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quot;定律quot;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quot;图形quot;,其周围环境称为quot;背景quot;。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quot;无信号quot;就可以得出quot;无变化quot;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quot;空间频率quot;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