2010年11月12日 星期五

《咱們來點有學問的~》從認知心理看錯覺的原理

『恆常性』在心理學上是知覺通則的其中一個部份。

人類靠各項感官(眼、耳、鼻、舌、身)接收外界訊息,經過大腦處理以後,形成我們所知的外在的世界。

我們的知覺系統是主動的建構和組織所接收的一切訊息。

基本的知覺通則,不僅是知覺重要的特性,更可以提供知覺世界的多采多姿的風貌。

熟知這些通則,可以增進諸多知覺現象的了解。


《知覺通則一》適應與對比

『入芝蘭之室,久而不聞其香』是一種知覺適應的現象。

初聞芝蘭,香味濃郁撲鼻,一陣子之後卻渾然不覺。

與『適應』相對的,是『對比』的效果。

飽餐之後見到食物沒胃口,是知覺適應

在剛吃過巧克力之後,柳橙汁嚐起來更酸,則是一種對比。

這是錯覺得一種,味覺和嗅覺的欺騙,生理上不完美的變化。


眼睛的錯覺,在色彩學當中可以學習到的知識,

在認知心理學裡,是生理上理所當然的必然現象,每個人無法避免的都會發生的錯誤。


色彩的殘像,或是連續對比,或是色適應等都是來自於這些道理。

例如對比色:紅色的位置看成綠色(反之亦然) ,或是黃色的位置看成藍色(反之亦然)。

同時對比則是此類拮抗的機制,就是再同一時間的同一空間位置互相抗衡而產生。



《知覺通則二》知覺恆常性

一個蘋果在日光燈的白光照明下是紅色,在烏絲燈泡的黃光下照明看起來也是紅色的,

這種不因照明光的顏色差異而影響所見物體顏色的現象稱為『色彩恆常性』。


除了上述的色彩恆常性,知覺恆常性尚包括亮度恆常性、大小恆常性形狀恆常性,以及嗅覺濃度恆常性等等。


亮度恆常性指的是不同光照度下的物體亮度,在我們的知覺裡仍是相同的物體,

不會因為光度的變化而認為他是不一樣的物體,

我們依然確認物體在不同光的照射或是亮度的變化,不影響對物體的認知與觀感,

例如物體的透明度、物體的型態、物體的色彩等等,

不會因亮度的變化而變化,我們依然知道它是不變的。


大小恆常性指的是同一物體,在遠處時影像會變小,近處則影像會變大,

但我們依然可以判斷物象不管大小指的還是同一個東西的。

就像一列火車從遠方駛近,在人的認知裡知道,遠看火車雖是小的,

我們確定火車駛近時,火車的大小足以載重好幾噸貨物。

也就是對於事物的大小有一定大小的認知,這是經驗使然,而非天生的;

差別的是,對於缺乏生活經驗與認知的小孩來說,

對於類似的事物不懂的判別,就容易產生危險。


形狀恆常性指的是不同觀看角度下影像的形狀會不同,但所見物體的形狀仍覺相同。

對於一般人而言,也不會因為從不同視角觀看一個物品,對與物品的型態的認知有所改變。

也就像我們設計的三視圖,俯視、前視、右視一樣,

你任何角度看,對於形體的認知是一定的,才不致於錯亂。


嗅覺濃度的恆常性,對同一濃度的氣味,用力吸和輕輕吸兩種情況,

每次吸進去的氣味分子不同,但我們還是覺得氣味濃度是相同的,

嗅覺若沒有恆常性的判別能力,對於味道的辨別就難以判斷,

而容易錯亂,在生活上容易發生危險。


知覺恆常性都具備相同的特質:即是近、側、刺激、改變,我們對物質的知覺仍維持一定的恆常。

因此,知覺恆常性的功能即在於:可使我們維持對同一物體的恆定知覺。

否則各種感官所接收的近、側、刺激、瞬息萬變,人不容易對環境的變化而有所應變。

人類保護自己的一種機制之ㄧ。


當然,以上所提之恆常性只是生活上的一小部份,

還有很多生活所需的知覺平衡機制有待您的五感去發掘。

【未完....】

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【參考書籍】
1.Donald A. Norman著,卓耀宗等譯,《設計心理學》,The Psychology of Everyday things,遠流出版,2000
2.陳烜之 主編,《認知心理學》,五南圖書出版,2007
3.Diane Ackerman著,莊安祺/譯,《感官之旅-感知的詩學》,A Natural History of the Senses,時報文化出版

《咱們來點有學問的~》設計人看錯視


設計師的養成教育中,鮮少有設計的前輩告訴我們學設計應該要從心理學開始讀起。我們說,色彩學很重要,重要在什麼地方,應用於哪裡? 卻少有前輩告訴我們,這跟心裡有很大的關係,且會嚴重影響視覺感官,何況應用於通用設計的產品之上呢? 關係到使用者的安全,以及消費者心理的感受....。


偶而聽前輩說一些原理,還是一團霧傻傻,諸不知這些偉大的學問來自於心理學。

所以,很多的設計晚輩包括本人,從一開始的養成教育過程中,懵懵懂懂的讀完設計的養成教育,總覺得設計很專業,很飄渺很難拿捏,一直把設計當一種信仰拜讀,永遠都是憑訓練有術的專業設計直覺完成我們的每件設計作品,卻說不出所以然。


然而,每件事情的發生有他的原理原則,背後多多少少會有他故

事發生的經過。就像我們從小習慣用眼睛看任何事物,相信眼睛所見的一切,我們常以「眼見為憑」來證明事實的真偽。但是我相信,到目前為止還是少有人知道人的眼睛因為生理的關係會產生錯覺,也少有人告訴我們眼睛所見是因為有陽光的照射然後折射到我們的眼睛,我們才看見眼前的事物,而不是理所當然的我們的眼睛就是看的見,對設計來說這些原理原則應該要算為常識,而非知識了。


在一次的文章閱讀中,閱讀到一篇有關於視覺錯視的報導,標題為『科學家發現視覺錯覺產生的關鍵原因』,文章中所有提到的專有名詞,在認知心理學中是常見的,也算是基本的學問,但是對設計人卻是在養成教育中相當陌生甚至第一次見到的專有名詞,讓很多設計師望而生畏,有感而發。


說到錯視,對很多設計師來說算是老生常談,已在很多學生的作品中試著應用於生活,或是用在產品增加其趣味性,網站上也不乏對於錯視有相當程度的專業討論錯視產生的原因。


很多的設計人還記得,錯視應用最廣泛的設計師也是最有名的藝術家,首推生

於匈牙利,受過包浩斯學院那基(Moholy Nogy)教授薰陶歐普藝術(Op. Art)家-Victor Vasarely維克多‧瓦沙雷利(1908-1997)。


1933-38年研究創造出以二維平面所引起的視覺運動代表作品有棋盤格(Checkerboards),丑角(Harlequins),斑馬(Zebras),老虎(Tigers),火星人(Martians)等作品。


(圖一)維克多‧瓦沙雷利(Victor Vasarely)與他的作品


《圖片與部分文字取自此

http://blog.ylsh.hlc.edu.tw/index.php?op=ViewArticle&articleId=114&blogId=9

錯覺上我們有很多的說法。我們試著站在設計的角度看錯視,也從心理學的基礎學習解釋錯視的產生的原因。基本上,常見的錯覺有以下三種:幾何學錯視生理錯視認知錯視三種。當然,現代由於科學進步,錯視的應用範圍越來越廣,延伸出很多錯視的理論與作品。


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《以下部分文章轉貼自此網站http://new-vision.freebbs.tw/viewthread.php?tid=1


文章作者/小豆子

在心理學角度看錯視,所謂的「錯覺」(illusion)是指對外界事物的感覺無法與其

客觀性質相配合而言。陽明大學神經科學研究所教授洪蘭認為,認知上錯覺的發生,主要是因為大腦充滿偏見,包括「習慣性的思考」,這個與個人經驗有關,如看到跪在地上的乞丐很可憐,應該發揮愛心投下硬幣,然而事實上他是詐騙集團的一份子;「直覺的情緒反應」,如老師看到學生趴在桌上以為他不專心而大發雷霆,但實際上他是因為身體不舒服所致;「自動化的知覺處理」,如眺向遠方,我們通常認為比較的大物體離我們比較近,比較小的物體離我們較遠,但實際上較小的物體有可能僅是玩具模型而已。


「錯視」 (optical illusion, visual illusion) 是指眼睛的錯覺,為一種正常生理

現象,對事物的大小、形狀、色彩、明暗、重量等,會因事物特質及周遭環境等而有不同的認知〈或不正確的判斷〉,也就是視覺的認知與實際的狀況可能會有差距。錯視的程度也會因人而異,但是只有在普遍大家共通的狀態下產生的現象才算是錯視的條件。


由上可知,錯視乃是錯覺的一部份。然而,在心理研究上發現的錯覺現象,多屬於視錯。有關錯視的現象包括周圍抑制雙像融合視覺暫留…等。


上述折彎鉛筆的例子便與這個視覺暫留有關。視覺暫留就是我們的眼睛看任何東西時,都會產生一種很短暫的記憶,影像約可停留在腦海中十六分之一秒,所以,人眼所看到的若在暫存影像消失前,接收到一連串持續動作的影像。(圖二)

《參考網站http://210.243.25.3/download/file_do

wnload.php?up_id=356&up_hits=39》


(圖二)赫曼格子(Hermann's Grid)



在十字相交的路口看到灰色的陰影,但當你遠離交叉口,往上或往下來到兩個交叉口之間時,你會發現原本的圓便消失不見了。這樣的現象叫做周圍抑制(lateral inhibition),是視網膜上神經元的生理機制所導致。

《錯視參考網站http://www.iware.com.tw/?action=art_view&id=222》


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幾何學錯視

如果我們常見的面積大小的錯視,線條因為周圍型態的受到影響而變形,就是上述所說的周圍抑制。


(圖三)幾何錯視

《圖形參考網站http://cyberreading.pixnet.net/blog/post/23834586》


生理錯視

主要來自人體的視覺適應現象,人的感覺器官在接受過久的刺激後會鈍化,也就造成了補色殘像的生理錯視。由於白光是由不同波長的色光所組成的,所以任何兩種色光加在一起可成為白光者,這兩色就互為補色。而視網膜上的細胞受某種色光刺激後,會對該色產生疲勞,所以在視線離開該色後,該部分的細胞暫無法作用,而未受刺激的另一部分細胞開始活動,因而產生另一種視感,也就是補色的殘像。

『補色殘像』的現象產生的原因,是由於眼睛持續注視紅色,使L 視錐(紅視錐)疲勞,而沒有用到的 M 視錐(綠視錐)和 S 視錐(藍視錐)則會相對的活躍。(圖四)


(圖四)眼睛的構造


所以,當30秒後眼睛由紅色圓球轉移到空白處時,會出現紅色的補色,也就是會在空白的地方出現帶點綠色圓球。(圖五)


(圖五)視覺殘像實驗用圖


《本圖取自Donald A. Norman著,卓耀宗等譯,《設計心理學》,The Psychology of Everyday things,遠流出版,2000,p26圖1,p27圖1》


前述所講的『視覺暫留』,動畫之繪製原理與電影播放也是原至『視覺暫留』。色彩的殘像,或是連續對比,或是色適應都是此一生理現象產生的錯視。


『視覺暫留』參考影片取自Youtube反斗奇兵卡通制作示範http://www.youtube.com/watch?v=CAcyj7oTQqw(影片1)



認知錯視

這主要來自於人類的知覺恆常性屬於認知心理學的討論範圍。

(圖六)《奈克的方塊》是相當經典的代表作。


『圖地反轉』的現象,因為人的知覺具有組織性,會想辦法將視覺對象由背景中獨立出來,這個獨立出來的部分即為「圖」,周圍的部分則是「地」,這是由提出來的,有名的作品魯賓之盃(圖七)則是研究圖地反轉的代表作。

(圖七)魯賓之盃


前述有關於視覺錯視的報導『科學家發現視覺錯覺產生的關鍵原因』中的的專有名詞。「前瞻」理論能解釋最為普遍的視覺錯覺 - 幾何形狀錯覺,也叫赫氏錯覺。


「前瞻」,應指的是人因認知而有預知能力。由於人本身對事物有個維持認知平衡的「恆常性」的機制,人會根據認知的學習,有能力依自己過去累積的經驗對所見的事物的下一步或是自己未來的行為進行的推斷和計畫,因為判斷錯誤,而產生錯覺。


文章中討論到的赫氏錯覺,談的是幾何學錯視也就是周圍抑制

赫氏錯覺參考網站http://cyberreading.pixnet.net/blog/post/23834586


以上,集合了很多網路分享的智慧,共各位參考,也有助於設計人員更了解錯視的緣由。本文章未完善之處,本人也會善盡職責,盡力尋求更正確之答案。

粗略簡介錯視一點學問,未來將陸續進行補加文章,讓文章更臻完善。