陳麗君　汪　宏　范會勇

摘要人們經(jīng)常會探測不到事物的變化，這種現(xiàn)象被稱為變化盲(change blindness)，它和變化覺察是變化知覺的兩個面。對變化盲的研究主要集中以下幾個方面：對變化盲現(xiàn)象產(chǎn)生的原因辨析以及從刺激屬性和注意廣度、知識經(jīng)驗、個體差異、文化背景等分析變化盲的影響因素；近幾年來內(nèi)隱變化覺察也引起研究者的爭論和重視；此外，對變化盲的多(跨)通道和錯誤元認知研究也成為一種新的研究動向。同時，變化盲研究在其表征機制、加工方式以及內(nèi)隱變化覺察等方面尚存在爭議，變化盲的錯誤元認知研究以及變化盲的認知神經(jīng)心理研究則是此領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞變化盲；變化覺察；變化盲聽；變化知覺

分類號B842

1前言

生活中有很多變化盲(也稱為變化盲視change blindness)的例子，例如“找出圖片差異”的游戲需要反復(fù)對比才能發(fā)現(xiàn)；看電影時我們很難察覺人物在轉(zhuǎn)換鏡頭前后裝束的變化；父母對孩子成長過程中的變化熟視無睹等。與變化盲相反的是變化覺察(change detection)，變化盲和變化覺察都是我們對變化的知覺，二者產(chǎn)生于同一過程中，像是一個硬幣的兩個面(Rensink,2002)。

對變化的意識覺察是一個古老的命題，許多哲學(xué)家也為此展開過討論，上世紀50年代以來心理學(xué)對于變化盲的研究經(jīng)歷了3個發(fā)展階段已從零散的現(xiàn)象驗證發(fā)展到真實場景的信息整合研究(Rensink，2002)。早期，圖片識別、圓點辨認、面部變化判斷等研究中已經(jīng)提到變化覺察和盲視的現(xiàn)象(French，1953)。幾十年來，有關(guān)變化盲研究已經(jīng)對注意、視覺加工、記憶過程等領(lǐng)域產(chǎn)生了積極的影響。例如有研究者運用變化盲的閃爍范式(原始圖片A和變化后圖片A'之間插入白屏，三者循環(huán)往復(fù)出現(xiàn)直至被試覺察到變化或一個trial結(jié)束，這一范式能夠最大地排除被試的猜測作用)來檢測司機在“十字路口”的決策準確性，以此了解注意捕獲失敗現(xiàn)象探索無意注意對視覺的影響(Caird，Edwards，& Creaser,2005)；Hollingworth(2003)通過眼睛掃描和漸進變化實驗來探究視覺記憶機制，并依此提出了視覺記憶模型。

變化盲的普遍性及理論價值使得它幾十年來受到關(guān)注，成為研究的熱點。近幾年關(guān)于變化盲的研究有了較大的發(fā)展，主要表現(xiàn)在對變化盲產(chǎn)生原因的新解釋、變化盲的影響因素研究、內(nèi)隱變化覺察以及變化盲的多通道和錯誤元認知研究等方面。

2變化盲現(xiàn)象原因辨析

上世紀80、90年代，許多研究認為變化盲的出現(xiàn)是人們很少或根本沒有對事物進行視覺表征，如果有也僅僅是對那些處于中心注視點的事物進行表征(Irwin，1991)。后來的許多研究則發(fā)現(xiàn)即使在非常詳盡和完整的視覺表征情況下變化盲也會發(fā)生(Hollingworth，2003)。Simons和Rensink(2005a)對10年來的研究進行總結(jié)，認為由于變化盲現(xiàn)象的存在而把視覺表征看成是稀少的、全無的觀點是不經(jīng)推敲的，在以下四種情況下，即使是有著豐富而細致的視覺表征仍可能發(fā)生變化盲，即“原有表征衰退或覆蓋”、“連接失敗”(變化前后的表征沒能進入比較通道)、“變化前后的表征格式不匹配”及“未對原有表征進行合適加工”。Rensink等人和Landman等人的實驗結(jié)果支持了表征衰退和覆蓋說(Rcnsink&O'Regan，2000；Landman，Spekreijso，&Lamme。2003)；Silverman的實驗支持了第二種情況(Silverman&Mack，2006)；Mitroff，Varakin等人的研究支持了第四種情況(Mitroff,Simons，&Levin2004；Varkin，Levin,&Collins，2007)；第三種情況目前還未得到強有力的支持。綜上所述，目前比較統(tǒng)一的觀點是變化前事物的視覺表征是存在的，變化盲現(xiàn)象只能說明表征在促進有意識的變化知覺方面有局限。

Simons等認為成功地覺察變化取決于是否能夠完成全部三個步驟，否則即會出現(xiàn)變化盲。首先，所看到的事物要能夠被表征，并且這些表征被保留以用來作出覺察與否的判斷，否則就會出現(xiàn)變化盲；其次，變化前后的事物表征需進行比較；除此之外，要成功地報告出變化，還需要在前后表征比較之后被主體意識到，因此以變化盲來推斷變化前刺激表征為“無”的觀點是站不住腳的，并且如果變化前刺激沒有被表征，那么就不可能有“有意識”的變化覺察(Simons&Rensink，2005b)。

針對事物變化前表征信息狀態(tài)和變化盲產(chǎn)生的原因，有研究者相繼提出“易變干擾”、“覆蓋”、“比較失敗”等假設(shè)。Rensink和O'Regan(2000)通過連續(xù)閃爍范式證明了早期對于事物的視覺表征是豐富的，但是易變的。無論早期階段的表征如何詳細，由于注意容量是有限的，隨著新表征的形成、時間的推移和間隔物的干擾，原本的完整的表征變得不穩(wěn)定并且漸漸消退，以致于不能為變化覺察提供足夠連續(xù)統(tǒng)一的像，所以覺察失敗。為了驗證事物變化前信息表征被“覆蓋”的假設(shè)Landman等人(2003)在實驗中要求被試判斷矩形的方向是否變化，中間插入持續(xù)1600ms的灰屏間隔，被試判斷準確率由于變化位置上線索信號的出現(xiàn)有所提高，而且只在插入間隔前提示是有效的，間隔后則無效的，說明原始的表征已經(jīng)被變化后的物體表征所覆蓋，不能與之比較從而導(dǎo)致對變化的盲視。Silverman等則認為前表征被覆蓋是不可信的，他們運用Sperling部分報告法探索變化覺察和變化盲情況下信息表征的情況，實驗結(jié)果表明字母列變化前后的信息都得到編碼，變化盲發(fā)生的原因在于前后表征不能進行比較(Silverman&Mack,2006)，“比較失敗”假設(shè)同樣也得到了驗證(Simons，Chabris，Schnur&Levin，2002；Rodway,Gillies，&Schepman,2006)。另外，Hollingwoml和Henderson(2004)的研究也證明了那些受過關(guān)注的事物在長時記憶中保留了豐富的表征信息，只是對這些信息的編碼、提取和比較過程受到了限制才會出現(xiàn)變化盲。比如，漸進式變化更容易出現(xiàn)變化盲是因為視覺短時記憶總是在更新以反映環(huán)境的變化，逐漸發(fā)展著的變化對應(yīng)著更快的更新，變化前后的表征太過相似，比較更可能失敗，而一步到位的方位變化就容易被覺察，Beck等的研究也驗證了變化盲現(xiàn)象是由于所儲存的信息不能被很好地提取(Beck，Levin，&Angelone，2007a)。

3變化盲的影響因素研究

3.1刺激屬性與注意廣度

明確各刺激屬性及注意廣度對變化盲的影響能夠幫助我們更好地理解各視覺屬性在場景知覺中的

作用，并將之推廣運用到現(xiàn)實生活中，比如，對于旅行路線中不同方位、界標(biāo)的變化盲研究對航海、飛行都具有重大的現(xiàn)實意義，提高對方位、界標(biāo)、方向的變化覺察能力更可能避免各種意外事故的發(fā)生。

刺激屬性對視覺的影響研究由來已久，其中著名的研究是Simons和Levin(1997)的“問路情景”實驗。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)實驗者(問路者)與被試年紀相仿，被試的變化覺察率有所提高；但當(dāng)實驗者被打扮成與被試非同一個群體時，覺察率又下降了，證明了問路者(刺激)的群體屬性影響了被試的變化覺察能力。Rensink等人(1997)的實驗研究也揭示了覺察率受到刺激意義的影響，比如，處于興趣中心事物的變化能更快地為被試所覺察，他們認為這是由于興趣中心的事物更可能通過高水平的加工捕獲到注意。然而，Pringle和Irwin(2001)的實驗結(jié)果卻與此相反，他們發(fā)現(xiàn)刺激顯著性(包括方向、顏色、明度、移動)作用強于意義性。他們對此的解釋是：他們的研究是“刺激顯著性”，而Rensink等所謂的興趣中心并不完全是刺激意義屬性，也包含著其他的顯著性。

Aginsky等發(fā)現(xiàn)刺激的顏色、位置、呈現(xiàn)方式三個屬性，只有顏色變化顯現(xiàn)出線索效應(yīng)，并且不管是否改變場景構(gòu)型，都有線索效應(yīng)（Aginsky＆Tart，2000)。他們認為刺激的位置和呈現(xiàn)方式都得到自動的編碼，而顏色沒有，代表性特征(位置和呈現(xiàn)方式)比表面性質(zhì)(顏色)因素得到更好的編碼，才有以上的差異，這一結(jié)論得到David等人(2006)研究的支持：面部表情比無表情刺激的單純顏色變化覺察率來得更高一些，Bahrami(2003)也證明了在多刺激覺察任務(wù)中對于顏色的變化需要投予更多的注意才能被觀察者意識到，對聽力損傷者與正常被試變化擊中率的比較研究也驗證了這一觀點(Bottari，Turatto，Bonfioli，Abbadessa,Selmi，Bellrame et a1.，2008)。此外，還有研究證明了物體的明度也影響變化盲(Arrington，Levin，&Varakjn，2006)，場景結(jié)構(gòu)性好的圖片覺察率高于混亂的圖片(Varakin&Levin，2008)。

在注意廣度與變化盲的關(guān)系方面，Pfingle等人(2001)結(jié)合刺激的三個特性(角度特異性、顯著性、意義性)及注意廣度考察年輕人與老年人對交通場景的變化覺察能力。FFOV(functional field 0fview功能視野范圍)任務(wù)用來檢測被試的注意廣度，80張以駕駛員在車內(nèi)的視角拍攝的照片作為材料，讓被試判斷照片場景是否發(fā)生變化，記錄反應(yīng)時。結(jié)果顯示FFOV范圍小(注意廣度窄)的個體變化覺察反應(yīng)就更慢，這驗證了注意與變化覺察效率之間的關(guān)系。進一步分析注意廣度與刺激角度變化的關(guān)系時，Pringle等發(fā)現(xiàn)注意廣度范圍與邊緣變化覺察的相關(guān)程度高于中心變化(相關(guān)系數(shù)為分別為-0.66和0.54)，即對邊緣變化的覺察更多地依賴于注意廣度。遺憾的是他們并未將注意廣度和刺激顯著性、意義性結(jié)合起來解釋，注意廣度對于這三種刺激特性變化覺察能力的影響是否一致需后續(xù)研究者來解答。

3.2知識經(jīng)驗

視覺在多大程度上受到對人們對世界認識的影響?這個問題歷來都是視覺和意識研究的重心，并且通過了解知識經(jīng)驗在變化盲中的地位是探究“自上而下”和“自下而上”兩種加工方式在知覺過程中作用的一個有效途徑，因此將知識經(jīng)驗作為一個單獨的影響因素加以表述是有必要的。目前這方面的研究尚未達成共識，爭論的焦點主要集中在知識經(jīng)驗對于變化知覺中起何作用以及“自上而下”與“自下而上”加工孰輕孰重兩個問題。

在知識經(jīng)驗的作用方面，“問路情景”實驗中被試就是依據(jù)實驗者的外表特征來表征信息，這種對群體的歸納就是自上而下的加工過程，同時說明變化知覺是一個包含了自上而下和自下而上兩個方向的加工，是不單純依賴于某一個場景視覺特征而更可能是眾多因素綜合作用的認知過程(Stirk&Uunderwood，2007)。Beck~Peterson(2007b)的研究發(fā)現(xiàn)更可能在現(xiàn)實中發(fā)生的變化(probablechange)的覺察好于不可能發(fā)生的(improbablechange)，并且在長時記憶任務(wù)中兩種材料的成績無明顯差異，這證明了雖然兩種材料都得到了編碼，但對現(xiàn)實世界的認識有助于對變化前事物信息的提取，致使覺察準確率不同。與此一致，Epstein等人(2007)的研究也證明了熟悉性對變化覺察有主效應(yīng)，被試對于自己所在校園場景的變化判斷會更準確。然而，Rosielle等人的研究結(jié)果卻顯示對于熟悉場景的變化判斷和難度估計都未有更好的表現(xiàn)。他們認為對熟悉場景(長時記憶)的表征往往是“大綱式”的并非是詳盡而細節(jié)化的，即使是得到詳盡的編碼在對變化前后信息的進行比較時反倒會因為信息太過繁多而導(dǎo)致比較失敗(Rosielle&Scaggs，2007)。

從“自上而下”與“自下而上”加工的重要性來看，Pringle等人(2001)的實驗發(fā)現(xiàn)刺激顯著性比意義更能捕獲注意，說明高水平加工(意義)并不比低水平加工(顯著性)更強有力，由此推論在變化的知覺過程中自下而上加工優(yōu)于自上而下加工。但是，這一結(jié)論卻與其他研究有所出入。Hollingworth等人(1998)為考察知識對物體識別的作用，運用了不同語義聯(lián)系的材料，重復(fù)Biederman等人1982年的實驗發(fā)現(xiàn)刺激的語義屬性影響了被試的變化覺察表現(xiàn)，場景語義一致比不一致的更容易被覺察，但他認為這一結(jié)果是由于被試的反應(yīng)偏差所導(dǎo)致的，排除這一干擾之后，無論是對與場景語義一致還是不一致的變化的覺察都未出現(xiàn)優(yōu)勢(Hollingworth&Henderson，1998)。Stirk和Uunderwood認為之所以出現(xiàn)這樣的沖突可能是由于未把刺激顯著性和語義顯著性區(qū)分開，他們將刺激變化的顯著性和與場景的語義關(guān)系作為自變量(與場景不一致的變化被稱為“語義顯著性”)，采用2×2組間實驗設(shè)計，結(jié)果證明刺激變化無論是高還是低顯著性，對與場景語義不一致變化的覺察相對于一致的顯得“更快更好”?；谶@一結(jié)果，Sfirk等得出知識背景的作用優(yōu)于刺激顯著性的結(jié)論，這也支持了Kelley等人的研究(2003)。他們?yōu)榇俗龀龅慕忉屖牵嚎赡苷Z義顯著性更容易捕獲注意，得到更多的加工，客體表征更持久；又或者刺激顯著性更早地受到關(guān)注，但是由于語義上不一致引起的理解不通暢致使被試花更多的時間來加工(Stirk&Underwood，2007)。不論是哪種可能性，都意味著穩(wěn)固而豐富的表征有利于變化被覺察。

3.3個體差異

變化盲的另一個作用在于它能夠用來進一步研究不同個體之間的信息處理和注意偏差。比如，有

Gallace，Auvray,Tan，&Spence，2006)，不管何通道形態(tài)，都是對“未能探測事物所發(fā)生的變化”，都可稱之為“變化盲”，

在聽覺通道方面，Eramudugolla等人(2005)驗證了混音狀態(tài)下注意指向可以消除變化盲聽：在四種以上自然音混合情況下，被試幾乎覺察不到其中一種聲音的消失，而如果讓被試注意指向某一種聲音，他們的覺察表現(xiàn)幾乎完美。這與視覺通道“注意對于變化覺察是必要非充分條件”的結(jié)論不太吻合，可能是因為注意指向條件不同，在視覺研究中，即使是焦點事物也有不同的特征屬性，而聽覺研究的聲音刺激則非常純粹。觸覺通道的研究通常運用震動器對人體產(chǎn)生觸覺作為刺激，運用變化盲經(jīng)典范式進行。Gallaee等人(2006)的研究發(fā)現(xiàn)，人們對于觸覺形態(tài)的震動依然存在變化盲。

對于聽覺、觸覺的單通道研究更多地是為了驗證變化盲在這些形態(tài)下是否也存在，而視、聽、觸的多通道研究則可以探究各通道之間是否相互干擾，也更符合現(xiàn)實生活條件。Smith(2008)將變化盲視與變化盲聽(change deafness)進行了比較。實驗主要任務(wù)是讓被試數(shù)出字母表中搭配不當(dāng)?shù)淖帜笖?shù)，同時向被試呈現(xiàn)搭配好的聲音與圖片(比如蜜蜂的圖片與聲音)，中間出現(xiàn)空白屏，隨后出現(xiàn)變化或者沒變化的圖片與聲音(其中一半的圖片與聲音有變化)，最后讓被試再認或回憶是否變化，結(jié)果是更多的被試出現(xiàn)變化盲聽。Smith對此的解釋是因為人們在生活中更多的是依靠視覺系統(tǒng)而非聽覺系統(tǒng)，聽覺更可能被忽略，Auvray等人(2008)的研究部分支持了這一結(jié)論。他們將觸覺作為變化刺激，實驗條件為前后觸覺連續(xù)出現(xiàn)、中間間隔空隙、觸覺掩蓋、聲音掩蓋、視覺掩蓋5種，有間隔的情況下變化盲增強，觸覺、視覺掩蓋都削弱了變化覺察，而聽覺掩蓋則沒有對被試產(chǎn)生影響。

5.2變化盲的錯誤元認知研究(CBB研究)

人們總是對自己的變化覺察能力很自信，但是實際上又經(jīng)常出現(xiàn)變化盲，人們的這種錯誤的認知被稱為變化盲誤(changeblindnessblindness，CBB)。Levin等人(2000)為了證明CBB的普遍存在將他們在1997年研究中的那些實驗電影材料(披肩、碟子變化)進行描述轉(zhuǎn)換成問卷形式，讓被試評估他們自己對這些變化的覺察情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)被試都高估了自己的變化覺察能力，為了排除被試的個體差異(比如人格傾向、自信度等)，他們又進一步采取為他人評估的方式，結(jié)果還是如此。后來，他們又開展對于CBB的機制研究，認為個體對自己知覺經(jīng)驗的自信并不能說明人們的CBB現(xiàn)象，而低估目的性及場景復(fù)雜性在變化覺察中的作用才是解釋CBB的因素之一(Beck,Levin，&Anelone，2007a)。

6研究展望

變化盲為探討注意、意識、知覺及視覺記憶提供了非常好的方法和視角。通過變化盲的研究，可以進一步探討注意的本質(zhì)、機制和功能。然而，國內(nèi)的研究者只在某些研究領(lǐng)域涉及變化盲(梁風(fēng)華，曹立人，2004)，很少有人對它進行專門的研究。從以上的分析來看，變化盲研究中存在著許多的爭論，這些爭論既可為我們研究變化盲提供借鑒，也是以后研究發(fā)展的動力所在。

(1)表征機制的爭論。目前比較一致認可變化前事物信息是被編碼和儲存的(Rensink&O'Regan，2000；Landman，Spekreijse，&Lamme，2003：Silverman，&Mack,2006)，哪個環(huán)節(jié)導(dǎo)致變化盲(提取還是比較)?信息是被覆蓋還是易變被干擾?視覺信息是否需要以某些方式被保護起來以免變化盲的發(fā)生?如果表征是存在的只是未到達意識層面，那么這些表征雖然沒有得益于集中注意，它們能起到什么樣的作用?另外，需要考察是否存在研究方法的局限性：考察變化盲、變化覺察的神經(jīng)機制，探索選擇性注意和內(nèi)隱信息之間的相互作用，這些都是未來研究所需要努力的。

(2)變化知覺的“上下加52'的問題。對“自上而下”與“自下而上”加工的地位目前許多細節(jié)還沒有弄清，它們孰輕孰重?是否如同認知心理研究領(lǐng)域中所廣為認可的“這兩種加工各有側(cè)重，在良好的知覺條件下，知覺主要是自下而上的加工，而隨著條件惡化，自上而下加工的參與也將逐漸增多”(王甦，汪安圣，1992)，或者在知覺早期階段自下而上起主要作用后期則自上而下起主要作用，又或者兩種加工同時進行?這也是以后研究所要解決的問題。

(3)內(nèi)隱變化覺察?！坝^察者雖不能外顯報告看到變化，但變化是否會影響他們的判斷”從已有研究成果來看，這個問題得到了更多的肯定回答，但依然沒有得到很好的解決，許多額外因素還沒被完全排除，比如在內(nèi)隱變化覺察實驗中個體的差異還未得到很嚴格的控制(Mitroff,Simons，&Franconeri，2002)；還有內(nèi)隱變化覺察與內(nèi)隱學(xué)習(xí)及“暴露效應(yīng)”之間存在什么樣的區(qū)別和聯(lián)系?這些都是值得探討的。

(4)變化盲的錯誤元認知研究。作為信息接收者，人們有許多的知覺經(jīng)驗，但是還會存在對視覺的一些誤解，對變化知覺的過度自信就是其中的一種，主要要解決的問題是：什么原因使人們形成了這種對變化覺察能力的錯誤認識?這種錯誤的認識是否是變化盲現(xiàn)象的影響因素或者原因之一?

(5)變化盲的認知神經(jīng)心理研究與應(yīng)用。變化盲的腦損傷認知神經(jīng)心理研究還不多見，這會是運用變化盲探索視覺和注意偏差的有效途徑。另外，變化盲在實際生活中也有廣泛的運用前景，對于它的實質(zhì)探索及實際運用(比如視覺治療方案和儀器的設(shè)計)是我們進行研究的最終目的之一。