1、第五章第五章 感觉感觉感觉是人类认识世界的开始。感觉是人类认识世界的开始。Outlineo第一节第一节 感觉的概述感觉的概述 o第二节第二节 视觉视觉 o第三节第三节 听觉听觉 o第四节第四节 其他感觉其他感觉 o第五节第五节 感觉的相互作用感觉的相互作用 教学目标： 通过本章的教学，掌握感觉的基本概念；通过本章的教学，掌握感觉的基本概念；了解感觉编码的相关理论；理解感受性与了解感觉编码的相关理论；理解感受性与感觉阈限的关系，以及韦伯定律、对数定感觉阈限的关系，以及韦伯定律、对数定律和乘方定律；了解视觉、听觉的生理机律和乘方定律；了解视觉、听觉的生理机制；理解色觉和听觉理论；理解感觉相互制；理
2、解色觉和听觉理论；理解感觉相互作用。作用。第一节第一节 感觉的概述感觉的概述 一、感觉和感觉的意义o感觉（感觉（sensation）:人脑对直接作用于人脑的客观人脑对直接作用于人脑的客观事物的个别属性的认识事物的个别属性的认识(反映反映)。o感觉提供了内外环境的信息感觉提供了内外环境的信息。o感觉保证了机体与环境的信息平衡感觉保证了机体与环境的信息平衡。o感觉是人全部心理现象的基础。感觉是人全部心理现象的基础。感觉感觉的意义的意义（二）感觉的种类（二）感觉的种类 n根据根据感觉刺激感觉刺激是来自有机体外部还是内部以是来自有机体外部还是内部以及它所作用的及它所作用的感官感官的性质，可把各种感觉分
3、的性质，可把各种感觉分为两大类：为两大类： 视觉视觉听觉听觉嗅觉嗅觉味觉味觉肤觉肤觉外部感觉外部感觉内部感觉内部感觉运动感觉运动感觉平衡觉平衡觉内脏觉内脏觉此种分类最常用此种分类最常用根据刺激能量的性质根据刺激能量的性质 ：p电磁能的电磁能的 p机械能的机械能的p化学能的化学能的p热能的热能的 视觉（对光波的反映）视觉（对光波的反映）听觉（对声波的反映）、触压觉（对压力的反映）听觉（对声波的反映）、触压觉（对压力的反映）嗅觉（对气味的反映）、味觉（对滋味的反映）嗅觉（对气味的反映）、味觉（对滋味的反映）温觉（对温度的反映）温觉（对温度的反映）第一节第一节 感觉的概述感觉的概述 n临床上的分类临
4、床上的分类 ：p特殊感觉特殊感觉 p体表感觉体表感觉 p深部感觉深部感觉 p内脏感觉内脏感觉 视、听、嗅、味、前庭等感觉。视、听、嗅、味、前庭等感觉。触压、温、冷、痛觉触压、温、冷、痛觉肌肉、肌腱、关节等感觉及深部压觉深部痛觉肌肉、肌腱、关节等感觉及深部压觉深部痛觉（三）近刺激和远刺激（三）近刺激和远刺激n考夫卡考夫卡把刺激分成近刺激和远刺激两种把刺激分成近刺激和远刺激两种p远刺激是指来自物体本身的刺激，如光波。远刺激是指来自物体本身的刺激，如光波。 p近刺激是指直接作用于感觉器官的刺激，如物体在近刺激是指直接作用于感觉器官的刺激，如物体在网膜上的投影等。网膜上的投影等。 n远刺激属于物体自身
5、，不会有很大变化；近刺激是感远刺激属于物体自身，不会有很大变化；近刺激是感觉器官直接接收到的刺激，每时每刻都在变化。觉器官直接接收到的刺激，每时每刻都在变化。 二、感觉的编码二、感觉的编码sense 外界输入的外界输入的物理能量物理能量和化学能量和化学能量感官的感官的换能作用换能作用神经系统神经系统能够接受的能够接受的神经能或神经能或神经冲动神经冲动用心理学的术语说用心理学的术语说，感觉编码就是人脑把外部刺激转变，感觉编码就是人脑把外部刺激转变成内部表征的过程。成内部表征的过程。Sensory encode（二）关于感觉编码的理论（二）关于感觉编码的理论 1早期的理论早期的理论特殊神经能量学说
6、特殊神经能量学说（theory of specific nerve energy） 代表人物：代表人物：19世纪德国著名生理学家世纪德国著名生理学家缪勒缪勒（Johannes Mller, 1801-1858）主要观点：主要观点：n各种感觉神经具有自己特殊的能量，它们在性质上是互相各种感觉神经具有自己特殊的能量，它们在性质上是互相区别的。区别的。 n每种感觉神经只能产生一种感觉，而不能产生另外的感觉。每种感觉神经只能产生一种感觉，而不能产生另外的感觉。n感官的性质不同，感觉神经具有的能量不同，由此引起的感官的性质不同，感觉神经具有的能量不同，由此引起的感觉也是不同的。感觉也是不同的。 n感觉决
7、定于感觉神经的性质，而不是刺激的性质。感觉决定于感觉神经的性质，而不是刺激的性质。n我们所感觉到的不是外界的物体，而是我们自己的神经，我们所感觉到的不是外界的物体，而是我们自己的神经，即神经的某种特殊状态。即神经的某种特殊状态。 评价：评价： l现代神经生理学的知识告诉我们，大脑直接加工的现代神经生理学的知识告诉我们，大脑直接加工的材料是外物引起的神经冲动。这是合理的因素。材料是外物引起的神经冲动。这是合理的因素。l但是缪勒只承认人脑对神经自身状态的直接感受，但是缪勒只承认人脑对神经自身状态的直接感受，否定了感觉是对客观世界的认识，在认识论上是错否定了感觉是对客观世界的认识，在认识论上是错误的
8、。误的。2. 20世纪世纪90年代以后，形成了两种有代表年代以后，形成了两种有代表性的理论性的理论n特异化理论特异化理论（specificity theory）n模式理论模式理论（pattern theory）或）或模块理论模块理论（module theory）n研究发现，在不同的感觉系统中，神经系统研究发现，在不同的感觉系统中，神经系统同时采用了特异性编码和模式编码同时采用了特异性编码和模式编码 。三、感觉信息的神经加工三、感觉信息的神经加工 包括三个主要环节：包括三个主要环节：n对感受器的刺激过程对感受器的刺激过程 n传入神经的活动传入神经的活动 n中枢神经系统特别是大脑皮质的活动中枢神经
9、系统特别是大脑皮质的活动 四、感受性及其测定四、感受性及其测定感受性感受性对刺激的感觉能力。对刺激的感觉能力。 n感受性的大小用感觉阈限的大小来度量。感受性的大小用感觉阈限的大小来度量。n每种感觉都有两种感受性（每种感觉都有两种感受性（sensitivity）和）和感觉阈限（感觉阈限（sensory threshold）：）： n绝对感受性与绝对感觉阈限绝对感受性与绝对感觉阈限n差别感受性与差别感觉阈限差别感受性与差别感觉阈限 （一）绝对感受性与绝对感觉阈限（一）绝对感受性与绝对感觉阈限 o刚刚能引起感觉的最小刺激量称为刚刚能引起感觉的最小刺激量称为绝对阈限绝对阈限（absolute sens
10、ory threshold）。）。常用心常用心理物理法来测量感觉阈限理物理法来测量感觉阈限。 o绝对感受性绝对感受性（absolute sensitivity）是指）是指刚刚能够觉察出最小刺激量的能力。刚刚能够觉察出最小刺激量的能力。n绝对感受性与绝对阈限在数量上成反比关系。绝对感受性与绝对阈限在数量上成反比关系。n各种感觉的绝对阈限是不同的。各种感觉的绝对阈限是不同的。 n不同个体的绝对阈限有相当大的差异，即使是同不同个体的绝对阈限有相当大的差异，即使是同一个体也会因机体状况和动机水平而发生变化。一个体也会因机体状况和动机水平而发生变化。n低于绝对感觉阈限的刺激，虽然我们觉察不到，低于绝对感
11、觉阈限的刺激，虽然我们觉察不到，但却能引起一定的生理效应。但却能引起一定的生理效应。 五种感觉的大约绝对阈限（觉五种感觉的大约绝对阈限（觉察阈限）：察阈限）： 视觉：视觉：在空气完全透明的昏暗条件下，人能看见在空气完全透明的昏暗条件下，人能看见30英里（英里（50公公里）远的烛光。里）远的烛光。 听觉：听觉：在绝对安静条件下，能听见在绝对安静条件下，能听见20英尺（英尺（6米）远的机械表的米）远的机械表的滴答声。滴答声。味觉：味觉：两加仑（约两加仑（约8升）水中的升）水中的1茶匙糖。茶匙糖。嗅觉：嗅觉：可闻到在可闻到在三居室的房间中滴一滴香水的气味。三居室的房间中滴一滴香水的气味。触觉：触觉：
12、蜜蜂的翅膀从一厘米处落在脸颊上即有感觉。蜜蜂的翅膀从一厘米处落在脸颊上即有感觉。 出自心理学百科全书1986年版（二）差别感受性与差别阈限（二）差别感受性与差别阈限 刚刚能引起差别感觉的刺激物间的最小差别量称为刚刚能引起差别感觉的刺激物间的最小差别量称为差别感觉阈差别感觉阈限限（difference threshold）或）或最小觉差最小觉差（just noticeable difference，缩写为，缩写为JND） 对这一最小差别量的感觉能力，叫对这一最小差别量的感觉能力，叫差别感受性差别感受性。 韦伯定律韦伯定律 ： 1834年，德国生理学家韦伯（年，德国生理学家韦伯（ Weber）发现
13、，对刺激物）发现，对刺激物的差别感觉，不决定于一个刺激增加的绝对数量，而取决于的差别感觉，不决定于一个刺激增加的绝对数量，而取决于刺激物的增量与原刺激量的比值。刺激物的增量与原刺激量的比值。差别感受性与差别阈限也成反比关系差别感受性与差别阈限也成反比关系。 （三）刺激强度与感觉大小的（三）刺激强度与感觉大小的关系关系 o刺激物的物理强度的变化，不一定会引起感刺激物的物理强度的变化，不一定会引起感觉产生等量变化。觉产生等量变化。o两种关系定律：两种关系定律：n对数定律对数定律n乘方定律乘方定律1 1对数定律对数定律o1860年德国物理学家年德国物理学家费希纳费希纳提出。费希纳提出。费希纳在感觉大
14、小和刺激强度之间，推导出一种在感觉大小和刺激强度之间，推导出一种数学关系式。数学关系式。o关系式：关系式：P=KlogI 这里这里I指刺激量，指刺激量，P指感指感觉量。觉量。 按照这个公式，感觉的大小是刺激强度的对数按照这个公式，感觉的大小是刺激强度的对数函数，即当刺激强度按照几何级数增加时，感觉强函数，即当刺激强度按照几何级数增加时，感觉强度只按算数级数增加。度只按算数级数增加。 图图3-2(a)3-2(a)说明了刺激的物理量与由它引起的感说明了刺激的物理量与由它引起的感觉量的关系。当物理量迅速上升时，感觉量是逐步觉量的关系。当物理量迅速上升时，感觉量是逐步变化的。如果刺激量取对数值，那么它
15、和感觉量的变化的。如果刺激量取对数值，那么它和感觉量的关系可以表示为一条直线，如图关系可以表示为一条直线，如图3-2(b)3-2(b)。 意义：意义：费希纳定律提供了度量感觉大小的费希纳定律提供了度量感觉大小的一个量表，对许多实践部门有重要意义。一个量表，对许多实践部门有重要意义。 不足：不足：他假定所有最少可觉差在主观上相他假定所有最少可觉差在主观上相等，已经为事实所否定。费希纳定律以韦伯定等，已经为事实所否定。费希纳定律以韦伯定律作基础律作基础, ,因此，费希纳定律也只有在中等强因此，费希纳定律也只有在中等强度的刺激时才适用。度的刺激时才适用。2 2乘方定律乘方定律o2020世纪世纪505
16、0年代，美国心理学家年代，美国心理学家斯蒂文斯斯蒂文斯提出。提出。o观点：观点：它认为，心理量并不随刺激量的对数的上升而上升，它认为，心理量并不随刺激量的对数的上升而上升，而是刺激量的乘方函数而是刺激量的乘方函数( (或幂函数或幂函数) )。即知觉到的大小是与刺。即知觉到的大小是与刺激量的乘方成正比例的。激量的乘方成正比例的。o公式公式P=KIn P指知觉到的或感觉的大小，指知觉到的或感觉的大小，I指刺激的物指刺激的物, ,n是乘方指数，是乘方指数，K是被评定的某类经验的常定特征。据此公式，乘方函数的是被评定的某类经验的常定特征。据此公式，乘方函数的指数低，感觉量随着刺激量的增长而缓慢上升，乘
17、方函数的指数低，感觉量随着刺激量的增长而缓慢上升，乘方函数的指数较高，感觉量随着刺激量的增长而快速上升。指数较高，感觉量随着刺激量的增长而快速上升。理论和实践的意义理论和实践的意义 在理论上，它说明对刺激大小的主观尺度可以根据刺激在理论上，它说明对刺激大小的主观尺度可以根据刺激的物理强度的乘方来标定。的物理强度的乘方来标定。 在实践上，它可以为某些工程计算提供依据。但是，用在实践上，它可以为某些工程计算提供依据。但是，用数量估计法所得到的乘方定律，要受到背景效应和反应偏向数量估计法所得到的乘方定律，要受到背景效应和反应偏向的影响。有人指出：小范围的刺激比大范围的刺激，产生的影响。有人指出：小范
18、围的刺激比大范围的刺激，产生较陡峭的乘方函数，即得到较大的指数；当使用的刺激接较陡峭的乘方函数，即得到较大的指数；当使用的刺激接近于绝对阈限时，乘方函数的斜率较大；选定的标准刺激近于绝对阈限时，乘方函数的斜率较大；选定的标准刺激越大，乘方函数的斜度愈陡峭。可见，在不同刺激条件下，越大，乘方函数的斜度愈陡峭。可见，在不同刺激条件下，某种感觉的乘方函数的指数是变化着的。某种感觉的乘方函数的指数是变化着的。第二节第二节 视觉视觉 视觉（视觉（vision）是人类最重要的一种感觉。在）是人类最重要的一种感觉。在人类获得的外界信息中，人类获得的外界信息中，80%来自视觉。来自视觉。 一、视觉刺激一、视觉
19、刺激n视觉的适宜刺激是视觉的适宜刺激是380-780nm的电磁波，即可见光。的电磁波，即可见光。n宇宙中能够产生光线的物体叫光源，如太阳和各种人宇宙中能够产生光线的物体叫光源，如太阳和各种人造光源（电灯、蜡烛等），其中最重要的是太阳。造光源（电灯、蜡烛等），其中最重要的是太阳。n在我们周围的环境中，除光源外，大部分物体不能自在我们周围的环境中，除光源外，大部分物体不能自行发光，它们只能反射来自太阳或人造光源的光线。行发光，它们只能反射来自太阳或人造光源的光线。 n在正常情况下，由于人眼不可能直接朝向光源，接受在正常情况下，由于人眼不可能直接朝向光源，接受刺激，因此我们接受的光线主要是物体表面反
20、射的光刺激，因此我们接受的光线主要是物体表面反射的光线。线。 二、视觉的生理机制二、视觉的生理机制 n折光机制折光机制n感光机制感光机制n传导机制传导机制n中枢机制中枢机制 （一）（一）眼球眼球 n由由 眼球壁眼球壁 和和 眼球内容物眼球内容物 构成。构成。 内内层层中中层层外外层层角膜角膜巩膜巩膜脉络膜脉络膜睫状睫状肌虹膜虹膜视神经内段视神经内段视网膜视网膜玻璃体玻璃体房水房水水晶体水晶体屈光介质屈光介质屈光系统屈光系统（二）网膜的构造和换能作用（二）网膜的构造和换能作用 o网膜网膜（retina）为一透明薄膜，是眼球的感光层。）为一透明薄膜，是眼球的感光层。n外层是感光细胞外层是感光细胞锥
21、体细胞锥体细胞和和棒体细胞棒体细胞p人的网膜上有人的网膜上有1.21.2亿个棒体细胞和亿个棒体细胞和600600万个锥体细胞，它们万个锥体细胞，它们是视觉的感受器。是视觉的感受器。 n第二层含有双极细胞和其他细胞，第二层含有双极细胞和其他细胞，n最内层含有神经节细胞。最内层含有神经节细胞。 o锥体细胞锥体细胞和和棒体细胞棒体细胞在网膜上的分布不同，功在网膜上的分布不同，功能也不同。能也不同。o在眼膜中央窝，只有锥体，没有棒体，这是网在眼膜中央窝，只有锥体，没有棒体，这是网膜上对光最敏感的区域。膜上对光最敏感的区域。 o离开中央窝，棒体细胞急剧增加，在离开中央窝，棒体细胞急剧增加，在1620处最
22、多。在网膜边缘只有少量的锥体细胞。处最多。在网膜边缘只有少量的锥体细胞。 o棒体细胞是夜视细胞棒体细胞是夜视细胞，在昏暗的照明条件下起，在昏暗的照明条件下起作用，主要感受物体的明、暗。作用，主要感受物体的明、暗。 o锥体细胞是昼视器官锥体细胞是昼视器官，在中等和强的照明条件，在中等和强的照明条件下起作用，主要感受物体的细节和颜色。下起作用，主要感受物体的细节和颜色。 o在中央窝附近，来自视网膜的视神经节细胞的神经在中央窝附近，来自视网膜的视神经节细胞的神经纤维聚合成视神经的地方没有感光细胞，被称为纤维聚合成视神经的地方没有感光细胞，被称为生生理盲点理盲点。 o当光线作用于视觉感受器时，棒体细胞
23、与锥体细胞当光线作用于视觉感受器时，棒体细胞与锥体细胞中的某些化学物质的分子结构发生变化，所释放的中的某些化学物质的分子结构发生变化，所释放的能量，能激发感受细胞发放神经冲动，这就是视觉能量，能激发感受细胞发放神经冲动，这就是视觉感受器的感受器的换能作用换能作用。 o对视觉感受器来说，具有换能作用的物质叫对视觉感受器来说，具有换能作用的物质叫视觉色视觉色素素。 n人眼棒体细胞的视觉色素叫视紫红质，由视黄醛和人眼棒体细胞的视觉色素叫视紫红质，由视黄醛和视蛋白构成。视蛋白构成。 n人眼的锥体细胞中存在着三种不同的视觉色素，分人眼的锥体细胞中存在着三种不同的视觉色素，分别对不同波长的光敏感。别对不同
24、波长的光敏感。 （三）视觉的传导机制（三）视觉的传导机制 o传递机制由三级神经元实现：传递机制由三级神经元实现： n第一级为第一级为网膜双极细胞网膜双极细胞； n第二级为第二级为视神经节细胞视神经节细胞，发出的神经纤维在，发出的神经纤维在视交视交叉叉处实现交叉，传至丘脑的外侧膝状体处实现交叉，传至丘脑的外侧膝状体 ；n第三级神经元的纤维从第三级神经元的纤维从外侧膝状体外侧膝状体发出，终止于发出，终止于大脑枕叶的纹状区（布鲁德曼大脑枕叶的纹状区（布鲁德曼17区）区） 网膜初级视皮质（V1, area 17, striate cortex）视交叉（四）视觉的中枢机制（四）视觉的中枢机制o视觉的直接
25、投射区为大脑枕叶的纹状区（布鲁德视觉的直接投射区为大脑枕叶的纹状区（布鲁德曼第曼第17区）区） o20世纪世纪60年代以来，休伯（年代以来，休伯（Hubel）和威塞尔）和威塞尔（Wiesel）等对视觉感受野的系统研究，对解释）等对视觉感受野的系统研究，对解释视觉的中枢机制产生了深远的影响。视觉的中枢机制产生了深远的影响。 o视觉感受野视觉感受野（receptive field）是指网膜上的一定区）是指网膜上的一定区域或范围。域或范围。 o当光刺激到这个区域时，视觉系统中与这个区域有联当光刺激到这个区域时，视觉系统中与这个区域有联系的各层神经细胞便会被激活。网膜上的这个区域就系的各层神经细胞便会
26、被激活。网膜上的这个区域就是这些神经细胞的感受野。是这些神经细胞的感受野。 o休伯等人认为，视觉系统的高级神经元能够对呈现给休伯等人认为，视觉系统的高级神经元能够对呈现给网膜上、具有某种特性的刺激物作出反应。这种高级网膜上、具有某种特性的刺激物作出反应。这种高级神经元叫神经元叫特征觉察器特征觉察器。o高等哺乳动物和人类的视觉皮层具有边界、直线、运高等哺乳动物和人类的视觉皮层具有边界、直线、运动、方向、角度等特征觉察器，从而可以使机体对环动、方向、角度等特征觉察器，从而可以使机体对环境中提供的视觉信息作出选择性的反应。境中提供的视觉信息作出选择性的反应。o近年来，视觉研究有了很多新的发现。比如发
27、现视近年来，视觉研究有了很多新的发现。比如发现视觉系统存在两条通路：大细胞通路（觉系统存在两条通路：大细胞通路（M通路）和小通路）和小细胞通路（细胞通路（P通路）。与这两条通路相联系的是两通路）。与这两条通路相联系的是两个不同的视觉功能系统个不同的视觉功能系统运动系统和色彩图像系运动系统和色彩图像系统。统。 （五）视觉的反馈性调节（五）视觉的反馈性调节视觉不仅依赖于视觉感受器的活动，而且依赖于视觉不仅依赖于视觉感受器的活动，而且依赖于中枢对视觉器官的反馈性调节，视觉器官更有中枢对视觉器官的反馈性调节，视觉器官更有效地感知外部世界。效地感知外部世界。 三、视觉的基本现象三、视觉的基本现象（一）明
28、度、色调和饱和度（一）明度、色调和饱和度 视觉的适宜刺激是可见光波。视觉的适宜刺激是可见光波。 光波的基本特性表现在三个方面：光波的基本特性表现在三个方面： 强度强度 波长波长 纯度纯度 明度明度 色调色调 饱和度饱和度 物理特性物理特性心理特性心理特性o光的强度光的强度明度明度（brightness）指由光线强弱）指由光线强弱决定的视觉经验，是对光源和物体表面的明暗程决定的视觉经验，是对光源和物体表面的明暗程度的感觉。度的感觉。o光的波长光的波长色调色调（hue）指物体的不同色彩。指物体的不同色彩。o光成分的纯度光成分的纯度饱和度饱和度（saturation）反映的是反映的是光的成分的纯度。
29、光的成分的纯度。（二）视敏度（二）视敏度o视敏度视敏度（visual acuity）是指视）是指视觉系统分辨最小物体或物体细节觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。医学上称之为的能力。医学上称之为视力视力。 o视敏度的大小通常用视角大小来视敏度的大小通常用视角大小来表示。表示。 o视角视角是指物体的大小对眼球光心是指物体的大小对眼球光心所形成的夹角。所形成的夹角。 o视敏度一般可以分为最小可见敏视敏度一般可以分为最小可见敏度、最小间隔敏度和游标敏度三度、最小间隔敏度和游标敏度三种。种。 （二）视敏度（二）视敏度o影响视敏度的因素影响视敏度的因素 n网膜受刺激的部位网膜受刺激的部位 n视角背景的照
30、明视角背景的照明 n物体与背景之间的对比物体与背景之间的对比n眼睛的适应状态等眼睛的适应状态等 （三）颜色混合、色觉缺陷、色觉理论（三）颜色混合、色觉缺陷、色觉理论 1什么是颜色什么是颜色 颜色颜色是光波作用于人眼所引起的视觉经验。是光波作用于人眼所引起的视觉经验。 在日常生活中，有广义和狭义的两种颜色。在日常生活中，有广义和狭义的两种颜色。 n广义的颜色包括非彩色（白色、黑色和各种不同程度广义的颜色包括非彩色（白色、黑色和各种不同程度的灰色）和彩色（如红、绿、黄、蓝等）的灰色）和彩色（如红、绿、黄、蓝等） 。n狭义的颜色仅指彩色。狭义的颜色仅指彩色。 2颜色混合颜色混合 o在日常生活中，我们
31、看见的几乎都是含有不同波长的混合光。在日常生活中，我们看见的几乎都是含有不同波长的混合光。 o颜色混合规律主要有以下三条：颜色混合规律主要有以下三条： n1）互补律互补律：每一种颜色都有另一种同它相混合而产生白色或灰：每一种颜色都有另一种同它相混合而产生白色或灰色的颜色。这两种颜色成为互补色。例如，红色和浅青绿色色的颜色。这两种颜色成为互补色。例如，红色和浅青绿色 。n 2）间色律间色律：混合两种非补色，便产生一种新的介乎它们之间：混合两种非补色，便产生一种新的介乎它们之间的中间色。例如，红色与蓝色混合产生紫色。的中间色。例如，红色与蓝色混合产生紫色。 n3）代替律代替律：相混合的两种颜色，都
32、可以由不同颜色混合后产生：相混合的两种颜色，都可以由不同颜色混合后产生的相同颜色来代替。的相同颜色来代替。 颜色混合可分为两种：颜色混合可分为两种：色光混合色光混合和和颜料混合颜料混合。 o色光混合色光混合是将具有不同波长的光混合在一起。是将具有不同波长的光混合在一起。n是一种加法过程是一种加法过程，是不同波长的光线同时作用于眼睛，是不同波长的光线同时作用于眼睛，在视觉系统中实现的混合。在视觉系统中实现的混合。 o颜料混合颜料混合是指颜料在调色板上的混合，或油漆、油是指颜料在调色板上的混合，或油漆、油墨的混合。墨的混合。n是由于某些波长的光线被吸收而引起的，是由于某些波长的光线被吸收而引起的，
33、是一种减法是一种减法过程过程，即将两种颜料混合之后，作用于视觉系统引起，即将两种颜料混合之后，作用于视觉系统引起的。的。 3色觉缺陷色觉缺陷o色觉缺陷包括色觉缺陷包括色弱色弱和和色盲色盲。 n色弱是一种常见的色觉缺陷。色弱患者在男性中占色弱是一种常见的色觉缺陷。色弱患者在男性中占6%。 n色盲可分为局部色盲和全色盲两类。色盲可分为局部色盲和全色盲两类。 p局部色盲包括局部色盲包括红红-绿色盲绿色盲和和蓝蓝-黄色盲黄色盲。前者是最常见。前者是最常见的色盲类型，后者则少见。的色盲类型，后者则少见。p全色盲的人只能看到灰色和白色，丧失了对颜色的全色盲的人只能看到灰色和白色，丧失了对颜色的感受性。这种
34、病人很少见，在人口中只占感受性。这种病人很少见，在人口中只占0.001%。 4色觉理论色觉理论 o1）三色说三色说（trichromatic theory） o英国科学家英国科学家托马斯托马斯杨杨（TYoung）（）（1807年）年）n人的视网膜有三种不同的感受器，分别对红、绿、蓝三人的视网膜有三种不同的感受器，分别对红、绿、蓝三种波长最敏感。种波长最敏感。n当它们分别受到不同波长的光刺激时，就产生了红、绿、当它们分别受到不同波长的光刺激时，就产生了红、绿、蓝三种不同的颜色经验。蓝三种不同的颜色经验。 o霍尔姆霍兹霍尔姆霍兹（50多年后）多年后） n认为每种感受器都对各种波长的光有反应，但红色
35、感受器对认为每种感受器都对各种波长的光有反应，但红色感受器对长波更敏感，绿色感受器对中波更敏感，蓝色感受器对短波长波更敏感，绿色感受器对中波更敏感，蓝色感受器对短波更敏感。更敏感。 n当光刺激作用于眼睛时，将在三种感受器中引起不同程度的当光刺激作用于眼睛时，将在三种感受器中引起不同程度的兴奋。各种颜色经验是由不同感受器按相应的比例活动而产兴奋。各种颜色经验是由不同感受器按相应的比例活动而产生的。生的。 1）三色说三色说（trichromatic theory）评价评价o长处长处n这个理论得到一些实验结果的支持。科学家的确发现了这个理论得到一些实验结果的支持。科学家的确发现了三种锥体细胞分别对不
36、同波长的光具有不同的感受性三种锥体细胞分别对不同波长的光具有不同的感受性（Marks, Dobelle & MacNichol, 1964）。）。o不足不足 n它不能解释红绿色盲。它不能解释红绿色盲。 （红绿色盲的患者把光谱的短波部分都看成蓝色，长波部分都看成黄色，因而没有红绿经验。）2）对立过程理论对立过程理论（opponent-process theory）o 黑林黑林（E.HeringE.Hering）（）（18741874年）年） n视网膜中存在三对视素：黑视网膜中存在三对视素：黑- -白视素、红白视素、红- -绿视素、绿视素、黄黄- -蓝视素。它们在光刺激的作用下表现为对抗的蓝视素。
37、它们在光刺激的作用下表现为对抗的过程，黑林称之为同化作用（过程，黑林称之为同化作用（assimilationassimilation）和）和异化作用（异化作用（disassimilationdisassimilation）。）。o赫尔维奇和詹米逊赫尔维奇和詹米逊发现了三种对立细胞：黑白、发现了三种对立细胞：黑白、红绿、黄蓝。其中黑白细胞与明度有关，红绿和黄红绿、黄蓝。其中黑白细胞与明度有关，红绿和黄蓝细胞与颜色编码有关。蓝细胞与颜色编码有关。 评价评价o两种理论两种理论“各有千秋各有千秋”。 n三色论适用于对视网膜机制的解释。它解释了当光刺三色论适用于对视网膜机制的解释。它解释了当光刺激时，在
38、眼睛中发生了什么。激时，在眼睛中发生了什么。 n对立过程理论解释的是信息在离开眼睛之后视觉通道对立过程理论解释的是信息在离开眼睛之后视觉通道上所记录的事件。它解释了信息在到达大脑的过程中上所记录的事件。它解释了信息在到达大脑的过程中是如何被分析的是如何被分析的 。o在网膜水平，色觉是按三色理论提供的原理产生在网膜水平，色觉是按三色理论提供的原理产生的；而视觉系统更高水平上，颜色的信息加工表的；而视觉系统更高水平上，颜色的信息加工表现为对立的过程。现为对立的过程。 二者的结合能够更好地解释颜二者的结合能够更好地解释颜色视觉。色视觉。 （四）视觉后像、闪光融合和（四）视觉后像、闪光融合和视觉掩蔽视
39、觉掩蔽o1. 什么是后像什么是后像n当感受器的刺激作用停止以后，感觉并不立即消失，当感受器的刺激作用停止以后，感觉并不立即消失，还能保留一个短暂时间。这种在刺激作用停止后暂时还能保留一个短暂时间。这种在刺激作用停止后暂时保留的感觉印象，叫保留的感觉印象，叫后像后像。 n后像在视觉中表现特别明显。视觉后像有两种：后像在视觉中表现特别明显。视觉后像有两种：p正后像：后像的品质与刺激物相同；正后像：后像的品质与刺激物相同；p负后像：后像的品质与刺激物相反。负后像：后像的品质与刺激物相反。 o后像可以使断续的刺激引起连续的感觉，但是断续的后像可以使断续的刺激引起连续的感觉，但是断续的刺激必须达到一定的
40、频率。刺激必须达到一定的频率。 2. 什么是闪光融合什么是闪光融合 n刚刚能引起连续感觉的最小频率，叫刚刚能引起连续感觉的最小频率，叫闪光融合临闪光融合临界频率界频率或或闪烁临界频率闪烁临界频率（critical flicker frequency，简称，简称CFF）。）。 n这时产生的心理效应是这时产生的心理效应是闪光融合闪光融合现象现象 ，即当断续即当断续的光刺激达到临界频率时，看到的不再是闪光而的光刺激达到临界频率时，看到的不再是闪光而是融合的不闪动的光。是融合的不闪动的光。 o3. 视觉掩蔽：在某种时间条件下，当一个闪视觉掩蔽：在某种时间条件下，当一个闪光出现在另一个闪光之后，这个闪光
41、能影响光出现在另一个闪光之后，这个闪光能影响到对前一个闪光的觉察，这种效应叫视觉掩到对前一个闪光的觉察，这种效应叫视觉掩蔽。蔽。（五）明适应和暗适应o1、暗适应：照明停止或由亮处转入暗处、暗适应：照明停止或由亮处转入暗处时视觉感受性提高的时间过程。时视觉感受性提高的时间过程。o2、明适应：照明开始或由暗处转入明处、明适应：照明开始或由暗处转入明处时视觉感受性下降的时间过程。时视觉感受性下降的时间过程。（六）马赫带马赫带o马赫带：指人们在明暗马赫带：指人们在明暗变化的边界，常常在亮变化的边界，常常在亮区看到一条更亮的光带，区看到一条更亮的光带，而在暗区看到一条更暗而在暗区看到一条更暗的线条。这就
42、是马赫带的线条。这就是马赫带现象，马赫带不是由于现象，马赫带不是由于刺激能量的分布，而是刺激能量的分布，而是由于神经网络对视觉信由于神经网络对视觉信息进行加工的结果。息进行加工的结果。第三节第三节 听觉听觉一、听觉刺激一、听觉刺激 听觉的适宜刺激是频率听觉的适宜刺激是频率(发声物体每秒钟振动的次发声物体每秒钟振动的次数数)为为1620 000赫兹的声波，其中赫兹的声波，其中1000Hz4000Hz是人耳最敏感的区域。是人耳最敏感的区域。 声波的基本特性表现在三个方面：声波的基本特性表现在三个方面： 频率频率 振幅振幅 波形波形 音调音调 音响音响 音色音色物理特性物理特性心理特性心理特性根据发
43、声体的振动是否有周期性，声音还可分成乐音和噪根据发声体的振动是否有周期性，声音还可分成乐音和噪音。乐音是周期性的声波振动，噪音是不规则的、无周期音。乐音是周期性的声波振动，噪音是不规则的、无周期性的声波振动。性的声波振动。 人与其他动物的听觉及发声范围第三节第三节 听觉听觉 二、听觉的生理机制二、听觉的生理机制 （一）耳的构造和功能（一）耳的构造和功能 人的听觉器官是耳朵。由三部分组成：人的听觉器官是耳朵。由三部分组成：o外耳外耳n耳廓耳廓n外耳道外耳道 o中耳中耳n鼓膜鼓膜n三块听小骨三块听小骨n卵圆窗和正圆窗组成卵圆窗和正圆窗组成 o内耳内耳n前庭器官前庭器官n耳蜗耳蜗p鼓阶、中阶和前庭阶
44、鼓阶、中阶和前庭阶 收集声音收集声音 传导声音传导声音 听觉器官听觉器官 声音在耳内的传导途径：声音在耳内的传导途径：o生理性传导生理性传导n声音外耳道传至鼓膜时，引起鼓膜的机械振动，鼓膜的声音外耳道传至鼓膜时，引起鼓膜的机械振动，鼓膜的运动带动三块听小骨，把声音传至卵圆窗，引起内耳淋运动带动三块听小骨，把声音传至卵圆窗，引起内耳淋巴液的振动。巴液的振动。 o空气传导空气传导n指鼓膜振动引起中耳室内空气振动，然后经由正圆窗将指鼓膜振动引起中耳室内空气振动，然后经由正圆窗将振动传入内耳。振动传入内耳。 o骨传导骨传导n指声波从颅骨传入内耳。指声波从颅骨传入内耳。骨传导效率差，但也排除了体内各种噪
45、音的干扰。 （二）听觉的传导机制和中枢机制（二）听觉的传导机制和中枢机制 1. 传导机制传导机制o毛细胞的兴奋沿着听神经向大脑传递。毛细胞的兴奋沿着听神经向大脑传递。o听觉传导路也主要由三级神经元组成：听觉传导路也主要由三级神经元组成： n第一级神经元是第一级神经元是螺旋神经节的双极细胞螺旋神经节的双极细胞；n由由耳蜗神经核耳蜗神经核起始的是第二级神经元；起始的是第二级神经元； n由由内侧膝状体内侧膝状体起始的是第三级神经元。起始的是第三级神经元。 o 2. 中枢机制中枢机制n人类听觉的中枢投射区在人类听觉的中枢投射区在颞叶的初级听觉区颞叶的初级听觉区（primary auditory are
46、a）（）（A1或称布鲁德曼或称布鲁德曼41区）和区）和二级区二级区（sencondary auditory area）。）。n人类听觉系统的二级区可能对言语声音敏感（人类听觉系统的二级区可能对言语声音敏感（kolb & Whishaw, 1996）。）。 三、听觉的基本现象三、听觉的基本现象 （一）音调、音响和音色（一）音调、音响和音色 o1音调音调 o音调主要是由声波的频率决定的。音调主要是由声波的频率决定的。 o音调是一种心理量，它和声波的物理特性音调是一种心理量，它和声波的物理特性频率频率的变化不完全对应。另外音调还受声音的持续时间、的变化不完全对应。另外音调还受声音的持续时间、声音强度
47、和复合音的音调等影响。声音强度和复合音的音调等影响。1音调音调 o人耳怎样分析不同频率的声音，产生高低不人耳怎样分析不同频率的声音，产生高低不同的音调？同的音调？ n频率理论频率理论 n共鸣理论共鸣理论 n行波理论行波理论 n神经齐射理论神经齐射理论 频率理论频率理论也叫电话理论。也叫电话理论。o是是18861886年，物理学家罗年，物理学家罗费尔德提出来费尔德提出来的。的。o这种理论认为，内耳的基底膜是和镫骨按这种理论认为，内耳的基底膜是和镫骨按相同频率运动的。振动的数量与声音的原相同频率运动的。振动的数量与声音的原有频率相适应。有频率相适应。不足不足：频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。
48、：频率理论难以解释人耳对声音频率的分析。人耳基底膜不能作每秒人耳基底膜不能作每秒10001000次以上的快速运动。次以上的快速运动。这是和人耳能够接受超过这是和人耳能够接受超过10001000赫兹以上的声音不赫兹以上的声音不相符合的。相符合的。共鸣理论（共鸣理论（resonance theory）位置理论位置理论提出者：赫尔姆霍兹提出者：赫尔姆霍兹主要观点主要观点o基底膜的横纤维长短不一，靠近蜗底较窄，基底膜的横纤维长短不一，靠近蜗底较窄，靠近蜗顶较宽，因而就像一部竖琴的琴弦靠近蜗顶较宽，因而就像一部竖琴的琴弦一样，能够对不同频率的声音产生共鸣。一样，能够对不同频率的声音产生共鸣。 o短纤维对
49、高频率的声音发生共鸣；长纤维短纤维对高频率的声音发生共鸣；长纤维对低频率的声音发生共鸣。对低频率的声音发生共鸣。o人耳的基底膜约有人耳的基底膜约有2400024000条横纤维，它们分条横纤维，它们分别反应不同频率的声音。别反应不同频率的声音。评价：评价：o近来的研究表明，不同神经元对不同频率有近来的研究表明，不同神经元对不同频率有最大的敏感性。最大的敏感性。 o横纤维与声音频率一一对应的根据不充分。横纤维与声音频率一一对应的根据不充分。n高低频率之比：高低频率之比：1000：1n长短纤维之比：长短纤维之比：10：1行波理论行波理论 （travelling wave theory）提出者：冯提出
50、者：冯贝克西（贝克西（Von Bekesy）主要观点主要观点o声波传到人耳将引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底声波传到人耳将引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底部开始，逐渐向蜗顶推进，振动的幅度也随着逐渐增高。部开始，逐渐向蜗顶推进，振动的幅度也随着逐渐增高。 o振动运行到基底膜的某一部位，振幅达到最大值，然后振动运行到基底膜的某一部位，振幅达到最大值，然后停止前进而消失。停止前进而消失。 o外来声音频率不同，基底膜最大振福所在部位也不同。外来声音频率不同，基底膜最大振福所在部位也不同。声音频率低，最大振幅接近蜗顶；频率高，最大振幅接声音频率低，最大振幅接近蜗顶；频率高，最大振幅接近蜗底，从而实
