视知觉的整体加工和局部加工(1)

视知觉的整体加工和局部加工

摘要 这个实验是基本重复Navon在1977年的实验，学习Navon的视觉字母识别作业的实验设计，了解视知觉的整体加工和局部加工观点，但由于各种因素的影响，实验结果与Navon的并不相符，不支持总体优先效应，有待进一步实验。

关键词 知觉, 整体加工, 局部加工, 总体优先效应

Key words Perception, Global feature, Local feature, Overall precedence effect

1. 引言

对于一个客体，是先知觉其各部分，进而再知觉整体。还是先知觉整体，再由此知觉其各部分？自格式塔心理学兴起以来，这个问题在知觉研究中，一直尖锐的存在着。格式塔心理学认为，整体多于部分之和，整体决定着其部分的知觉，是在其部分之前被知觉的。Navon在1977年对视知觉的整体加工和局部加工进行了实验研究，其视觉字母识别作业被视为认知心理学中的经典实验。 Navon首先区分了总体特征（global feature）和局部特征（local feature），前者在知觉加工中可以看作整体，而后者可看作部分。例如，一个大的字母H可由一些小的字母S组成，这时大的字母H就是总体特征，小的字母S就是局部特征。Navon的实验中使用的就是这样的视觉刺激材料：大的字母H、S和长方形，他们分别有小的字母H。S和长方形所构成的。实验时，每次呈现一个刺激，要求被试迅速作出反应。在一半的任务中要求被试注意整体，判断大的字母是H还是S；在另一半的任务中要求被试注意局部，判断小的字母是H还是S。记录被试的反应时和正确性。 实验结果表明，被试对大字母的识别要显著快于小字母，正确率上两者没有显著差异。在识别H、S时，大小字母之间有一致、无关、冲突3种关系。数据显示，对大字母识别时，3种关系下的反应时没有显著差异；而对小字母识别时，冲突条件下的小字母识别最慢，与一致和无关条件下的反应时差异显著。根据实验结果，Navon认为，总体特征的知觉快于局部特征的知觉，而且当人有意识的去注意看总体特征时，知觉加工不受局部特征的影响，但当人注意看局部特征时，不能不先知觉总体特征，否则就不会出现小字母识别在冲突的条件下反应时最长。因此，支持了总体特征是先于局部特征被知觉的。Navon将这种知觉加工的顺序称为总体特征优先，即知觉是从整体到部分的。

之后，Navon进行了相关的是，得出结论：总体特征的知觉快于局部特征的知觉，而且当人有意识的去注意看总体特征时，知觉加工不受局部特征的影响，但当人注意看局部特征时，不能不先知觉总体特征，否则就不会出现小字母识别在冲突的条件下反应时最长。因此，支持了总体特征是

先于局部特征被知觉的。Navon将这种知觉加工的顺序称为总体特征优先。本实验将重复Navon的实验，对结果进行讨论。

2. 方法

2.1. 被试

嘉应学院本科大二心理学专业学生40人，年龄20±2岁，视力或矫正视力正常，无色盲、色弱现象，其余各项生理指标均正常。

2.2. 仪器和材料

装有Psykey心理教学系统大学版的计算机，标准键盘。

外高35mm，有效内容的高度为29mm的字母或方框，分成H组成的H，由S组成的S，由方框组成的H，由方框组成的S，由H组成的方框，由S组成的方框，由H组成的S，由S组成的H，共8种。

2.3. 实验设计

2.3.1. 自变量和因变量

自变量：1)知觉客体的特征：识别大字母（整体）、识别小字母（局部）；

2) 总体和局部的关系：一致、无关、冲突。

因变量：不同情况下被试识别的反应时和正确率。

控制变量：每个大字母、小字母、方框的大小、颜色，字母的呈现时间，刺激遮蔽时间。

2.3.2. 实验设计

这是一个2×3二因素完全被试内设计的实验，本实验的刺激材料外高35mm，有效内容的高度为29mm，共8种，按照总体和局部特征是否一致，可分为三类：

（1）一致：2种，由H组成的H，由S组成的S；

（2）无关：4种，由方框组成的H，由方框组成的S，由H组成的方框，由S组成的方框；

（3）冲突：2种，由H组成的S，由S组成的H。

实验任务有2种：识别大字母，即整体是H还是S（此任务的刺激材料6种，分别是由H、S、方框组成的H和S），识别小字母，即局部是H还是S（此任务的刺激材料6种，分别是由H、S组成的H、S和方框）。

任务安排按照ABBAABBA方式。在每个任务单元中，6种刺激每种呈现4次，共24个试次，顺序随机。在每个试次中，屏幕上先出现红色注视点，持续1秒，同时伴随蜂鸣声，提醒被试准备。1秒后注视点消失，呈现刺激，时间为80毫秒，然后呈现掩蔽刺激。要求被试按相应的键做出反应，

记录反应时和准确性。

2.4. 实验程序

2.4.1. 被试登入计算机中的Psykey软件，并选择“视知觉的整体加工和局部加工”实验

2.4.2. 被试认真阅读指导语，待试理解指导语后开始实验，计算机屏幕上先出现红色注视点，持续

1秒，同时伴随蜂鸣声，提醒被试准备。1秒后注视点消失，呈现刺激，时间为80毫秒，然后呈现掩蔽刺激。要求被试按相应的键做出反应，计算机自动记录反应时和准确性。

2.4.3. 被试完成实验后，计算机自动生成被试个人的在识别大字母和识别小字母任务中，总体和局

部特征的关系为一致、无关、冲突条件下的正确率和反应时的表格和上述情况下反应时的折线图。搜集所有被试数据，进行整合。

3. 结果

实验数据使用SPSS 19和Excel 2010处理，不同任务下被试识别的反应时和正确率如下表1，表2所示。

表1 不同任务下被试识别的反应时

（单位：ms）

关系

特征

识别大字母

识别小字母

表2 不同任务下被试识别的正确率

关系

特征

识别大字母

识别小字母

根据表1，表2的数据，以整体与局部关系为横坐标，以识别大小字母的反应时为纵坐标，绘出折线图1，以整体与局部关系为横坐标，以识别大小字母的正确率为纵坐标，绘出条形图2。

一致 0.98 0.98 无关 0.97 0.98 冲突 0.93 0.90 一致 471.93 393.07 无关 488.70 427.07 冲突 472.76 457.90

图1 不同任务下识别大小字母的反应时

图2 不同任务下识别大小字母的正确率

对结果进行相关样本t检验（双尾）和方差分析：

a) 对一致、无关、冲突条件下识别大字母和小字母的反应时作相关样本t检验（双尾），结果表明，

对于反应时，

一致时，识别大字母的反应时显著长于小字母：t(26)= 3.638，p=0.01。

无关时，识别大字母和小字母没有显著差异：t(26)= 1.665，p=0.108。

冲突时，识别大字母和小字母没有显著差异：t(26)= 0.766，p=0.451。

b) 对一致、无关、冲突条件下识别大字母和小字母的正确率作相关样本t检验（双尾），结果表明，

对于正确率，

一致时，识别大字母和小字母没有显著差异：t(26)= -0.452，p=0.655。

无关时，识别大字母和小字母没有显著差异：t(26)= -1.181，p=0.248。

冲突时，识别大字母和小字母没有显著差异：t(26)= 1.521，p=0.140。

c) 对一致、无关、冲突条件下识别大字母的反应时作单因素方差分析，结果表明，对大字母识别

时，3种关系下的反应时没有显著差异：F(2,78)= 0.079，P = 0.924。

d) 对一致、无关、冲突条件下识别小字母的反应时作单因素方差分析，结果表明，对小字母识别

时，3种关系下的反应时没有显著差异：F(2,78)= 1.726，P = 0.185。

4. 讨论

这个实验的结果只有部分与Navon在1977年做的视知觉的整体加工和局部加工实验研究相符。实验中，在一致、无关、冲突条件下，识别大字母和小字母的正确率均无显著差异，以及在识别大字母时，一致、无关、冲突的反应时无显著差异，这两点与Navon的实验结果相符。

然而本实验其余的结果与Navon的实验基本不符。对于大小字母识别的反应时，Navon的实验结果表明被试对大字母的识别要显著快于小字母，而本实验中却恰恰相反，一致时被试对小字母的识别要显著快于大字母，无关和冲突对大小字母识别的反应时差异不显著，但在均值上，对小字母的识别的反应时都比大字母快。

Navon的实验结果还表明，被试对小字母识别时，冲突条件下的小字母识别最慢，与一致和无关条件下的反应时差异显著。而在本实验中，一致、无关、冲突3种条件下识别小字母的反应时存在一定的差异，冲突＞无关＞一致，但未达到显著性水平，差异不明显。

造成这一现象的原因只要有：

1) 实验数据只有40个，样本容量太小，得出的统计学结论会有差异。

2) 某些被试对局部特征（小字母）进行加工时，只是观察整体的一部分，如最顶部的小字母，

而彻底忽略了整体的特征，与实验的本意不符。

3) 一些心理学家后续的研究表明总体优先效应的大小乃至存在是依赖于一定因素的，其中最

重要的是刺激的视角大小和网像的位置，如当小字母达到视角8度时，比总体特征（大字母）更容易识别。而本次实验中并没有控制刺激的视角大小和网像的位置，这对实验结果也存在着影响。

4) 其余的一些主客观因素，如被试态度不认真，实验时间在早晨，被试们刚睡醒吃过早餐，

比较困倦，大脑唤醒水平较低，知觉反应不敏感。

个人认为本实验可以进行如下改进：

1) 增加被试量，不只是使用心理班的被试，还可让心理班同学自己带其他院系的被试来参加

实验，使实验被试的数量和范围都加大。

2) 事先告诉被试对局部特征（小字母）进行加工时，不能只是观察整体的一部分，如最顶部

的小字母，而彻底忽略了整体的特征。

3) 对刺激的视角大小和网像的位置做进一步研究，或把它们控制在同一适宜的水平。

5. 结论

在一致、无关、冲突3种条件下，识别大字母和小字母的正确率无显著差异。在无关、冲突条件下，识别大字母和小字母的反应时无显著差异；而一致时，识别大字母的反应时显著长于小字母。在识别大字母时，一致、无关、冲突3种条件下的反应时无显著差异；在识别小字母时，一致、无关、冲突3种条件下的反应时也无显著差异。实验结果不支持Navon的总体优先效应。

6. 参考文献

[1] 王甦, 汪安圣(1992). 认知心理学. 北京: 北京大学出版社, 41-46.

[2] 北京大学心理学系认知心理学实验课讲义和实验报告 1998年

附录

详细参数：注视点时间（毫秒）= 1000

目标刺激时间（毫秒）= 80

间隔时间（毫秒）= 1000

休息时间（秒）= 20