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遮挡距离和运动速度对速度知觉的影响

摘要：采用两因素重复测量设计对三名大学生被试在不同的遮挡距离和运动速度的情况下对其速度知觉进行测试以期探索遮挡距离与运动速度对速度估计的影响。对实验数据进行重复测量方差分析发现，遮挡距离与运动速度对知觉速度的主效应均是显著的且遮挡距离与运动速度之间存在交互作用。本研究证实了遮挡距离与运动速度对知觉速度的显著性作用但也有一些额外变量特别是一些主观变量没有较好的加以控制。
关键词：速度知觉、遮挡距离、运动速度、变量关系
1.引言
速度知觉是指物体的运动特性在人脑中的直接反映，也就是对客体或客体的部分在空间上的位置变化以及变化速度的知觉。它反映了每个人对速度感觉的差异，是各项劳动实践和各项体育运动不可缺少的技术指标。在有些情况下，人们只能凭借在遮挡之前的运动速度来做出之后的速度知觉判断。此时的速度知觉与遮挡距离与运动速度有关。对于障碍物之前的视觉信息有两种解释：一种是计算的或认知的方法，另一种是知觉的生态学理论。【1】在以往的研究中有对男女速度知觉差异的探索和疲劳以及智能水平对速度知觉的探索表明这些因素确实会在一定程度上对速度知觉产生影响。本实验旨在研究速度知觉与遮挡距离、运动速度对速度知觉的影响。我们假设遮挡距离与速度知觉之间有显著相关，运动速度与速度知觉之间的相关也是十分明显的，而遮挡距离与运动速度之间有交互作用。此实验对生产实践以及生活中的很多情景都具有实际意义，比如对于工程的合理进行，运动员的训练等。
2.方法：
2.1被试
三名女大学生被试，平均年龄为20岁，视觉以及智力均正常。
2.2设计
2×2的重复测量设计，两个自变量分别为遮挡距离和运动速度，遮挡距离有1/2全距和1/4全距两种水平，运动速度有15mm/s和75mm/s 两种水平，因变量为速度估计即被试估计的时间与灯光通过挡板实际时间之间的绝对误差。
2.3仪器
北大青鸟速度知觉测试仪。仪器的正面是由知觉箱、被试反应键和活动挡板组成，背面是由控制操作面板、反应键插座和电源插座组成。控制操作面板上有许多开关和按钮：计时器、位置选择开关、速度选择开关、启动按钮、复位按钮、电源开关。
2.4程序
本实验共有四种条件，V1=75mm/s(8),V2=15mm/s(4),D1=1/4全距，D2=1/2全距,即V1D1,V1D2,V2D1,V2D2。按照拉丁方法排列出四种实验顺序，每名被试随机抽取一种实验顺序进行测试。
被试端坐在速度知觉仪前，距离1.2米，双眼和光点保持在同一水平上，右手拿反应键。
主试在仪器上设置好试验条件后告诉被试“仔细观察光点移动速度，当光点进入挡板则灯光会立刻被挡住但仍以原速度移动，请判断光点刚好移动出挡板的时间并随即按下反应键”。
在让被试尝试了几次加深了对实验步骤的进一步理解之后实验正式开始，一名被试在每个实验条件下测试10次，共计40次。四种条件的测试之间被试无休息时间但有练习的机会。主试记录被试判断时间与光点实际移动时间之间的误差时间。
实验过程中主试不将记录的误差时间结果告知被试但被试在按下了反应键时能看到光点此时所在的位置。
结束后换被试再重复以上步骤。共计进行测试120次。
3．结果
用SPSS统计软件分析数据，采用重复测量的方差分析。
3.1运动速度和遮挡距离对速度知觉的主效应
运动速度和遮挡距离对速度知觉的主效应均是显著的，P值均小于0.05。
3.2 遮挡距离与运动速度有交互作用
遮挡距离与运动速度的交互作用显著，F=22.100，P<0.05。当遮挡距离较近时运动速度对知觉速度的简单效应是显著的，F=26.363，P<0.05；当遮挡距离较远时运动速度对知觉速度的简单效应更加显著，F=71.465,P<0.05。当运动速度较快时遮挡距离对知觉速度的简单效应无显著性，F=2.430，P>0.05；当运动速度较慢时遮挡距离对知觉速度的简单效应有显著性，F=18.103，P<0.05。
4．讨论
本实验讨论了遮挡距离与运动速度对速度知觉的影响。
4.1遮挡距离对速度知觉的影响
从统计结果来看，遮挡距离的确会显著的影响速度知觉，这可能是由于大脑对光点移动速度的知觉依据的前提即是对光的判断，而遮挡给人以视觉障碍，阻碍了光线进入眼睛，也就进而影响了知觉。
4.2 运动速度对知觉的影响
统计结果显示速度效果显著，提高速度有利于速度知觉。其他一些研究也支持速度加快导致速度估计的准确性增强，例如Cavallo&Laurent(1988)发现在正常视觉条件下不存在速度效应：但在糟糕的视觉条件下则有明显的速度区分效应。【2】此试验的结果支持认知计算理论。
4.3 遮挡距离与运动速度的交互作用
当运动速度较快时光点之前移动的速度可以较清晰的保留在记忆中所以遮挡距离相对来说显得不甚重要，所以当运动速度快时遮挡距离便对速度知觉的影响不显著。而当遮挡距离较远时比遮挡距离近时运动速度对速度知觉的影响更加显著，也就进一步证明了认知计算观点。
4.4本实验结论的应用性价值
本实验的结果对交通、军事、竞技体育等领域有重要意义，在这些情景下对速度知觉的准确性要求较高，如何控制遮挡与物体运动速度从而更好的做出速度估计是需要我们探索与思考的。
4.5本研究的缺陷与不足
4.5．1 实验信度问题
本实验采取重复测量设计，每名被试需要测试多次，难免产生疲劳效应。而且被试在实验过程中按下反应键即可看到光点移动到的位置，即被试对自己速度估计的准确性是有一定认识的，这样就会产生较为明显的练习效应，从而在一定程度上影响实验的信度。
4.5．2 试验效度问题
本实验在实验室进行环境较封闭，噪音和干扰相对与实际的生活环境要小得多，且选取的被试都是智力较高，注意力集中度较好的年龄相似的大学生，其结论不一定能代表其它年龄的大众群体，而且此实验未将性别作为考虑因素，男女对速度的知觉状况可能存在差异。
4.6实验中变量的关系
4.6.1自变量
本实验中自变量为遮挡距离和运动速度，遮挡距离分为1/2全距和1/4全距两个水平，运动速度分为75mm/s和15mm/s两个水平。
4.6．2因变量
本实验中因变量为知觉速度，即标准速度与实际速度之差。
4.6．3控制变量
采用重复测量设计就减小了被时间的差异，同时控制了实验时的灯光亮度等客观因素。
5．结论
本研究采用双因素重复测量设计得出数据经过统计分析得出结论：遮挡距离与运动速度对速度知觉的影响是显著的，且遮挡距离与运动速度之间有交互作用。
6．致谢
真诚的感谢小组成员，数据合成同学的合作与帮助。
7．参考文献
[1] 郭秀艳，贡晔，薛国庆，袁小芸.遮挡范式下对碰撞时间的估计 [J]. 心理科学 2000,23(1):34-37
[2] Ben Sidway＆Fairweather，Time-to-Collision Estimationin a Simulated Driving"l'o．sk tiuman Factor3．t996；38(1)：lnl 113