视觉时空现象的统一模型及其应用

论文摘要

知觉动态的视觉信息,是脑的一个最基本的功能,是人类在动态世界中生存的保障。对大脑认知功能的探讨不仅促进人类对自身大脑功能的了解,而且这些研究的结果也将给教学研究带来启发。传统上,研究者通过时空现象,如运动拖尾、闪烁滞后、偏对比、明度抑制等,与刺激物时空特性的关系,来探索时—空动态信息处理的机制。在最近的几十年里,涌现出大量关于这些视觉时空现象的研究。对于每一种时空现象,研究者都提出了许多不同的机制(假说)。然而,这些假说仅仅适用于各自特定的时空现象,心理学实验结果表明对各自特定的时空现象,这些解释也都不是完全可行的。此外,在对这些视觉现象的研究过程中,人们对于时—空动态信息处理机制的认识依然众说纷纭,迄今还没有一个机制能统一的解释各种视觉时空现象。究其原因,本文认为以往的研究往往只是从各个时空现象自身出发来探讨时空动态信息的处理机制,而没有看到各个时空现象的共同特性(如时程相近,知觉结果相似等),从统一的角度来寻求一种普适的机制。此外,以往的研究往往忽略基本感觉加工在知觉过程或对错觉形成的作用,而往往从生理的角度来建立假说。为了走出研究的困境,本文从改变传统的研究观念和模式入手,把对时空现象与感觉加工以及亮度知觉差别敏感性的关系的考察引入研究。通过在刺激物中嵌入黑色探针,我们在被试者的感觉表征中为其对动态刺激物的视在明度知觉建立起一个不随时间变化的绝对标准,从而确立了一种考察时空现象与感觉加工关系的新方法。基于此,我们发现了一个奇异的MCE效应并提出了一种统一的时空动态信息处理机制(隐性瞬时比模型)。该模型统一解释了各个视觉时空现象,并且能预言各种不同时、空条件下的视觉时空现象。此外该模型对于探索多媒体教学中动态信息得呈现也具有一定的启发意义。全文的主要内容包括:第一章主要介绍课题的研究背景,阐述课题的研究意义,提出目前课题研究存在的问题和本文的具体研究思路和方案。第二章针对与视觉时空现象相关的各种因素进行详细的理论介绍。第三章通过实验考察视觉时空现象与感觉加工以及亮度知觉差别敏感性的关系,确定所有时空现象的关键因素。第四章基于实验的结果提出一个新的、统一的时空动态信息处理机制(模型),并用该模型统一解释了各个时空现象,此外本章还讨论了该模型对其它视觉错觉以及多媒体教学中动态信息呈现规律的启发。第五章是论文的总结部分,是全文的总结和对本研究前景的展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 视觉时空现象及其研究意义
• 1.1.1 时空动态信息知觉与视觉时空现象
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 偏对比
• 1.2.2 明度抑制与明度填充
• 1.2.3 运动拖尾
• 1.2.4 闪烁滞后效应
• 1.3 问题的提出
• 1.4 研究的思路与方案
• 第二章 理论基础与相关因素分析
• 2.1 感觉记忆及其加工机制
• 2.1.1 信息维持时间
• 2.1.2 编码特征
• 2.1.3 感觉记忆与明度知觉
• 2.2 注意的作用
• 2.3 同时对比与Crispening效应
• 第三章 实验
• 3.1 实验一:探针实验
• 3.1.1 实验目的
• 3.1.2 被试与设备
• 3.1.3 刺激与任务
• 3.1.4 实验结果
• 3.1.5 讨论—可质疑的外因
• 3.2 实验二:结构因素的排除
• 3.2.1 实验目的
• 3.2.2 被试与设备
• 3.2.3 实验刺激与任务
• 3.2.4 结果与讨论
• 3.3 实验三:亮度因素的确认
• 3.3.1 实验目的
• 3.3.2 刺激与任务
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.4 实验四:亮度差别知觉敏感性
• 3.4.1 实验目的
• 3.4.2 刺激与任务
• 3.4.3 结果与讨论
• 3.5 小结
• 第四章 讨论
• 4.1 模型的提出
• 4.1.1 模型的内容
• 4.1.2 模型的时空特性
• 4.2 模型的应用
• 4.2.1 统一解释两类关键现象
• 4.2.2 统一解释各个视觉时空现象的关键问题
• 4.2.3 模型对其它视觉错觉的启发
• 4.3 对多媒体信息呈现的启发
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 在校期间发表的论文
• 致谢