劉偉 賈玉雪
摘 要 為了探討面孔認知中內(nèi)部特征和加工時間對種族判斷的影響,采用面孔種族評價任務(wù),選用被試內(nèi)設(shè)計,通過操縱內(nèi)部特征替換部位,刺激呈現(xiàn)時間,以及種族三個自變量進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):對中國被試來說,面孔種族信息的獲取是一個隨時間不斷累積信息的過程。在此過程中鼻和口特征并不能提供有效的亞洲和高加索種族信息,眼部特征和構(gòu)型信息在加工中共同影響種族判斷。隨著加工時間的增加,眼部特征提供的種族信息權(quán)重在不斷增大,被試主要依靠眼部特征進行種族判斷。
關(guān)鍵詞 面孔知覺; 異族面孔; 特征信息; 呈現(xiàn)時間
分類號 B842.2
DOI: 10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2021.04.005
1 引言
面孔攜帶如種族、年齡、性別等大量的社會信息,對人們的社會生活有著重要意義。作為面孔識別的專家,人們能夠精確快速地提取面孔中的種族信息進行加工。大量研究表明,人們在加工本族和異族面孔時存在著差異:在記憶任務(wù)中,識別本族面孔的成績好于異族面孔,稱為異族效應(yīng)(Meissner & Brigham, 2001);而按種族對面孔進行分類時,對異族面孔的分類速度要快于本族面孔,稱為異族分類優(yōu)勢(Caldara et al., 2004; Zhao & Bentin, 2008, 2011)。這些現(xiàn)象體現(xiàn)了異族面孔加工的特殊性,而這一特殊性建立在某張面孔被歸類于“異族”的基礎(chǔ)上。那么,人們到底通過什么線索將面孔的種族進行分類的呢?目前依然沒有定論,因此探討面孔中影響種族判斷的線索在面孔認知領(lǐng)域有著非常重要的理論和實踐意義。
面孔攜帶的大量信息可分為兩類:特征信息和構(gòu)型信息。其中特征信息指單一面部成分(如眼、鼻、口)的形狀或大小等;構(gòu)型信息指各成分之間的空間關(guān)系(Diamond & Carey, 1986; Maurer et al., 2002)。過去很多研究者認為構(gòu)型信息是主要的面孔加工方式(Freire et al., 2000; Young et al., 1987),但近年來也有研究者表示構(gòu)型信息的作用被夸大了(Burton et al., 2015)。目前認為面孔認知采用的是整體加工策略,即將特征和構(gòu)型信息整合起來形成整體認知(
Hayward et al., 2016;
Piepers & Robbins, 2012; Tanaka & Simonyi, 2016)。已有大量研究表明構(gòu)形信息和特征信息都會影響異族效應(yīng)(Hancock & Rhodes, 2008; Hayward et al., 2008; Rhodes et al., 2006; Wang et al., 2015)和異族分類優(yōu)勢(Levin, 2000; Lv et al., 2015; Zhang et al., 2017; Zhao & Bentin, 2011),說明兩種信息都包含種族線索。
不過,不同位置的特征和構(gòu)形信息攜帶的種族線索有所不同。人們對本族的雙眼距離以及眼睛大小的變化比異族更為敏感;而鼻和嘴的距離和嘴的大小變化卻沒有差異(Wang et al., 2015)。單獨呈現(xiàn)雙眼區(qū)域也能夠產(chǎn)生顯著的異族分類優(yōu)勢,而遮住雙眼的圖片雖然也能產(chǎn)生異族分類優(yōu)勢,但效應(yīng)量低于單獨呈現(xiàn)的雙眼,且分類錯誤率更高(Zhao & Bentin, 2011)。
此外,異族效應(yīng)同樣受到單獨眼部特征的影響(Collova et al., 2017)??梢姡罅垦芯慷简炞C了眼部區(qū)域?qū)ΨN族信息的重要性,然而鮮有研究關(guān)注單獨的鼻和口特征的種族信息。有研究雖然改變了口的大小和鼻-口空間距離,但采用的是異同判斷任務(wù),涉及到對面孔個體化信息的識別,而種族判斷僅僅需要進行分類,不必加工到個人信息的層次,所以該結(jié)論并不能直接驗證口和鼻與種族判斷的關(guān)系;其次,研究中對特征的操作僅僅改變了相對大小,并不是對種族信息的直接操縱(Wang et al., 2015)。
據(jù)此,本研究擬調(diào)換不同種族的對應(yīng)面孔區(qū)域,對各區(qū)域的種族線索進行比較。不過,由于個體的構(gòu)型信息變化非常大,各種族中都有各式各樣的構(gòu)型(Farah et al., 1998),有研究在選取刺激材料時也并未發(fā)現(xiàn)種族間構(gòu)型的差異(Wang et al., 2015)。因此, 本研究將針對特征信息(眼、 鼻、 口)進行探討,即通過互換不同種族的眼、 鼻、 口特征信息來分析各特征對種族判斷的影響。
面孔認知不僅對空間信息進行加工,還包含了時間進程。已有大量研究表明諸如表情、年齡、性別、種族等不同面孔信息的加工順序存在差異(Caldara et al., 2004; Dobs et al., 2019; Du & Martinez, 2013; Meinhardt-Injac et al., 2011)。在面孔刺激出現(xiàn)大約250ms時,本族面孔將會比異族面孔得到更大的注意(Ito et al., 2004),此時體現(xiàn)了對種族信息的區(qū)分加工(Levin, 2000)。一項元分析報告表明:隨著刺激呈現(xiàn)時間的延長,白人被試的異族效應(yīng)將增強,而黑人被試的異族效應(yīng)則減弱(Anthony et al., 1992)。不過并未發(fā)現(xiàn)有研究探討呈現(xiàn)時間對種族判斷影響的相關(guān)研究。種族信息搜索不對稱性觀點認為:個體通過搜索面孔中是否存在異族特征進行種族判斷,在本族面孔中判斷異族特征不存在的時間顯然高于異族面孔中搜索到異族特征的時間,進而出現(xiàn)了異族面孔分類優(yōu)勢(Levin, 1996; 2000)。按照該觀點,可推測隨著呈現(xiàn)時間的延長,被試將有充足的時間提取更多特征對種族判斷造成影響。
綜上所述,以往研究并沒有系統(tǒng)探討鼻和口特征信息對種族判斷的影響,也沒有從時間進程上研究過上述信息的作用。此外,由于面孔采用的是整體加工方式,單獨呈現(xiàn)某個特征進行研究并不能體現(xiàn)實際的種族判斷過程。據(jù)此,本研究擬采用面孔種族評價任務(wù),直接對完整面孔的種族信息進行評價。并通過替換不同種族面孔的內(nèi)部特征以及操縱不同的圖片呈現(xiàn)時間來探討特征信息和呈現(xiàn)時間對面孔種族信息知覺的影響。首先,眼睛作為最為重要的種族信息來源,替換了眼部特征面孔的評價將更傾向于眼部所屬種族的面孔。同時,如果鼻和口也能影響種族判斷的話,替換了鼻或口特征的面孔也會更傾向于其對應(yīng)種族的面孔,不過程度應(yīng)低于眼部替換面孔。其次,由于異族特征更容易受到關(guān)注,替換了異族特征的本族面孔應(yīng)更傾向于被評價為異族,而替換了本族特征的異族面孔被評價為本族面孔的程度較低。最后,如果呈現(xiàn)時間的增加能夠讓被試更充分利用各特征進行種族判斷的話,那么替換了各特征的面孔在長呈現(xiàn)時間的條件下應(yīng)更傾向于被評價為特征對應(yīng)種族的面孔,并且眼部替換面孔受呈現(xiàn)時間的影響更大。
2 研究方法
2.1 被試
貴州省某高校隨機招募的40名大學生(男性14名,女性26名),年齡18~22歲,視力或矯正視力正常,均無類似實驗經(jīng)驗,參與實驗可獲得一定學分。
2.2 刺激材料
亞洲面孔來自我國臺灣面孔表情圖片庫中隨機抽取的10張男性面孔和10張女性面孔。歐洲(高加索)面孔來自Radboud面孔數(shù)據(jù)庫 (Langner et al., 2010)中隨機抽取的10張男性面孔和10張女性面孔。每張面孔均為中性表情,且只保留內(nèi)部特征區(qū)域,對雙耳、額頭、下巴之外的區(qū)域都進行了裁剪,統(tǒng)一調(diào)整為260×300像素大小的黑白圖片。
將同性別不同種族的面孔進行配對,共得到20對圖片,每對圖片包含同性別的一張亞洲面孔和一張歐洲面孔。每對圖片進行如下操作:將歐洲面孔的雙眼(包含眉毛)替換到與其配對的亞洲面孔中,得到眼替換亞洲面孔。對鼻和口也分別進行替換,得到鼻替換亞洲面孔以及口替換亞洲面孔。同理,將亞洲面孔的雙眼、鼻、口也分別替換到高加索面孔中,分別得到眼替換歐洲面孔,鼻替換歐洲面孔和口替換歐洲面孔。在上述替換過程中,盡量保證替換前后的特征相對位置恒定。最后,加上亞洲和歐洲面孔的原圖,此時每對圖片共形成8張刺激圖片(如圖1),20對圖片總共包含160張刺激圖片。
2.3 實驗設(shè)計
實驗為2(呈現(xiàn)時間: 0.25 s, 1 s)×2(面孔圖片種族: 亞洲, 歐洲)×4(特征變化: 原圖, 眼替換, 鼻替換, 嘴替換)的被試內(nèi)設(shè)計,三個因素均為被試內(nèi)因素。因變量為被試的種族評價得分(0~100)。其中選取0.25 s作為呈現(xiàn)時間的第一個水平是依據(jù)Ito等(2004)的研究。此外,幾項以反應(yīng)時作為指標的種族判斷研究設(shè)置的圖片呈現(xiàn)時間為500 ms,且被試約在圖片呈現(xiàn)后的500~800 ms之間做出反應(yīng)(Zhang et al., 2017; Zhao & Bentin, 2011),而本研究并不強調(diào)快速反應(yīng),所以為了讓被試有更充足時間加工各特征信息,將呈現(xiàn)時間的第二個水平設(shè)置為1 s。
2.4 實驗流程
將20對圖片分為A,B兩組,每組10對,各包含5對男性面孔和5對女性面孔,即每組有80張刺激圖片。兩組圖片分別用于短時呈現(xiàn)(0.25s)和長時呈現(xiàn)(1s)條件,且在被試間進行平衡:一半被試接受A組短時呈現(xiàn),另一半被試接受B組短時呈現(xiàn)。呈現(xiàn)時間兩個水平的先后順序也在被試間進行平衡。
在短時呈現(xiàn)任務(wù)中,80張刺激圖片(A組或B組)逐一隨機呈現(xiàn),但保證來自于同一原圖的面孔不會緊接著出現(xiàn)。每張圖片呈現(xiàn)之前有500 ms空屏,接下來屏幕中央出現(xiàn)十字注視點,持續(xù)500 ms,注視點消失后空屏300 ms,接著呈現(xiàn)圖片250 ms,圖片消失后空屏300 ms,接著呈現(xiàn)評價軸以及問題:“你認為剛才出現(xiàn)的圖片是亞洲人還是歐洲人?”,被試做出反應(yīng)后評價軸消失,進入下一個試次。評價軸為一條水平軸,最左側(cè)標注“亞洲人”,中央標注“不確定”,最右側(cè)標注“歐洲人”,被試通過鼠標點擊評價軸上的任意位置做出反應(yīng)。被試的反應(yīng)將自動轉(zhuǎn)換為0(最左側(cè))~100(最右側(cè))的得分,原始分值越大,說明被試認為圖片越接近歐洲人。為避免被試誤觸鼠標做出錯誤評價,被試在點擊評價軸的位置之后還需點擊評價軸下方的“確定”按鈕才能完成該次評價。長時呈現(xiàn)任務(wù)僅僅是刺激圖片呈現(xiàn)時間改為1 s,其余流程完全相同。短時和長時呈現(xiàn)任務(wù)之間被試有短暫休息時間。
3 結(jié)果
由于分值越大越接近歐洲,而分值越小越接近亞洲,為便于比較不同種族面孔的得分,用100減去被試對亞洲面孔的評價得分,此時分值越高說明越接近原圖對應(yīng)的種族。對處理后的數(shù)據(jù)進行2(呈現(xiàn)時間: 0.25 s, 1 s)×2(面孔圖片種族: 亞洲, 歐洲)×4(特征變化: 原圖, 眼替換, 鼻替換, 嘴替換)的重復(fù)測量方差分析。各效應(yīng)均不滿足Mauchly球形假設(shè),采用Greenhouse-Geisser方法進行校正。校正后特征變化的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1.08, 41.96)=222.69, p<0.001, η2p=0.85;呈現(xiàn)時間與特征變化的交互作用顯著,F(xiàn)(1.95, 76.20)=56.41, p<0.001, η2p=0.59;種族和特征改變的交互作用顯著,F(xiàn)(1.56, 60.77)=17.29, p<0.001, η2p=0.31;種族,特征改變,呈現(xiàn)時間的三階交互作用顯著,F(xiàn)(2.42, 94.53)=6.71, p=0.001, η2p=0.15。(見圖2)
為解釋三階交互作用,分別對不同特征改變水平下的呈現(xiàn)時間和種族進行兩因素重復(fù)測量方差分析,結(jié)果表明原圖,鼻替換,口替換水平下呈現(xiàn)時間的主效應(yīng)顯著,都表現(xiàn)為長時呈現(xiàn)的得分高于短時呈現(xiàn)。其中原圖:F(1, 39)=23.73, p<0.001, η2p=0.38;鼻替換:F(1, 39)=28.61, p<0.001, η2p=0.42;口替換:F(1, 39)=23.84, p<0.001, η2p=0.38。三種條件下呈現(xiàn)時間與種族的交互作用均不顯著。然而,眼替換水平下呈現(xiàn)時間的主效應(yīng)顯著,但表現(xiàn)為長時呈現(xiàn)的得分低于短時呈現(xiàn),F(xiàn)(1, 39)=55.01, p<0.001, η2p=0.59;種族主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(1, 39)=13.78, p=0.001, η2p=0.26;且二者交互作用顯著,F(xiàn)(1, 39)=8.32, p=0.006, η2p=0.176。結(jié)果說明不同種族的眼部特征受到呈現(xiàn)時間的影響不同,而其他特征受時間的影響與眼部特征剛好相反,且不受種族因素的影響。
對眼替換水平下種族和呈現(xiàn)時間的交互作用進行簡單效應(yīng)分析。首先在種族各水平下,長時呈現(xiàn)時的得分都顯著低于短時呈現(xiàn)。其中眼替換歐洲面孔:F(1, 39)=62.47, p<0.001, η2p=0.62;眼替換亞洲面孔:F(1, 39)=11.61, p=0.002, η2p=0.23。而在呈現(xiàn)時間各水平下,眼替換亞洲面孔的得分均顯著低于眼替換歐洲面孔。其中長時呈現(xiàn)F(1, 39)=4.57, p=0.039, η2p=0.11;短時呈現(xiàn)F(1, 39)=21.06, p<0.001, η2p=0.35)。綜合來看,眼部特征對種族評價的影響將隨著呈現(xiàn)時間的延長而增加,在此過程中歐洲眼睛對種族評價的影響更大,但隨著呈現(xiàn)時間的延長,亞洲和歐洲眼部特征的差距將逐漸縮小。
為比較不同特征對種族判斷的影響,對特征變化進行簡單效應(yīng)分析。結(jié)果表明在各呈現(xiàn)時間與種族的條件下,特征變化的效應(yīng)均顯著:呈現(xiàn)時間0.25 s時,歐洲面孔各特征變化F(3, 37)=45.45, p<0.001, η2p=0.79;亞洲面孔各特征變化F(3, 37)=53.63, p<0.001, η2p=0.81。呈現(xiàn)時間1 s時,歐洲面孔各特征變化F(3, 37)=69.09, p<0.001, η2p=0.85;亞洲面孔各特征變化F(3, 37)=83.67, p<0.001, η2p=0.87。Bonferroni校正的多重比較發(fā)現(xiàn):眼部替換的得分均顯著小于其余特征變化情況,除此之外無顯著差異,說明其余特征的替換并不影響種族評價。
為進一步探討眼替換對種族評價的影響程度,將短時呈現(xiàn)條件下各被試的歐洲面孔原圖原始分減去眼替換亞洲面孔原始分;亞洲面孔原圖原始分減去眼替換歐洲面孔原始分。分數(shù)的差值體現(xiàn)了眼部替換后的圖片在主觀評價上接近另一種族的程度,若該值為0,說明種族判斷完全轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N族。長時呈現(xiàn)的條件也進行同樣的分數(shù)轉(zhuǎn)換。對各分數(shù)進行單樣本t檢驗發(fā)現(xiàn)均與0有顯著差異:短時呈現(xiàn)亞洲眼部特征t=13.99, df=39, p<0.001, Cohen's d=1.16;短時呈現(xiàn)歐洲眼部特征t=7.34, df=39, p<0.001, Cohen's d=2.21;長時呈現(xiàn)亞洲眼部特征t=10.68, df=39, p<0.001, Cohen's d=1.69;長時呈現(xiàn)歐洲眼部特征t=7.01, df=39, p<0.001, Cohen's d=1.11。結(jié)果表明雖然眼部替換圖片的評分會往眼所屬的種族偏移,但并不能完全改變種族判斷。
4 討論
亞洲面孔和歐洲面孔在眼、鼻、嘴三個特征上都含有其獨特的種族特點(Le et al., 2002),理論上都能提供一定的種族信息。已有大量的研究表明無論是在面孔記憶(Tanaka & Farah, 1993),面孔知覺(Tanaka et al., 2014),還是種族分類任務(wù)中(Wang et al., 2015; Zhao & Bentin, 2011),眼部(上半部)信息都有更為重要的影響。但并沒有研究明確完全否認鼻和口特征信息對種族判斷的影響。本研究通過面孔種族評價任務(wù)也發(fā)現(xiàn)了眼部特征在種族判斷中的重要作用,而且還進一步發(fā)現(xiàn):對中國被試來說,單一的鼻和口特征替換后的評價得分與原圖并無顯著差異,說明這兩個特征在面孔整體加工中對亞洲和歐洲面孔的種族評價并沒有影響。
不過,眼部特征替換圖片的評價得分并沒有完全偏移到另一端,而只是出現(xiàn)了較大程度的下降,意味著構(gòu)型信息也能夠提供一定的種族線索。然而隨著呈現(xiàn)時間的延長,評分顯著偏向眼部所屬的種族。說明眼部特征對種族判斷的影響隨時間遞增,遠遠超過其余信息提供的種族線索。有研究表明中國被試在面孔加工中采用的是以鼻子為中心的整體加工策略(Blais et al., 2008; Kelly, 2010)。本研究在刺激呈現(xiàn)之前有500ms的注視點,位于刺激的鼻子區(qū)域,也對該策略進行了一定程度的強化。在短時呈現(xiàn)時,雖然眼作為單獨的特征信息也能夠影響整體加工(Zhao & Hayward, 2013),但由于被試的第一注視點并沒有落在眼部區(qū)域,不能完全利用該信息進行種族判斷,從而降低了對種族信息的提?。℉ills et al., 2013; Zhong et al., 2015)。當呈現(xiàn)時間延長后,被試有足夠的時間對特征進行搜索,此時眼部的種族優(yōu)勢體現(xiàn)得更為明顯。說明個體能夠隨著時間從眼睛特征上獲取更多特征信息進行種族判斷,這一結(jié)論與Singer & Sheinberg (2006)的一致:面孔雖然采用的是整體加工,但也能夠隨時間不斷累積信息進行加工。
然而,不同種族的眼部特征對種族判斷的影響存在顯著差異,歐洲眼部特征能夠引起更大程度的種族傾向。有研究表明亞洲被試對本族面孔更多關(guān)注鼻子,對歐洲面孔則更多關(guān)注眼睛(王乾東 et al., 2013)。據(jù)此可以推斷,亞洲和歐洲眼部特征對種族判斷影響的差異很可能是源于二者受到的關(guān)注程度不同。當呈現(xiàn)時間短時,被試對歐洲眼部特征給予更多的關(guān)注,使得歐洲眼睛對種族判斷的影響遠遠大于亞洲眼睛。呈現(xiàn)時間長時,由于被試對兩個種族的眼部特征都進行了充分的加工,所以二者的差距變小。這也很可能是異族分類優(yōu)勢的原因之一:個體對異族眼部特征給予的更多關(guān)注使其能夠更快的歸類異族面孔,而本族面孔通常需要更多時間才能進行歸類。
綜上所述,人們在面孔加工早期已能夠從眼部特征和構(gòu)型信息中提取較為準確的種族信息,但隨著加工時間的延長,眼部特征對種族判斷的影響遠遠超過其余信息。
5 結(jié)論
對中國被試來說,面孔種族信息的獲取是一個隨時間不斷累積信息的過程。在此過程中鼻和口特征并不能提供有效的亞洲和高加索種族信息,眼部特征和構(gòu)型信息在加工中共同影響種族判斷。隨著加工時間的增加,眼部特征提供的種族信息權(quán)重在不斷增大,被試主要依靠眼部特征進行種族判斷。
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