第三章 人体感知与信息处理 1感觉与感觉特性 2 知觉与知觉特性 人体感知与信息处理 3 信息处理机能与能力 感觉与感觉特性 视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉 内部感觉 感觉的基本规律 视觉 视觉机能 视角 视力 视野 视距 对比感度 颜色辨认 立体视觉 视觉现象 视觉适应 视觉残留 炫光现象 视觉特性 视角 是指分辨细小的或遥远的物体及细微部分的视觉能力。 将能区分两点的最小距离称为视力。 视力 视野即眼球向正前方注视时，所能看到的空间范围。 静视野 注视野 动视野 颜色视野 人机工程设计中，一般以静视野为依据设计视觉显示器。 视野 人眼与被观察物之间的距离。 一般操作的视距为380760mm，其中以560mm为佳 视距 色觉 亮度对比 临界对比 对比感度 人眼对色彩的感觉有色调、亮度、色彩度(饱和度)3种性质 在明视条件下，人眼最敏感的波长是555nm(黄色);在暗视 条件下，人眼最敏感的波长是507nm(绿色)。 颜色辨认 双眼同时注视物体、双眼视线交叉于一点(注视点)时，人 两眼之间的距离造成两眼看到的影像略有差异，这两点将 信号转入大脑视中枢合成一个物体完整的像，便可以感觉 到物体的空间方位。包括距离、深浅、凸凹、前后、高低 等相对位置，形成立体视觉，又称双眼深度觉。 立体视觉 暗适应(dark adaptation) 明适应(light adaptation) 颜色适应(color adaptation) 距离适应 视觉适应 visual adaptation 正后像(positive afterimaw) 负后像(negative afterimaw) 视觉暂留 persistence adaptation 不舒适眩光 失能眩光 失明眩光 眩光现象 glare 视觉现象 人的水平视野比垂直视野要大得多，眼睛沿水平方向运动比沿垂直 方向运动快而且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂 直方向的物体，人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺 寸和比例的估计要准确得多。 视线的变化习惯于从左到右、从上到下和顺时针方向运动。 当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的 观察最优，依次为右上限、左下限，而右下限最差。 两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转 动而另一只眼睛不动，一只眼睛视物而另一只眼睛不视物。 人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。 颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人从远处辨认前方的多种 不同颜色时，其易辨认的顺序是红、绿、黄、白。当两种颜色相配 在一起时，容易辨认的顺序是黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、 白底黑字等。 识别细节的信息要靠中央视觉，周围视觉只能识别大致情况。 人眼要看清物体，必须注视，即双眼同时停留在一个目标上，并且 焦点也在此目标上。 视觉特性 听觉 声音的三要素 声强与响度 频率与音调 频谱与音色 听觉特性与现象 方位感 响度感 音调感 音色感 聚焦效应 掩蔽效应 声音的三要素 声强与响度 声压的强度即声强。 响度也称音量，是人耳对声音强弱和大小的主观感受尺度 ，是客观存在在主观上的反应。 响度还受频率的影响。 频率与音调 人耳对声音高低的感觉称为音调。音调主要与声音的基音 频率有关，但不成正比，而与响度一样，也成对数关系。 频谱与音色 音色是听觉上区别具有同样响度和音调的两个声音的主观 感觉，也称为音品。 音色主要由声频谱结构决定，即由声音的基频和谐波的数 目以及它们之间的相互关系来决定。 听觉特性与现象 方位感 时间差效应 声强差效应 响度感 对数式特性 可听声低音频段20160Hz(3倍频)；中音频段160 2500Hz(4倍频)；高音频段250020000Hz(3倍频) 低频迟钝现象 音调感 指数式特性 音色感 记忆力、分辨力、音色感 聚焦效应 人耳的听觉可以从众多的声音中聚焦到某一点上。 掩蔽效应 人的耳朵只对最明显的声音反应敏感。 嗅觉 嗅觉是由化学气体刺激嗅觉感受器而引起的感觉。嗅觉的 刺激物必须是气体物质。 人类的基本嗅觉有4种：香、酸、糖味和腐臭 人的嗅觉具有以下特性 在几种不同的气味混合同时作用于嗅觉感受器时，可 以产生不同情况。一种是产生新气味，一种是代替或 掩蔽另一种气味，也可能产生气味中和，混合气味就 完全不引起嗅觉。 当嗅觉器官长时间受某种气味的刺激后，对此气味的 感觉就会逐渐减弱直至完全适应而无所感受，这种现 象称为嗅觉适应。 嗅觉时常会伴有其他感觉的混合。 味觉 由溶解性化学物质刺激味觉感受器而引起的感觉。 基本味觉有4种即酸、甜、苦、咸。 最适宜的味觉产生的温度是1040度，30度最敏感。 味觉的相互作用，包括 味的对比现象指两种或两种以上的呈味物质，适 当调配，可使某种呈味物质的味觉更加突出的现象。 味的相乘作用指两种具有相同味感的物质进入口 腔时，其味觉强度超过两者单独使用的味觉强度之和 ，又称为味的协同效应。 味的消杀作用指一种呈味物质能够减弱另外一种 呈味物质味觉强度的现象，又称为味的拮抗作用。 味的变调作用指两种呈味物质相互影响而导致其 味感发生改变的现象。 肤觉 触觉 触压觉 触摸觉触觉运动觉主动触觉 接触觉 压觉 被动触觉 温度觉 由冷觉与热觉两种感受不同温度范围的感受器感受外界环境中的温 度变化所引起的感觉。 热觉 冷觉 痛觉 与其他肤觉如触、压、冷、热等相结合。其他肤觉可因刺激的增强 而发生性质变化，转化为痛觉。 皮肤痛 深部痛 内脏痛 内部感觉 机体觉 是有机体内部环境变化作用于内脏感觉器官而产生的内脏 器官活动状态的感觉，也叫内脏感觉。 饿、饱、渴、痛、恶心、便意感觉 平衡觉 是有机体在作直线加减速运动或旋转运动时，能保持身体 平衡并知道其方位的一种感觉。 晕船、晕车 运动觉 是反映身体运动和位置状态的感觉，也叫本体感觉。 感觉的基本规律 感受性(sensitivity)和感觉阈限(sensorythreshold) 绝对感受性和绝对感觉阈限 差别感受性和差别感受阈限 差别感觉阈限（I）与原刺激量即最初的标准刺激强度 (I)的比值是一个常数K I/I=K K值越小表示该种感觉对差别越敏感 感觉的基本规律 感觉的适应(sensory adaptation) 就是在刺激强度不变的情况下，感觉器官持续一段刺激后 ，感觉会渐渐减小甚至消失的现象。 感觉的相互作用(sensory interaction) 1)不同感觉器官感觉之间的相互作用 2)同一感觉器官感觉的相互作用 人的感受性在实践中不断发展 运动员等 知觉与知觉特性 物体知觉 空间知觉 时间知觉 运动知觉 错觉 视错觉 形重错觉 时间错觉 方位错觉 知觉的基本规律 选择性 整体性 理解性 恒常性 知觉 是人脑对直接作用与感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 感觉与知觉的区别在于，感觉反应客观事物的个别属性，知觉反应 客观事物的整体。 知觉感觉 看到颜色 听到声音 闻到气味 看到一个苹果 听到一首乐曲 闻到一种花香 物体知觉 空间知觉 是物体的空间特性在人脑中的反映，它是由视觉、触摸觉 、动觉等多种感觉系统协同活动的结果。 (l)形状知觉指对物体形状特征的反映，靠视觉、触摸觉 和动觉来判断物体的形状。 (2)大小知觉判断物体的大小，主要靠视觉，并得到触摸 觉和动觉的支持。 (3)深度知觉包括判断观察者到物体的绝对距离，即距离 知觉；又包括判断一个物体不同部分之间的相对距离，即 立体知觉。深度知觉也依赖于视觉、触摸觉和动觉来加以 判断。 (4)方位知觉指对空间方向、位置等属性的反映。依靠视 、听、触、动、平衡觉等协同活动，来判别物体所处的方 位。 物体知觉 时间知觉 是对客观现象的延续性和顺序性的反映。 运动知觉 这是人脑对物体空间移动和移动速度的知觉，运动知觉跟 空间知觉及时间知觉有不可分割的关系。 错觉 错觉是在客观事物刺激作用下产生 的对刺激的主观歪曲的知觉。 视错觉 形重错觉 时间错觉 方位错觉 局部 放大 冯特错觉 黑林错觉 波根多夫错觉 艾宾浩斯错觉 大小恒常错 两可图形与五子十童图 不可能图形与标志设计 大小错觉与器皿设计 知觉的基本规律 知觉的选择性(selectivity of perception) 人能迅速地从背景中选择出知觉对 象。 影响视知觉的选择性的因素 (1)对象和背景的差别越大，对象就 越容易从背景中区分出来。 (2)在固定不变的背景上，运动的物 体容易被知觉为对象。 (3)知觉的选择性也明显受到知觉者 的需要、兴趣、爱好、知识经验的 影响。 知觉的基本规律 知觉的整体性(wholeness of perception) 当客观事物的个别属性作用于人的感官时，人能够根 据知识经验把它知觉为一个整体，这就是知觉的整体 性。 影响视知觉的整体性的因素 接近性(proximity)：凡距离相近的物体容易被知 觉组织在一起；（a） 相似性(simlilarity)：凡形状或颜色相近的物体 容易被组织在一起；(b) 连续性(continuity)：凡能够组成一个连续体的 刺激容易被看成一个整体；(c) 封闭性(closure)：人倾向于将缺损的轮廓加以补 充，使知觉成为一个完整的封闭图形；(d) 良好图形(goodness)：具有简明性、对称性的客 体更容易被知觉。(e) 知觉的基本规律 知觉的理解性(understanding of perception) 指的是人在知觉某一客观对象时，总是利用已有的知 识经验去认识它。 人往往一时很难理解这个图形的内容，但如 果得知这是英文FLY，知觉它的内容就容易了 知觉的基本规律 知觉的恒常性(constancy of perception) 当知觉的条件在一定范围内变化时，知觉的映象仍然相对 地保持不变(无论是形状、大小、颜色还是亮度)，这就是 知觉的恒常性。 信息处理机能 用信息的观点解释人的认知过程，人则可以被看作是一个 信息加工系统；而人在人一机系统的特定操作活动中的作 用，在一定意义上，又可以被看作是一种信息传递和加工 。 信息处理机能 感觉存储 知觉编码 记忆与决策 反应执行 反馈 注意资源 信息处理能力 人的信息处理能力主要受到信息通道大小、觉醒 水平高低、动机明暗、练习与否、疲劳程度等因 素的影响。 信息通道 觉醒 动机 练习 疲劳 本章思考题 感觉和知觉的关系? 知觉特性有哪些? 思考生活中常见的错觉现象，并举例说明。