第11章视觉

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十 章 视 觉,视觉是光刺激作用于视觉器官而产生的主观映象,。眼、头部的主动协调运动以及眼球的不随意运动是视觉映象形成的必要条件。人们通过调整眼和头部位置，使外界刺激物的象恰好落在视网膜的中央凹处。同时，眼球的自发运动又使网膜象总是处于不停的变动之中。一旦消除了这种运动，就会导致视觉映象的丧失。因此，视觉系统主要是对光的投射模式的变化产生反映的。,1,眼球,眼附属器,感光并产生视觉,感光并调节昼夜节律,表达情感,眼球壁,眼内容物,组 成,功 能,眼睑、泪腺、结膜,2,眼球立体结构图,角膜,瞳孔,虹膜,睫状体,晶状体,视网膜,玻璃体,血管膜,巩膜,视盘,视神经,3,视网膜,（,Retina,）,虹膜上皮,睫状体上皮,视网膜视部,视网膜盲部,具有感光能力,无感光能力,4,视网膜视部的结构,感光细胞,(photoreceptor cell),双极细胞,(bipolar cell),节细胞,(ganglion cell),视网膜色素上皮细胞层,(retinal pigment epithelium),主要由四层细胞构成,视网膜神经层,视网膜剥离,5,中间神经元,联络神经元,视网膜的神经元类型,视锥细胞,(Cone C),视杆细胞,(Rod C),网间细胞,(,Interplexiform,C),水平细胞,(Horizontal C),双极细胞,(Bipolar C),无长突细胞,(,Amacrine,C),节细胞,(Ganglion C),投射神经元,感光,/,视细胞,内核层,外核层,6,感光细胞,/,视细胞,伸入外网层,末端与双极,C,、水平,C,等形成突触联系,构成：胞体、外突、内突,感光,部位,有镶嵌感光物质的,膜盘,外突,中段缩窄，分内、外两节,内突,外节：,内节：,蛋白合成,部位,富含,RER,、,Golgi,体、,Mit,视杆,C,视锥,C,外,节,内,节,内,突,内,突,外,节,内,节,视,杆,视,锥,7,项目,细胞,视杆细胞,(Rod cell),视锥细胞,(Cone cell),胞 体,外核层内侧，核小色深,外核层外侧，核大色浅,膜 盘,与胞膜,分离,，衰老、,脱落,后被,色素上皮细胞,吞噬,与胞膜,不分离，不脱落,或脱落慢,感光色素,视紫红质,(,rhodopsin,),：,视蛋白,+11-,顺视黄醛,（以,VitA,为原料）,红,、,绿,、蓝,视色素,功 能,感受弱光、暗光,感受强光和色觉,异 常,VitA,不足致,夜盲症,红,/,绿,色盲,两种视细胞比较,8,R,C,Mb,Fb,Rb,H,A,A,Ip,Mg,Dg,M,Rb,Fb,Dg,Mg,R:,视杆细胞,(Rod C.),C:,视锥细胞,(Cone C.),Mb,:,侏儒双极细胞,(Midget B.C.),Fb,:,扁平双极细胞,(Flat B.C.),Rb,:,杆状双极细胞,(Rod B.C.),H:,水平细胞,(Horizontal cell),A:,无长突细胞,(,Amacrine,C),Ip,:,网间细胞,(,Interplexiform,C.),Mg:,侏儒节细胞,(Midget G.C.),Dg:,弥散节细胞,(Diffuse G.C.),M:,米勒细胞,(Muller C.),Mb,9,视网膜十层结构,10,黄斑,（,macula,lutea,),中央凹陷为,中央凹,视盘,(optic disc),或,视神经乳头,视网膜上的两个特殊区域,11,视 觉 心 理 物 理,光线透过角膜穿入瞳孔经过水晶体折射，最后聚焦在视网膜上。光线到达视网膜后，首先穿过视神经纤维的节状细胞、双极细胞，再引起感光细胞（视锥细胞和视杆细胞）的变化，然后它们通过一定的光,-,化学反应影响双极细胞和节状细胞，从而引起视神经纤维的冲动传入视觉中枢。,12,杆体细胞为暗视觉感受器，主要感受物体的明暗，在暗视环境中起作用。锥体细胞是明视觉感受器，主要感受物体的细节和颜色，在明视环境中起作用。当光线作用于视感受器时，视锥细胞和视杆细胞中的化学物质的分子结构发生了变化，即感光物质,-,视紫红质的分解和合成，分解和合成时所释放的能量，激起感受细胞发放视神经冲动，从而引起相应的视觉。,13,人眼对光的强度具有极高的感受性。实验证明，人眼能对,7,8,个光能量子发生反应，甚至在某些情况下,2,个光能量子就能引起人眼对其发生反应。在大气完全透明，能见度很好的条件下，人眼能感知,1,公里远处,1/4,烛光的光源。感受性和光的波长也有关，在明视觉条件下，人眼对波长,550,560,纳米的光最敏感，但在暗视觉条件下，人眼最敏感的波长范围是,500,510,纳米。,14,光谱感受性（,1,）,人眼不能看到所有的光线。,人眼的适宜刺激，即可见光的波长范围大约是,400nm,（紫色）,700nm,（红色）。,人眼对不同波长光线的感受性是不同的。,15,光谱感受性（,2,）,明视觉,暗视觉,感受器,锥体细胞,杆体细胞,视网膜位置,集中在中央凹,网膜边缘,功能上的亮度水平,白天日光,黑夜光线,最敏感的波峰,555nm,507nm,颜色视觉,有,无,暗适应,快，约,5,分钟,慢，约,30,分钟,空间分辨,高敏度，光感受性低,低敏度，光感受性高,表,5.1,明视觉（锥体）与暗视觉（杆体）的特性,16,光谱感受性（,3,）,Purkinje,效应,J.E.Purkinje1825,年发现，在日光下看起来明度相等的红花和蓝花，到了黄昏时，即光度变弱时，两种花的色调都变淡了，但蓝花看起来却比红花显得亮些。这种现象，即当照度降低，使锥体视觉转换到杆体视觉时，眼睛对光谱短波部分感受性提高的效应叫做,Purkinje,效应（荆其诚，,1987,）。,17,暗适应与光适应（,1,）,暗适应（,dark adaptation,）,明适应（,light adaptation,）,18,2,、暗适应与光适应（,2,）,0,5,10,15,20,25,30,35,3,4,5,6,7,8,暗适应时间（分钟）,阈限的对数值,图,5.3,在暗适应过程中视觉阈限的变化,19,2,、暗适应与光适应（,3,）,0,5,10,15,20,30,45,60,90,120,20,40,60,80,100,时间（秒）,图,5.4,光适应曲线,比较光的相对数值,20,空间辨别,眼睛的空间辨别能力即视锐度（,visual acuity,）表现为觉察目标刺激的存在以及辨别物体细节的准确性。,视角（,visual angle,）：离眼睛一定距离的物体的大小与眼睛形成的张角。,21,时间辨别,在某种条件下，闪烁的灯光可能会被知觉为连续的。,物理上闪烁的光在主观上引起的感觉介于闪烁于稳定之间时的频率叫做临界闪光频率（,critical flicker frequency,），或临界融合频率（,critical fusion frequency,），简写为,CFF,。,眼睛的周缘部分比中心区域更容易觉察闪烁。,22,颜色视觉,颜色是人类环境的一个普遍特色。,颜色加强了物体表面的对比，促进了客体的觉察与区分，为再认客体提供了清楚的线索。,23,视觉感受一种颜色取决于三个特性，即亮度、色调和饱和度。任何一种颜色都是由三者总效果的结果。,亮度（,brightness,）是彩色和非彩色所共有的属性，它是指作用于物体的光线的反射系数，它同光能的强度密切有关。强度越大，反射系数越大，颜色就越亮，最后成白色；反之，强度越小，反射系数越小，颜色就越暗，最后成黑色。,色调和饱和度是彩色独有的特征。,色调（或色别）（,hue,）是由物体表面反射的光线中什么波长占优势所决定的。,饱和度（,saturation,）是色调的表现程度，它是指同一色调的两种颜色，哪一种含颜色较多或较少，它决定于物体所发射出来的光线中规定其色调的波长占多少优势。颜色的饱和度是一个颜色的纯洁性，它取决于表面反射光波波长范围的大小，即光波的“纯度”。光谱上的各种颜色是最饱和的颜色。,24,25,图 形 知 觉,知觉（,perception,）是当前的客观事物的各个部分和属性在人脑中的综合反映。因此，知觉的事物是复合刺激物，知觉一般是由多种分析器的联合活动产生的。,是在刺激直接作用于感官时产生的；,是指对事物的整体的反映；,是人类认知活动过程的开端。,26,27,28,29,30,一、知觉的基本问题,知觉不仅是对到达大脑特定区域的感觉系统中神经冲动的简单传递，而且也包括对视野中外部刺激的内部表征和意识。,知觉是从到达我们感受器官的刺激中抽取意义的过程。,在这一点上，我们把知觉看作是问题解决的过程。,31,知觉组织的高级过程,在许多学派中，比较有影响力的是格式塔学派（或完形学派）（,Gestaltschool,）。格式塔就是完形的意思。一般认为韦特海默（,Max Wertheimer,，,1880,1943,）关于似动现象（,apparent motion,）的研究奠定了格式塔学派的基础。格式塔学派的主要的概念是“整体性”,32,（一）格式塔心理学派的理论（,1,）,格式塔心理学的组织原则,接近性（,proximity or nearness,）,相似性（,similarity,）,连续性（,good continuation,）,共同性（,common fate,）,对称性（,symmetry,）,封闭性（,closure,）,33,34,（二）格式塔心理学派的理论（,2,）,35,（二）格式塔心理学派的理论（,3,）,组织作用的测量,36,视错觉（,visual illusion,）是指凭眼睛所见而构成失真的或扭曲事实的知觉经验。,37,38,39,