1. 感觉与知觉

1.1 重要的知觉理论

• Hermann von Helmholtz 的无意识推论过程
• James Gibson 的生态取向
• David Marr 的三层次理论架构

1.2 知觉的通则

以下通则需要在日常中观察与练习。

1.2.1 知觉的通则：适应与对比

什么是「适应」：

[适应](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-f2c9a8173c9f251b.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

什么是「时序性对比」，举两个例子：

• 香水味过一段时间后，我们再也闻不到（这是适应），闻香水的时候突然闻到臭味，形成对比；
• 刚吃完甜食后，吃酸食会更酸。

[时序性对比](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-0ac074f391804ba8.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

「同时性对比」——红花还需要绿叶的陪衬。

[同时性对比](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-25e1b054f9b8c728.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

时序性对比是「拮抗机制」在不同时间的同一空间位置所产生，同时性对比是同一时间于不同空间位置互相抗衡而产生。
拮抗作用是指一种物质的效应被另一种物质所阻抑的现象。例如：药物之间或代谢物之间的阻抑作用。也可用于指物质与构造的交互作用，例如：肱二头肌和肱三头肌、昇糖素和胰岛素、IAA 和乙烯。

1.2.2 知觉的通则：知觉恒常性（percepual constancy）

近刺激（proximal stimulus）

近刺激是指直接作用于感觉器官的刺激。如物体的网膜上的投影等。是知觉系统所能接触并处理的素材来源。

远刺激（distal stimulus）

远刺激是指来自物体本身的刺激，如一定波长的光线、一定频率的空气振动等。知觉系统必须通过处理近刺激方能获知有关远刺激的特性，是来自刺激物本身的，所以不容易变化。在上图的例子中，视觉系统必须通过处理 A、B 两种内容不同的网膜近刺激，得意知觉到远刺激的苹果是相同的红色。

远刺激是属于物体自身的，因而不会有很大变化；而近刺激是感觉器官直接接受到的刺激，它每时每刻都在变化。

简单的说，我们观察的物体所发射出来的信息是一贯的（远刺激），而我们通过感官接收到的信息是不稳定的（近刺激）。所以我们之前涉及的观察物庐山、苹果、色子所释放的信息是一种远刺激，而人们把所看到的某一个角度的信息反射到视网膜传递给大脑的是近刺激。由此可见。人们观察得到的信息总是打折扣的，随着观察的深入，近刺激信息会不断与远刺激信息匹配。

色彩恒常性（color constancy）

[色彩恒常性](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-e9512819e1a287a9.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

是指某一物体的颜色是否随环境光源的变化而变化的性质。如果某一物体的颜色在不同的环境光源下，看上去颜色相同（或接近），则称其在这些光源下的色恒性好。反之则称其色恒性差。色恒性是物体（或其表面的涂料、颜料等）本身的属性。

[色彩恒常性](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-beef3d55b69bf2f2.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

色彩恒常性可以说是大脑中的自动白平衡机制。也就是说，只要给大脑足够的环境信息，例如背景光源、周遭其他物品的相对颜色，大脑就会自动调整白平衡，让你可以感觉到物体的原本颜色。再以上述暖黄色灯光下的蛋为例，如果你拿光学仪器去量测暖黄色灯光照射下的蛋，你会发现那颗蛋量起来的确是暖黄色的；但是当你用肉眼去观察时，虽然蛋看起来可能有些泛黄，但你仍会认为它是白色。——也就是说，不管光源如何变化，你的大脑会自动把光源和其他的物体相对颜色（例如图中的鲑鱼卵）纳入考虑，因此无论是上图中左或右的光源状态，大脑都会得出蛋仍然是白的结论。这就叫作色彩恒常性。

除了色彩恒常性，知觉恒常性还包括明度恒常性、大小恒常性、形状恒常性以及嗅觉的浓度恒常性等等。

这些知觉恒常性都具备相同的性质：即使近刺激改变，我们对物体的知觉仍维持恒常。因此，知觉恒常性的功能即在于：可使我们维持对同一物体的恒定知觉。否则各种感官所接收的近刺激瞬息万变，若没有此类知觉恒常性的特质，势必无法分辨下列两种情况：究竟是不同的物体使得近刺激不同，或是相同的物体但在不同的照明、距离或吸气方式下而使得近刺激不同。

不同的恒常性其处理机制与执行方式或有不同。例如色彩恒常性一般被认为与适应过程有关，例如在黄光的照明下，原先进入网膜的光波特性的确有较多的能量集中在长波，但因我们的知觉系统逐渐适应了黄光，导致对黄光的反应下降，得以还原红苹果的本色。实际上我们也能感受到这类随时序变化的适应过程，例如将红苹果拿到一个黄光照明的室内，刚进入室内时的确会觉得苹果偏黄，之后才知觉到偏黄的色调逐渐消失。然而对于形状的恒常性，我们则似乎没有经历类似的逐渐适应过程。例如一张椅子，从不同角度看去，在网膜上理应形成不同的影像，但是我们即刻便知是同一张椅子。在这个形状恒常性的例子中，我们其实知道椅子的形状有改变，但仍会将之视为同一张椅子（并知晓它是在不同角度下的样子）。在此类的恒常性知觉中，我们的确能分辨出刺激有所不同，但还是会感知成相同，至于「感知成相同」究竟是在哪个层次达成，以及其受经验知识的影响程度等，在不同的恒常性知觉中会有所不同。

1.2.3 知觉的通则：归类性知觉（categorical perception）

在一个关键值以内的刺激（时间长度、发音差异等），我们得到一种类型的知觉，超过该关键值的刺激则被登录为另一种质量的经验，两者之间几乎没有灰色地带。例如日本人无法听出英语中 /l/ 与 /r/ 的差异。

[归类性知觉](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-89b6b366ed3c9798.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

归类性知觉与知觉恒常性有着相似的功能，帮助我们的知觉系统忽略刺激的变异，而将这些变异视为围绕着主信号的一些噪声。其内在机制是类似磁铁般具有聚合作用的不同类别的主要信号，能吸引周围的信号使成为群聚，群聚之内的心理距离会比群聚之间的距离来得小。经验会影响这些群聚的形成，因此对英语使用者而言，/V/ 与 /r/ 这两个语音会落在两个不同的心理群聚内，但对日语使用者而言，他们却是属于在同个群聚之内，因此被视为相同的语音。

1.2.4 知觉的通则：知觉组织（perceptual organization）

将光点予以组织，以形成有意义图形的能力。

[Glass 图样](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-e8dbb319b8d76b91.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

[Glass 图样](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-f842933cd2d01ae4.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

最常见的例子就是格式塔原理（Gestalt Law）。

[知觉组织规律](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-59415bb2e18f904c.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

我们的知觉系统还会将图形自背景中区分出来，例如双关图形。知觉并非被动地收集感官所得的信息，而是会主动地将刺激予以组织，并区分图形与背景，将注意放在图形上以产生对此图形的意识知觉，其他非属于图形的部分则褪入背景中。

[相关图形](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-98c5b1f102e1769e.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

[双关图形：Apple MacOS Finder](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-4470dd52f23b0603.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

[双稳定图形](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/73313-630f6c019787ba6e.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

知觉组织的功能是在很高噪声的环境下抽取主要的信息，以便能进一步分析处理此主要的信息。不同的知觉组织原则可能有着不同的内在机制与处理阶段，且可能由不同的神经网络执行。

1.2.5 知觉的通则：情景效应（contextual effect）

我们对物体的知觉会受其所处情境的影响，称之为情境效应。事实上，我们通常能一眼看出所处情境的主题，而使此主题影响了我们对其知觉组织的方式，并进而影响对特定物体的知觉。情境效应是无所不在的，在各层次都能彰显其作用，只要比最简单的刺激（例如单一个点 A) 稍微复杂的刺
激（例如两个点 A 和 B) ， B 点便会对 A 点形成情境，以致影响我们对 A 点的知觉。若 B 点与 A 点距离很近时，会看成比实际距离还近（吸引），但随着 B 点与 A 点的距离渐远，在特定的距离范围则看成比实际距离还远（排开）。日常生活的例子则包括在天空有云的月夜，云向右移而月亮不动，但我们会看成是月亮向左移动；在厨房的场景中找面包，会比在书店中找来得容易。另一个例子是我们所知觉到的各种颜色，其色彩外貌其实都是受其周边颜色影响之后的产物（这也是为什么配色如此重要）。

情境效应的功能是建立一个以相对性（而非绝对性）来运行的知觉模式，由于环境变动时所有刺激都跟着变动，因此具有此情境效应可维持我们对特定物体的知觉恒常性，不致因环境改变而不同。不同的情境效应可能有着不同的内在机制与处理阶段，且可能由不同的神经网络执行，但基本原则应该都是以求取相对的反应值作为输出。

2. 知觉整合

感官内整合：咖啡香味由 100 多种不同的气味分子组成（嗅觉），属于咖啡与不属于咖啡的众多分子混合在一起，嗅觉系统就会将咖啡分子集合在一起。

感官间的整合：光速与音速的传达时间差异，距离越大，时间越长，若按照 Gibson 所认为的，单纯是对于环境信息的直接利用的话，那么我们平常应该处于视听两种感觉非常不协调的混乱中。

其他常见的感官间相依性的例子包括：McGurk 效应、腹语现象，以及味觉对嗅觉觉的依赖等。McGurk 效应是一个语音知觉受到视觉信息影响的现象。假设我们在一影片中观看一个人物说话，当配音发出一个 /b/ 音，而唇形却作出读 /g/ 的动作时，我们所知觉到的语音会是视觉版与听觉版的综合体 /d/（McGurk & MacDonald, 1976）。在这个例子中，视觉与听觉信号都获得采用，于是我们所经验到的是两者的综合结果。在腹语术的表演中，表演者以腹语呈现坐在其膝上的木偶的独白。虽然实际发出声音的是操作者，但由于做出说话动作的是木偶，我们对于声音来源的判定会以视觉的印象为准，以致误判声音是来自木偶口中。在此例中，我们的知觉系统牺牲了听觉的来源位置准确度，而达到与视觉一致的整合经验。类似的状况也发生在电影院里。看电影时，电影院中的扬声器大多置于观众的两侧，而非大屏幕的中间，但由于所有的视觉事件均发生在屏幕上，我们会以为声音是由该方向传来的。

此外，平常我们品尝食物，觉得苹果有苹果的味道，生洋葱有生洋葱的味道，两者的味道是截然不同的。但是我们所以为的味觉经验其实是综合嗅觉与味觉信息而来的，而且其中嗅觉的贡献远比我们以为的大得多。假若捏着鼻子，光靠舌头的味觉以及口腔的触觉，我们其实是区分不出苹果与生洋葱的。正由于嗔觉对于味觉的影响如此之大，乃至于许多食物我们比较偏好趁热吃，是因为温热状态的食物在空气中释放的气味分子比冰冷时多。

完整的知觉经验除了是一种感官间的信息整合之外，也包含了注意、情绪以及高层次的认知活动等等非知觉成分的影响。

3. 注意：认知神经科学的取向

• 一般性定义（William James）强调注意是一种选择的过程：每个人都知道注意是什么，它是心灵被占据的状态，以一种清晰、鲜明的形式，从众多同时可能的对象或思维中选择其中的一项。意识的聚焦、集中与贯注是它的本质，注意意味着从某些其他事物上的转移以有效地应付所注意的对象。
• 以作业要求定义注意
• 注意是一种心理过程：对认知或心理加工过程的一种约束，使它们作用于可见信息的一部分，以达到增进这些心理加工的速率或是正确性。注意是在众多可能加工的信息中选择其中一项加以处理；选择其中一项加工的目的是为了增进心理加工过程的效率。