此外，还会有大量扭曲的其他线框图形可以形成相同的视网膜图像。 这个例子也许显得有些太特殊，因为一个人很少会闭上一只眼睛又固
定头部来观察世界。假如你观察一幅照片或某个景物的写生画，此时，即使
你转动头部和使用双眼，也只能看到一张平面的照片或图画。但在多数情况 下，你仍可以看到图画中表达的三维信息。
　　某些简单的线画图形可能有几种同样可能的解释。请看图 4。该图由画 在纸的表面上的十二条连续的黑直线组成。但几乎每个人都会将其看成是三
维立方体轮廓图。
　　这个被称为内克（Necker）立方体的特殊图形有一个有趣的性质。如 果较稳定地注视一会儿该图形，立方体就会发生翻转，仿佛观察角度发生了 变化一样。再过一会，知觉又会转换到原来的那样。在这种情况下，这幅图 像有两种同样可能的三维解释，大脑无法确定哪一个更可取。但值得注意的
是，某一时刻只能有一种解释，并不是二者奇特的混合。
　　对视觉图像的不同解释是数学上称为“不适定问题”的例证。对任何 一个不适定问题都有多种可能的解。在不附加任何信息的条件下，它们同样 都是合理的。为了得到真实的解，即与那里真正的东西最接近的解（有时用 其他检验去测量，如走过去摸一摸它），我们需要使用数学上的所谓“约束
条件”。换句话说，视觉系统必须得到如何最好地解释输入信息的固有假设。
　　我们通常看东西时之所以并不存在不确定性，是由于大脑把由视觉景 象的形状、颜色、运动等许多显著的特征所提供的信息组合在一起，并对所 有这些不同视觉线索综合考虑后提出了最为合理的解释。
　　我的第三个一般性评论认为，看是一个建构过程，即大脑并非是被动 地记录进入眼睛的视觉信息，正如上面的例子所显示的那样，大脑主动地寻
求对这些信息的解释。另一个突出的例子是“填充”过程。一种类型的填充 现象与盲点有关，它的发生是由于联结眼和脑的视神经纤维需要从某点离开 眼睛，因此，在视网膜的一个小区域内便没有光感受器。请你闭上或遮住一 只眼睛并凝视正前方。垂直地举起一个手指，把它放在距鼻尖约一英尺处，
使指尖和眼睛的中心差不多处于同一水平，在水平方向移动手指使它偏离凝
视中心约 15 度。稍加搜索你就便会发现一个看不见你指尖的地方（一定凝 视正前方）。你视野内的这一个小区域是盲区。
尽管这里存在盲区，但在你的视野中似乎没有明显的洞。比如我前面
讲过的，当我在家中从窗户看外面的草坪时，即使我闭上一只眼睛观看正前 方，我也感觉不到在草坪中有洞。
　　也许看起来令人吃惊的是，大脑试图用准确的推测填补上盲点处应该 有的东西。大脑究竟如何作出这种推测，正是心理学家和神经科学家试图找 到的东西，（我将在第四章　较全面地讨论填充过程。）本章开头我给出了一 个短语“眼见为实”。按通常的说法它的意思是，如果你看到某件东西，你
就应当相信它确实存在，我将为这一神秘的成语提出一个完全不同的解释：
你看见的东西并不一定真正存在，而是你的大脑认为它存在。在很多情况下， 它确实与视觉世界的特性相符合。但在某些情况下，盲目的“相信”可能导 致错误。看是一个主动的建构过程。
　　你的大脑可根据先前的经验和眼睛提供的有限而又模糊的信息作出最 好的解释。进化可以确保大脑在通常的情况下非常成功地完成这类任务，但
情况并非总是如此，心理学家之所以热衷于研究视错觉，就是因为视觉系统

的部分功能缺陷恰恰能为揭示该系统的组织方式提供某些有用线索。 那么我们应当怎样看待视觉（vision）呢？让我们把那些并不重视视
觉问题的人的朴素的观点作为出发点）很清楚，我的头脑中似乎有一幅面前
世界的“图像”。但很少有人相信，在大脑的某处有一个真正的屏幕，它产 生与外部世界相对应的光模式。我们都知道，电视机之类的装置能够完成这 种工作。然而，在打开的头颅中，我们并没有发现按规则阵列排列的脑细胞， 它们在发射各种颜色的光。当然，电视图像信息并不仅仅表现在其屏幕上。
如果你使用一个特殊的计算机程序来迸行艺术创作就会发现，形成画面所需
信息并不是以光的模式存储的。相反，它是以记忆芯片中电荷的序列储存在 计算机的记忆中，它可能是以规则的数子阵列形式存储在那里，每个数字代 表该点的光强。这种记忆看来并不像图形，然而，计算机可以利用它产生屏 幕上的图像。
在此我们举一个符号例子：计算机存储的信息并非图像，而是图像的
符号化表示。一个符号就像一个单词，是以一个东西代表另一个东西。狗这 个词代表一种动物，但没有人会把这一单词本身看成是真正的动物。符号并 不一定是词，例如红色交通信号灯代表“停车”。
很清楚，我们期望在大脑中发现的正是视觉景象的某种符号化表象。 那么，你也许会问，我们大脑中为什么没有一个符号化屏幕呢？假使
屏幕由一个有序排列的神经细胞阵列组成，每个细胞对图像中的特定“点” 进行操作，其活动强度与该点光强成正比。若该点很亮，则该细胞活动剧烈， 如果无光，则细胞停止活动。（每点有三个细胞的组合，就还可同时处理颜 色。）这样，表象就会是符号化的，假想的屏幕上的细胞产生的并不是光，
而是代表光的符号的某种电活动。难道这不就是我们想要的一切吗？这种排
列的毛病是除了每个小光斑之外不能“知觉”任何物体。它能看到的一点也 不比你的电视机能看到的东西多。你能够对你的朋友说：“当那个和蔼的女 郎开始读新闻的时候，请你告诉我。”但是，试图让你的电视机做到这一点 是徒劳的。我们无法使设计的电视机去识别一位妇女，更不用说去识别一位
正在做某种动作的特别妇女了。但是，你的大脑（或你的朋友的大脑）却可
不费吹灰之力地做到这一点。 因此大脑不可能只是一群仅仅表示在什么地方具有什么光强类别的细
胞集合。它必须产生一个较高层次上的符号描述，大概是一系列较高层次上
的符号描述。正如我们所看到的那样，这不是一步到位的事情，因为它必须 借助以往的经验找到视觉信号的最佳解释。因此，大脑需要建构的是外界视 觉景象的多水平解释，通常按物体、事件及其含义进行解释，由于一个物体
（比如面孔）通常是由各个部分（如眼、鼻、嘴等）组成的，而这些部分又 是由其各个子部分组成，所以符号解释很可能发生在若干个层次上。
　　当然，这些较高层次的解释已经隐含（implicit）在视网膜上的光模 式之中。但仅仅如此是不够的，大脑还必须使这些解释更明晰（explicit）。
一个物体的明晰表象是符号化的，无需进一步深入加工。隐含的表象已包含 这些信息，但必须进行深入的加工使其明晰化。当屏幕上某处出现一个红点 时，要使电视给出某种信号是一件很容易的事情，只要在电视机上加一个小 装置就行了，但是，如果想要设计一种电视机，使它当看到屏幕上的任何地
方出现女人面孔时就给出闪光，则需要更复杂的信息加工。这实在是太难了，
以至于我们今天还不能制造出完成这种任务的复杂装置。

　　一旦某个事物以明晰的形式符号化以后，该信息就很容易成为通用的 信息。它既可以用于进一步加工，又可以用于某个动作。用神经术语来说， “明晰”大概就是指神经细胞的发放必须能较为直接地表征这种信息。因此， 要“看”景物，我们就需要它的明晰的、多层次的符号化①解释，这似乎是 合理的。
　　对很多人而言，说我们看到的只是世界的一种符号化解释是难以接受 的。因为所有的一切似乎都是“真实的东西”，其实，我们并不具备周围世 界各种物体的直接知识。这只不过是高效率的视觉系统所产生的幻觉而已， 因为正如我们已经看到的，我们的解释偶尔也会出错。然而，人们宁愿相信 存在一个脱离肉体的灵魂，它借助大脑这一精巧的装置，并以某种神秘的方 式产生实际的视觉。这些人被称为“二元论者”（dualists），他们认为，物 质是一回事，而精神是完全不同的另一回事。与此相反，我们的惊人假说却 认为，情况并非如此。所有这些都是神经细胞完成的。我们正在考虑的，是 如何通过实验在两者之间作出决断。


①更加准确的术语应该是刺激野（stimulusfield ）。但对大多数读者来说，我认为视野
（Visualfield）、视场（fieldOfvision）、视景（visualscene）会更合适。当然，重要的是分清外 部世界的物体和看这些物体时你头脑中的相应过程。
①图中单个黑色区域的实际形状——缺口圆盘，通常被称为“派克曼（Pacmen）”。
①使用符号一词并非意味真正存在小矮人（homunculus)。它仅仅表明，神经元的发放与视觉 世界的某些方面密切相关，这种符号是否应考虑为一个矢量（而不仅仅是标量）是一个棘手的问题， 在此我将不予考虑。换句话说，单个符号是如何分布的？_


第四章　视觉心理学




　“当我们追溯心理学发展的历史时，我们就会陷入空想、矛盾和谬误与 某些真理交织在一起的迷宫之中。”
—— 托马斯·里德（ThomasReid)
　　我希望我已经说服了你，看并非如你想像得那样简单。看是一个建构 过程，在此过程中，大脑以并行的方式对景物的很多不同“特征”进行响应，
并以以往的经验为指导，把这些特征组合成一个有意义的整体。看涉及大脑
中的某些主动过程，它导致景物明晰的、多层次的符号化解释。 我们现在要考虑的是，当我们观看物体、它与我们及其他物体的相对
位置以及它的形状、颜色、运动等某一属性时，大脑必须执行的某些基本操 作。也许，我们应该认识到的最重要的一点，就是视野中的物体并不像你看
到的那样。每个物体并非以清楚和确定的方式做了标记，你的大脑必须使用
各种线索，使景物中对应同一物体的各个部分整合在一起。在现实世界中， 这并不是一件容易的事情。物体可能部分被遮挡或是呈现在易于混淆的背景 之中。
　　举个例子就会较清楚了。请看图 5 中的这张照片。你会毫不费力地立 刻看出，这是一张正在注视窗外的年轻女子的面孔。但仔细观看就发现，窗
户的木窗棂将该女子的面孔分成了四部分。但是，你并没有把它看成是四个

不同人脸的四个分离的片断。你的大脑将它们组合在一起，解释为一个单一 物体——被面前的木窗棂部分遮挡的一张面孔。这一组合是怎样完成的呢？ 这便是格式塔心理学家马克思·沃特海默（MaxWertheimer）。沃尔夫冈·科 勒尔（WolfgangKohler）和库尔特·科福卡（KurtKoffka）的主要研究兴趣 之一。这场运动于 1912 年前后在德国兴起，并在美国结束。纳粹掌权后， 他们三人全部离开德国。我的词典将“格式塔（gestalt)”定义为“一个各 部分之间相互影响的有机整体，而整体大于各部分之和。”①换句话说，你 的大脑必须根据你以往的经验和你的基因中所体现的远古祖先的经验，通过 发现各个部分的最优组合，主动地构造这些“整体”。这种组合最有可能对 应于真实世界中某个物体的有关方面。很明显，重要的是各部分之间的相互 作用。格式塔学派试图对视觉系统共同的相互作用类型进行分类，并把它们 称为知觉定律。他们的组合定律包括接近性、相似性、良好的连续性和封闭 性。下面让我们依次对它们进行讨论。
　　接近律说明，我们倾向于将那些相互靠得很近且离其他相似物体较远 的东西组合在一起。这在图 6 中就看得很明显。该图由许多规则的矩形阵列 小黑点组成。你的大脑既可能将它们组织成水平线也可能组合成垂直线。但 实际上，你把它们看成是垂直线。这是因为，一个点到其最近点的距离，在 垂直方向要比水平方向短。其他实验显示，接近律通常指“空间上接近”， 而非在视网膜上的接近性。
　　格式塔的相似律是说，我们将那些明显具有共同特性（如颜色。运动、 方向等）的事物组合在一起。如果你看见一只正在跑的猫，你就会把它身体 的各个部分组合在一起。因为一般来讲，当猫跑时，它的各个部分会在一个 方向上运动。同样原因，正在树丛中爬行的猫也会被识别出来。但是，如果 它纹丝不动，我们就很难发现它。
　　良好的连续性定律可以由图 7 加以说明。该图的上部分显示两条相互 交叉的曲线。我们的确把它看成是两条线，而不是像该图的下部分所显示的 那种交汇于一点的四条线或是两个靠近的 V 型。我们同样倾向于把中断的线 段看成是被某个物体遮挡一部分的连续直线。
　　请看图 8a 所表示的一组八个奇形怪状的物体。中间两个与字母 Y 类似， 另外六个为扭曲的箭头。而在图 8b，你大概会看到一个被三个斜条遮挡的 三维立方体框架。现在，那些奇形怪状的物体已成为上下两图的组成部分。 第二个图形中更容易看成是立方体，因为它似乎是一个被斜条遮挡的单一物 体。而第一个图形，由于缺少任何遮挡线索，因而更容易被看成是八个独立 的物体。
　　封闭性在线画图形中表现得最为明显。如果一条线形成了封闭的或几 乎封闭的图形，那么我们就倾向于把它看成是被一条线包围起来的图形表 面，而不仅仅是一条线。①格式塔学派还有一个被称为“简洁”（Pragnanz） 的普遍原理，它可以近似地被译为“优良性”。它的基本思想就是视觉系统 对输入的视觉信息作出最简单、最规则和具有对称性的解释。大脑如何判断 哪个解释“最简单”呢？现代的观点认为，最好的解释往往只需要很少的信 息（在技术意义上）进行描述，而坏的解释往往需要更多的信息。①换句话 说，大脑需要一个合理的解释而不是奇特的解释。这就意味着，这种解释不 因观察点的微小变化而发生根本改变。这是由于，在过去当你看一个物体时， 你常常在景物中运动，因此，你的大脑已经把该物体的各个不同方面记录了
　　
下来，并认为它们属于同一个事物。 格式塔知觉定律不能看作是严格的定律，而只能算是一种实用的启发
式研究。因此，它们可以作为视觉问题的合适的人门知识。真正哪些操作过
程导致了这些“定律”的出现，这正是众多视觉心理学家试图发现的东西。 正如格式塔学派已经认识到的那样，视觉中的一个重要操作就是图形 背景分离。要识别的物体称为“图形”，其周围环境称为“背景”。这种分离 也许并不总是轻而易举的事，仔细观察图 9 你就会知道，如果你从来也没有
看到过这幅图，你会很难看出有什么可识别的物体。但过了一会儿，你就有
可能意识到，图画的一部分代表一只达尔马提亚（Dalmatia,南斯拉夫地名） 狗。在这种情形，图形背景的分离被有意复杂化了。
　　还可能构造一幅模棱两可的图形背景分离图像。请看图 10。第一眼看 来，它像一个花瓶，但继续观察就可能看成是两张脸的侧视图。本来花瓶是
图形，而现在人脸的轮廓线成了图形，原先的花瓶就成为背景了。但是，这
两种解释很难在同一时刻看到。 大脑在决定哪些视觉特征属于某个物体时，要依赖于大体上符合格式
塔知觉定律的明显的视觉线索。因此，倘若一个物体较坚实（接近性）、具 有明确的轮廓（封闭性）、朝一个方向运动（共命运），而且整个为红颜色（相
似性），那么，我们就很可能认为这是一个运动的红球。
　　对一个动物来说，出色地完成此类任务是至关重要的。否则，它就很 难发现天敌或猎物以及苹果之类的其他食物。它必须能把图形和背景分离开 来。所谓的伪装物就是试图混淆这一过程，伪装的作用是破坏表面的连续性 (如战士穿的迷彩服），并产生一个易于混淆的轮廓，从而使真实的轮廓伪装
起来。颜色也可能与背景混杂在一起。一只蹑手蹑脚移动的猫不时地停下来，
就是为了避免给猎物提供任何运动线索。正如有人所认为的那样，我们由进 化获得的良好的颜色视觉，使我们的灵长类祖先能够在纷乱的绿色背景中发 现红色的果实。能给我们带来众多视觉乐趣的东西，可能就是最初发现食物 和识破伪装的装置。
我们对最早阶段视觉加工知识的了解，部分来自于对眼和脑的研究（参
见第十章　）。需要执行的最早操作差不多是去除冗余信息。眼中的光感受 器对落人眼睛的光强起反应。假如你观察一面完全均匀而光滑的白墙，那么 你眼内的所有光感受器将会对光作出同样的反应。
　　有什么理由将所有这些信息传递给大脑呢？对眼底视网膜来讲，最好 是先对这些信息进行处理，使大脑知道哪里是空间上光强变化的地方——墙
的边缘。如果整个视网膜区域没有光强变化，那么就不发送任何信号。大脑 从“无信号”就可以得出“无变化”以及墙的这一部分是均匀的推论。
　　正如我们在后面章节将会看到的，在某种程度上，大脑对不同类型信 息的处理是在不同的平行通路中实现的。因此，对如何观看形状、运动、颜
色等过程分别进行研究是有道理的，尽管这些过程具有某种程度的相互作
用。
　　让我们先从形状开始，很明显，抽提轮廓对于大脑非常有用。这就是 为什么我们对线条图能如此容易地产生反应的原因。即使没有任何阴影、纹 理、颜色等特征，你仍然可以对某景物的线条图形作出解释（如图 11）。这 说明，大脑中某些元素对精细的细节有较好的反应，另外一些对细节较少的
部分起反应，而其他元素则对空间上的粗略变化起反应。你如果仅仅能看到

后者，这世界就会模糊得像焦距没调准一般。心理学家常使用“空间频率” 一词。高空间频率相应于精细的细节，低空间频率对图像在空间上的缓慢变 化起反应。
　　请看图 12。你很可能将它看成是具有均匀灰度的一些小正方形的组合 体。现在，如果把它弄模糊（摘掉眼镜、半闭着眼睛或将它放到房内的远处）， 你就可能认出是林肯的面孔。图的细节（小正方形的边缘）干扰了识别过程。 当视觉变得模糊时，这些细节就不那么显眼了。这时，尽管由于图像中只有 较低的空间频率信息，因此图像仍然有些模糊，但是你却能认出他的面孔了， 当然，一般说来，不论低空间频率或高空间频率对解释图像都有帮助。
　　大脑面对的最为困难的问题之一，是从二维图像中抽提深度信息。我 们需要深度信息，不仅是为了确定物体与观察者之间的距离，而且还要识别 每个物体的三维形状，使用两只眼睛是有帮助的。但常可利用一只眼睛或看 它的照片就能看出它的形状。大脑使用哪些线索从二维图像中获得三维信息 呢？一个线索就是由入射光的角度产生的物体阴影。请看图 13。
　　你可能将其中的一排看成是平面上的四个凹陷物，而将另外一排看成 四个突起物。这样的深度印象就来自人射光的阴影。
　　偶尔，这种解释也可能是模棱两可的。凝视一会儿该图或者将页面倒 置，你就会把凹陷看成突起，或把突起看成凹陷（注意，这种变化是同时发
生的）。你的大脑最初认为，照明光来自某一侧，但倘若照明光实际来自另 一侧，那么同样的阴影就会对应不同的形状，正如你所看到的那样。
另一个令人信服的线索是“从运动恢复结构”。这是说，如果一个静止
物体的形状难以看清楚（经常是由于缺少某些三维形状线索），那么稍微转 动一下该物体就容易识别了。在讲课时，如果把一个由小球和辐条制成的复 杂分子的模型投影在屏幕上，就不易理解。但如果播放它的转动模型的电影， 其三维形状就会一目了然。在电视节目《生命的故事》的片尾，你可能看到
过这种情景。在那里，DNA 分子的模型随空中的音乐而旋转。 要进行三维观察，只看三维空间中的每个物体是不够的。你还必须观
看三维空间的整个场景，以便弄清楚哪些物体离你近，哪些物体离你远。即
便是二维图像也存在两种很强的深度线索。 第一个线索是透视，它可以用埃姆斯变形房间（因发明者阿德尔伯特·埃
姆斯（AdelbertAmes)而得名）进行生动的演示。这种房间只能用单眼从外
部通过小孔去观察。 这样，就可以排除任何立体视觉线索。这个房间看起来像个长方体，
但在实际上它的一边很长。与正方形房间相比，它的一个墙角要高得多，也 离我们远得多。当我在旧金山“探索者博物馆”（Exploratorium）通过小孔 观看这样的房间时，我看见一些在房间内跑来跑去的小孩。在房子的一侧他 们显得很高（因为这时他们离我很近），而在另一侧则显得很矮（这时他们
离得很远）。当他们从一边跑到另一边时（实际上是从近处墙角跑到远处墙
角，再跑回来），他们的大小会发生惊人的变化。我当然明白，孩子们是不 可能通过这种方式改变身高的。但这一错觉是如此逼真，使我无法立刻摆脱 它。每个孩子的表观大小是由墙的虚假透视作用产生的。与其他错觉类似， 这一错觉很难通过“自上而下”（即大脑的最高水平对这一错觉形成基础的
理解）的作用进行校正。
另一个有力的线索就是遮挡。即一个靠近你的物体部分地遮挡远处的

物体。我们在图 5 中就已看到过这种情景。一个女孩的面孔位于窗玻璃的框 架之后。利用这一线索，大脑就能推断出，被遮挡物的各个不同部分应当属 于同一物体，就像本章开头我们讨论过的那样。
　　线条能产生两种与遮挡有关的神奇效果。图 2 所示的卡尼莎三角属于 第一种。白色三角形的虚幻边界是由黑色缺损圆盘的直线边界的延伸形成 的。另一种效应如图 15 所示。
　　这种情况的幻觉边界主要由于了组线段的端点排成了一条线。机场中 的“线”出现的原因有多种，如物体（如衬衫）的图案或斑马的条纹以及阴
影等。一个遮挡背景的物体经常会截断背景中的线。在这种情况下，线段端 点产生的虚幻轮廓将会勾画出这一物体的轮廓，就像图 15 那种故意设计的 图形那样。正如心理学家拉马参准（V.S．Ramachandran）所说：“虚幻轮廓 的感觉可能比真正的轮廓还真实（对我们更重要）。”另外一个距离线索是纹
理的梯度变化。如图 16 所示。你只要看到这种草地的图，就会立刻产生草
地逐渐离你而去的印象。这是由于，页面上的草叶自下而上逐渐变小的缘故。 你的大脑不会将它看成是一面平坦而垂直的墙，在它的下面草长得比较高， 而上面草长得比较矮：而是把它看成一个伸向远方的具有均匀高度的草坪。 还有一些深度线索。一个是物体的表观大小。一个熟悉的物体，当它
离我们较远时它在视网膜上的像就会变小。因此，如果该物体的表观尺寸较
小，大脑就认为它离我们较远。另一个深度线索是远处的风景通常看起来比 较蓝。所有这些线索都被艺术家们所利用，特别是在文艺复兴时期透视现象 被发现以后。卡那来特（Canaletto）的威尼斯风景画便是很好的例子。
　　让我们转向讨论深度信息的主要来源(1)。它通常被称作“体视”，依 赖于双眼观察同一物体时景物图像的微小差异。19 世纪中叶，物理学家查
尔斯·惠特斯通爵士（SirCharlesWheatstone）最早向人们清楚地演示，恰 当呈现的双眼图像可以给人生动的深度印象。（怀特斯通还有一件趣事使人 记忆犹新。有一次他在伦敦皇家学会等待发表星期五晚上演说时，因高度紧 张而逃跑。从此以后，每个演讲者都要按惯例在演讲前被锁在一间小房子内
等一刻钟。）怀特斯通还发明了体视镜（战后因设计简单而普及）。它使每只
眼睛分别观察拍摄角度略有不同的照片成为可能。拍摄位置的差异就会产生 并非严格相同的景观。大脑检测两个景观之间的差异（这在技术上称为“视 差”），结果使照片上的场景显现出明显的深度感，似乎就出现在你的面前。 当你观察眼前较近的真实景物时，你可以通过闭上一只眼睛亲自体验
一下什么是体视。
　　对大多数人而言，此时的深度感并不像同时使用双眼时那么强。（当 然，由于上面提到的其他深度线索的存在，即使闭上一只眼睛，你仍可具有 较好的深度感。）另一个明显的例子就是建筑、城市、风景等的写生或摄影。 在这种情况下，两只眼睛就能使大脑推断出画面是平面的。实际上，用单眼
仍然可以获得较生动的深度感觉。只要你站在一个没有玻璃反光的位置，并
用手挡住图画的框架。这些动作去除了图画表面的某些平面线索，使得艺术 家在图画中用于表达深度信息的线索产生较强的效果。
　　离你较近的物体的体视最显著，因为此时双眼视差最大。显然，要使 双眼看到同一物体的景象，物体差不多就要在你的正前方。它不能向一侧偏
离太远，而使鼻子遮住一只眼的视线。靠捕食为生的动物如猫、狗等，通常
双眼都在前方。这样它们就可以利用体视抓捕猎物。而对于其他动物，如兔

子，双眼长在头的两侧更有好处，这样，它们就可以在宽广的视野内发现天 敌。但与人类相比，它们的体视能力很有限，因为它们双眼的视野重叠很少。
①运动情况又怎样呢？视觉系统对运动感兴趣的原因是明显的。当你看电影
时，尽管银幕上看到的是一系列快速呈现的静止画面，而你却具有运动物体 生动的印象。这种现象称为“表观运动”。在这种相当人为的情况下，视觉 系统可能会出现失误。汽车或马车轮子的辐条有时看起来会向相反方向转 动。一般说来，它发生的原因已很清楚。这大体上是由于大脑把一幅图像中
的一根辐条与下一幅图像中离它最近的那根辐条联系起来引起的。由于轮子
在不停地转动，被联系在一起的可能并不是同一根辐条，而是其他邻近的一 根。由于所有的辐条看起来完全一样，大脑很可能把相邻两幅图像中两根不 同的辐条联系在一起。如果联系在一起的两根辐条所在的位置完全相同（相 对于汽车），则轮子看起来就会是静止不动的。如果转速稍微放慢一点，则
轮子的辐条看起来就会向后转动。特别是旧式电影中，这种现象时有发生。
当汽车减速时，辐条看起来就改变方向（相对于汽车的运动）。心理学家们 已经做了大量实验，试图确定获得好的表观运动所需要的条件。
　　另外一种运动效应是理发店标志牌错觉（barber'spoleillusion)。因 为圆柱上有螺旋条纹，当它绕长轴旋转时，条纹看起来不是在转动而是在顺
其长轴方向运动，通常是向上运动。（这将在第十一章　中作充分讨论 J 因
此，我们的运动知觉并不总是直接的。在这种情况下，你看到的并不是每个 条纹的局域运动，而是大脑错误地把它想像为整个模式的全局运动。
大脑的运动知觉由两种主要过程进行处理。它们可以粗略地被称为“短
程系统”和“长程系统”。前者发生在比后者较早的加工阶段。短程系统并 不能识别物体，而仅能识别由视网膜接收并传递到大脑的光模式的变化。它 可以抽提运动的“基元”，但并不知道是什么物体在运动。换句话说，作为 初级的感觉，这种简单的运动信息是有用的。它是自动操作的，即不受注意
的影响。 人们猜测，短程运动可以利用运动信息从背景中分离出图形①并与运
动后效应（有时称为“瀑布效应”）有关。（如果你注视瀑布一段时间，然后
把注视点很快移到邻近的岩石，在很短的一段时间内，你就会看到岩石向上 运动。）现在对此现象还有不同的看法。因为最近的实验显示，运动后效应 可以受注意的影响。
　　长程运动系统似乎与物体运动的登记（register）有关。它不仅仅登 记运动本身，而且还登记是什么物体从一个地方运动到另一个地方。长程运
动系统受注意的影响。 让我们举一个（过分简单的）例子。一个红色方块在屏幕上闪烁很短
的时间，再隔一段时间后，在离红方块不远的地方紧接着出现一个闪烁的蓝 色三角形。如果时间、距离等参数选取得使长程系统占优势，那么观察者就
会看到红方块变成蓝三角并从一个位置移到另一个位置的表观运动。另一方
面，如果选择的参数主要激发短程系统（时间间隔和距离都很小），那么观 察者将只看见运动而看不见运动的物体。他感受到运动但不知道什么在运 动。
　　在大多数情况下，两种系统在某种程度上可能同时起作用。只有精心 设计的刺激才会仅仅激活一个系统。
大脑利用运动线索获得变化中的视环境的附加信息。我已经描述过，

在某些情况下如何从运动恢复结构，还可以通过其他方式利用运动信息。一 个正朝你眼睛跑过来的物体会产生一个逐渐膨胀的视网膜图像。如果一个屏 幕上的物体突然增大，你就会感到该物体正向你冲过来（尽管屏幕还在同一 距离）。这种视觉图像运动被称为“膨胀”。它产生的效果是如此鲜明，以至 人们怀疑大脑中有一个特殊的部位对图像的膨胀加以响应。事实上这个部位 已经被发现（见第十一章　）。
　　视觉运动系统的另一个作用是指导你在环境中运动的方式。当你向前 行走时，你的眼睛看着前方，你上下左右的视觉场景就会从你身边掠过。这 种视网膜图像的运动被称作“视觉流”（visualflow），在飞机着陆时它对飞 行员帮助极大，一个没有体视的单眼飞行员可以借助视觉流信息使飞机安全 着陆。没有视觉流的地方是你正朝它运动的那一点。所有围绕该点的物体似 乎都向远离这一点的方向运动，尽管它们的速度有所不同（如图 17）。这种 视觉信息帮助飞行员找到跑道上正确的着陆点。
　　颜色知觉也并非像看起来那样直截了当。基本的观点认为它与眼内不 同类型的光感受器有关。每种光感受器只对有限波长范围内的光起反应。重 要的是我们应当意识到，单个光感受器的反应怎么会不依赖于输入光子的波 长。一个光感受器可能捕获一个光子，也可能捕获不到。如果确实捕获到， 则不管光子的波长如何，其效果会完全相同。但它响应的概率却依赖于波长。 某些波长激活它的概率很大，某些波长则很小。比如，它可以经常对“红” 光子起反应，却很少对“绿”光子有响应。
　　对输入光子流的平均响应可能对应于敏感波段的少数几个光子，也可 能对应于非敏感波段的许多光子；感受器无法分辨它们。初读这些内容时， 这一切似乎相当复杂，但已有的经验告诉我们，如果眼睛只有一种类型的光 感受器，你的大脑就会失去光的波长信息，因而只能看见黑白的世界。这种 情况出现在特别昏暗的时候，这时，被称作“视锥”的一类光感受器不活动， 只有“视杆”感受器起作用。这些全是一种类型的光感受器，对所有波长反 应相同。这就是为什么在夜晚很暗的情况下，你在花园内看不到花的颜色的 原因。
　　要获得颜色信息，就需要不只一种具有不同波长响应曲线的光感受器。 它们的响应曲线是部分重叠的。但是，一个具有同一波长的光子流，对不同 的光感受器引起不同程度的兴奋。大脑利用这些不同兴奋的比例，确定落在 视网膜上某点光的“颜色”。
大家知道，大多数人具有三种视锥细胞（大致是短波、中波和长波锥
细胞。它们常被称为蓝、绿、红视锥细胞）。但也有少数人缺少“红”视锥 细胞，因此导致部分色盲。①他们在分辨红绿交通信号时可能会碰到困难。 这就是对为什么我们能看颜色所作的基本解释。但它还需要进行某些 修正。在此，我仅想提一下所谓兰德效应（因偏振片的发明者埃德温·兰德
（EdwinLand）而得名）。兰德以戏剧性的方式向我们演示，视野内某斑块的
颜色并不仅仅依赖于从该斑块进入眼睛的光的波长，它还与从视场其他部分 进入眼睛的光的波长有关。
　　为什么会这样呢？进入眼内的信息不仅取决于表面的反射特性（颜 色），还与落到该表面的光的波长有关。因此，在阳光下和在烛光下，妇女
们色彩缤纷的服装会有很大区别。因此，大脑主要感兴趣的不是反射率和照
明光的组合，而是物体表面的颜色特性。大脑试图通过比较眼睛对视野中若

干不同区域的响应来抽提出这种信息。要做到这一点，大脑利用了如下约束
（假设），即在某一时刻，在该景物的各处，照明光的颜色是相同的。尽管 在其他场合，它们可能是明显不同的，如果照明光是粉红色，它就使所有的 东西程度不同地变为粉红色。因此，大脑就力图校正它。这就是为什么阳光 下的红色纤维在人工照明下看起来依然是红色的原因。但是，正如我们知道
的，它看上去并不完全相同，因为校正机制并非工作得尽善尽美。 下面我们稍微提一下另外一些视觉恒常性。一个物体看上去总是大致
相同的，即便我们没有直视它，使得它落在了视网膜上的不同部位也是如此，
如果我们在不同的距离观察一个物体，物体的视网膜图像可能变大或变小或 产生一定的旋转。然而，我们同样将它看做是同一物体。我们将这些恒常性 视为理所当然的事情。但简单的视觉机器却无法做到这一点，除非它具备发 育成熟的大脑所具有的完成该任务的固有装置。大脑到底如何完成这些任
务，我们仍然不十分清楚。
　　运动和颜色之间具有奇怪的相互关系。大脑的短程运动系统有些色盲， 它主要观看黑白图像。利用演示很容易说明这一点。将仅有两种均匀亮度的 颜色（比如红和绿）构成的运动模式投射到屏幕上。然后调节两种颜色的相 对亮度，使它们对于观察者来说看起来具有相同的亮度。这一过程必须对每
个人分别进行，因为你和我的色平衡点不会完全相同。①这一平衡条件被称
为“等亮度”。 现在，如果你在屏幕上观看一个绿色背景上的红色运动物体，而且两
种颜色调整为等亮度，那么其运动速度就显得比实际情况慢得多，甚至可能
停止运动（特别是当你注视屏幕的一侧时，情况更是如此）。这是因为你大 脑中的黑白系统将屏幕看成是均匀灰色（因为两种颜色是等亮度的），所以 短程运动系统几乎得不到运动信息。
　　所有这些例子都说明，大脑可以从视觉场景的多个不同方面抽取有用 的视觉信息。那么，如果外界提供的信息不完整，大脑如何处理呢？眼睛的 盲点就是一个很好的例子。如我们在第三章　中讲过的那样，你的每只眼睛 中都有一个盲点，你的大脑会对它进行“填充”。
　　因此，即使你闭上一只眼睛，也看不到视场中盲点处有一个洞。哲学 家丹·丹尼特（DanDennett）不相信存在填充过程。在他的（意识的阐释）
（ConsciousnessExplained）一书中，他正确地争辩说“信息的缺失不等于
缺失的信息。”他还说：“你要看见洞，大脑的某个地方就必须对反差作出响 应：或是内外边缘之间的反差（但在这个位置，你的大脑没有完成该任务的 装置），或是前后之间的反差。”因此，他认为不存在什么填充，只是缺少那 里有洞的信息。
　　但是，这一论证是不充分的。因为他没能证明，盲点处的信息无法推 论出来。他只是说明大脑可能没有进行这一推论。说大脑肯定没有完成这件 事情的必需机制也是不正确的。对大脑的细心研究表明，确实具有某些神经 细胞有可能完成这一任务（见第十一章　）。
　　加利福尼亚州大学圣迭戈分校心理系的视觉心理学家拉马参准做了一 个巧妙的实验来反驳丹尼特（每个人都喜欢证明哲学家是错的），他向被试 者呈现一个类似油炸面包圈似的黄色环形图案（见图 18b）。被试者必须使 眼睛静止不动，并用单眼进行观察。拉马参准将黄色圆环放在被试者的视野 内，使它的外沿落在盲斑之外（睁开的眼），而内侧则落在盲点之内（图 18b）。
　　
此时被试者报告说，他看到的不是一个黄色圆环而是一个完全均匀的黄色回 盘（图 18c）。他的大脑填充了盲区，使一个粗的圆环变成一个均匀的圆盘。 为了强调这一结果，拉马参准又将其他几个类似的圆环放入被试者的 视野中，当这些图形呈现之后（其中一个圆环围绕盲点，其他圆环放在别处）。 被试者报告说，他不仅看到盲点区域的完整圆盘，而且看到圆盘立刻“跳出”
（popout）。这表明，被试者的注意立刻被圆盘所吸引，这和你睁开双眼观 看黄色环组成的随机阵列中有一个实心圆盘时的情况完全一样。明显与圆环 不同的圆盘会立刻跳出在你前面。正如拉马参准所说，你确实对盲斑进行了 填充，而不是仅仅忽略了那里存在的东西。因为，被忽略的东西怎么能真正 跳出来呢？在盲点处看到的东西是不容易研究的，因为它偏离凝视中心 15 度。正如我前面说过的，那里的东西我们不能看得很清楚。拉马参准和英国 心理学家理查德·格里高理（RichardGregory）已经完成了一个称为“人造 盲点”的实验。该盲点离凝视中心较近。
　　（丹尼特曾在脚注中提到这一工作，但对他们的结果不甚满意。）更引 人注目的是，拉马参准及其合作者对一个病人进行了检验。他的问题不是出 在眼睛，而是在大脑的视区内有一小部分损伤。这样的病人不能如实看到视 场中相应位置的东西。这一块区域是盲区。但毋庸置疑，只要放宽时间，他 的大脑就会利用从周围得出的合理推测来填充它。
　　他们的实验结果可用图 19 说明。在阴极射线屏幕上有两条竖直的线段 处于同一直线上。一条在盲斑之上，一条在下。几秒钟后，病人就会看到一 条直线完全跨过间隙。一个病人还报告说，当屏幕上的线条去掉后，他“在 线的填充部分看见一个非常生动的幻象”，其持续时间有好几秒，更令人惊 奇的是，如果呈现给两个病人的是两条错开的竖直线（图 19c 所示），开始， 他们看到的是两条错开的直线，但后来两条线就会相互“漂移”靠近，最后 两条直线完全对齐。然后，大脑填充上它们的间隙，形成一条连续的直线（如
图 19d）。报告称，这些线的水平移动（记住，它们实际上是完全静止不动 的）栩栩如生。两位病人对此现象深感惊讶，并表现出极大的兴趣。
其他的一些实验表明，并非视觉每个方面的填充都是同时进行的。形
状、运动、纹理和颜色的填充可以在不同时间内完成。例冤五章　注意和记 忆如，当视场由许多运动的随机红点组成时，一个病人将颜色“渗入”到盲 区几乎是立刻完成的，而在 5 秒钟以后才会形成运动圆点的动态模式。
　　需要注意的是，大脑中因伤害形成的盲斑与眼睛真正的盲斑两者所引 起的结果具有重要的区别，对于后者，填充差不多是立刻完成的。在大脑损
伤的情况，这个过程则需要若干秒。这大概是由于损伤失去了大脑中快速填 充的部件。
　　填充可能并非是盲点所特有的过程。更可能的情况是，它以某种形式 发生在正常大脑的多种水平。它使大脑能从仅有的部分信息中猜测出完整的
图画。这是一种非常有用的能力。
　　现在，我们对视觉心理学的复杂性已有了大体的了解，显然，观看并 非是一件简单的事情。这与我们仅凭日常经验作出的猜测有很大的差别。它 的工作方式还没有被我们完全理解。它涉及许多我们不得不略去的实验和概 念。下一章　我们将涉足看的两个其他方面——注意和短时记忆，用来拓宽
我们的研究领域。它们都与视觉意识有紧密的联系，而且还会引人不同视觉
加工所需时间这样一个十分棘手的课题。


①正如我在第一章　所解释过的，如果过于简单地理解“和”这个词，这当然是正确的。
①最近，加利福尼亚大学（伯克利）心理学家斯蒂芬·帕尔莫（StephenPalmer）提出另外两 条律：共同区域（commonregion）和联结性（connectedness）。共同区域（或称包容性）意味着相同 的知觉区域组合在一起。联结性是指视觉系统把均匀的、联结在一起的区域知觉为单一单元的强烈倾 向。
①这可能或多或少地依赖于估计信息内容时采用的是哪些“基元”（primitives）。
①大脑如何利用视差是个值得重视的理论问题。比如，需要弄清楚，一只眼睛的图像中的哪个 特征与另外一只眼睛的哪个特征相对应。这称为“对应问题”。最初认为，要解决这个问题，大脑首 先要识别物体，在贝尔实验室工作的匈牙利心理学家贝拉·朱尔兹（BelaJulesz），用随机点立体图 进行的精彩的实验清楚地显示，两图之间的“对应”可以在先于物体识别的、低水平的信息处理阶段 实现。
①一小部分人似乎缺少真正的立体视觉。
①这种从背景分离图形的任务提出了一个困难的理论问题，因为大脑必须在不知道什么是图形 的情况下进行图形背景分离。
①严格他讲，我们大家都是色盲。因为除了像紫外线这一类我们不能看见的波长外。可以构造 出任何数目的、在我们看来是完全相同的波长分布；而它们如果用一个合适的物理仪器去测量，实际 上并不完全相同。除了少数情况有保留外，我们对任一波长分布的响应可以与仅仅三种波长的合适组 合相匹配。这是早在 19 世纪就已确认的事实。按数学术语，颜色是三维的。
①即使对于同一观察者，位于注视线上的物体与位于视场外围的物体，它们的平衡点也可能稍 有不同。



第五章　注意和记忆




“你没有注意，”海特说，”要知道，若非心神专注，你将一无所获。”
—— 据刘易斯·卡罗尔(LewisCarroll)改写 每个人都懂得“你没有注意”这句话的一般意义。这可能是你的注意
力不集中，也可能是你昏昏欲睡或是由于某些其他的什么原因。心理学把“唤
醒”（或警觉）与“注意”（attention）区分开来。唤醒是影响一个人整个 行为的一般条件，当你早上醒来的时候，就会注意到这种情况，正如威廉·詹 姆斯所说，对心理学家说来，注意就意味着“摆脱某些事物以便更有效地处 理其他事物”。
　　我们主要关心的是视觉注意，而不是在听音乐或从事某种活动时的注 意。我们知道，注意被认为起码对某些形式的意识有所帮助。视觉注意的一 种形式就是眼动（经常辅助以头部运动），由于在靠近凝视中心的地方我们 看得较清楚，所以当我们双眼的视线正对着某个物体时，就会获得更多的信 息。否则，如果不是直视物体，我们只能获得粗略的信息（至少有关形状的 信息是如此）。
　　是什么机制控制眼动呢？这种眼动包括由反射性响应所引发的眼动（比 如眼睛突然跳到凝视中心之外的某处）到由意志控制的眼动（“我想了解他 正在那里干什么”）。所有形式的注意可能都具有反射性和意志性两种成分。
　　
　　听觉选择性注意的一个例子，是让某个被试者集中注意从耳机进入一 只耳朵的声音，而试图忽略进入另一只耳朵的不同声音。很多来自非注意耳 的声音没能达到意识水平，但可以在头脑中留下某些痕迹，并对注意耳听到 的东西产生影响。它们被记录于大脑的某一加工层次。
　　因此，注意就是滤除未被注意的事件。被注意事件的响应具有较快的 速度、较低的阈值和较高的精度，注意还可以便该事件容易被记忆。过去， 心理学家们并不关心我们头脑内部发生的事情，他们大多通过测量反应速度 和误差水平等去研究注意。换句话说，他们研究的是注意某事件时所引起的 结果（与未注意该事件时相比较），并试图从实验结果的模式中推论出注意 的可能机制。
　　令人吃惊的是，当你的眼睛保持静止不动时，有些事情就无法完成。 比如一个随机点模式在屏幕上快速闪烁，它的呈现时间很短，因而不可能产 生眼动。在这种条件下，你能够说出随机点的个数吗？如果它们只有三四个， 你可以正确地报告出它们的数目；但是，如果有六七个或更多，你就会发生 错误。这并不能仅仅归因于刺激的亮度。如果闪烁光点非常亮，它们就会在 视网膜上留下后像（这时如果你移动眼睛，固定在视网膜上的光点模式将随 你的眼睛一起运动）。在数秒钟以内，你可以一直看到它们，但你仍然无法 精确地数出它们的个数——这是一种非常奇怪的感觉。当你开始计数时，你 就会忘记哪个圆点你已经数过了。
　　有没有某种形式的注意不依赖于眼动呢？注意能在两个大幅度的眼动 之间转移吗？美国奥尔良大学的临床心理学家迈克尔·波斯纳
（Michae1posner）对此进行了大量的实验。他和其他研究者表明，确实存 在这样一种视觉注意形式。在一个典型的实验中，被试者通过注视某个特殊
点而使眼睛保持不动。一个瞬时出现的信号提示被试者，在某个地点（比如 说在注视点的右边）可能会出现一个物体。当看到物体出现时，要求被试者 尽快地按动开关，其反应时间就会被记录下来。如果在某次实验中，物体没 有出现在所期望的地方（如出现在注视点的左边），则反应速度就会变慢。
反应时间的延迟被解释为被试者不得不将视觉注意从期望的一侧转向非期望
的一侧。波斯纳认为，注意的这种变化可能涉及以下三个连续的过程：解除 原有注意—>移动注意点—>实施注意首先，系统需要从视野中正在注意的地 方解除注意。然后必须把“注意”点转向新的位置，最后在新地点实施注意。 另一个重要的问题就是一个人能否同时注意视野中两个分离的位置或物体？
有证据表明，这是办不到的①，尽管也许可以跟踪若干③个运动的点。但有
确凿证据表明，注意可以在空间上进行精细聚焦或者在较大范围内扩展。比 如：当你读一本书时，你主要注意的是单词而不是一个个分开的字母。而在 校对时情况则不然，你必须仔细检查每一个字母和标点，否则小的差错就会 被遗漏。对我个人来讲，校对是一件困难的事情。
因为通常我的阅读速度很快，除非我集中注意，否则很难发现一些细
小的印刷错误。 很清楚，注意改变了我们看物体的方式。理论家如何解释这一现象呢？
我可以直截了当他说，目前还没有一个被普遍接受的注意理论。因此，我能 做到的，充其量不过是描述某些当前流行的粗略他讲，大家普遍同意的观点
是，注意涉及一个瓶颈问题。其基本思想就是初级加工过程大体上是一个平
行的过程，即许多不同的活动同时进行。然后，似乎有一个或多个阶段存在

信息处理的瓶颈。一个时间只能处理一个（或少数几个）“对象”。它通过临 时滤除来自非注意对象的信息而实现。然后，注意系统迅速转向下一个对象。 因此，注意大体上是串行的（即，注意一个之后再注意另一个）而非高度并 行的（正如系统同时注意很多事情时的情况）。①稍后，我们将详细讨论并 行和串行加工的重要区别。
　　通常把视觉注意比喻为“探照灯”。在探照灯内部，信息以一种特殊的 方式被处理。这样，我们就可以快速、精确地观察被注意物体，并使我们更 容易记住它。在“探照灯”以外的信息，或者被处理得较少，或者处理方式 有所不同，还可能根本不予处理。大脑的注意系统将假想的“探照灯”从视 野的一个地方快速转移到另一个地方，就像我们移动眼睛一样，只不过这时 移动的速度慢得多罢了。
　　探照灯比喻以最简单的方式向我们暗示，视觉系统注意的是视野中某 个地方。许多间接证据表明，情况确实如此。另外一种观点认为，我们注意 的并不是某个特别的地方而是特别的物体。在某些情况下，如果物体运动（眼 睛仍保持不动），注意可以追踪该物体，而不是停留在一个地方不动。在目 前看来，在一定程度上两种形式的注意（对视觉物体的注意或对视觉位置的 注意）可能同时出现。
心理学家一般都严格区分前注意 （ preattentive ）加工和注意
（attentive）加工。在美国工作多年的匈牙利心理学家贝拉·朱尔兹已经 给出了某些前注意加工的显著例证。请看图 20。左边两种“纹理”之间的 边界可立刻看出来。现在让我们看看该图的右半部：初看时没有明显的纹理 边界，但仔细观察就会发现，一个区域是由不同朝向的字母 L 组成，而另一
个区域则由字母 T 组成。但这种差别并不能立刻跳出（pop-out)。要看到它
需要集中注意（focalattention）。 还有另一种研究跳出（或缺少跳出）的方法。在屏幕上呈现一个视觉
图像并保持一段短暂的时间。在此情况下，刺激图像常由要求被试者检测的
“目标”和其他稍微不同的物体（被称为“干扰项”）组成。比如，可能是 大量的字母散布在图像上，除了一个字母是红色之外，其他的全部都是绿的。 被试者的任务是一看到红色字母便立刻按下按钮。我们发现，被试者可以非 常迅速地完成这一任务。更为重要的是，反应时间与只有少数几个绿色字母
或者很多绿色字母无关。换句话说，不管那里有多少个干扰项，反应时间都 一样。红色字母立刻跳出在眼前。
安妮·特丽斯曼（AnneTreisman）是研究注意有影响的心理学家之一。
1977 年，她和两个同事合作，完成了一个著名的实验。实验的要点是这样 的。她首先证实了红色字母可以在绿色字母的背景上跳出。如果所有字母的 颜色都相同，则单个字母 T 可以在字母 S 的背景中跳出。这意味着，对于颜 色和形状两个方面，跳出都可以发生。然后，他们给被试者一个更为复杂的
任务。一半是绿色字母 T 另一半是红色字母 S，此外，还有一个红色字母 T。
被试者的任务是找出红色字母 T 这时，被试者既不能单找一个红色字母，也 不能单找一个字母 T；因为符合这两个条件的字母太多了。被试者必须寻找 颜色（红）和形状（T）两者结合在一起的字母。而这种结合不能立刻跳出， 要发现红色字母 T 需要一段时间，而且干扰项数目越多，所需时间越长。如
果图案中有 25 个字母，发现单个红色字母 T 的时间要比仅有 5 个字母时长
得多。①这种情况被看作是串行搜索机制的证据，即为了判断一个字母既为

红色又是 T 形，注意系统在一个时刻只能看一个字母。 注意从一处移到另一处需要多少时间呢？这是一件较为复杂的事情。
似乎物体越“突出”（对注意系统有更大的影响），花费的时间也越短。这种
情形是可能出现的。例如，若红色字母非常鲜艳，视觉系统就可以通过把” 探照灯”扩展到较大范围，一次检测几个字母。这意味着只需较少的步数便 能搜索完全部字母。因此，每个字母的处理时间就减少了。
　　有人认为，一个时刻处理一个物体所需要的时间为 60 毫秒左右是有可 能的。如果一个时刻处理两个物体，每步所需的时间仍为 60 毫秒，那么每
个字母（一个时刻本来只能观察一个字母）现在的处理时间就只有 30 毫秒。 而如果能够同时处理三个物体，那么每个字母的处理时间就是 20 毫秒。
　　但还有更复杂的情况。也许被试者的大脑经过训练而变得较为聪明， 从而只注意红色字母（并忽略绿色的字母）。这样就会有上半的字母被忽略。
这就意味着，他可以在注意步速相同的情况下更快地完成搜索任务。在这种
情况下，120 毫秒的步速就可以得到同样的观察结果。 我们也会遇到令人遗憾的情况。在某些情况下，每步时间看起来可能
少于 20 毫秒，而真实的步速可能长达 120 毫秒。这是由于在发现红色 T 字 母之前，被试者不但只注意红色物体，而且他一批处理三个字母，因而“欺
骗”了我们。在这种情况，探照灯移动一步的正确时间就难以确定了。
　　特丽斯曼同时说明，跳出也可以是非对称的。一个有缺口的圆圈可以 在一群完整的圆圈的背景中跳出（图 21a）；然而要在有缺口的圆圈背景中 发现一个完整的圆圈就需要串行搜索（图 21b）。
　　心理学家是怎样描述前注意加工和注意加工之间的差别呢？最初特丽 斯曼认为，前注意加工是以平行的方式把视野内物体的朝向、运动、颜色等
简单特征登记在某些特有的子系统中。然后，集中注意以某种方式将这些特 征整合到一起。更仔细的实验使她发现，如果特征整合所允许的时间非常短， 大脑就会出现差错。有时它会张冠李戴，错误地将特征整合到一起，从而给 出一个虚假的组合。在授课时，特丽斯曼用一张快速呈现的幻灯片来演示这
种现象。该幻灯片呈现的是一位黑发的红衣女郎。可是，观众中总有几位非
常自信地称，他们看到的是一位红发女郎。女郎的毛衣的颜色被错误地“移 植”到了头发上，因而产生了幻觉组合。
这种事情在日常生活中可能发生，只不过是为数较少罢了。特丽斯曼
举了一个例子：“一个穿行在繁忙街道上的朋友‘看到’一个同事，并且正 要打招呼。但他突然意识到那个人的黑胡子长到了一个过路人的脸上，而他 的秃头和眼镜却属于另外一个人。”“简单特征”究竟是什么，目前我们还不 清楚。①但遗憾的是，大量的研究说明，跳出并非是直截了当的事。在这里， 我并不打算描述众多此类实验的细节。
　　通常，特丽斯曼的很多注意模型都认为，跳出与较长过程的顺序搜索 截然不同。但是，凯尔·凯夫（KyleCave）和杰里米.沃尔夫（JeremyWolfe） 等其他的一些心理学家则认为，跳出只不过是注意过程的第一步。他们假设， 注意系统有某种程度的“噪声”，因而容易出现错误。如果物体足够“突出”， 则把注意的探照灯移到该物体所在的地方或移到该物体作为注意的第一步。 如果物体并不突出，系统在选择目标时就可能遇到困难。在最终发现目标之 前，也许经过了多次尝试，这样就会花费较多时间。这种机制可以产生与简 单的顺序搜索机制相类似的结果。
　　
　　邓肯（J.Duncan）和汉弗莱斯（G.Humphreys)甚至否认探照灯的存在， 他们认为，视野中的不同物体全都试图达到短时记忆。如若成功，在某些情 况下它们就会成为活动的焦点。
　　他们的层次模型还考虑到不同干扰项之间的关系。比如，这些干扰项 是相同的还是具有多种不同类型。
　　进一步的研究也许会使心理学家获得一个能被普遍接受的注意模型， 不过，它可能不会很简单。我猜想，正确的模型将不大可能仅仅从心理学实
验中得出，因为这一系统看来太复杂了。①大脑中某些相关神经元的行为的
知识，对于获得正确答案也许是必需的。 因此，我们只是部分地了解了视觉注意。我们还没有一个被普遍接受
的心理学注意模型。 短时记忆情况如何呢？我们对它知道多少呢？记忆也许定义为由经验
引起的系统内部的变化，这种变化导致以后的思想或行为发生改变。但是，
这种泛泛的说法并没有多大价值。 它应该适用于疲倦、受伤和中毒等情况，又不应严格区分学习和发育
（早期生长）。以色列神经生物学家雅丁·杜戴（YadinDudai）提出了一个 更为有用和更为精确的定义。他首先描述了什么是“世界”（包括内部和外
部环境）的“内部表达”。他将世界的内部表达定义为“能够有效地指导行
为的结构化神经编码方式”。它强调的是，从根本上说，我们主要关心的是 神经细胞（神经元）如何影响行为。“学习”则是由经历引起的内部表达的 创新或修改。这一变化可以保持相当一段时间（甚至可以保持很多年）。不 过，我们更关心的还是短时记忆。
我感兴趣的不是像习惯化或敏感化（sensitization）之类的极简单的
记忆形式（如果你连续十次向小孩呈现一幅图画，开始他会表现出兴趣，但 很快就会产生厌倦。这就是“习惯化”）。这些过程被归类为“非联想”过程。 它们甚至在海胆等一些非常低等的动物身上也能表现出来。我们更关心的则 是“联想学习”，有机体对刺激和动作的关系作出反应。(2)将记忆分成几种
不同的类型是有益的，尽管对它们的确切描述还存在争议。一种方便的分类
是把记忆划分为情景记忆、类别记忆和程序记忆。清景记忆是对一个事件的 记忆，它经常与某些与此有联系的无关细节交织在一起。(1)一个很好的例 子就是，你会记得当你听说肯尼迪总统遇刺时你在什么地方。类别记忆的一 个例子是单词的含义，如“行刺”或“狗”。而回忆如何游泳或驾驶汽车便
属于程序记忆。
　　另外一种分类方法与时间有关：获得记忆需要多长时间，它一般能保 持多久，某些记忆，特别是情景记忆被称为“一次性”或“闪光快门式”学 习。仅仅一个事例就可记得很清楚。（当然，这种记忆也可以通过复述被强 化。即把这件事再讲一遍，并不要求次次正确。）另一种类型的记忆可通过
事件的重复被增强。人们从重复中抽提出某件事物的普遍性质，如，未经明
确定义的单词的含义。 诸如开汽车之类的过程性知识常常很难从一次经历中获得，往往需要
重复练习。它可以保持相当长的一段时间。一旦你学会游泳，即使多年没有 游过你也会游得很好。当谈及一首熟悉的乐曲时，一位著名的钢琴家曾经对
我说：“肌肉的记忆是最久的。”这意味着乐曲的演奏是自动的，无需思索的。
不同的记忆持续的时间也不同。它们经常被分为长时记忆和短时记忆。

尽管这一术语对于不同人可能具有不同的含义。“长时”通常指几小时、几 天、几个月乃至几年；“短时”则从几分之一秒到几分钟或更长。短时记忆 通常是不稳定的，而且容量有限。
　　想一想你在梦中的一些事情。当你做梦时，你不能使梦中的任何情景 进入长时记忆（或至少清晰地回忆起）。你的大脑把梦中的情景以某种形式 的短时记忆保存起来。当你醒来之后（这可能会比你意识到的频繁得多）， 你的长时记忆系统才被接通。然后，仍然保存在短时记忆中的东西便进入长 时记忆。所以你回忆起来的并非你梦到的所有事情，而只是梦的最后几分钟。 如果你在刚醒来时受到电话铃或是什么别的干扰，梦的短时记忆就会衰减或 完全丧失，以至电话之后你可能连梦的最后几分钟都回忆不起来了。
　　我们知道，记忆的回忆不是一个直接的过程。要回忆一件事情往往需 要某个线索，尽管这时记忆有可能是扑朔迷离的。有些记忆很弱，需要更强 的线索才能唤起。另外的一些甚至在完全丧失前就淡化了。一个相关的记忆 可能会干扰和阻碍了你所需要的记忆内容的获取。
　　很明显，意识特别是视觉意识把很多存储在长时情景记忆和类别记忆 中的内容结合起来。我们较为关心的是极短时的记忆。这是由于，如果我们 丧失了对所有最近事件的记忆形式，我们很可能会失去意识，然而，这种最 重要的记忆形式却仅能持续几分之一秒或至多是几秒钟。让我们集中讨论这 些极短时间的记忆形式。
　　请你看一看面前的景物，然后突然闭上双眼。你看到的外部世界的生 动图像很快就会消失。留给你的只是一个模糊的回忆。它通常在几秒内就会 消失，早在 18 世纪就有人试图测量它消失的时间。一个黑暗中运动的光点
（比如说一个发光的烟头）将在后面留下一个光尾。对光尾长度进行的现代
研究表明，光的知觉大约可持续 100 毫秒，尽管有些是由于视网膜后像。 心理学家如何研究各种各样的短时记忆呢？美国心理学家乔治·斯帕
林（GeorgeSperlig)1960 年进行过一个经典的实验。他以极短的时间（约 50
毫秒）在屏幕上显示一个由十二个字母组成的字母集。字母排成三行，每行 四个。由于时间太短，被试者每次只能回忆出四五个字母。然后在下一个实 验中，他要求被试者仅报告其中的一行，他使用一个声音信号提示被试者应 该报告哪一行。但这一线索仅在呈现的图形刚刚关闭之后才给出。在此情况
下，被试者可以报告出该线索指示行的四个字母中的大约三个字母。 人们也许仅仅根据第二个实验就得出结论，既然被试者能够报告出三
行中任意一行的四个字母中的三个，那么他就能报告出三行字母中的九个（三
乘三）。但正如我们看到的，实际上他只能回忆出这十二个字母中的四五个。 这有力他说明，字母是由大脑从迅速衰减的视觉痕迹中读出的，这种极短时 的视觉记忆被称为“图标记忆”，它来自单词 icon，是图标的意思。
　　对此问题，还有许多其他的研究。在刺激呈现前后，视场是亮或暗对 衰减时间是有影响的。在暗视野中，衰减时间大约是秒的量级，而在较明亮
的视野中则少得多，或许只有零点几秒。这种亮背景效应被称为“掩蔽”。 还可以用某些模式作为掩蔽，但这两种俺蔽类型截然不同，简而言之，明亮 背景的掩蔽可能发生在双眼的信息结合之前、视觉系统的初级阶段、可能是 在视网膜阶段；而模式掩蔽在很大程度上依赖于字母呈现与掩蔽之间的时间
间隔。数据说明，这大概发生在双眼信息结合之后视觉系统的若干个水平。
图标记忆似乎依赖于瞬时视觉信号的存留时间。它主要不是从信号的

后沿算起而是从前沿算起。这表明其生物学功能是提供足够的时间（大约为
100-200 毫秒）来处理这种非常短暂的信号。这就意味着，要实现充分的视 觉加工，至少需要某个最短的时间。
还有更长一些的短时记忆。英国心理学家艾伦·巴德利
（AlanBadileley）对这种记忆进行了深入的研究，把它称为“工作记忆”， 一个典型的例子就是回忆一个新的七位数的电话号码。你能回忆出来的数字 的个数称为你的“数字广度”。对大多数人来说，它通常只有六到七个。换 句话说，工作记忆的能力是有限的。这种记忆似乎具有几种不同的形式，它
与感觉输入有关。对于视觉，他将其称为“视空间便笺簿”。典型情况所涉 及的时间为若干秒。它似乎还与回忆面孔或熟悉的物体时的视觉想像有关。 它的特性与较短的图标记忆有很大差别。图标记忆可能涉及大脑中不同的过 程。
工作记忆对意识是必要的吗？有某种证据表明，情况并非如此。某些
脑损伤的病人只有极小的数字记忆广度，除了他们听到的最后一个字母外， 别的一概回忆不起来，但他们的意识却正常。事实上，他们的长时记忆可能 并未受到损害。迄今为止，还没有发现一例丧失了所有形式的工作记忆（视 觉和听觉）的病人。这是由于引起这种欠缺（而没有任何其他缺陷）的脑损
伤，只能局限于某个非常准确的部位（而且还要在不同的地方），因此，实
际上这种情况可能永远不会发生。 长时记忆看来不同于图标记忆或工作记忆。一个看过约 2500 张不同彩
色幻灯片（每个 10 秒）的被试者，十天以后还能辨别出其中的 90%。因为，
如果只是要求被试者确认从前是否看过某幅图画（并不是无线索地回忆，那 样会更困难），那么他只需要回忆每幅图画的很少一部分信息就可以了。
　　我们不会花费很大精力去考虑长时情景记忆，因为一个不能形成新的 长时情景记忆的脑损伤病人，仍然是清醒和有意识的（见第十二章　）。只 有短时记忆特别是图标记忆才可能与意识的机制密切相关。


①这里有一个可供参考的证据，如果切除胼胝体，每半大脑就可以注意不同的物体。
③然而，大脑有可能把这些运动的点看成是一个正在改变形状的单一物体的边角。观点，并提 及一些主要的争论点。
①经过练习，大脑可以把某组特殊的物体（比如一组字母）作为一“组块”去跟踪。
①一个实验和另一个实验的响应时间差别很大。因此，要重复实验结果，就要让被试者作出多 次响应，并对响应时间进行平均。在某些情况下，需要应用若干个被试者，并计算出他们的平均响应 时间。
①有实验证据说明，这是可以发生的。
①有人提出过一个研究项目，用来探讨什么视觉特性可以跳出（它们应对简单特征，视觉“基 元”进行响应);而复合特征需要进行顺序搜索。
②还有其他一些这里没有提到的简单记忆形式，其中有经典的条件反射，操作性条件反射和启 动（priming）。
①有证据显示，在最初的一段时间内，很多人清楚地记得当他们第一次听到林肯遇刺时的情景。



第六章　知觉瞬间：视觉理论




“心理学是一门很不能令人满意的学科。”
—— 沃尔夫冈·科勒尔（WolfgongKohler) 图标记忆和工作记忆的衰减时间可能是相当短暂的。我们对引起意识
的各种处理过程所需的时间了解多少呢？回忆一下第二章　的内容就知道， 某些认知学家喜欢把大脑的活动看成是执行计算的过程，他们认为，引起意
识的不是计算本身而是计算的结果。
　　有些人声称，某些脑的活动并不能达到意识水平，除非它们持续的时 间超过某个最短的时间。如果这种活动较弱，这一时间可能要长达半秒。单 是为了指导我们探索意识的神经相关物，就需要我们了解与单个“知觉瞬间”
（momentofperception）对应的脑活动的持续时间类型。单个处理周期涉及 怎样的时间类型呢？让我们考虑如下的情况。首先，给被试者呈现一个 20
毫秒长的瞬时红光刺激。之后，在原来的地方马上呈现一个 20 毫秒的绿光 刺激。被试者报告看到了什么呢？他看到的不是一个红色闪光紧接着一个绿 色的闪光，而是一个黄色闪光。就如同这两种颜色同时闪烁时所看到的情形 一样。然而，如果绿色闪光不是紧跟红光之后，被试者就会报告看到红色闪
光。
　　这说明，直到来自绿光的信息被加工完之前，被试者不可能意识到黄 颜色的存在。
因此，你不能感受到一个刺激的真正开始时刻，你也无法估计出一个
短暂刺激的真正持续时间。早在 1887 年，法国科学家查蓬特尔
（A.Charpentier）就发现，长达 66 毫秒的闪光刺激，看起来并不比 7 毫秒 的闪光刺激持续更长的时间。
1967 年美国心理学家罗伯特·埃弗龙（RobertEfron）就此问题写了一
篇颇具洞察力的好文章。他通过用不同方法进行估算得出结论，处理周期的 持续时间大约为 60 到 70 毫秒。这个数字是对较容易观察的突出刺激而言。 对于不清楚或较为复杂的刺激，其处理周期将会更长，这是不足为奇的。。
　　那么，对于更为复杂的加工又需要多少时间呢？在这种情况下，通常 是先呈现一个视觉刺激，然后紧接着一个快速的掩蔽（mask），即在视野中 的同一位置呈现一个视觉模式，用以干扰观看原刺激所必需的某些处理过 程，详细解释这一结果是困难的。如果系统是简单的、顺序进行的，信号从 一个阶段稳定地进展到另一个阶段中间没有停顿，而且步入意识不花费时 间，那么来自掩蔽的信号根本不可能赶上来自刺激的信号。既然掩蔽能够干 扰刺激的知觉，这就意味着至少某些处理步骤是要花费时间的。这无论如何 都是可能的。尽管在解释上还存在困难，但掩蔽效应仍可以向我们提供某些 该过程的有用信息。
　　美国心理学家罗伯特·雷诺兹（RobertReynods）通过若干个实验来研 究这个问题。他希望说明，知觉的不同方面可以在不同时刻看到。换句话说， 他试图研究从刺激呈现到形成相对稳定的知觉的时间历程。
　　作为一个例子，让我们看一看第四章　描述过的虚幻轮廓的知觉所形 成的时间。为了避免被试者猜测或撒谎，雷诺兹向被试者呈现图 22 中两个
图样中的一个。每个图案都是由如图所示的三个缺口圆盘组成，其中第一个
幻觉边框是直线，而第二个为曲线。刺激呈现时间为 50 毫秒，经过某个延