《精编》环境心理学-视觉

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1、第二节视觉 主要内容 1 何谓视觉 视觉刺激是什么 2 视觉是如何形成 视觉的生理机制 3 视觉的基本现象有哪些 4 人的视觉空间有多大 5 视觉理论在环境设计中有哪些应用 视觉 光刺激于人眼所产生的 是人类最重要的一种感觉 80 的信息来源于视觉 实验 研究人员给被试事先戴上一副特殊的三棱眼镜 使被试通过眼镜看到一根直的木棍是弯曲的 同时请被试用手触摸这根木棍 触觉告诉他是直的 而当研究人员问 木棍是什么形状的 结果有90 的人都认为 木棍是弯的 1 何谓视觉 视觉刺激是什么 视觉刺激 世界中充满了不同波长的电磁波人眼看到的只是其中的一小部分光波 即380 780nm的光波 这就是视觉的适宜

2、刺激 宇宙中能够产生光线的物体叫光源 其中最重要的是太阳 太阳光是一种混合光 由不同波长的光线混合而成 太阳光通过三棱镜的折射 可产生由红到紫的各色光谱 经过色散后不能再继续分解的光 叫单色光 在正常情况下 我们接受的光线主要是物体表面反射的光线 人能看到一个具体的物体如树木 是通过光把树木反映到人的眼睛 从角膜进入眼 角膜是眼球表面的一层薄膜 然而 光通过虹膜 眼前部含色素的薄膜 中间是瞳孔 虹膜通过收缩瞳孔控制光的进入量 强小弱大 晶状体把光投射到视网膜上 角膜进行最大的屈光 而晶状体悬器精致地聚焦 2 视觉的如何形成 视觉的生理机制 视觉的生理机制包括折光机制 感觉机制 传导机制 中枢机

3、制 视觉的机制不仅把神经兴奋从外周传入中枢 而且对输入的信号进行了加工处理 这对各种视觉现象的产生有重要的意义 视觉系统的侧抑制作用 也影响到神经信号的加工 侧抑制是指相邻的感受器之间能够互相抑制的现象 马蹄蟹实验 边界突出与马赫带 人们在明暗变化的边界 常常在亮区看到一条更亮的光带 而在暗区看到一条更暗的线条 这就是马赫带现象 马赫带不是由于刺激能量的分布 而是由于神经网络对视觉信息进行加工的结果 国画中的乌云托月 1868年奥地利物理学家E 马赫发现的一种明度对比的视觉效应 马赫使用一个黑白组成的圆盘 图1 当圆盘高速旋转时 在圆盘3个不同灰度区的交界处会看到比较亮和比较暗的两条窄环 亮环

4、在b点上 暗环在c点上 这条亮环和暗环就叫马赫带 或马赫环 在物理上 虽然ab和cd区的亮度都是均匀的 然而看起来b点却比ab区亮 而c点又比cd区暗 这说明感觉的变化和光强的变化并不完全对应 图2 明度与视亮度视敏度颜色混合色觉缺陷视觉对比视觉后像和闪光融合 3 视觉的基本现象有哪些 一 明度与视亮度 1 何谓明度 明度是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉 主要是由光线强弱决定的一种视觉经验 一般来说 光线越强 看上去越亮 光线越弱 明度看上去越暗 明度不仅决定于物体照明的强度 而且决定于物体表面的反射系数 视觉的基本现象 2 何谓视亮度 视亮度指从白色表面到黑色表面的感觉连续体 它是由物

5、体表面的反射系数决定的 而与物体的照度无关 物体表面的反射率高 显得白 反射率低 显得黑 举例 白纸 反射率高 显白 煤 反射率低 黑 光源的照度越高 物体表面的反射系数越大看上去就越明亮 3 明度的绝对阈限与差别阈限 在正常情况下 人的视觉系统能够对大约从10 6到107烛光 平方米的光强作出反应 所以 10 6烛光 平方米是视觉系统明度的绝对阈限 明度的差别阈限在光强为中等强度时 人的视觉系统能够对大约从10 6到107烛光 平方米的光强作出反应 二 视敏度 是指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力 医学上称为视力 视敏度的大小常用视角大小来表示所谓视角 即物体通过眼睛节点所形成的夹角 视

6、角大小取决于物体的大小及物体离眼睛的距离 当你能够看清一个物体或物体间的距离时 所对视角越大 视力越差 视角越小 视力越好 视敏度一般可以分成最小可见敏度 最小间隔敏度和游标敏度三种 视觉的基本现象 三 颜色混合 什么是颜色 颜色 color 是光波作用于人眼所引起的视觉经验 颜色具有三个基本特性 即色调 明度和饱和度 色调主要决定于光波的波长 对光源来说 由于占优势的波长不同 色调也就不同 如果700毫微米的波长占优势 光源看去是红的 明度指颜色的明暗程度 明度决定于照明的强度和物体表面的反射系数 饱和度指某种颜色的纯杂程度或鲜明程度 纯的颜色都是高度饱和的 例如鲜红等 混杂上白色 灰色或其

7、它色调的颜色 是不饱和的颜色 例如粉红等 视觉的基本现象 在颜色纺锤体中 垂直轴代表明度的变化 上端是白色 下端是黑色 中间是灰色 纺锤体的圆周代表各种不同的色调 依红 橙 黄 紫列 从圆周到中心表示饱和度的变化 圆周上各种色调的饱和度最高 离开圆周 距中心越近 颜色越不饱和 从图中可以看出 很明或很暗的颜色都是比较不饱和的 只有中等明度的颜色能够获得最大程度的饱和 四 色觉缺陷 指辨色能力异常 色觉缺陷包括色弱和色盲 色弱就是对某种颜色感受性的降低 色觉正常的人可以用三种波长的光来匹配光谱上任何其他波长的光 因而称三色觉者 色弱患者虽然也能用三种波长来匹配光谱上的任一波长 但他们对三种波长的

8、感受性均低于正常人 在刺激光较弱时 这些人几乎分辨不出任何颜色 色弱患者在男人中占6 是一种常见的色觉缺陷 视觉的基本现象 色盲 分全色盲和局部色盲两类患全色盲的人只能看到灰色和白色 丧失了对颜色的感受性 这种人一般缺乏锥体系统 无论在白天还是晚上 他们的视觉都是棒体视觉 这种病人很少见 在人口中只占0 001 患局部色盲的人还有某些颜色经验 但他们经验到的颜色范围比正常人要小得多 局部色盲 红绿盲 紫色盲 色盲一般是隔代遗传 六 视觉对比 视觉对比是由光刺激在空间上的不同分布引起的视觉经验 可分成明暗对比与颜色对比两种 视觉的基本现象 明暗对比效应 明暗对比是由光强在空间上的不同分布造成的

9、意义 我们能够看清物体的轮廓或能够区别它们 正是由于物体的明度间存在着对比 漆黑一团的房间内 伸手不见五指 是由于对比消失的结果 颜色对比效应 一个物体的颜色会受到它周围物体颜色的影响而发生色调的变化 对比使物体的色调向着背景颜色的补色的方向变化 刺激物先后作用于同一感受器会产生先后对比现象 例如 吃了糖之后 紧接着就吃广柑 觉得广柑很酸 吃了苦药之后 接着喝口白开水也觉得有点甜味 凝视红色物体之后 再看白色物体 就会出现青绿色的后象等 七 视觉后像和闪光融合 视觉的基本现象 视觉系统不仅反映视觉刺激的空间特性 而且反映刺激的时间特性 1 适应 在相同刺激的持续作用下 感觉器官的感受性发生变化

10、的现象 叫适应 适应可以引起感受性的提高 也可以引起感受性的降低 适应现象表现在所有的感觉中 但是 在各种感觉中适应的表现和速度是不同的 视觉的适应可分为暗适应和明适应 1 暗适应 照明停止或由亮处转入暗处时视觉感受性提高的时间过程 从明亮的阳光下进入已灭灯的电影院时 开始什么也看不清楚 隔了若于时间之后就能分辨出物体的轮廓来了 实践意义 人们利用它的规律可以提高视觉的效果 避免在异常情况下光线对眼睛的破坏作用 例如 又如值夜勤的飞行员和消防队员 在值勤以前 最好带上红色眼镜在室内灯光下活动 2 明适应 照明开始或有暗处转入明处时视觉感受性下降的时间过程 当从黑暗的电影院走到阳光下 开初感到耀

11、眼发眩 什么都看不清楚 只要稍过几秒钟 就能清楚地看到周围事物了 这种现象叫明适应 刺激物对感受器的作用停止后 感觉现象并不立即消失的现象 后象在视觉中表现特别明显 视觉后象有两种 正后象和负后象 2 后像 请你在灯前闭上眼睛二三分钟后 睁开眼睛注视电灯三秒钟 再闭上眼睛 就会看见眼前有一个灯的光亮形象出现在暗的背景上 因为后象和灯一样 都是亮的 即品质相同 所以叫正后象 随着正后象出现以后 如果继续注视 就会看见一个黑色的形象出现在亮的背景上 因为后象和灯光在品质上是相反的 所以叫负后象 彩色视觉也有后象 不过正后象很少出现 而负后象却很清楚 例如 注视一个红色的正方形之后 再看一张灰白纸

12、在这张灰白纸上就可以看到一个蓝绿形的正方形 彩色的负后象是原来注视色的补色 闪光融合现象 后象可以使断续的刺激引起连续的感觉 但是断续的刺激必须达到一定的频率 刚刚能引起连续感觉的最小频率 叫临界闪光频率 这时产生的心理效应是闪光融合现象 即看到的不再是闪光而是融合的不闪动的光 例如 当市电频率为50次 秒时 日光灯每秒钟闪动100次 但是我们却看不出它们是断续出现的 视觉掩蔽 在某种时间条件下 当一个闪光出现在另一个闪光之后 这个闪光能影响到对前一个闪光的觉察 这种效应叫视觉掩蔽 联觉 是指一种感觉兼有别种感觉的心理现象最常见的是颜色感觉引起的联觉 如红色让人感觉温暖 联觉联想 影响感受性变

13、化的还有联觉 如同样的事物因颜色不同可有感觉到味道不同 同样大小的房间因装饰的风格不同也会产生不同的感觉 例如 我们经常听到人们说 甜蜜的噪音 沉重的乐曲 明快的曲调 尖酸的气味 这些联觉现象是由于我们在日常生活中各种感觉现象经常自然而然有机地联系在一起之故 流连在苏州园林之中 你会感到 凝固的音乐 空间艺术蕴涵的韵律节奏 当然 你也会觉得自然界一切美妙的音响都逼真如画 除了听觉 其它如触 嗅 味觉等同样对视觉意象有很大的依赖性 嗅觉与味觉较明显 也较简单易解 嗅觉 如嗅出兰与菊之花香不同 是由于兰 菊在脑中 呈像 以助区辨 味觉 如言 酸 而不禁令人心想嚼一枚青杏之状 说 涩 则令人心生尝一

14、颗生柿子之感 触觉借助视觉意象的情形要复杂些 这倒不是说这方面缺少例证 相反 光滑 一词总使人联想到平滑的冰面 地面 桌面 丽人之肌肤 不一而足 视觉尺度 我们将从眼睛到能够看清对象物的距离 称为视觉尺度 人的眼睛视力因人而异 各有差别 特别是老年人与年轻人之间的差距尤大 我们现在讨论的是一般正常状态下视力所能达到的视觉尺度 4 人的视觉空间有多大 根据豪尔和斯普雷根的研究而绘制的视觉尺度示意图 双眼合成视野为60度 中心明晰视野为12度 开阔的合成视野只能粗略的扫描周边景物 而中心视野1度 则可以 一目了然 毫不费力的清晰的了解景物 人体肩宽2ft 身长6ft 面部全貌1 2ft 30 60

15、cm 扬臂触及距离3ft 90cm 上体姿态4 6ft 1 20 1 80m 坐态全貌7 16ft 2 10 4 90m 会话距离 lOft 3 OOm 唇动可见距离16ft 5 OOm 可区辨笑颜 24ft 6 OOm 认识表情的最大距离40ft 12 OOm 认识面部的最大距离80ft 24 OOm 分清动作的最大距离450ft 140 OOm 大量信息处理的距离 900ft 280 OOm 可区别人 物的最大距离4 000ft 1200 OOm 充分利用人力通信 狼烟 烽火 的距离 5400ft 1650 OOm 俗话说 眼见为实 实际上眼睛给人的印象往往是似是而非甚至是不准确的 如果我

16、们忽视了视觉对象与真正对象间的差异 就不能将生动的真实对象再现到欣赏者的眼前 反之 对其加以利用 可以更方便地使欣赏者产生共鸣 或许我们已经意识到这些视觉现象的存在 但作为一个园林设计师不仅要知其然 还要知其所以然 要学会如何利用这些有趣的视觉现象来增加园林的趣味性 5 视觉理论在环境设计中有哪些应用 赏景方式 动态景观与静态景观动态景观 四维空间设计 步移景异静态景观 立体画 静态构图 平视 仰视与俯视平视 以视线为中心的30 夹角视场 辽阔宁静 坦荡开阔仰视 视线与地面夹角超过15 高大 宏伟 崇高 威严俯视 景物在视点下方 45 30 10 0 视觉规律 最佳视距 垂直视角小于30 水平视角小于45 适合视距 D ctga 30 1 2 H h 3 7 H h 视角 视距与景物高度之间的控制规律 假设D为观察者与观察对象之间的距离 H为观察对象的高度 一般最广泛应用的D H的比值在1 3 视觉观赏效果最理想的 同时在一定场所中可保障空间的私密性 芦原义信进一步提出 D H 1是空间性质的转折点 随着D H 1时 空间会产生扩大远离之感 随着D H 1时 空间则越来越产生紧迫感 当