视觉二元学说
格式塔心理学中的视觉动力理论
图1
图2
图3
图4
画面力场
中心最强
垂直水平线次之
四角落为中心的1/4
份量与力场中心距离呈正比: 越远越重
马克斯.韦特海默早已指出，一个93。的角，看起来并不是这个角所 应该拥有的样子，而是在某种程度上还不完善的直角。当这个角在 视觉记忆测试镜下面呈现出来，即以极短的时间一晃而过，这时， 观察者们就会不断地报告说，他们看到的是一个完善的直角，这样 的结果是由于他们的视觉受到难以定义的不完善图形的折磨而导致 的。 如图2所示，由图形本身加上由图形感应而得到的结构骨架，就不再 仅仅是一幅由几条线构成的格子图形了，正如图3所表明的，我们获 得的视知觉完全是一个各种“力“不断相互作用着的动力场（field of force)。这是一幅力的风景画，线条就像是隆起的山脊，力沿着 山脊两侧逐级减弱，而山脊实际上就成了吸引力和排斥力汇合的中 心，其影响力遍布画面的各个角落，甚至延伸至图画的边缘线之外 的区域。
一个正方形中的两个圆形
实验二
为了进一步探索艺术的复杂性，我们现 将第二个图形引入到正方形中(图5)，结 果会是怎样的呢？ 首先．我们以前提到过的那种存在于黑 色圆形和白色正方形之间的力会再次出 现。当两个圆形逐渐靠近时，它们会相 互吸引，看上去会趋于成为同一个个体； 当两个圆的距离接近到相当程度时，它 们便开始相互排斥。只有在特定距离上 才会产生这样的效果，而距离的远近， 则不仅取决于圆形和正方形的尺码大小， 同时还取决于正方形中两个圆形所在的 位置。
视觉经验具有动力性
在阿恩海姆的阐释中，“动力”指的是在视觉对象中知觉到的有方向性的张力 （directed tension），它的载体是矢量（vectors）。也就是说，动力不仅包括 “力”，亦包括了“动”。 事实上，任何一个单独的物象自身也都存在着动力倾向，阿恩海姆称之为“动势”。 视觉动力的作用方式多种多样，有些是抗争的、较量的，有些是附和的、趋同的，还有 些是消解的、融合的，不同的动力组合对艺术作品的形态完形的发挥作用也势必不同。 本讲用视觉动力解读建筑形态语言，使得原本复杂的建筑形变得清晰后，如何组织这些 动力也就成为研究即将面临的问题。
各色学说
杨-赫姆霍尔兹学说——三色学说1. 三色学说理论(1）1801年，英国的杨（T.Young）提出人的视觉神经只有感红、感绿、感蓝三种基体视神经的假说。
赫姆霍尔兹在此基础上提出这三种视神经末稍的细胞分别含有对不同色光敏感的光敏色素。
即有感红细胞、感绿细胞及感蓝细胞。
它们分别对可见光谱中的长波（红色光），中波（绿色光）和短波（蓝色光）敏感。
光对三种细胞的不同程度刺激产生任一色。
（2）在涉及到颜色测量和数值计算时，三色学说理论与实验事实是完全相符的。
现代的彩色印刷，彩色摄影，照相分色以及彩色电视机都是建立在三色学说基础上的2. 杨-赫姆霍尔兹学说——三色学说最大优越性：用简明的三种神经千维的假设，使色彩使色彩时间中色彩混合这一核心问题得到满意解决。
3. 杨-赫姆霍尔兹学说——三色学说不足之处不能满意地解释色盲现象。
不能解释颜色为什么会存在补色。
赫林对立学说——四色学说1. 四色学说原理（1）1864年赫林提出了对立机制理论，又称四色学说。
（2）赫林认为可能存在红、绿、黄、蓝四种心理原色。
提出红和绿，黄和蓝及黑和白三对对立的感受器官（视素）。
这三对视素的代谢作用包括建设（同化）和破坏（异化）两种对立的过程。
如白光刺激破坏黑白视素，引起神经冲动产生白色感觉，无光刺激时，黑白视素便重新建立起来，引起黑色的感觉。
（3）赫林四色对立学说能够很好地解释颜色视觉的一些生理和心理现象，如红绿色盲，黄绿色盲等色觉缺陷原因。
但是赫林学说的最大困难是对三原色能产生光谱一切颜色这一现象没有给予说明。
2. 四色学说优点：能很好地解释各种颜色感觉和颜色混合现象；解释色盲是由于缺乏一对视素或两队视素的结果；并很好地解释了补色现象。
3. 四色学说不足：对红、绿、蓝三原色能够产生所有光谱色彩的现象无法得到满意的解释。
孟塞尔色彩空间系统1. 孟塞尔色彩空间系统包括色彩图册、色彩立体模型和色彩表示说明书三个部分。
色彩图册包括两套样品，每一色彩样品的尺寸大约是1.8 cm ×2.1 cm。
视觉
这个过程即为眼的调节：晶状体调节、瞳孔调节和 眼球会聚。
1.晶状体调节
物像落在视网膜后 视物模糊
皮层-中脑束
调节前后晶状体的变化
中脑正中核 动眼神经副交感核
睫状神经节
睫状肌收缩 悬韧带松弛 晶状体前后凸 折光能力↑ 物像落在视网膜上
持续高度紧张→睫状肌痉挛→近视
弹性↓→老花眼（导致远视）
晶状体调节的能力有一定的限度。这个限度用 近点(能看清物体的最近的距离)表示。
F2 越小，其折光能力越强； n2 越大，其折光能力越强； r 越小，其折光能力越强。
折光体的折光能力还可用焦度(D)表示： D = 1/F2 1D = 100度
眼的折光系统和成像
折光系统： 眼内折光系统的折射率和曲率半径 空气 角膜 房水 晶状体 玻璃体 1.000 1.336 1.336 1.437 1.336
设眼球为单球面折光体：前后径为20 mm, 折射率为1.333, 曲率半径为5 mm,节点(n,光心)在角膜后方5 mm处, 前主焦点 在角膜前15 mm处, 后主焦点在节点后15 mm处。 当平行光线(6 m以外)进入简化眼，被一次聚焦于视网膜上, 形成一个缩小倒立的实像。 简化眼中的 AnB 和 anb 是对顶相似三角形。如果物距和物体 大小为已知，可算出物像及视角大小。
2.感光细胞层
外段呈圆盘状 重叠成层，感光 色素镶嵌在盘膜 中，是光 - 电转换 产生感受器电位 的关键部位。 产生的感受器 电位以电紧张方 式扩布到终足。
突触末梢
视杆细胞的代谢方式是外段的根部不断生成而顶部不断 脱落。视锥细胞的代谢方式可能与此不同。
3. 神经细胞层
细胞层间存在 着复杂的突触联 系，有化学性突 触和电突触，可 纵向和水平方向 传递信号。
色彩学第二章(人眼视觉成像原理)
如图中的a。同一物体，离人越近， 视角越大，离人越远，视角越小。
视觉功能——视角 视觉功能
由 tan(a/2) = A/2D ， tan(a/2 A/2 得 出 a = A/D 不同物体在跟人眼相 同距离时，物体越大， 则视角越大，物体在 视网膜上成的像越大。
视觉功能——视觉敏锐度 视觉功能
二．视觉敏锐度 1．视觉敏锐度：人们使用视觉器官辩认外界物体的敏锐程度。 表示视觉辩认物体细节的能力，在医学上称为“视力” 2．视觉辩认物体细节的能力与观察距离有很大关系 视觉敏锐度（V）以视角进行计算，是视觉所能分辨的视角的倒数。 V=1/α（α单位为分） 平时我们说的视力1.0，就是说，在规定的距离下，人的眼睛能 够分辩角度为1/60度（1')的物体的细节。因为人眼的视锥细胞间的 距离为6微米，所以，我们的眼睛的分辩能力并不怎样强的。这一点 和主观感觉上有不小差异。
人眼的构造——视网膜 人眼的构造
人眼的构造——视网膜 人眼的构造
视觉器官的两重功能:明视觉与暗视觉 1．视锥细胞与明视觉 a．视锥细胞特性：包含感红，感绿，感蓝细胞主要感受颜色的差 别，而对明暗的感觉比较低，对光的敏感性小，只有达到一定照 度的情况下，视锥细胞才起作用。 b．明视觉：指在光亮的条件下，由锥体细胞起作用的辩认物体细 节和颜色的视觉。 2． 视杆细胞与暗视觉 a. 视杆细胞特性：感受物体的明暗，对光的敏感程度高，不能感 受物体颜色的差别。 b. 暗视觉：指视杆细胞的活动特性，可以在光线很暗的情况下工 作，不能反映色光的差异。
视觉的特性——光谱光效率函数 视觉的特性
在明光条件下，眼睛对波长555nm的黄绿 在明光条件下，眼睛对波长555nm的黄绿 555nm 光部分感受性最高， 光部分感受性最高，即这个波长的光只需要 较小的能量就能与标准光的明度相匹配。 较小的能量就能与标准光的明度相匹配。也 就是说明是绝对光谱的黄绿色光部委最敏感。 就是说明是绝对光谱的黄绿色光部委最敏感。 而暗视觉对光谱的蓝绿色部位即510nm 510nm最 而暗视觉对光谱的蓝绿色部位即510nm最 敏感。 敏感。 相应敏感程度见左图。 相应敏感程度见左图。
视觉及知觉基本概念-讲义
色觉检测
三、颜色视觉理论
➢三色学说 ➢四色学说（对立学说） ➢阶段学说
三色学说
1801年 英国 T.Yang 认为人只 有感红、感绿、感蓝三种基本视神 经
1811年左右 德国 赫姆霍尔兹 三种感色细胞……
赫姆霍尔兹
视网膜有： 敏红细胞 敏绿细胞 敏蓝细胞
敏蓝细胞 敏绿是只昼夜有视少器视量官器的，官锥在，体中它细等们胞和。强在的昏照暗明 的条件条下件起下作起用作，主用要，感主受要物感体受的细物节体和的颜
明色。、暗。
视网膜上像的形成
人眼与照相机的构造的对应关系
照相机
人眼
暗箱 镜头 快门 光圈 胶片
巩膜和脉络膜 角膜和晶状体
眼皮 虹膜 视网膜
➢能充分说明混色现象，及混合色是3种感色细胞按比 例兴奋的结果； ➢在颜色测量和数值计算时，与试验理论符合； ➢现代的彩色印刷、摄影、照相分色、彩色电视都是 建立在该基础上的。
BUT:
不能解释色盲现象
英国马克斯威尔(James C. Maxwell)于1861年利用三 原色光的混合法，制作出第一张彩色照片。
视角随距离的变化示意图
视力（视敏度）：表示视觉辨认物体 细节和空间轮廓的能力。
V
1 (分 )
视力 1.2 1.0 0.8 0.5 0.2
视角 0.83‘
1‘ 1.25‘
2‘ 5‘
视距 5m
物像(mm) 1.25
视网膜像 (10-3mm)
4.1
1.50
4.9
1.875
6.1
3.00
9.9
7.50
二、视觉功能
1. 视角、视力与视场
A
物体的大小
α
S
眼睛八廓学说
眼睛八廓学说眼睛八廓学说，又称眼经八廓，是中医眼科理论中的一个重要概念。
它描述了眼睛与人体其他脏腑经络之间的相互关系，为中医眼科疾病的诊断和治疗提供了重要的理论依据。
一、眼睛八廓学说的基本概念眼睛八廓学说认为，眼睛周围分布着八条经络，分别是肝经、心经、脾经、肺经、肾经、胆经、胃经和膀胱经。
这些经络与眼睛相互连接，共同维持着眼睛的正常生理功能。
同时，这些经络也与人体其他脏腑经络相互联系，形成了一个复杂的经络网络。
二、眼睛八廓与脏腑经络的关系1.肝经：与眼睛的关系最为密切，主管视觉功能。
肝经失调可能导致目赤肿痛、视物模糊等症状。
2.心经：与眼睛的视觉和神经传导有关。
心经失调可能导致视力下降、视物变形等症状。
3.脾经：与眼睛的营养供应和代谢有关。
脾经失调可能导致眼睑下垂、眼球突出等症状。
4.肺经：与眼睛的水分代谢和润滑有关。
肺经失调可能导致眼睛干涩、迎风流泪等症状。
5.肾经：与眼睛的发育和衰老有关。
肾经失调可能导致视力减退、夜盲等症状。
6.胆经：与眼睛的调节功能有关。
胆经失调可能导致近视、远视等症状。
7.胃经：与眼睛的营养吸收和消化有关。
胃经失调可能导致目黄、眼睑浮肿等症状。
8.膀胱经：与眼睛的排泄和排毒有关。
膀胱经失调可能导致眼睛炎症、感染等症状。
三、眼睛八廓学说在中医眼科中的应用眼睛八廓学说为中医眼科疾病的诊断和治疗提供了重要的理论依据。
在中医眼科中，医生会根据患者的症状和体征，结合眼睛八廓学说，分析病因、病机和脏腑经络的关系，从而制定针对性的治疗方案。
例如，对于目赤肿痛的患者，中医眼科医生可能会认为是肝经火旺所致，因此会采用清肝泻火的治疗方法，如针灸、中药等。
对于视物模糊的患者，医生可能会认为是心经失调所致，因此会采用养心安神的治疗方法。
总之，眼睛八廓学说是中医眼科理论中的重要组成部分，它为我们理解和治疗眼睛疾病提供了独特的视角和方法。
通过深入研究和实践这一学说，我们可以更好地发挥中医眼科在保障人民眼健康方面的作用。
第五章视觉与听觉
• 人眼对不同波长光线的感受性是不同的。 • 人眼视网膜有两种感光细胞 –锥体细胞：明视觉(photopic vision)感受器 –杆体细胞：暗视觉(scotopic vision)感受器
明视觉（锥体）与暗视觉（杆体）的特性
明视觉
感受器 视网膜位置 功能上的亮度水平 锥体细胞 集中在中央凹 白天日光
• 缪天荣根据Fchner定律提出5分制对数视力 表，该视力表也以1分视角为标准视力。相 邻的两行视标大小之比恒定地为1：1.2589， 取此增率的对数0.1作为每一行视标的差数， 相当于Fechner定律中的物理刺激以几何级 数增长。当视角每增大1.2589倍时，视力 减小0.1，增大10倍则减小1.0，这样视力即 主观识别感觉就成算术级数变化。对数视 力表与流行视力表对照如下
• 猫的神经节细胞与外侧膝状体细胞的感受野都是 同心圆式的，有“开”中心细胞和“闭”中心细 胞。
• 视皮层细胞的感受野
• （四）特征觉察器的概念 • 指视觉系统中只对视野内确定位置上有一定特征 的刺激形式产生最大反应的某些特殊神经元，又 称特征检测器，单个皮层细胞不能作为特征觉察 器而起作用。皮层细胞不是孤立地进行活动的， 它们以网络的方式交互作用，彼此参与。可能一 个皮层细胞参与广泛的知觉活动，而一类知觉又 涉及种类繁多的皮层细胞。每一种皮层区域都对 不同的刺激信息进行不同的加工。某一区域的损 伤可能会导致某种视觉能力的丧失。
• 2. 暗适应与光适应（明适应） • 暗适应（dark adaptation） • 明适应（light adaptation）
• 测量暗适应的方法：被试首先面对光亮的照片23min，以降低眼睛的光感受性并提供一个参考点 来追踪暗适应的时间过程。然后关灯使眼睛处于 黑暗中。从关灯的那一刹那起按一定时间间隔 （开始间隔以秒计，几分钟后按分钟计，直到大 约30min止）不停地测量眼睛的绝对阈限。整个 测量过程中，黑暗中刺激眼睛的光的波长及视网 膜接受光刺激的部位保持恒定。测量结果以时间 为横坐标、阈限刺激值（眼睛看到光亮所需要的 最小强度）为纵坐标作图，得到两条暗适应曲线， 如下图：
三原色学说名词解释
三原色学说名词解释
三原色学说是一种关于颜色的理论，它认为所有的颜色都可以由三种基本颜色混合而成。
这三种基本颜色被称为"三原色"，它们是红色、绿色和蓝色。
根据三原色学说，通过不同程度的混合这三种原色，可以产生出所有其他的颜色。
这是因为人类视觉系统中的三种视锥细胞对这三种颜色有最高的敏感度。
当这三种颜色以不同的比例混合在一起时，我们的大脑会解读出不同的颜色。
三原色学说在许多领域都有重要应用。
在彩色电视和计算机显示器中，使用了RGB（红绿蓝）三原色模型来生成各种颜色。
在印刷业中，使用CMYK（青、品红、黄、黑）四原色模型来混合颜色。
此外，三原色学说还在艺术、设计和颜色理论等领域中发挥着重要的作用。
需要注意的是，三原色学说是一种理论模型，实际上存在其他颜色模型和理论可以解释颜色的生成和感知。
此外，个体的视觉差异以及环境因素也可能影响颜色的感知和呈现。
因此，三原色学说虽然被广泛应用，但并不是唯一的解释方式。
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视觉二元学说
视觉二元学说是一种关于视觉感知的理论，它认为人类的视觉系统可以将视觉信息分为两个独立的维度：形状和颜色。
这个理论最早由德国心理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹于19世纪末提出，并在现代神经科学研究中得到了广泛的支持和应用。
形状是指物体的外形特征，包括边缘、轮廓和表面几何结构等。
视觉系统通过感知边缘和轮廓的位置、形状和大小来解释物体的形状。
形状信息主要通过视觉皮层的细胞网络传递和处理，其中包括边缘检测细胞、方向选择细胞和复杂细胞等。
这些细胞对不同方向和边缘形状的敏感性不同，通过组合它们的活动可以构建出物体的形状信息。
颜色是指物体表面反射光线的频谱特征。
视觉系统通过解析光的波长和强度信息来感知颜色。
颜色信息主要通过视觉皮层的色彩细胞传递和处理，其中包括红、绿、蓝三种色彩通道。
这些色彩细胞对不同波长的光的敏感性不同，通过它们的相对活动可以构建出物体的颜色信息。
视觉二元学说认为形状和颜色是视觉系统中两个独立的维度，它们在感知和认知过程中起着不同的作用。
形状信息主要用于物体的辨识和位置的感知，而颜色信息主要用于物体的分类和情绪的表达。
例如，当我们看到一个圆形的红色苹果时，我们首先通过形状信息
识别出它是一个苹果，然后通过颜色信息分类它为红色。
视觉二元学说在生物学和心理学领域有着重要的应用和意义。
在生物学方面，它帮助我们理解了视觉系统的结构和功能，揭示了视觉信息处理的机制和原理。
在心理学方面，它帮助我们理解了视觉感知和认知的过程，解释了人类对形状和颜色的感知和认知的差异。
视觉二元学说也在计算机视觉和人工智能领域得到了广泛的应用。
通过模拟人类视觉系统的形状和颜色处理机制，我们可以开发出各种图像处理和模式识别算法，用于图像分割、目标检测、人脸识别等应用。
同时，视觉二元学说也为人工智能系统的感知和认知能力提供了重要的参考和指导。
视觉二元学说是一种关于视觉感知的理论，它认为人类的视觉系统可以将视觉信息分为形状和颜色两个独立的维度。
这个理论在生物学、心理学、计算机视觉和人工智能等领域都有着重要的应用和意义。
通过研究视觉二元学说，我们可以更深入地理解和模拟人类视觉系统，促进相关领域的发展和应用。