 ）视觉中的空间因素

视觉对比是由光刺激在空间上的不同分布引起的视觉经验，可分成明暗对比与颜色对比两种。明暗对比是由光强在空间上的不同分布造成的。例如，从同一张灰纸上剪下两个小的正方形，分别放在一张白纸和一张黑纸的背景上，这时可观察到，放在白色背景上的小正方形比放在黑色背景上的小正方形要暗得多，由于背景的灰度不同，对比的效果也不同。这种现象叫明度的对比效应。颜色也有对比效应。例如，将一个灰色正方形放在蓝色背景上，正方形将略显黄色；放在黄色背景上，正方形将略带蓝色。总之，对比使物体的色调向着背景颜色的补色方向变化。

视敏度是视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力，医学上称之为视力。视敏度的大小通常用视角大小来表示。所谓视角，即物体通过眼睛节点所形成的夹角。视角大小取决于物体的大小及物体离眼睛的距离。当你能够看清一个物体或物体间的距离时，所对视角越大，视力越差；所对视角越小，视力越好。

（4 ）视觉中的时间因素

视觉适应是是由于刺激物的持续作用而引起的感受性的变化。在视觉范围内，可分为暗适应和明适应。暗适应是指照明停止或由亮处转入暗处时视觉感受性提高的时间过程。明适应与暗适应相反，是指照明开始或由暗处转入亮处时人眼感受性下降的时间过程。暗适应时间较长，而明适应进行很快，时间很短暂。在一秒钟的时间内，由明适应引起的阈限值上升，就已很明显，5分钟左右，明适应就全部完成了。当我们看完电影，从电影院出来时，开始觉得光线耀眼，但很快就恢复了正常状态。

后像是指刺激物对感受器的作用停止以后，感觉现象并不立即消失，它能保留短暂时间。后像分两种：正后像和负后像。后像的品质与刺激物相同叫正后像；后像的品质与刺激物相反叫负后像。例如，在注视电灯光之后，闭上眼睛，眼前会出现一个黑色背景之上的灯的光亮形象，这是正后像；以后可能看到一个出现在光亮背景之上的黑色形象，这就是负后像。颜色视觉也有后像，一般为负后像。如果用眼睛注视一朵绿花约一分钟，然后将视线转向身边的白墙，那么在白墙上将看到一朵红花；如果先注视一朵黄花，那么后像将是蓝花。

闪光融合是指断续的闪光由于频率增加，人们会得到融合的感觉。例如，日光灯的光线每秒闪动100次，我们看不出它在闪动；高速转动的电风扇，我们看不清每扇叶子的形状，都是由于闪光融合的结果。刚刚能够引起融合感觉的刺激的最小频率，叫闪光融合临界频率

或闪烁临界频率，它是视觉系统分辨时间能力的极限。

二、听觉

1、听觉刺激

声波是听觉的适宜刺激，是由物体振动产生的。物体振动时对周围空气产生压力，使空气的分子作疏密相间的运动，这就是声波。声波通过空气传递给人耳，并在人耳中产生听觉。

声波的物理性质包括频率、振幅和波形。频率指发声物体每秒振动的次数（周／秒），单位是赫兹（Hz）。不同声音，其频率也不相同。人耳所能接受的振动频率为16 ~ 20000Hz。振幅是指振动物体偏离起始位置的大小。发声体振幅大小不一样，它们对空气形成的压力大小也不一样。振幅大，压力大，我们听到的声音就强；振幅小，压力小，我们听到的声音就弱。测量声音的物理强度的单位多为分贝（dB）。声波最简单的形状是正弦波。由正弦波得到的声音叫纯音，在日常生活中，人们听到的大部分声音不是纯音，而是复合音，这是由不同频率和振幅的正弦波叠加而成的。

声波的这些物理特性，决定了听觉的基本特性：音调、音响和音色。

2、听觉的生理机制

耳朵是人的听觉器官，由外耳、中耳、内耳三部分组成。

外耳包括耳廓和外耳道，它的作用主要是收集声音。中耳由鼓膜、三块听小骨、卵圆窗和正圆窗组成。三块听小骨指锤骨、砧骨和镫骨。锤骨一端固定在鼓膜上，镫骨一端固定在卵圆窗上。当声音从外耳道传至鼓膜时，引起鼓膜的机械振动，鼓膜的运动带动三块听小骨，把声音传至卵圆窗，引起内耳淋巴液的振动。由于鼓膜的面积与镫骨覆盖的卵圆窗面积的比为20：1，因此，声音经过中耳的传音装置，其声压大约提高20倍～30倍。声音的这条传导途径称为生理性传导。声音的传导途径还有空气传导和骨传导。

内耳由前庭器官和耳蜗组成。耳蜗是人耳的听觉器官，分三部分：鼓阶、中阶和前庭阶。鼓阶与中阶以基底膜分开。基底膜在靠近卵圆窗的一端最狭窄，在蜗顶一端最宽，这一点对听觉有重要的意义。基底膜上的柯蒂氏器包含着大量支持细胞和毛细胞，后者是听觉的感受器。毛细胞的细毛突入由耳蜗液所充满的中阶内。声音经过镫骨的运动产生压力波，引起耳蜗液的振动，由此带动基底膜的运动，并使毛细胞兴奋，产生动作电位，从而实现能量的转换。

毛细胞的轴突与前庭神经一起组成前庭蜗神经（位听神经），在延髓、脑桥交界处终于蜗神经前、后核。此二核发出纤维，横穿至对侧，至上橄榄核外侧上行，为外侧丘系，再向上止于下丘，从下丘开始，经过背侧和腹侧的内侧膝状体，形成了两条通路。腹侧通路投射到初级听皮层（布鲁德曼41、42区），背侧通路投射到次级听皮层（听觉联合区）。和视觉系统不同，听觉皮层接受同侧和对侧的输入，以对侧为主。

3、听觉的基本现象

（1）音调

音调主要是由声波的频率决定。声波频率不同，我们听到的音调高低也不同。音乐的音调一般在50～5000Hz之间，言语的音调一般在300 ~ 5000Hz之间。

人耳听觉的频率范围为16 ~ 20000Hz。其中1000 ~ 4000Hz是人耳最敏感的区域。

（2 ）音响

音响是由声音强度或声压水平决定的—种听觉特性。强度大，听起来响度高；强度小，听起来响度低。

对人来说，音响的下阈为0dB，上阈约130dB，它的物理强度约为下阈时物理强度的100万倍。

音响还和声音频率有关。在相同的声压水平上，不同频率的声音响度是不同的，而不

同的声压水平却可产生同样的音响。

（3）声音的掩蔽

一个声音由于同时起作用的其他声音的干扰而使听觉阈限上升，称为声音的掩蔽。例如，在一间安静的房屋内，我们可以听到闹钟的滴答声、暖气管内的水流声、电冰箱的马达声，而在人声嘈杂的室内或马达轰响的厂房内，这些声音就被掩蔽了。

三、皮肤感觉

刺激作用于皮肤引起的各种各样的感觉，叫肤觉。肤觉主要分四种：触觉、冷觉、温觉和痛觉。

肤觉对人类的正常生活和工作来说非常重要。人不仅能够通过触觉认识物体的软、硬、粗、细、轻重等特性，还可以通过触觉和视觉等其他感觉的联合，认识物体的大小和形状。在视觉、听觉损伤的情况下，肤觉起着重要的代偿作用。盲人用手指认字、聋人靠振动觉欣赏音乐，都是利用肤觉来代偿视觉和听觉的缺陷。肤觉对维持机体与环境的平衡也有重要的作用。如果人们丧失痛觉和温觉、冷觉，就不能回避各种对人体有伤害的危险，也不能实现对体温的调节。

1、触压觉

触压觉是由非均匀分布的压力（压力梯度）在皮肤上引起的感觉，分触觉和压觉两种。外界刺激接触皮肤表面，使皮肤轻微变形，这种感觉叫触觉。外界刺激使皮肤明显变形，叫压觉。痒觉也属于触压觉, 但引起痒觉的刺激不仅有机械刺激，还有化学刺激，如蚊子、蚂蚁叮咬后，由于蚁酸的作用引起痒觉。

皮肤的不同部位具有不同的触觉感受性。人们能够分辨皮肤上两个点的最小距离，叫两点辨别阈限。对落在皮肤上的物体的定位也是触压觉的一种形式。触觉的定位能力也因身体的部位不同而显示出明显的差异。

2、温度觉

皮肤表面温度的变化，是温度觉的适宜刺激。一种温度刺激引起的感觉，是由刺激温度与皮肤表面温度的关系来决定的。皮肤表面的温度称为生理零度。高于生理零度的温度刺激，引起温觉；低于生理零度的温度刺激，引起冷觉；刺激温度等于生理零度，不产生温度觉。

身体不同部位的生理零度不同，因而对温度刺激的敏感程度也不同。

3、痛觉

引起痛觉的刺激物很多。当任何一种刺激对机体有损伤或破坏作用时，都能引起痛觉。这类刺激包括机械的、物理的、化学的、温度的以及电刺激等。痛觉具有保护机体免受伤害的作用。

人的痛觉受许多因素的影响，如文化环境、经验的作用，人对伤害性刺激的认识，暗示的作用等。强烈而持久的注意有时也能减轻或消除疼痛。

四、嗅觉和味觉

嗅觉是由有气味的气体物质引起的，这种物质作用于鼻腔上部粘膜中的嗅细胞，产生神经兴奋，经嗅束传至嗅觉的皮层部位——海马回、沟内，因而产生嗅觉。

嗅觉感受性受许多因素的影响。首先，对不同性质的刺激物有不同的感受性。其次，它和环境因素、机体状态有关。

味觉的适宜刺激是溶于水的化学物质。如果用吸水纸或布将舌面擦干，将糖或盐撒在舌面上，起初没有味觉，只有当唾液将糖或盐溶化以后，才能尝到它们的味道。

味觉的感受器是分布在舌面各种乳突内的味蕾。人的味觉有甜、苦、酸、咸四种，负责它们的味蕾在舌面的分布是不一样的。舌尖对甜味最敏感，舌中、舌两侧和舌后分别对咸、酸和苦最敏感。因此，尝甜味通常用舌尖，而吃药时，喉头对苦味的感受很久才消失。脊椎

动物没有单独的味觉神经，味觉在皮层上也没有精确的定位。

五、内部感觉

内部感觉是反映机体内部状态和变化的感觉，包括动觉、平衡觉和内脏感觉。

动觉也叫运动感觉，反映身体各部分的位置、运动以及肌肉的紧张程度。动觉感受器存在于肌肉组织、肌腱、韧带和关节中，分别为肌梭、腱梭和关节小体。动觉是随意运动的重要基础。人们在行走、劳动、进行各种体育活动时，由肌肉活动的速度、强度和紧张度所产生的神经冲动，不断向皮层发出运动信号，皮层分析综合了这些信号以后，又通过传出神经对肌肉进行调节和控制。人们由于具有高度精确的动觉，才能实现动作协调，完成各种复杂的运动技能。

平衡觉也叫静觉，它是由人体作加速度或减速度的直线运动或旋转运动时所引起的。平衡觉的感受器位于内耳的前庭器官。人们熟悉的晕船、晕车现象，就是由于前庭器官受刺激引起的。前庭器官活动的稳定性，可以经过训练得到增强。

内脏感觉也叫机体觉，是由内脏的活动作用于脏器壁上的感受器产生的。这些感受器把内脏的活动及其变化的信息传入中枢，产生饥渴、饱胀、便意、恶心、疼痛等感觉。内脏感觉性质不确定，缺乏准确的定位。

第四节心理物理学

心理物理学是研究刺激的物理量和它所引起的心理量之间数量关系的心理学领域。心理物理学的先驱者是费希纳，他于1860年发表的《心理物理学纲要》一书，系统地总结了测量感觉阈限的方法，创立了心理物理学，并为心理学实验方法的发展奠定了基础。

费希纳作为一位哲学家，他始终关心物理和心理的关系问题，试图在物理刺激与感觉之间发现某种定量关系。有一天，他忽然发现，在日常生活中可以观察到一种数量关系，即感觉强度同刺激强度的增长不是一比一的关系，而是感觉强度按算术级数增长、与其相应的刺激强度按几何级数增长。例如，5根蜡烛正在发光，加添1根后，只能感觉到微乎其微的变化；如果原来只有2根蜡烛发光，加添1根后，它所造成的亮度的变化就相当明显。

费希纳认为，心理物理学是一门研究心身之间或心物之间函数关系的精密科学。它的范围包括感觉、知觉、感情、行为、注意等等。心理物理学方法一百多年来不断发展，但它的中心问题仍然是物理量（对身体各感官的刺激）与心理量（各种感觉或主观印象）之间的数量关系问题。

我们知道，感觉是由刺激物直接作用于某种感官引起的。但是，人的感官只能对一定范围内的刺激作出反应，只有在这个范围内的刺激，才能引起人们的感觉。这个刺激范围及相应的感觉能力，分别称之为感觉阈限和感受性。

一、绝对感觉阈限与绝对感受性

刺激物只有达到一定强度才能引起人的感觉，这种刚刚能引起感觉的最小刺激量，叫绝对感觉阈限；而人的感官觉察这种微弱刺激的能力，叫绝对感受性。

绝对感受性可以用绝对感觉阈限来衡量。绝对感觉阈限越大，即能够引起感觉所需要的刺激量越大，感受性就越小。相反，绝对感觉阈限越小，即能够引起感觉所需要的刺激量越小，则感受性越大。因此，绝对感受性与绝对感觉阈限在数值上成反比。

过去，人们曾经把绝对感觉阈限理解为一个固定的刺激量。超过这个数量，就能引起人的感觉；低于这个数量，人就不能觉察到它的存在，也不会对它有任何反应。后来人们发现，这个阈限值并不是绝对不变的。在不同的条件下，同一感觉的绝对阈限可能不同。人的活动的性质，刺激的强度和持续时间，个体的注意、态度和年龄等，都会影响阈限的大小。二、差别感受性与差别阈限

两个同类的刺激物，它们的强度只有达到一定的差异，才能引起差别感觉，即人们能够

觉察出它们的差别。例如，几百人参加的大合唱，如果增减一个人，人们听不出声音的差别，如果增加或减少10个人，差别就明显了。这种刚刚能引起差别感觉的刺激物间的最小差异量，叫差别阈限或最小可觉差。对这一最小差异量的感觉能力，叫差别感受性。

差别感受性与差别阈限在数值上也成反比。差别阈限越小，即刚刚能够引起差别感觉的刺激物间的最小差异量越小，差别感受性就越大。

德国生理学家韦伯曾系统地研究了触觉的差别阈限。他让被试用手先后提起两个重量不大的物体，并判断哪个重些，用这种方法确定了刚刚能够引起差别感觉的最小刺激量。结果发现，对刺激物的差别感觉，不决定于一个刺激物增加的绝对重量，而取决于刺激物的增量与原刺激量的比值。比方说，如果手上原有的重量是100克，那么至少必须增加2克，人们才能感觉到两个重量（即100克与102克）的差别；如果原有的重量是200克，那么增加的重量必须达到4克；如果原重量为300克，那么增加的重量应该是6克。可见，为了引起差别感觉，刺激的增量与原刺激量之间存在着某种关系。这种关系可用以下公式来表示：

K= ΔI / I

其中I为标准刺激的强度或原刺激量，ΔI为引起差别感觉的刺激增量，K为一个常数。这个公式叫韦伯定律。对不同感觉来说，K的数值是不相同的，即韦伯分数不同。

根据韦伯分数的大小，可以判断某种感觉的敏锐程度。韦伯分数越小，感觉越敏锐。

韦伯定律虽然揭示了感觉的某些规律，但它只适用于中等强度的刺激。换句话说，只有使用中等强度的刺激，韦伯分数才是一个常数。刺激过弱或过强，比值都会发生改变。波林（1942）用实验证明，当原重量在100g至400g范围内时，韦伯分数为0.02；当原重量低于100g或超过500g时，韦伯分数就不再是0.02了。世界挺举冠军能举起195 kg的重量，再增加l kg，就可能力不胜任。这时的差别阈限也不是1／53。

三、刺激强度与感觉大小的关系

感觉是由一定刺激引起的。因此，感觉的大小与刺激强度间有着直接的关系。但是，刺激物的物理强度的变化，并不一定引起感觉产生等量的变化。

1．对数定律

1860年，德国物理学家费希纳在韦伯研究的基础上，进一步探讨了刺激强度与感觉强度的关系。他认为，最小可觉差在主观上都相等。因此，任何感觉的大小都可由在阈限上增加的最小可觉差来决定。根据这个假定，费希纳在感觉大小和刺激强度之间，推导出一种数学关系式：

P= K lg I

这就是费希纳对数定律。这里，I指刺激量，P指感觉量。按照这个公式，感觉的大小（或感觉量）是刺激强度（或刺激量）的对数函数。如果我们已知某个光线的物理强度I = 10，而常数K=1，那么由它引起的感觉强度（P）为1。如果我们使刺激强度加倍，即I = 20，那么由此引起的感觉强度（P）为 1.3。可见，当刺激强度按几何级数增加时，感觉强度只按算术级数增加。

由于韦伯定律只适用于中等强度的刺激，因此，费希纳定律也只有在中等强度的刺激时才适用。

2．乘方定律

20世纪50年代，美国心理学家斯蒂文斯用数量估计法研究了刺激强度与感觉大小的关系。例如，给被试呈现一个中等的光刺激，并给它的明度指定一个数值，如10 （标准光）。然后，随机呈现不同强度的光刺激，要求被试根据自己的主观感觉，给每种光刺激的明度确定一个数值，以表示它们的强弱。如果某种光看上去比标准光亮两倍，那么它的估计值应为20。如果某种光看上去只有标准光的一半亮，那么它的估计值就是5。这样就得到每种刺激强度与感觉大小（估计大小）的关系。研究发现，当光刺激的强度上升时，看到的明度也上

升。但是，强度加倍，并不使知觉到的明度加倍，而只引起明度的微小变化。在强度较高时，这种现象更明显，叫反应的凝缩。

斯蒂文斯还发现，对不同刺激物来说，刺激强度与估计大小的关系有着明显的差别。如果刺激为电击，那么刺激量略增加，感觉量将显著增加。如果刺激为线段长度，让被试进行估计，那么，反应的大小几乎严格地与刺激量的提高相对应，即线段长一倍，被试对长短的估计也大一倍。

根据这些实验，斯蒂文斯认为，心理量并不随刺激量的对数的上升而上升，而是刺激量的乘方函数（或幂函数）。换句话说，知觉到的大小是与刺激量的乘方成正比例的。这种关系可用数学式表示为：

P= K I n

式中的P是指知觉到的大小或感觉大小，I是指刺激的物理量，K和n是被评定的某类经验的常定特征，这就是斯蒂文斯的乘方定律。

第五节知觉的基本特性

人的知觉过程并不是对感觉材料的简单堆积，而是一个非常有组织、有规律的过程，并且具有某些特别的属性。这些规律和属性反映为知觉的组织性、恒常性、知觉定势，它们保证了人们对事物的认识的相对可靠性、合理性和经济性。

一、知觉的组织过程

知觉是在经验背景上对感觉信息的整合过程，这一整合过程也就是对信息进行组织加工的过程。在这一过程中，人们把事物各部分属性综合起来，整体地把握事物，这体现为知觉的整体性。同时，由于经验的作用，人们可以根据自己的需要选择知觉对象，并借助经验辅助对当前信息的理解，这分别体现为知觉的选择性和理解性。

1、知觉的整体性

知觉的整体性是指人在过去经验的基础上把由多种属性构成的事物知觉为一个统一的整体的特性。

知觉的整体性与知觉对象本身的特性及其各个部分间的构成关系有关，知觉整体性的组织反映出一定的规则，格式塔学派将它们归纳为以下几条原则：（1）邻近性：在其他条件相同时，空间上彼此接近的部分，容易组成为图形。（2）相似性：视野中相似的成分容易组成图形。（3）对称性：在视野中，对称的部分容易组成图形。（4）良好连续性：具有良好连续的几条线段，容易组成图形。（5）共同命运性：当其中某些成分按共同方向运动或变化时，就会把它们知觉在一起。（6）封闭性：视野中封闭的线段容易组成图形。（7）简单性：视野中具有简单结构的部分，容易组成图形。

另外，个体的定势及经验对知觉的整体性也有影响。

2、知觉的选择性

在知觉过程中，感觉系统所提供的刺激是很多的，但个体并不是对所有的信息都作出反映。个体总是把其中的一些当作知觉对象，而把另一些当作知觉背景。对对象的反映很清晰，而对背景的反映较模糊。例如，在课堂上，教师的声音成为学生知觉的对象，而周围环境中的其他声音便成为知觉的背景。

要从背景中区分出知觉对象依存于下列条件：

第一，对象与背景之间的差别。对象与背景之间的差别越大，对象从背景中区分出来就越容易；反之，则越困难。如用红笔批改学生的作业，学生对其能一目了然；如果用蓝黑墨水或蓝圆珠笔批改，学生就很难看清楚。书刊中一些重要文句用黑体字、大号字，或加着重号，就是为了加大知觉对象与背景的差异，让读者能较容易地从大量的背景文字中将它们

选择出来作为对象。

第二，注意的选择作用。当注意指向某个物体时，该物体成为知觉的对象，其他物体成为知觉背景。当注意从一个对象转向另一个对象时，原来的知觉对象就成为背景，知觉对象也就改变了。因此，支配知觉选择性的规律，也就是知觉的对象从背景中分离出来的规律。

第三，知觉者本身的主观因素，如知觉者的兴趣、态度、情绪、知识经验、观察力和分析能力等。另外，它还与知觉的其他特性密不可分，如被选择的对象通常是完整的、相对稳定的和可以理解的。

知觉对象与背景的关系是相互依存、相互转化的，这种转化，也与上述几个条件有关。对象与背景的相互转换在两可图形中表现得较为典型。下图是一张两可图形，它显示了知觉中对象与背景的关系。如果我们把图形中的白色部分看成是一只花瓶，那么图形中的黑色部分就会成为知觉的背景；相反，如果我们把图形中的黑色部分看成是两个侧面人头，那么中间的白色部分就会转化为知觉的背景。

3、知觉的理解性

人的知觉与记忆、思维等高级认知过程有着密切的联系。人在知觉过程中，不是被动地把知觉对象的特点登记下来，而是以过去的知识经验为依据，力求对知觉对象作出某种解

释，使它具有一定的意义。知觉的这一特

性可以用某些隐匿图形来说明。

当人们第一次看到这张图片时，他们

不是消极地观看图片上的这些黑白斑点，

而是力求理解这些斑点的关系，提出种种

假设，对它作出合理的解释。例如，“这是

一块雪地吗？”“雪地上有什么？”“这里

好像有一只动物。”“它是什么？”“是熊

吗？”“不是。”“是狼吗？”“不是。”“是

狗吗？”“哦!我想起来了，它像一头生活在北极地带的狗。”人们根据知觉对象提供的线索，提出假设，检验假设，最后作出合理的解释。

理解帮助知觉对象从背景中分离出来。在两可图形中，如果我们事先知道它是一只花瓶，那么图形的中间部分就容易成为知觉的对象，并且使我们对它的知觉保持相对的稳定性；如果我们事先知道它是一张侧面的人头，那么图形的两侧就容易成为知觉的对象，而中间部分成为知觉的背景。

理解还有助于知觉的整体性。人们对自己理解和熟悉的东西，容易当成一个整体来感知。相反，在不理解的情况下，知觉的整体性常受到破坏。在观看某些不完整的图形时，正

是理解帮助人们把缺少的部分补充起来。

最后，理解还能产生知觉期待和预测。例如，熟悉英语词汇知识的人，在读到字母“Wor…”后，会预期出现D，K，M，N等字母，因为他们知道，只有这些字母才能与“WOR”组成一个英文单词。在这里，人们已有的知识结构在当前的感知中起着重要的作用。当前环境激活的知识结构不同，产生的知觉期待也不一样。

二、知觉的恒常性

当知觉条件（距离、角度、光线明暗等）在一定范围内改变时，知觉的形象仍保持相对不变。在视知觉中，知觉恒常性表现得特别明显。如个体与知觉对象的距离改变时，在视网膜上形成的映象会随之改变。但在一定范围内，个体对对象的大小知觉却相对不变，仍把对象识别为大小相同的物体。又如物体的方位改变时，个体仍将其知觉为形状没有改变的物体。你坐在房间里看室内的物体（椅子、桌子、其他东西），你会看到物体的形状，如果你在房里移动自己的位置或移动物体的位置，从不同角度看这些物体，物体在你的视网膜上的映象会随之改变，但你仍把物体知觉为形状相同的，并不因你的身体或物体位置的改变而改变。

研究表明，知觉恒常性的发展与个体的成熟和经验的积累有关，有的心理学认为主要是过去经验的作用。当外界条件发生一定变化时，变化了的客观刺激物的信息与经验中保持的印象结合起来，人便能在变化的条件下获得近似于实际的知觉形象。对知觉对象的知识经验越丰富，在一定条件下，就越有助于产生知觉对象的恒常性。

第六节错觉

一、错觉的概念

我们所知觉到的主观世界与物理学或几何学所指的客观世界有所不同。那么，每个人所知觉到的主观世界就是因人而异、千差万别、无规律可循吗？其实不然。大多数人知觉到的主观世界也是遵循某种共同规律的。错觉也是如此。心理学家们认为，错觉是人在特定条件下对客观事物产生的必然歪曲的知觉现象，它是在主客观事物刺激的作用下产生的对刺激的主观歪曲知觉。

错觉不是判断失误。在漆黑的夜晚，—个人走在街上，有时会把随风飘动的树影当成是人影。这可能是恐惧心理在作怪。但是，心理学所指的错觉与我们日常生活中的这些错觉有所不同。它不是指在异常病理或异常心理条件下发生的，而是在一般正常状态下必然发生的歪曲的知觉现象。错觉是在外界刺激或对象存在的条件下，我们的知觉不能正确地表达外界事物的特性而出现的种种歪曲。不同的观察者，即便是长年从事错觉研究的人，也会产生歪曲的知觉。

错觉也不是幻觉或妄想。幻觉是指在视觉、听觉、触觉等方面，没有外在刺激存在时而出现的虚假知觉的异常体验，药物中毒、洒精中毒、发高烧、某种精神病、催眠等异常情况下可出现这种异常体验（幻视、幻听等）。例如，实际没有人和动物时能看见人和动物，实际没有物体和人的声音时能听见物体和人的声音。妄想是指错误的不合理的不可能的想法或判断，它不同于偏见或误解，一旦形成就很难被说服或改正。如无端的认为有人要加害于自己的被害妄想，超出自己的实际能力、经济能力的过分自信的夸大妄想等。

二、错觉的种类

错觉的种类很多，常见的有大小错觉、形状和方向错觉、运动错觉、时间错觉等。其中大小和形状、方向错觉有时统称为几何图形错觉，这也是心理学中研究较多的—类，它是指人们看到的形状或大小，不是外界事物的形状或大小的真实写照。在日常生活中，这种歪曲的视知觉现象随处可见。或许，它们没有所介绍的经典的错觉图形那么明显，但是，其差别

也只是程度上的不同而已。

（一）大小错觉

人们对几何图形大小或线段长短的知觉，由于某种原因而出现错误，叫大小错觉。例如，长度、宽度、距离、面积，受到附加的线段或图形等条件的影响，有时知觉起来会比原来的大，而有时知觉起来会比原来的小。

1、缪勒-莱耶错觉有两条长度相等的直线, 如果一条直线的两端加上向外的两条斜线，另一条直线的两端加上向内的两条斜线，那么前者就显得比后者长很多。

2、潘佐错觉在两条辐合线的中间有两条等长的水平直线，结果上面一条直线看上去比下面一条直线长些。

3、垂直-水平错觉两条等长的直线，一条垂直于另一条的中点，那么垂直线看上去比水平线要长一些。

4、贾斯特罗错觉两条等长的曲线，包含在下图中的一条比包含在上图中的一条看上去长些。

5、多尔波也夫错觉面积相等的圆形，一个在大圆的包围中，一个在小圆的包围中，结果前者显小，后者显大。

缪勒-莱耶错觉潘佐错觉垂直-水平错觉

贾斯特罗错觉多尔波也夫错觉

（二）形状和方向错觉

线段的方向或倾斜度，由于受到附加图形的影响，知觉为与客观条件不同的结果。

1、佐尔拉错觉一些平行线由于附加线段的影响而看成不平行的。

2、冯特错觉两条平行线由于附加线段的影响，使中间显得狭而两端显得宽，直线好像是弯曲的。

3、爱因斯坦错觉在许多环形曲线中，正方形的四边略显弯曲。

4、波根多夫错觉被两条平行线切断的同一条直线，看上去不在同一条直线上。

5、桑氏错觉大小平行四边形的对角线等长，但是，人们往往倾向于认为大的平行四边形的对角线较长。

冯特错觉

爱因斯坦错觉

波根多夫错觉

桑氏错觉

三、错觉的理论解释

关于几何图形错觉的产生，目前尚没有很好的解释，而且不同类型的错觉，其产生的机制也可能不一样。

1、眼动理论

眼动理论认为，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，因而产生各种知觉错误。根据这种理论，垂直-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，因而垂直线看起来要长一些。同样，在缪勒-莱耶错觉中，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。

2、神经抑制作用理论

这种理论认为，当两个轮廓彼此接近时，网膜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，如佐尔拉错觉、波根多夫错觉等。

3、深度加工和恒常性误用理论

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、不自觉地应用于知觉平面物体时，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。以潘佐错觉为例，由于两条辐合线提供了线条透视，夹在它们中间的两条横线在深度上被分开了，上方的线段应该比下方的线段远些。而画面上的两条线段实际相等，它们在视网膜上的投影也相等。按照大小距离不变假说，人们在知觉物体大小时估计了物体的距离，因而把“远处”的线段看得长一些。

尽管错觉是对客观事物的不正确的反映，但许多错觉对我们是有益处的，它们被大量用于建筑、造型、绘画、摄影、化妆、布景、杂技、魔术、服装、装潢等艺术及生活领域。当然，有些错觉严重歪曲事实，有消极作用，甚至会危及生命。空军飞行员驾驶战斗机作翻转时，由于离心力始终指向飞机底部，飞行员坐姿也未改变，便以为仍处于正常坐姿，感觉不出是在倒飞。这种错觉称“倒飞错觉”，它可能导致机毁人亡。但这类有害错觉为数不多。只要我们合理运用错觉，会使生活增色不少。

思考题

1、解释下列名词：

感觉知觉空间知觉时间知觉感觉适应后象闪光融合感受性感觉阈限韦伯定律对数定律乘方定律知觉的选择性知觉的整体性知觉的理解性知觉的恒常性错觉

2、试分析感觉阈限与感受性的相互关系。

3、感觉和知觉的生理机制是什么？

4、用视觉掩蔽说明视觉中的时间因素。

5、肤觉在人类生活中有什么重要意义？

6、温度对味觉感受性有什么影响？

7、知觉的对象与背景的关系怎样？举例说明生活中对象与背景的关系。

8、知觉整体性的组织原则有哪些？

9、什么是知觉恒常性？恒常性是怎样产生的？

10、常见的大小错觉和形状方向错觉有哪些？

11、试述错觉的理论解释。

总结

?感觉的过程与种类

?感觉阈限

?信号觉察论

?听觉与听觉论

?视觉与视觉理论

?知觉恒常性

?深度知觉和运动知觉

?错觉

作业

?1、各种感觉之间有哪些共同特征？

?2、什么是阈限，绝对感觉阈限和差别感觉阈限？

?5、知觉有哪些组织原则？

?6、什么是知觉恒常性，包括哪些内容？

?8、通过双眼视差说明立体图像和立体电影的制作原理。

?9、举例说明生活中的错觉现象。