張　媛　鐘　瑤　楊柳娜 　劉登攀

(1　陜西師范大學(xué)心理學(xué)院，陜西省行為與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710062)　(2　國防大學(xué)政治學(xué)院，西安 710068)

1　引言

Kosslyn等人（Kosslyn, Chabris, Marsolek, &Koenig, 1992）提出人們以兩種不同表征方式進(jìn)行的空間關(guān)系識(shí)別，一種是數(shù)量空間表征（metric/coordinate spatial representation），另一種是類別空間表征（categorical spatial representation）。類別空間關(guān)系（categorical spatial relations）描述的是一個(gè)客體相對(duì)另一個(gè)客體的位置、方向或其它的同等層次的空間特征（如A客體在B客體的左邊/右邊、上面/下面、里面/外面等寬泛的空間特征）。類別表征產(chǎn)生于大腦的背側(cè)通路，能夠在沒有給定細(xì)節(jié)的條件下捕捉到客體空間關(guān)系的一般特征（Baker, Chabris, & Kosslyn, 1999）。由于每一種關(guān)系均對(duì)應(yīng)著一對(duì)組成部分（上和下、左和右等），因此這類表征對(duì)于闡明相鄰部分間的空間關(guān)系特別有效。這類“局部的協(xié)調(diào)系統(tǒng)”有助于對(duì)那些具有易變性且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的客體建立起來某種可描述的結(jié)構(gòu)（Marr, 1988）。

目前已有研究主要探索類別空間關(guān)系與數(shù)量空間關(guān)系的交互和分離（Laeng, Chabris, & Kosslyn,2003; Saneyoshi & Michimata, 2009）。大腦神經(jīng)水平的分離為支持分離提供有力的證據(jù)，即兩種加工涉及不同的腦區(qū)，大腦左半球要比右半球更善于類別空間關(guān)系的識(shí)別（van der Lubbe, Sch?lvinck,Kenemans, & Postma, 2006; Trojano et al., 2002;Baumann, Chan, & Mattingley, 2012）。

在對(duì)類別空間關(guān)系進(jìn)行單方面探索的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)：刺激類別特征的清晰性、左右利手的差異、任務(wù)難度等因素均對(duì)類別空間關(guān)系的判斷有影響。研究者運(yùn)用無損刺激考察刺激元素特征對(duì)空間關(guān)系判斷的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)刺激特征不清晰時(shí)，類別關(guān)系的判斷受到明顯的影響（Cowin & Hellige, 1994）。一些研究者發(fā)現(xiàn)：相對(duì)于左利手的被試，右利手的被試在類別空間關(guān)系判斷中更能表現(xiàn)出其優(yōu)勢（Laeng & Peters,1995）。Baker等（1999）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，當(dāng)任務(wù)難度增加時(shí)，類別空間判斷的正確率降低。我國研究者晏碧華在研究空間關(guān)系判斷的無意識(shí)加工時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)刺激以閾上方式呈現(xiàn)時(shí)，類別空間判斷的反應(yīng)時(shí)隨任務(wù)難度的增加而增長。但是，以往的研究并沒有將任務(wù)難度這一影響因素細(xì)化，本研究將在過去研究的基礎(chǔ)上，從觀察角度、靶刺激空間關(guān)系及靶刺激的背景屬性三個(gè)方面控制難度因素，探討難度對(duì)類別空間關(guān)系加工的作用。

在日常生活中，人們看物體時(shí)，并不是總在正對(duì)物體的方向進(jìn)行平視，而是多角度的，從不同的觀察角度出發(fā)，看到位置固定的兩物體的相對(duì)位置、相互遮擋關(guān)系及物體的各部分都是不同的。Marr（1988）提出物體識(shí)別涉及三種類型的表征，初級(jí)簡圖（primal sketch），簡圖（Sketch）和3-D模型表征（3-D model respresentation）。對(duì)類別空間關(guān)系加工的過程中，是否會(huì)出現(xiàn)觀察點(diǎn)依賴效應(yīng)，即在不同觀察角度，兩物體的遮擋關(guān)系改變、遮擋程度變化是否對(duì)類別空間關(guān)系的加工產(chǎn)生影響，是值得研究的。

Kosslyn等人（1992）提出的空間關(guān)系模型中，類別空間關(guān)系表征是一種最基本的空間關(guān)系表征方式，在類別空間關(guān)系判斷的空間注意活動(dòng)中，除存在視覺搜索活動(dòng)，還有對(duì)目標(biāo)所在的環(huán)境的認(rèn)知活動(dòng)?？臻g關(guān)系判斷在加工階段上屬于初級(jí)加工，也就是說在類別空間關(guān)系加工過程中，靶刺激及靶刺激附近背景的一般視覺特征（如顏色、形狀）會(huì)影響被試的類別空間關(guān)系的判斷，靶刺激背景顏色相似（顏色的相似，指同為一種色系，飽和度有較小的差異）或形狀相似（形狀的相似，指同為一種形狀，如長方形長寬比例相近）時(shí)，被試可能需要利用更多的資源判斷類別空間關(guān)系（是否是同一個(gè)物體），進(jìn)而影響類別空間關(guān)系判斷的效率，成為難度因素的兩個(gè)維度，而目前對(duì)靶刺激所在物體的差異性與相似性對(duì)類別空間判斷的影響的研究很少，這為我們研究提供了一個(gè)空間。

Hellige和Michimata（1989）在Bar-Dot任務(wù)中發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)與棒距離越遠(yuǎn)對(duì)類別空間關(guān)系的判斷越快也越準(zhǔn)確，為類別空間關(guān)系的加工受到距離的影響提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。Niebauer（2001）在對(duì)類別空間關(guān)系表征與數(shù)量空間關(guān)系表征的聯(lián)系的研究中發(fā)現(xiàn)，類別空間信息能夠加速數(shù)量空間關(guān)系的判斷，而對(duì)類別空間關(guān)系的判斷卻不能從數(shù)量信息中獲益。而在沒有啟動(dòng)刺激的情況下，類別空間關(guān)系判斷是否受到數(shù)量信息的影響，即在三維情境中，距離的大小是否影響類別空間關(guān)系的加工，本研究將對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，研究者假設(shè)通過控制靶刺激觀察角度（兩個(gè)靶刺激離開水平線的角度）而改變視覺搜索和環(huán)境認(rèn)知的難度，進(jìn)而影響類別空間關(guān)系的判斷效率。

本研究分別通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)觀察角度、背景相似性與刺激位置屬性的控制，探討觀察角度、靶刺激所在物體的顏色形狀相似性、靶刺激觀察角度及靶刺激距離對(duì)類別空間關(guān)系加工的影響。

2　實(shí)驗(yàn)1 觀察角度及背景相似性的影響

本實(shí)驗(yàn)旨在初步研究觀察角度與背景的相似性對(duì)類別空間關(guān)系判斷的影響。

2.1　研究方法：

2.1.1被試

隨機(jī)選取33名大學(xué)生被試，年齡范圍19-26歲，平均年齡22歲。男女比例近似1：3，被試矯正視力均在正常范圍內(nèi)，均為右利手。

2.1.2實(shí)驗(yàn)材料

參考以往研究（游旭群, 張媛, 劉登攀, 2008），實(shí)驗(yàn)采用3DHome軟件制作三維家居作為背景刺激材料，從視覺上給被試以立體感。利用17英寸液晶顯示器進(jìn)行呈現(xiàn)，分辨率為1024×768。兩物體擺放的位置固定而觀察角度（視線與正對(duì)物體之間的夾角）不同，取0°角、45°角和90°度角三種不同的觀察角度，刺激情境有3種。遮擋范圍內(nèi)背景相似性，有4種不同背景類型。靶刺激在與不在同一物體范圍有兩種不同的刺激情境，共包含24種不同的刺激情景。靶刺激為兩個(gè)紅色的三角形，0.4 cm×0.4 cm（高×寬），視角為0.7°。兩三角形的距離在2 cm到5 cm之間，視角在2.8°到4.8°之間。靶刺激可能的空間范圍7 cm×16 cm（高×寬），視角6.8°到15.3°之間。（圖1是在三個(gè)不同觀察角度情景，0°、45°、90°）

圖1　不同角度觀察情境示例圖

2.1.3實(shí)驗(yàn)程序

在指導(dǎo)語中要求被試“盡可能快而準(zhǔn)確的判斷圖中兩個(gè)小三角形是否在同一物體范圍內(nèi)”，并按相應(yīng)的鍵進(jìn)行反應(yīng)。刺激過程中先在屏幕中央出現(xiàn)一個(gè)“+”作為注視點(diǎn)，呈現(xiàn)800 ms；接著呈現(xiàn)刺激圖片，3000 ms內(nèi)按鍵反應(yīng)后退出；最后是一個(gè)緩沖界面，呈現(xiàn)500 ms。實(shí)驗(yàn)中有24種刺激情境隨機(jī)呈現(xiàn)，每種刺激情境有3張不同的圖片，共72個(gè)trail。實(shí)驗(yàn)共15到20分鐘，被試中間可以休息兩次。

圖2　實(shí)驗(yàn)1流程圖

2.1.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2（類別空間關(guān)系：在同一個(gè)物體上，不在同一個(gè)物體上）×4相似性1背景物體的相似性控制中顏色和形狀相似是只從觀察角度看到的視覺性狀類似，實(shí)際情況并不一定。比如從側(cè)面看到的椅子靠背和椅子腿都是棕色的比較細(xì)長的長方形，可以看做是顏色和形狀都相似。在圖形設(shè)計(jì)中背景中的物體類型比較少且顏色相對(duì)比較簡單，對(duì)相似性控制進(jìn)行了良好的處理。（顏色和形狀均相似、顏色相似形狀不相似、顏色不相似形狀相似、顏色形狀均不相似）×3觀察角度（0°、45°、90°）三因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。

2.2　結(jié)果與分析

已有研究中曾發(fā)現(xiàn)類別空間關(guān)系判斷中存在顯著的性別差異（Postma, Winkel, Tuiten, & van Honk, 1999）。由于本研究隨機(jī)抽樣樣本中男女比例不匹配，因此我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了與性別有關(guān)的分析。分析結(jié)果雖然表明在性別維度上女性的反應(yīng)時(shí)顯著快于男性，F(xiàn)（1, 2）=41.47，p＜0.01，但是性別和背景類別之間沒有交互作用，F(xiàn)（23,192）=1.19，p=0.24。說明，性別這一因素上的差異只影響類別空間關(guān)系判斷的整體，對(duì)實(shí)驗(yàn)中其他因素的差異分析不存在顯著的影響，因此本研究中將性別的影響將忽略不計(jì)，故在后續(xù)研究中不再進(jìn)行討論。

采用協(xié)方差分析的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)正確率在反應(yīng)時(shí)上主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1, 23）=2.57，p=0.123，說明在該實(shí)驗(yàn)中被試沒有違背速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡原則。對(duì)實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明：在正確率指標(biāo)上，類別空間關(guān)系的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1, 32）=16.13，p＜0.01；觀察角度的主效應(yīng)非常顯著，F(xiàn)（2, 64）=31.95，p＜0.001；背景相似性的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（3, 96）=33.08，p＜0.01。無顯著交互作用。

在反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上，類別空間關(guān)系主效應(yīng)非常顯著，F(xiàn)（1, 32）=22.85，p＜0.001；觀察角度的主效應(yīng)非常顯著，F(xiàn)（2, 64）=20.56，p＜0.001；背景相似性的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（3, 96）=2.97，p＜0.05；顏色相似性的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1, 32）=4.82，p＜0.05。類別空間關(guān)系與背景相似性的交互作用顯著，F(xiàn)（3, 96）=10.57，p＜0.001；背景相似性與觀察角度的交互作用顯著，F(xiàn)（6, 192）=5.90，p＜0.001；類別空間關(guān)系、觀察角度、背景相似性三因素交互作用顯著，F(xiàn)（6, 192）=5.07，p＜0.001。對(duì)交互作用進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：類別空間關(guān)系在相似性的“顏色和形狀均形似”、“顏色相似形狀不相似”、“顏色不相似形狀形似”、“顏色形狀均不相似”四個(gè)水平上均呈現(xiàn)顯著差異，F(xiàn)（1, 32）=4.42，p＜0.05；F（1, 32）=23.62，p＜0.001；F（1, 32）=18.70，p＜0.001；F（1,32）=6.27，p＜0.05。背景相似性在觀察角度的“45°角”和“90°角”兩個(gè)水平上有顯著的差異，F(xiàn)（3, 96）=11.19，p＜0.001；F（3, 96）=3.09，p＜0.05。觀察角度在類別空間關(guān)系和背景相似性兩個(gè)因素的八個(gè)水平上的“在同一物體上顏色形狀均相似”、“不同物體上顏色形狀均相似”、“不在同一物體上顏色相似形狀不相似”、“不在同一物體上顏色不相似形狀相似”、“不在同一個(gè)物體上顏色形狀均不相似”五個(gè)水平上呈現(xiàn)顯著差異，F(xiàn)（2, 64）=27.04，p＜0.001；F（2, 64）=5.95，p＜0.05；F（2, 64）=9.34，p＜0.001；F（2,64）=4.35，p＜0.05；F（2, 64）=6.72，p＜0.01。

表1　不同觀察角度時(shí)被試在各條件下的反應(yīng)時(shí)和正確率（M±SD）

2.3　討論

從實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果中可以看出，在三維場景下類別空間關(guān)系、觀察角度、背景相似性在反應(yīng)時(shí)和正確率指標(biāo)上均對(duì)類別空間關(guān)系判斷有影響。在類別空間關(guān)系因素方面，兩個(gè)靶刺激在同一物體上時(shí)比不在同一物體上時(shí)的類別空間關(guān)系加工效率（正確率和反應(yīng)時(shí)的平均數(shù)比值，反應(yīng)時(shí)以s為單位）更高，也就是說類別空間關(guān)系影響類別空間關(guān)系加工的效率。當(dāng)兩個(gè)靶刺激同時(shí)在一個(gè)物體上時(shí)，類別空間關(guān)系判斷的反應(yīng)時(shí)更短，正確率更高。在觀察角度方面，觀察角度為45°的類別空間判斷的效率最高，而在觀察角度為0°時(shí)效率最低。視角為45°角時(shí)，被試能夠獲得更多的空間信息，以便于做類別空間關(guān)系的判斷。在背景相似性方面，靶刺激所在物體的顏色和形狀均相似的情況下，被試的類別空間關(guān)系判斷的正確率低，反應(yīng)時(shí)較長；二者均不相似時(shí)，判斷的正確率高，反應(yīng)時(shí)短。當(dāng)背景相似程度較高時(shí)，被試容易將兩個(gè)靶刺激所在的部分混淆，認(rèn)為是一個(gè)物體，導(dǎo)致反應(yīng)正確率降低；同時(shí)也需要更多的空間信息做類別空間關(guān)系判斷，反應(yīng)時(shí)延長。本研究中在反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上，背景相似中的顏色相似性主效應(yīng)顯著, 即在其他因素不改變的條件下，靶刺激所在物體顏色相似對(duì)被試的類別空間關(guān)系加工的干擾作用顯著，被試對(duì)類別空間關(guān)系的判斷速度會(huì)降低。

3　實(shí)驗(yàn)2 靶刺激的空間距離、觀察角度及背景顏色相似性的影響

實(shí)驗(yàn)2在實(shí)驗(yàn)1的研究結(jié)果基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討靶刺激的空間距離、靶刺激觀察角度、靶刺激所在物體顏色相似性對(duì)類別空間關(guān)系判斷的影響。

3.1　研究方法

3.1.1被試

隨機(jī)選取33名大學(xué)生被試，年齡范圍19-26歲，平均年齡22歲。男女比例近似1：3，被試矯正視力均在正常范圍內(nèi)，均為右利手。

3.1.2實(shí)驗(yàn)材料

采用3DHome軟件制作三維家居作為背景刺激材料，利用17英寸液晶顯示器進(jìn)行呈現(xiàn)。兩物體擺放的位置固定，靶刺激所在物體顏色的相似性，分為相似和不相似兩類，有兩種刺激情境。靶刺激觀察角度有 0°、0°-45°（包含 45°）、45°-90°、90°，形成四類刺激情境。靶刺激之間的距離有三種，3 cm以內(nèi)、3 cm到6 cm之內(nèi)、6 cm以外。類別空間關(guān)系有在同一物體與不在同一物體兩種，共48種刺激情境。靶刺激可能在的空間7.5 cm×9 cm（高×寬），視角在 7.2°到 8.6°之間。

圖3　不同距離觀察情境示例圖

3.1.3實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)程序和任務(wù)同實(shí)驗(yàn)1。該實(shí)驗(yàn)中有48種刺激情境隨機(jī)呈現(xiàn)，每種刺激情境有3張不同的圖片，共144個(gè)trial。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行30到35分鐘，在實(shí)驗(yàn)過程中，被試有三次休息機(jī)會(huì)。

圖4　實(shí)驗(yàn)2流程圖

3.1.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究采用2（顏色：相似，不相似）×3（長度：3 cm以內(nèi)，3 cm到6 cm，6 cm以外）×4（角度：0°，0°-45°，45°-90°，90°）三因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。

3.2　結(jié)果與分析

采用協(xié)方差分析的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)正確率在反應(yīng)時(shí)上主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（1, 23）=2.64, p=0.123，說明在該實(shí)驗(yàn)中被試沒有違背速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡原則。對(duì)實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示：在正確率的指標(biāo)上，靶刺激觀察角度的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（3, 96）=2.79, p＜0.05；距離的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（2, 64）=0.54, p＞0.05，研究者將兩個(gè)靶刺激沿視線方向距人眼距離是否一致分為“一致”和“不一致”兩個(gè)維度，其主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1, 32）=6.57, p＜0.05。無顯著交互作用。

在反應(yīng)時(shí)的指標(biāo)上，靶刺激觀察角度主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（3, 32）=3.32, p＜0.05；顏色相似性的主效應(yīng)非常顯著，F(xiàn)（1, 32）=49.46, p＜0.001；距離的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（2, 64）=0.72, p＞0.05；靶刺激空間距離的一致性主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1, 32）=61.29,p＜0.001。顏色與距離的交互作用非常顯著，F(xiàn)（2,62）=8.66, p＜0.001；靶刺激觀察角度與距離交互作用顯著，F(xiàn)（6, 186）=3.22，p＜0.01；顏色相似性、靶刺激觀察角度、靶刺激距離的交互作用顯著，F(xiàn)（6, 186）=3.44, p＜0.01。對(duì)交互作用做簡單效應(yīng)檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：顏色相似性在距離為 “3 cm之內(nèi)”上差異顯著，F(xiàn)（1, 32）=20.01, p＜0.001；靶刺激觀察角度在靶刺激的距離為“3-6 cm之間”的水平上差異非常顯著，F(xiàn)（3, 96）=6.65，p＜0.001；距離在顏色相似性和靶刺激觀察角度兩個(gè)因素的八個(gè)水平上的四個(gè)水平上顯示出顯著的差異，即距離因素在“顏色相似靶刺激觀察角度為0°”、“顏色相似靶刺激觀察角度為0°-45°之間”、“顏色不相似靶刺激觀察角度為0°”、“顏色不相似靶刺激觀察角度為0°-45°”四個(gè)水平上差異顯著，F(xiàn)（1,32）=7.29，p＜0.01；F（1, 32）=5.87，p＜0.05；F（1, 32）=5.12，p＜0.05；F（1, 32）=5.21，p＜0.05。

表2　不同靶刺激的距離在各條件下的反應(yīng)時(shí)與正確率（M±SD）

3.3　討論

研究結(jié)果顯示：在三維場景下，背景顏色相似性和靶刺激觀察角度均對(duì)類別空間加工的效率有影響。在背景顏色相似性因素上，背景顏色相似時(shí)，類別空間關(guān)系判斷的正確率較低，反應(yīng)時(shí)較長。也就是說，背景顏色越相似，被試做類別空間關(guān)系判斷任務(wù)的難度越大，效率越低。在靶刺激觀察角度因素上，當(dāng)兩靶刺激離開水平線的角度為90°或是0°時(shí)反應(yīng)的效率比觀察角度在兩個(gè)角度之間的類別空間關(guān)系判斷的效率低。在距離因素方面，靶刺激的距離對(duì)類別空間關(guān)系判斷的影響不顯著。

4　總討論

4.1　在不同的觀察角度，獲得物體的信息越多，類別空間關(guān)系判斷越容易

實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果說明，在三維場景類別空間關(guān)系判斷中，觀察角度對(duì)類別空間關(guān)系判斷有影響。從不同觀察角度出發(fā)觀察物體，獲得物體的信息越多，類別空間關(guān)系判斷越容易。通常的經(jīng)驗(yàn)，人們在0°觀察角度的情況更多，更熟悉于在此觀察角度下觀察物體，而45°并不是人們習(xí)慣觀察事物的角度，在物體擺放的位置不變的情況下，人們改變觀察角度得到的是不熟悉的遮擋畫面。但實(shí)驗(yàn)證明，觀察角度為45°時(shí)類別空間關(guān)系判斷的正確率最高，也就是說類別空間加工效率并不是依賴于對(duì)視覺空間的熟悉性，而是獲取加工信息的有效程度。

在0°時(shí)兩個(gè)物體為前后遮擋關(guān)系，在三個(gè)觀察角度中，0°時(shí)的遮擋程度最大（在遮擋范圍內(nèi)，不是完全遮擋，有鏤空的部分，可以看到后面的物體的一部分），對(duì)被遮擋的物體的信息獲得較少。因此相對(duì)于其他兩個(gè)角度，0°角時(shí)難度最大，正確率較低，反應(yīng)時(shí)增加。在觀察角度為45°角時(shí)，雖然相對(duì)90°時(shí)遮擋程度大一些，但45°時(shí)不僅可以獲得物體的正面信息還有側(cè)面的信息，做類別空間關(guān)系判斷時(shí)可以利用足夠的信息，同時(shí)觀察角度為45°和90°在正確率指標(biāo)上沒有差異，可以認(rèn)為二者的在難度上的差異不大。也就是說類別空間加工效率并不受物體的遮擋程度影響，而是有效信息的獲得情況。觀察角度為0°時(shí)，即正對(duì)物體時(shí)遮擋程度較大而且能夠獲得的信息較少，對(duì)被遮擋物體的識(shí)別需要付出更多的努力，因而類別空間關(guān)系加工的效率更低，而在45°和90°時(shí)，被試可以獲得足夠的信息，有助于做類別空間關(guān)系的判斷。因此，可以初步推測，類別空間關(guān)系加工需要周圍從周圍的環(huán)境中獲取信息，而且信息越充足越容易進(jìn)行類別空間關(guān)系判斷的。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)有趣并值得思考的現(xiàn)象，45°的觀察角度時(shí)獲得的信息最多，反應(yīng)時(shí)也最長，比有相同正確率的90°的觀察角度的反應(yīng)時(shí)慢近90 ms。也就是說較多信息在促進(jìn)類別空間關(guān)系判斷的同時(shí)也占用了更多的資源，因而被試不能在獲得較多信息進(jìn)行類別空間關(guān)系加工的同時(shí)保證反應(yīng)速度。

獲取信息應(yīng)屬于類別空間加工的對(duì)環(huán)境認(rèn)知的階段，被試在背景刺激中對(duì)靶刺激的搜索，注意分配在靶刺激及靶刺激周圍小范圍內(nèi)，若在小范圍內(nèi)的信息可以幫助被試完成類別空間關(guān)系的判斷，即可做出反應(yīng)；若是信息不夠，根據(jù)注意的聚光燈-變焦鏡理論，被試需要調(diào)整注意范圍，以引導(dǎo)區(qū)為中心向四周擴(kuò)散，或者對(duì)注意資源進(jìn)行二次分配時(shí)，將注意資源平均分布于整個(gè)刺激情境內(nèi)以獲得有用的信息。適當(dāng)?shù)挠行畔⒖梢栽趲椭辉囃瓿深悇e空間加工的同時(shí)保證較快的反應(yīng)速度。

4.2　背景顏色相似性高類別空間關(guān)系加工的效率較低

在類別空間關(guān)系判斷的注意活動(dòng)中，包括有視覺搜索活動(dòng)外，還包括對(duì)目標(biāo)所在的環(huán)境的認(rèn)知活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果說明，靶刺激所在物體的顏色和形狀的相似性對(duì)類別空間判斷有負(fù)性影響。在其他條件不變時(shí)，靶刺激所在物體顏色和形狀均相似時(shí)，類別空間關(guān)系判斷的效率最低。在視覺搜索活動(dòng)后，被試的注意可能是基于空間的也可能是基于客體的，二者會(huì)互相影響（陳文鋒, 焦書蘭, 2005）。無論是基于空間或基于客體的注意，在類別空間關(guān)系加工過程中，注意集中在靶刺激或靶刺激所在某一空間范圍內(nèi)，都會(huì)對(duì)靶刺激附近小范圍空間的特征進(jìn)行加工。在視覺搜索活動(dòng)后，被試注意在靶刺激及靶刺激附近的環(huán)境內(nèi)，當(dāng)周圍環(huán)境的相似程度較高時(shí)，被試需要周圍的其他資源協(xié)助進(jìn)行判斷。窗口效應(yīng)理論認(rèn)為，十分相似的刺激交匯于視網(wǎng)膜上的同一位置時(shí)，其產(chǎn)生的不同效應(yīng)依賴在呈現(xiàn)于外周的圖形是否包含在序列組塊之內(nèi)。也就是說，背景相似性較高時(shí)，被試的注意窗口會(huì)被擴(kuò)大，將物體的其他部分載入窗口，有利于整體目標(biāo)又有利于局部目標(biāo)。因此，三維情景觀察角度不斷變化，背景形狀和顏色相似性因素會(huì)影響類別空間關(guān)系加工的效率。實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果說明，靶刺激所在物體的顏色相似性對(duì)類別空間關(guān)系判斷有負(fù)性影響。即在類別空間關(guān)系加工任務(wù)中，背景顏色越相似其加工效率越低。

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的顏色相似性的主效應(yīng)均顯著，而實(shí)驗(yàn)1中的形狀相似性的主效應(yīng)不顯著。由于刺激背景的顏色較為簡單，每個(gè)物體的顏色組成也較簡單。靶刺激所在物體的部分的顏色若相似，被試會(huì)將注意的窗口擴(kuò)大進(jìn)而將外周的組塊納入進(jìn)來，以獲取類別空間關(guān)系的信息。類別表征產(chǎn)生于大腦的背側(cè)通路，它能夠在沒有給定細(xì)節(jié)的條件下捕捉到客體空間關(guān)系的一般特征，相對(duì)于顏色差異，形狀的變異效果更不顯著。因?yàn)椋趯?duì)目標(biāo)刺激進(jìn)行搜索后對(duì)環(huán)境進(jìn)行識(shí)別的過程中，形狀信息可能因不在高密度的注意資源分配的范圍內(nèi)而不能進(jìn)行有效的區(qū)分和識(shí)別；或者，對(duì)靶刺激注意的范圍較小，在注意范圍內(nèi)形狀的相似性均很高，導(dǎo)致形狀的差異的區(qū)分度降低。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不能排除實(shí)驗(yàn)的背景刺激對(duì)形狀相似性這一水平的圖片區(qū)分度不大，導(dǎo)致沒有做出預(yù)想的結(jié)果。

與感覺意義上視覺加工不同，視覺空間關(guān)系加工涉及視覺再認(rèn)、空間定位、定向、軌跡追蹤等高級(jí)空間認(rèn)知加工過程。也就是說，與簡單的Bar-Dot類別空間關(guān)系判斷任務(wù)相比，在三維情境中，背景顏色相似情況下除需要做必要的視覺搜索和做類別空間關(guān)系判斷外, 涉及更多的如視覺再認(rèn)和空間定位的加工過程，因此在背景相似的情境中對(duì)類別空間關(guān)系的加工的難度就會(huì)更大。

4.3　靶刺激觀察角度為豎直和水平方向時(shí)，類別空間關(guān)系判斷的效率較低

實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果表明，靶刺激觀察角度對(duì)類別空間判斷有影響，靶刺激觀察角度為豎直和水平方向時(shí)，類別空間關(guān)系加工的效率較低。而在0°到90°的其他角度情境中，類別空間加工的效率相對(duì)高。被試對(duì)靶刺激進(jìn)行視覺搜索時(shí)，豎直和水平方向是同時(shí)進(jìn)行的，當(dāng)靶刺激距離不變時(shí)，兩個(gè)靶刺激同在水平方向或同在豎直方向時(shí)，被試需要注意的范圍更大，判斷的難度增加。相比較而言，靶刺激觀察角度在0°和90°之間時(shí)，被試在進(jìn)行視覺搜索或是類別空間關(guān)系做判斷時(shí)，注意向周圍擴(kuò)展的范圍相對(duì)小，判斷難度降低。由于在注意到靶刺激后，需要其他信息來幫助被試做類別空間關(guān)系的判斷，而當(dāng)注意只是分配到某一個(gè)方向時(shí)，獲得信息也是局限的，因此需要向其他方向擴(kuò)大注意的范圍，范圍擴(kuò)大的程度取決于被試是否獲得足夠信息，也就說能夠獲得兩個(gè)靶刺激是否來自同一個(gè)物體的信息時(shí)，才能做出判斷。當(dāng)距離固定，靶刺激觀察角度在0°到90°之間時(shí)，注意不是分配到兩個(gè)靶刺激上，而可能被引導(dǎo)在兩個(gè)靶刺激所在整個(gè)區(qū)域中。因此相對(duì)于0°和90°的靶刺激觀察角度情境，靶刺激觀察角度在0°到90°之間時(shí)，在視覺搜索過程中便能獲得更多類別空間關(guān)系信息，而在水平和豎直的情境，視覺搜索獲得的信息不足以做出判斷。

靶刺激觀察角度為90°時(shí)，類別空間關(guān)系判斷的效率最低。人們在水平方向的視覺搜索比豎直方向的更容易，同時(shí)圖片上背景刺激的水平方向的觀察角度比豎直方向的大，在水平方向呈現(xiàn)信息比豎直方向更多。前面討論過，信息的充分性對(duì)類別空間關(guān)系加工有影響，有效信息多時(shí)，類別空間關(guān)系判斷的難度降低，所以在豎直方向時(shí)類別空間關(guān)系加工難度更大，在水平方向情景中，類別空間關(guān)系判斷相對(duì)于豎直方向容易。

4.4　兩個(gè)靶刺激與觀察者距離一致時(shí)類別空間判斷效率更高

實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三個(gè)距離的等量級(jí)并未有顯著的差異。也就是說在該研究中，無論靶刺激的之間的距離是否改變，類別空間關(guān)系判斷的效率均不受影響。

研究者張媛、劉登攀和游旭群（2008）在不同類型提示對(duì)空間關(guān)系判斷的影響的研究中發(fā)現(xiàn)在二維和三維情境下的類別空間關(guān)系判斷任務(wù)中均存在顯著的注意提示效應(yīng)，且這種提示效應(yīng)受提示效用程度的影響（游旭群等, 2008）。也就是在不同程度減少背景刺激的不同類型提示的條件下，提示的效用越大，類別空間關(guān)系判斷的效率越高。而本實(shí)驗(yàn)中未采用提示-目標(biāo)范式，而是在固定范圍的背景刺激中通過改變靶刺激距離而改變刺激的感受野。Kosslyn等（1992）提出，類別空間任務(wù)的感受野較小，當(dāng)刺激呈現(xiàn)的感受野較大時(shí)，其類別空間關(guān)系判斷任務(wù)的難度隨之增加。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與Kosslyn的假設(shè)不一致。原因可能有幾個(gè)方面：類別空間關(guān)系編碼子系統(tǒng)是以等量級(jí)的方式表征客體空間關(guān)系的一般特征，降低了測量上位置的變異（游旭群, 2002; 游旭群, 楊治良, 2002），即在類別空間關(guān)系會(huì)將客體數(shù)量空間關(guān)系的變異指向一種空間類別當(dāng)中去；由于在距離的等量級(jí)的選擇出現(xiàn)偏差，在距離等量級(jí)的選擇上沒有細(xì)化；距離為圖片平面上測量的數(shù)據(jù)，而不是立體空間上的距離；由于呈現(xiàn)刺激的設(shè)備的限制，無法對(duì)空間距離進(jìn)行控制。研究者將沿視線方向兩靶刺激距人眼距離分為“一致”與“不一致”兩種情景下，反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上，主效應(yīng)顯著。也就是說，在視覺方向上的兩個(gè)靶刺激距人眼距離是否相同對(duì)類別空間關(guān)系有影響，在同一距離時(shí)，加工的效率更高。這說明，在三維情境中，類別空間關(guān)系判斷還受到深度視覺加工的影響?？臻g距離對(duì)類別關(guān)系判斷的影響，還需要真實(shí)情境或仿真情境的相關(guān)研究的支持。

5　結(jié)論

觀察角度會(huì)影響類別空間關(guān)系加工過程的環(huán)境認(rèn)知：獲得信息越多的觀察角度，對(duì)環(huán)境進(jìn)行認(rèn)知活動(dòng)的效率越高，類別空間關(guān)系判斷的反應(yīng)越快。不同靶刺激所在環(huán)境的相似性有礙于類別空間關(guān)系的判斷。靶刺激的空間關(guān)系會(huì)影響視覺搜索活動(dòng)：兩靶刺激為上下或左右關(guān)系時(shí)，視覺搜索活動(dòng)較困難。

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