场景知觉及其研究范式

陈琳琳场景知觉及其研究范式Page2场景知觉研究范式场景知觉场景知觉眼动Page3场景知觉视觉：低水平的视觉，中间水平的视觉和高水平的视觉。低水平的视觉研究涉及视觉图像的深度、颜色、纹理结构等视觉物理特征的提取，以及图像表征的形成；中间水平的视觉研究涉及对物体外形、轮廓和空间关系的提取，这种提取不受物体名称和意义的影响；高级水平的视觉研究关注从视觉表征到物体的意义、知觉和认知的交互影响、视觉信息的短时记忆以及物体与场景的识别。而在高级视觉研究中，有关场景知觉的研究成为一个备受关注的领域。Page4场景？场景定义为由空间分布合理的背景和离散的物体构成的真实环境的连贯图像。场景包括背景和物体两个重要的组成部分。场景中的背景是指宽广的、静止的表面和结构，比如：地板、墙壁、天花板和山等都可以成为背景。场景中的物体是指比例较小的不连续物体。对于场景中背景与物体的定义是相对而言的，没有绝对的标准限定。大部分研究一般采用正常人视野能看到的环境作为选择场景的依据。Page5场景知觉的研究早期研究（简单图片或线条画、黑白图片、彩色图片）二维的图片材料近期研究（三维的立体视觉效果、视觉模拟和真实的环境）Page6场景知觉研究的刺激材料的标准：第一，材料可以是真实的环境本身，也可以是真实环境的描述形式；第二，刺激可以是完整的也可以是采取某种方式的降低处理，比如合成。场景知觉的研究材料：第一类是简单的无意义图形或字母构成的场景信息。第二类是物体序列构成的场景，研究者将多个相关或不相关的物体摆放在一起，要求被试搜索或记忆其中的一个物体，那么其他的物体就对这个目标物构成背景。第三类是自然场景，一般采用真实环境的彩色或3D模拟图片来代表场景。自然场景比较贴近我们现实生活中见到的各种环境，把真实的自然场景作为场景研究的刺激材料，提高研究的外部效度。这三种不同的分类也体现了场景知觉研究的不同层次和水平。Page7眼动范式什么是眼动范式举例说明优点局限Page8由于眼动跟踪技术允许被试在自由的状态下观看场景，所以很多的场景知觉研究采用眼动跟踪的方法。眼动范式一般给被试呈现场景刺激，要求被试自由观看景，在被试观看过程中记录被试的眼动信息，然后对眼动数据分析参见图1。刺激呈现的时间从几百毫秒到几秒不等。Page9比较早的采用眼动范式研究场景知觉的是Loftus和Mackworth的研究，他们给被试呈现两组线条画，一组为场景中的物体与场景关系一致，比如拖拉机出现在农场场景中；一组为场景中物体与场景关系不一致，比如章鱼出现在农场场景中。研究发现，物体与场景的关系是否一致（即物体出现在该场景中是否合理）会影响被试对场景中物体的眼动注视。相比一致的物体而言，被试对于那些与场景不一致的物体给予了更多的注视，而且注视的持续时间也更长。Page10对目标物体的注视持续时间被认为是物体识别速度的重要指标。由于能够即时地测查被试对场景知觉的过程性信息，所以后来的很多研究都采用眼动范式来研究场景知觉，并且取得了很多有意义的结果。Page11虽然眼动能够获得很多过程性信息，但是眼动范式也有它的局限性。由于眼动很容易受到其他内部和外部因素的影响，所以必须进行严格的实验控制，排除无关变量的干扰，才能很好地解释自变量的影响作用。此外，对场景知觉的眼动研究中十分重视第一次注视持续时间，把它作为场景中物体识别的重要指标。但是，至今还没有足够的证据证明第一次注视持续时间反映的是物体识别时间，还是随后的其他加工。除非有进一步的证据或者其他方式的辅助，否则单独靠眼动范式不能很好地解释对场景的知觉和加工。背景提示范式主要是基于视觉搜索研究发展而来，目的在于探讨场景背景对目标搜索的影响。研究要求被试在由不规则L构成空间背景中搜索目标字母T，同时判断字母T的倾斜方向。实验控制了背景的布局差异，一种情况中，T出现方向变化，但是其背景中的干扰项L的空间布局和颜色没有任何变化，这种情况被称为旧背景组。另外一种情况被称为新背景组，在这组中仍然变化T的方向，但是其出现的背景中的干扰项L也进行了相应的空间位置变化，右图所示。结果发现，旧背景组的反应时要低于新背景组。这种重复出现的背景布局能够提高被试的反应速度，具有提示的作用，被称为背景提示。为物体的相互关系提示，实验的刺激形式如图2下图所示。目标物为垂直方向对称的图形，其他不以垂直方向对称的图形为干扰项，构成背景空间。实验为了更好地排除其他干扰，反应结束后，原来的所有刺激图形被一些探测字母替代，要求被试报告目标图形出现位置的字母。实验仍然分为新旧两组，旧组为目标图形与一些特定的干扰图形成对出现；新组为目标图形和干扰图形的出现是随机分派的。结果发现，被试对目标图形与干扰图形成对一致出现的刺激反应时更短。在此基础上，Chun等采用动态事件提示和3D刺激材料作为实验材料，得出了一致的结果，即搜索的目标物与特定背景的重复出现会利于视觉搜索。实验首先给被试呈现目标物体的名称，然后呈现一个注视点，接着呈现场景刺激，然后是一个由无意义线条构成的掩蔽，在掩蔽上有一个圆圈提示目标物体出现的位置，最后让被试做是否的判断并记录其反应时。目标物位置提示可以出现在场景出现前也可以在其后，如果位置提示出现在场景呈现前，则反应时的记录从场景呈现结束后开始。感谢您的欣赏，望批评指正！