闪光强度与颜色对闪光融合临界频率的影响.doc

闪光强度与颜色对闪光融合临界频率的影响周小囧南京师范大学应用心理系 ，南京 210046摘要本实验旨在研究不同的灯光颜色与强度对闪光临界融合频率是否具有影响。研究者采用了极限法，即最小变化法来确定CFF值。通过研究可以得到以下结论：灯光颜色与强度对CFF值有一定影响，但实验得到的数据结果与理论结果存在一定的差距，这是由被试个体差异与其他一些因素引起的。关键词光强度 光颜色 极限法 闪光融合临界频率（critical flicker frequency）1前言知觉是当前客观事物的各个部分和属性在人脑中的综合的反映。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。空间和时间是物质存在的基本形式，一切反映客观事物的知觉都是在空间和时间参照之内发生和进行的。视知觉给其提供了复杂的知觉模式。视知觉主要是空间知觉，它给我们提供了深度、距离、大小、形状、方向等丰富多彩的型式。闪光融合临界率（critical flicker frequency）是指：刚刚能够引起闪光融合感觉的刺激的最小频率，它表现了视觉系统分辨时间能力的极限它体现了人们辨别闪光能力的水平。早在18世纪，就有人发现了视觉图像。之后最早测定闪光融合临界频率（CFF）的方法是通过用制成扇形的圆盘在光源前旋转来测定的，称之为转盘闪烁方法。但是由于光源来自外部，光源即使照射到黑的部分也会有光反射出来，因此，亮度控制较差，转速的频率测量有时也不太准确。本次试验为教学实验，实验目的在于学习平均误差实验方法、学习使用JGW-B1心理学实验台测量闪光融合临界频率以及验证性地研究CFF与光相刺激强度之间的函数关系，以及光相颜色的影响。通过对人的闪光融合临界频率的测定还可以了解人体的疲劳程度。本实验的研究假设为：闪光刺激颜色对闪光融合临界频率的影响不大，但闪光刺激强度对闪光融合临界频率的影响较显著，且随着闪光强度的增大，闪光融合临界频率的值也随着增大。2方法2.1研究被试2.1.1被试信息本次实验共采用被试37名，均为来自南京师范大学应用心理专业的本科二年级学生。其中男生7名，女生30名。被试中无色盲，且视力均为正常或矫正后正常。2.1.2抽样和分组将被试随机分成三组，分别在红光、黄光、绿光条件下接受实验。红光组有17人，黄光组有7人，绿光组有13人。2.2仪器设备与材料JGW-B1心理学实验台的“亮点闪烁仪”单元、记录纸2.3实验设计研究采用33混合实验设计。自变量为闪光刺激强度和颜色。其中颜色分为红、黄、绿三种水平，为被试间变量；闪光刺激强度分为强度为1、1/2、1/8三种水平，是被试内变量。闪光融合临界频率为因变量，即被试感闪光刺激介于闪与不闪之间的临界频率。实验时，占空比控制在1：1，背景亮度控制在1/4。本实验采取重复实验设计的方差分析方法。2.4实验操作程序与主要步骤2.4.1将37名被试随机分成3组，17名在红光条件下接受实验，7名在黄光条件下接受实验，13名在绿光条件下接受实验。所有被试都分别接受频率为1、1/2、1/8条件下的实验。研究采用33混合实验设计。对于自变量“频率”来说，实验设计是组内设计；对于自变量“颜色”来说，三组被试之间是相互独立的，属于组间设计。所以光相亮度是一重复测量的变量，有六个水平，因此有必要对亮度安排的顺序进行平衡。平衡的方法是采用拉丁方设计：顺序被试12312311/21/81/21/811/811/2每种实验条件下的实验分为递增和递减两种系列进行，各做4次，可按照或的顺序进行。2.4.2指导语“请你注意看闪光灯，当闪光灯闪动时你就报告闪，当你感觉到闪光灯不闪时你就报告不闪，请你在判断过程中，报告闪与不闪的前后标准要一致。”2.4.3正式实验实验正式开始前被试要在实验环境中暗适应5-10分钟。实验开始时，被试以最适宜的姿势坐在实验台前，并注视着出现闪光刺激的屏幕。A、递增系列实验：主试将亮点调至明显闪烁，然后告诉被试（指导语）：“你现在看到的是一个闪烁的亮点，请转动旋钮直到刚刚看不到亮点闪烁为止；在闪与不闪附近可以反复调整，直到您确定不再闪烁为止，然后向主试报告。”主试记录此次频率值。B、递减系列实验：主试将亮点调至明显不闪烁，然后告诉被试（指导语）：“你现在看到的是一个不闪烁的亮点，请转动旋钮直到刚刚看到亮点闪烁为止；在闪与不闪附近可以反复调整，直到您确定闪烁为止，然后向主试报告。”主试记录此次频率值。2.4.3实验注意事项A、实验在微光下进行，实验前要求被试在实验环境中暗适应5-10分钟；B、每测量4次渐增和渐减系列后，关机休息2分钟；C、主试每次调节呈现刺激的初始频率时，被试可以闭目休息，当主试报告开始时，被试再注视闪光灯；D、在实验过程中，不要让被试知道结果，主试也不能给被试任何暗示（如反馈“对”或“错”等），当被试的判断标准不一致时，主试可适当提醒被试“前后的判断标准要一致”。3结果与分析3.1描述性数据统计分析表1 描述性统计量分析强度 颜色 平均数 标准差 数量1 红色 25.9150 4.15619 17 黄色 29.8264 4.28288 7 绿色 30.4400 5.17631 131/2 红色 24.3624 4.14300 17 黄色 28.8643 3.20624 7 绿色 30.5254 3.73507 131/8 红色 21.6341 3.70798 17 黄色 24.3936 3.50109 7 绿色 24.9631 4.17356 13从表中可看出，不同强度条件下的闪光融合临界频率不同，且按红、黄、绿的颜色变化递增。3.2方差分析表本实验采用重复实验设计的方差分析方法。表2 实验数据的方差分析表变异源 自由度 平方和 均方 F p强度 477.990 2 238.995 14.222 0.000颜色 531.592 2 265.796 15.817 0.000强度*颜色 31.114 4 7.778 0.463 0.763误差 1714.011 102 16.804总计 2787.039 110 由以上数据得：频率对于CFF值的影响显著，P0.01 颜色对于CFF值的影响显著，P0.053.3光强度和闪光融合临界频率的函数关系由该图可以看出，在一定光相强度内，随着刺激强度的增大，闪光融合临界频率的值也随之增大。4讨论本次试验表明：在一定光强范围内，随着光强程度的增加，闪光融合临界频率也随之增加。这和前人所做的结果相同。光点刺激的颜色会对闪光融合临界频率值产生一定影响，其中红光的闪光融合临界频率值最低，绿光的闪光融合临界频率值最高。这与前人研究结果不相符，可能的原因是：（1）、被试都是心理系的学生，既是主试又是被试，对实验结果会产生一定的期待以及影响。（2）、被试人数比较少，且分配不平衡，实验前没有完全的暗环境，这些都能产生实验没有控制好的额外变量。5结论闪光融合临界频率受许多因素的影响，红光的闪光融合临界频率值最低，绿光的闪光融合临界频率值最高。且在一定光强范围内，随着光强程度的提高，闪光融合临界频率值也随之上升。但光强和颜色两者之间的交互效应不显著。6参考文献和附录6.1附录被试的总体数据实验数据记录表6.2参考文献邓铸.应用实验心理学.上海教育出版社，2006，221224郑红.心理学实验教材