第五章 视觉实验
第一节 视觉的物理刺激
一、可见光谱
引起人类视觉的电磁波称为可见光谱。
可见光谱的波长范围约380毫微米到780毫微米之间。
波长在其范围之外的是不可见光谱，如红外线、紫外线。
光具有三维特征：波长、纯度和振幅。
– 波长——调
– 纯度（波的混合度）——饱和度
– 振幅——明度
二、光刺激的物理测量
单光和多光
– 若投射到我们眼中的光是由单一波长的光组成，那么，这种光称为单光。
– 由两种以上波长组成的复合光波，称为多光。
光的单位
光通量：是由光源向各个方向射出的光功率，也即每一单位时间射出的光能量，以φ表示，单位为流明（lumen，简称lm）。
光强度：是光源在单位立体角内辐射的光通量，以I表示，单位为坎德拉（candela，简称cd）。
光照度：是从光源照射到单位面积上的光通量，以E表示，照度的单位为勒克斯（Lux，简称lx）。
光亮度：是指一个表面的明亮程度，以L表示，即从一个表面反射出来的光通量。
第二节 视觉研究中的基本实验
（一）暗适应
含义
– 这种从亮处到暗处视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程，就是暗适应。(在低亮度环境下感受性缓慢提高的过程。) 暗适应的机制——化合反应说
克劳福德表述视紫红质的化合过程是：
暗适应曲线
如果用白光测定，会发现暗适应曲线由两部分组成，表示人眼有两套适应机制。
– 图中上部的均匀曲线，这是视锥细胞的暗适应，这个过程约五分钟就基本完成。
– 人眼对白光经过七分钟的适应以后，出现进一步的感光阈的减低，得到下部的曲线，这是视杆细胞的暗适应，约20分钟基本完成。
外界条件对暗适应过程的影响
布兰查德（Blanchard，1966）研究了适应前的照明作用，下图是他所得的结果。
（二）明适应
这种从暗处到亮处视网膜的敏感度逐渐降低的适应过程，就是明适应。(在高亮度环境下感受性缓慢降低的过程。)
二、视敏度
视敏度（visual acuity）是指分辨物体细节和轮廓的能力，是人眼正确分辨物体的最小维度。 （一）视角
对象与眼睛所成的张角，叫做视角。
视角的大小决定映象在视网膜上投射的大小。
可以把物体大小A近似作为圆周的弧，把从节点至物体的距离D作为圆周的半径：
（二）视敏度测定及其特征
视敏度是以视角的倒数来表达的
视敏度测量主要检查受测者对物象的觉察、再认、解象和定位能力。
影响视敏度的因素
1）亮度
2）物体与背景之间的对比度
3）视网膜不同部位
4）视觉的适应
5）闪光盲会降低视敏度
6） 练习可提高对目标物的视敏度
（一）闪光临界融合频率含义
– 一个间歇频率较低的光刺激作用于我们眼睛时，就会产生一种一亮一暗的闪烁感觉，随着光的刺激的间歇频率逐渐增大，闪烁现象就会消失。由粗闪变成细闪，当每分钟闪光的次数增加到一定程度时，人眼就不再感到是闪光而感到是一个完全稳定的或连续的光。这一现象称闪光的融合（flicker fusion）。
– 闪烁刚刚达到融合时的光刺激间歇的频率称为闪光临界融台频率（critical flicker frequency，简称CFF）。
第三节 颜视觉
二、颜的知觉现象
（一）颜的混合
相加混（光的混合）
– 当两种互补的光投射到一个屏幕上,然后反射到眼睛上,混合光呈白。
– 红、绿、蓝称为基，而青、紫、黄分别称为它们的相应的补。
光谱中的光混合——加法
红+绿=黄 红+蓝=紫 蓝+绿=青 红+蓝+绿=白 红+绿=黄 红+蓝=紫 蓝+绿=青 红+蓝+绿=白
相减混 （颜料的混）
– 三原是黄、青、紫，它们是加法三原的补。
黄=白-绿 紫=白-红
黄+紫=白-蓝-红=绿 紫+青=白声音定位-绿-红=蓝 （四）颜恒常性
颜常性的测量:
– 布伦斯维克比率
● K=（R-S）/（A-S）
● K：布伦斯维克比率（以百分数表示）;A：标准制刺激的反射率;S：按标准刺激计算的配对反射率;R：实验匹配的反射率
A=40％
S=8％
R=24％
K=（24-8）/（40-8）=50％
第六章听觉实验
第一节 听觉刺激
一、听觉（audition）的定义：
听觉是由于物体的振动所产生的声波，作用于人（或动物）的听觉器官后产生的一种心理现象 。
二、听觉的物理刺激
（一）声波及其特性
声波：听觉的适宜刺激是声波
弹性媒质中物体振动所激起的纵波
20赫兹—20000赫兹的机械波为声波可听频率范围
声波的三个主要特征：
频率 每秒振动的次数
单位为赫兹(Hz)
振幅 纯音正弦曲线的最大高度
常用单位为分贝(dB)
波形
（二）声音的分类
纯音 波形为正弦曲线的声音叫纯音
复合音 多个不同频率的纯音相混合而成的音
按组成它的各纯音之间的关系可分为乐音、噪音和语音
乐音 组成复合音的各纯音的频率之间的关系是简单的倍数关系，波形呈周期性变化。
噪音 组成它的各纯音频率之间不是整数倍的关系，具有非周期性的特征。
白噪音
语音 一种特殊的复合音，由元音和辅音组成。
第二节 听觉现象的测定
一、声音的心理特性
1、音高与频率的关系
音高(pitch)：或称音调，是人对声波频率的主观感受
音高的单位为美(mel)，确定1000美的音高为1000赫兹（响度级40方）的声音刺激的主观感觉。
音高量表：
以频率为横坐标，以相应的音高为纵坐标，就可以制作出音高量表
2、音高和强度的关系
等高线：选取150-12000Hz之间的11个频率声音，两两交替呈现，让被试调整其中一个声音的强度与另一个声音的音高感觉相等。
等高线表示音高、频率和强度之间的关系。
等高线
在低频，随音强的增加，音高感觉越来越低，这时要保持原来的音高，就必须增加频率；
在高频，增加强度后音高随之升高，要保持原音高不变，就要减小频率；
中频音较少受强度影响。
（二）响度
1、响度和声强的关系
响度：是对声波振幅（声强）的一种主观 感觉
单位是宋，一宋是40分贝1000赫兹纯音的响度。
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