地辨别浅蓝色的微小差异 (通过蓝色眼镜看马丁炉的火焰)。
熟练的研磨工人能辨别1C2000毫米的微隙,而平常人只能
辨别1C100毫米的微隙。小商品的包装工人有高度完善的肌肉关
节感觉,熟练的包烟工人能够用手一次地从一堆纸烟中正确而敏
捷地抓取一包所需要的纸烟。
实验也表明:音乐家有高度精确的听觉,调味师有高度完善
的嗅觉和味觉。
感觉既然是客观事物 (刺激物)作用于感觉器官而产生
的,因此,研究感觉过程,就要从了解刺激物开始,了解它
如何作用于感觉器官,并相应地产生感觉现象。刺激与刺激
过程、向中枢的传导和感觉现象及其规律,是研究感觉过程
①
的三个环节。 其中后面两个环节,特别是最后一个环节,是
感觉心理研究的主要对象。这两个环节是和分析器的活动及
其结果相联系的。
分析器是由三个部分构成的:一、外周部分 (感受器),
接受作用于它的刺激物;二、传入神经,它们把神经兴奋传
递到中枢;三、皮层下和皮层的中枢,来自外周的神经冲动
在这里进行分析和综合。
事物具有各种不同的属性,它们作用于人的不同的分析
器而产生不同的感觉。依据产生感觉的分析器和它所反映的
特定刺激物,可以把感觉分为不同的种类。
①
返回讯息在这里可以看作新的刺激。由于返回讯息的参与,作为反射活
动的感觉过程体现着它的连续性。
? 210?
普 通 心 理 学
一切分析器可以分成两大类,外部分析器和内部分析器。
外部分析器的各种感受器位于身体的表面(外感受器),接受
各种外部的刺激。内部分析器在身体的内部器官和组织中分
布着各种末梢感受器(内感受器),接受有机体内部发生变化
的讯号。运动分析器处于中间地位,它的末梢感受器在肌肉
和韧带内(本体感受器),能提供关于身体各器官的运动和位
置的情况,确定外界事物的属性 (如用手能摸物体)。
属于外部分析器活动而发生的感觉有:视觉、听觉、肤
觉(触压觉、温度觉)、味觉和嗅觉。同内部分析器的工作相
联系的有机体觉。同运动分析器工作相联系的有运动觉、身
体及其各部分在空间移动和姿势的感觉。痛觉能发出关于刺
激物的伤害强度的信号,它分布在所有分析器中。
第二节 感受性及其测定
感受性是对于刺激物的感觉能力,它是用感觉阈限的大
①
小来度量的。感觉阈限是能引起感觉的、持续了一定时间 的
刺激量。
并不是任何刺激都能引起感觉。如要产生感觉,刺激物
就必须达到一定的量。那种刚刚能引起感觉的最小刺激量,称
为绝对感觉阈限。凡是没有达到这一数量的刺激物都处在阈
限以下,不能引起感觉。例如人听不见远处的轻微声音,也
①
持续时间是一个重要因素。因为时间过短,刺激的强度就因作用时间而
转移。只有把时间延长到一定程度,例如对视觉来说约为三秒钟,产生感觉所必
需的强度才实际上不再受刺激物作用时间的影响。
普 通 心 理 学
觉察不到落在皮肤上的尘埃微粒。
? 211?
绝对感受性是觉察出最小刺激量的能力。引起感觉所需
要的刺激越弱,也就是说,绝对感觉阈限越小,那么,绝对
感受性就越大。绝对感受性和绝对感觉阈限在数量上成反比
关系。如以字母E代表绝对感受性,以字母R 代表绝对感觉
阈限,那么,它们之间的关系就可以用下列公式表示:
E=
1
R
在刺激物引起感觉之后,如果刺激的数量发生变化,并
不是所有的变化都能引起感觉上的变化。例如100克的重量
再加上1克,是不能引起原来重量感觉的改变的。一定要使
重量增加到8克或者更多,才能觉察到重量的改变。感觉所
能觉察的刺激物的最小差异量叫做差别感觉阈限。与之相应
的感受性,叫做差别感受性。差别感受性也跟差别感觉阈限
成反比关系。十八世纪后半期,法国物理学家布格尔 (P.
BOuguer)初次发现光觉领域中的差别阈限有如下现象:从绝
对值来说,由于原有光的强度不同,差别阈限也就不同。但
是,就其相对值来说,差别阈限值和原有光强度值之间的比
值在很大范围内是相当固定的。十九世纪前半期,德国生理
学家韦伯 (E.H.Weber)在研究重量感觉时,也发现了同
样的事实。例如100克重量加上3克即可感到重量的变化,那
么在200克重量之上,要加上6克才能感觉到重量的变化。这
个现象后来被称为布格尔- 韦伯定律。如果以Ⅰ表示最初刺
激物的强度,以Ⅰ+ IⅠ表示刚刚觉察出变化的较强刺激的
强度,布格尔- 韦伯定律是说:当Ⅰ的大小不同时,IⅠ的
? 212?
大小也会不同,但 III
律可以用数学公式 III
析器范围内,常数K 的数值不同。对光的强度的差别感觉,K
值约为 ,对声音强度的差别感觉约为 ,而对重量的差
1
30
1860年,费希纳 (G.H.Fechner)在韦伯研究的基础
上引进了新的假定。这个假定是:刚刚可以觉察出来的刺激
物的增加量 (差别阈限值)是感觉的单位。因此,任何感觉
的大小都可以用感觉随刺激强度变化而发生的变化的总和来
表示。费希纳运用积分运算,获得如下公式:
E=KlogⅠ+C
其中E为感觉,I为刺激强度,K、C为常数。换句话说,感
觉的大小同刺激强度的对数成正比。这意味着,刺激强度增
加十倍,感觉强度才增加一倍。前者是按几何级数递增的,而
后者是按算术级数递增的。以音强 (声音刺激的强度)和响
度 (声音感觉的强度)之间的关系为例,可见如下的对应关
系:
=K 来表示。其中K 为常数。在不同分
1
100
别感觉则为
1
100
。
音强比
1
10
100
1,000
10,000
相应的响度 (分贝)
0
10
20
30
40
普 通 心 理 学
则是一个常数。因此,布格尔- 韦伯定
普 通 心 理 学
? 213?
许多实验资料证明,刺激物的物理强度和它们所引起的
生理过程的强度之间存在着对数的依存关系。在感觉领域中,
这个关系也为许多实验事实所证明。不过,应当指出,布格
尔- 韦伯定律只是在刺激物为中等强度的范围内 (虽然这个
范围也相当大)才是正确的。接近绝对阈限或过强的刺激物
作用的时候,差别感受性都会显著降低。因此,以布格尔-
韦伯定律为基础的费希纳定律,也只适用于中等强度的刺激
范围。
在心理生理学中,感觉阈限的测定有许多不同的方法。通
常把这些方法叫做心理物理学方法。从1860年开始,费希纳
就把刺激物的变化和感觉的相应变化之间在量上的关系的研
究领域,称为心理物理学。
在心理物理学方法中最简单的方法是最小变化法 (又叫
限度法)。这个方法是把微弱的刺激物一点一滴地增加,一直
到产生感觉为止,这时刺激物数量的大小即代表反应的〃出
现阈限〃。然后再从比较大的刺激量开始,逐渐减小,直到感
觉消失为止,此时记录下来的是反应的〃消失阈限〃。绝对阈
限是出现阈限和消失阈限的算术平均数。
心理物理学中还有两个比较重要和常用的测定阈限的方法,
即适应法 (平均误差法)和常定刺激法 (正误示例法)。
适应法是由受试者自己调整一个刺激强度,使它跟实验者给
与的标准刺激相等(测定差别阈限)或是由受试者自己调整一个
刺激强度,使刺激刚能引起感觉(测定绝对阈限)。把多次调整所
得的全部结果求平均误差或标准差,即可计算出感觉阈限。
? 214?
普 通 心 理 学
常定刺激法是以强度不同的(按一定级量变异的)刺激物用
随机的次序呈现于受试者,要求受试者报告有没有感觉到刺激
(绝对阈限);或者比标准刺激大些、小些或相等(差别阈限)。每
种刺激都呈现许多次。阈限是根据多次反应,按它们的正确的百
分比来计算的。一般是用统计方法求出报告正确率为50%的刺激
值作为绝对阈限值。但在不能作相等或存疑报告,即受试只能报
告是大些或小些的条件下,由于单凭猜测即可能达到50%的正确
率,因此,这时要选报告正确率为75%的刺激值作为阈限值。
巴甫洛夫的条件反射方法提供了测定阈限的客观的方
法。因为能形成暂时联系的最小刺激量可以看做刺激的绝对
阈限。通过建立分化的实验,可以找到差别阈限。用条件反
射法确定的阈限值一般可能比用口头报告的方法所获得的阈
限值要低一些。而且,应当注意形成暂时联系并不一定引起
感觉。因而用条件反射法所得的结果可能是生理上的刺激阈
限 (即刚能引起生理效应的最小刺激量),而不是感觉阈限。
第三节 视 觉
一 视觉的刺激
视觉的适宜刺激为波长760毫微米(mu)到400毫微米
之间的电磁振荡,也就是可见光谱部分。可见,这个部分只
占电磁振荡全部波长的一小部分。
在特殊情况下,例如将光线显著增强,感受的范围可以
扩展到950毫微米和313毫微米。
普 通 心 理 学
? 215?
电磁振荡的波长不同,相应地引起不同的颜色感觉。白
光 (例如日光)通过三棱镜的折射可以产生全部颜色刺激。
光 的强度是用烛光 (发光强度)、勒 (Lux照度)或朗
(Lambert亮度)来表示的。
由于对眼睛作用引起的感觉不同,可以把光刺激分成两
大类:无彩色,包括黑色、白色和其间所有不同程度的灰色;
彩色,包括黑、白、灰以外的一切颜色。
彩色和无彩色的感觉,有一个共同的属性:明度。在谈
到反射光的表面时,明度是指作用于这一表面的光线的反射
系数。在照到表面的光线的强度相等时,表面的反射系数越
大,这个表面的亮度也就越大,它的明度也就越显著。例如
黑纸只反射出投射于它的全部光的一小部分,而白纸却反射
了投射的光的85%。所以后者比前者明度要大得多。至于谈
到主观感觉上的明度,则除了刺激物本身的鲜明性外,还决
定于眼对刺激物的感受性;它是指刺激物的强度作用于眼所
发生的效应。
在视觉中说明彩色时,除了用明度这一属性以外,还有
色调和饱和度两个属性。色调决定于物体表面反射的光线中
什么波长占优势,也就是常见的红、橙、黄、绿等颜色。饱
和度是一种颜色色调的表现程度,即某种颜色和明度相同的
灰色的区别程度。饱和度决定于物体反射出来的光线中决定
其色调的波长所占的比例,颜色中加上白色或灰色越多,其
饱和度就越小。颜色的三个属性彼此之间的关系,也可以用
所谓〃色轴〃图来简单表明。除了适宜刺激以外,不适宜刺
激 (如压力、电流)也可以引起光感觉。实验室中常用电流
? 216?
普 通 心 理 学
刺激研究视觉功能。当电路开闭时视神经受到电流刺激的影
响,产生一种白光闪烁的特殊感觉(所谓闪光感)。如果增高
电流电压,就能观察到颜色感觉的产生。
二 视觉器官和视觉的刺激过程
视觉器官的外周感受器是人的眼睛。人眼的特点是神经
细胞高度发展,具有较完善的光学系统以及各种使眼睛转动
并调节光学装置的肌肉组织。
网膜上有两种基本的感光细胞:圆锥细胞和圆柱细胞。它
们的分布是不均匀的。圆锥细胞分布在网膜的中央,特别是
中央窝部分。而圆柱细胞则多分布在网膜的比较边缘部分。在
视神经进入的地方没有感受细胞,所以形成盲点。圆柱细胞
的特点是对弱光有高度的感受性,因而是夜(黄昏,微光)视
觉的器官。圆锥细胞对光的强度有较低的感受性,因而是昼
(白昼,强光)视觉的器官。圆柱细胞中含有夜视觉所必需的
视紫红质,圆锥细胞中含有为昼视觉所必需的视紫质。圆锥
细胞可以感受和分辨颜色。1894年,克里斯(Von Kries)归
纳上述表现而提出所谓视觉两重作用学说。其主要根据为:
(一)在黄昏视觉中,中央窝和盲点差不多,效果很差。
但在昼视觉中则相反,中央窝的视觉最清楚。
(二)在一些白昼盲目的动物的网膜中,只有圆柱细胞而
没有圆锥细胞;完全白昼活动的动物眼中则无圆柱细胞。患
夜盲症的病人因为甲种维生素缺乏影响圆柱细胞中视紫红质
的恢复。
(三)正常的眼睛中网膜的最外周是没有色觉的。这和圆
普 通 心 理 学
锥细胞的分布状况相符。
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(四)在原先黑暗的情况下照明逐渐增加时,首先出现的
是无色觉。照度逐渐增高,才出现色觉。
光作用于网膜引起感受器中色素(视紫红质和视紫质)的
变化而产生光化学反应。光化学反应引起神经细胞的兴奋。在
角膜和无关电极之间,可以测量出电位的改变,即所谓网膜
电位。与此同时,在视神经上可以测量到神经兴奋所引起的
电位变动。这都是光刺激作用于视觉器官在外周感受器所引
起的刺激过程中的变化。
光刺激通过外周感受器刺激过程的能量转换而引起神经
兴奋,神经兴奋的冲动沿着视神经经过视交叉、外侧膝状体,
视放线而到达大脑皮层枕叶。