普通心理学(1)-第15章
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表示。费希纳运用积分运算，获得如下公式：
Ｅ＝ＫｌｏｇⅠ＋Ｃ
其中Ｅ为感觉，Ｉ为刺激强度，Ｋ、Ｃ为常数。换句话说，感
觉的大小同刺激强度的对数成正比。这意味着，刺激强度增
加十倍，感觉强度才增加一倍。前者是按几何级数递增的，而
后者是按算术级数递增的。以音强 （声音刺激的强度）和响
度 （声音感觉的强度）之间的关系为例，可见如下的对应关
系：
＝Ｋ 来表示。其中Ｋ 为常数。在不同分
１
１００
别感觉则为
１
１００
。
音强比
１
１０
１００
１，０００
１０，０００
相应的响度 （分贝）
０
１０
２０
３０
４０
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则是一个常数。因此，布格尔－ 韦伯定
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许多实验资料证明，刺激物的物理强度和它们所引起的
生理过程的强度之间存在着对数的依存关系。在感觉领域中，
这个关系也为许多实验事实所证明。不过，应当指出，布格
尔－ 韦伯定律只是在刺激物为中等强度的范围内 （虽然这个
范围也相当大）才是正确的。接近绝对阈限或过强的刺激物
作用的时候，差别感受性都会显著降低。因此，以布格尔－
韦伯定律为基础的费希纳定律，也只适用于中等强度的刺激
范围。
在心理生理学中，感觉阈限的测定有许多不同的方法。通
常把这些方法叫做心理物理学方法。从１８６０年开始，费希纳
就把刺激物的变化和感觉的相应变化之间在量上的关系的研
究领域，称为心理物理学。
在心理物理学方法中最简单的方法是最小变化法 （又叫
限度法）。这个方法是把微弱的刺激物一点一滴地增加，一直
到产生感觉为止，这时刺激物数量的大小即代表反应的〃出
现阈限〃。然后再从比较大的刺激量开始，逐渐减小，直到感
觉消失为止，此时记录下来的是反应的〃消失阈限〃。绝对阈
限是出现阈限和消失阈限的算术平均数。
心理物理学中还有两个比较重要和常用的测定阈限的方法，
即适应法 （平均误差法）和常定刺激法 （正误示例法）。
适应法是由受试者自己调整一个刺激强度，使它跟实验者给
与的标准刺激相等（测定差别阈限）或是由受试者自己调整一个
刺激强度，使刺激刚能引起感觉（测定绝对阈限）。把多次调整所
得的全部结果求平均误差或标准差，即可计算出感觉阈限。
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常定刺激法是以强度不同的（按一定级量变异的）刺激物用
随机的次序呈现于受试者，要求受试者报告有没有感觉到刺激
（绝对阈限）；或者比标准刺激大些、小些或相等（差别阈限）。每
种刺激都呈现许多次。阈限是根据多次反应，按它们的正确的百
分比来计算的。一般是用统计方法求出报告正确率为５０％的刺激
值作为绝对阈限值。但在不能作相等或存疑报告，即受试只能报
告是大些或小些的条件下，由于单凭猜测即可能达到５０％的正确
率，因此，这时要选报告正确率为７５％的刺激值作为阈限值。
巴甫洛夫的条件反射方法提供了测定阈限的客观的方
法。因为能形成暂时联系的最小刺激量可以看做刺激的绝对
阈限。通过建立分化的实验，可以找到差别阈限。用条件反
射法确定的阈限值一般可能比用口头报告的方法所获得的阈
限值要低一些。而且，应当注意形成暂时联系并不一定引起
感觉。因而用条件反射法所得的结果可能是生理上的刺激阈
限 （即刚能引起生理效应的最小刺激量），而不是感觉阈限。
第三节 视 觉
一 视觉的刺激
视觉的适宜刺激为波长７６０毫微米（ｍｕ）到４００毫微米
之间的电磁振荡，也就是可见光谱部分。可见，这个部分只
占电磁振荡全部波长的一小部分。
在特殊情况下，例如将光线显著增强，感受的范围可以
扩展到９５０毫微米和３１３毫微米。
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电磁振荡的波长不同，相应地引起不同的颜色感觉。白
光 （例如日光）通过三棱镜的折射可以产生全部颜色刺激。
光 的强度是用烛光 （发光强度）、勒 （Ｌｕｘ照度）或朗
（Ｌａｍｂｅｒｔ亮度）来表示的。
由于对眼睛作用引起的感觉不同，可以把光刺激分成两
大类：无彩色，包括黑色、白色和其间所有不同程度的灰色；
彩色，包括黑、白、灰以外的一切颜色。
彩色和无彩色的感觉，有一个共同的属性：明度。在谈
到反射光的表面时，明度是指作用于这一表面的光线的反射
系数。在照到表面的光线的强度相等时，表面的反射系数越
大，这个表面的亮度也就越大，它的明度也就越显著。例如
黑纸只反射出投射于它的全部光的一小部分，而白纸却反射
了投射的光的８５％。所以后者比前者明度要大得多。至于谈
到主观感觉上的明度，则除了刺激物本身的鲜明性外，还决
定于眼对刺激物的感受性；它是指刺激物的强度作用于眼所
发生的效应。
在视觉中说明彩色时，除了用明度这一属性以外，还有
色调和饱和度两个属性。色调决定于物体表面反射的光线中
什么波长占优势，也就是常见的红、橙、黄、绿等颜色。饱
和度是一种颜色色调的表现程度，即某种颜色和明度相同的
灰色的区别程度。饱和度决定于物体反射出来的光线中决定
其色调的波长所占的比例，颜色中加上白色或灰色越多，其
饱和度就越小。颜色的三个属性彼此之间的关系，也可以用
所谓〃色轴〃图来简单表明。除了适宜刺激以外，不适宜刺
激 （如压力、电流）也可以引起光感觉。实验室中常用电流
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刺激研究视觉功能。当电路开闭时视神经受到电流刺激的影
响，产生一种白光闪烁的特殊感觉（所谓闪光感）。如果增高
电流电压，就能观察到颜色感觉的产生。
二 视觉器官和视觉的刺激过程
视觉器官的外周感受器是人的眼睛。人眼的特点是神经
细胞高度发展，具有较完善的光学系统以及各种使眼睛转动
并调节光学装置的肌肉组织。
网膜上有两种基本的感光细胞：圆锥细胞和圆柱细胞。它
们的分布是不均匀的。圆锥细胞分布在网膜的中央，特别是
中央窝部分。而圆柱细胞则多分布在网膜的比较边缘部分。在
视神经进入的地方没有感受细胞，所以形成盲点。圆柱细胞
的特点是对弱光有高度的感受性，因而是夜（黄昏，微光）视
觉的器官。圆锥细胞对光的强度有较低的感受性，因而是昼
（白昼，强光）视觉的器官。圆柱细胞中含有夜视觉所必需的
视紫红质，圆锥细胞中含有为昼视觉所必需的视紫质。圆锥
细胞可以感受和分辨颜色。１８９４年，克里斯（Ｖｏｎ Ｋｒｉｅｓ）归
纳上述表现而提出所谓视觉两重作用学说。其主要根据为：
（一）在黄昏视觉中，中央窝和盲点差不多，效果很差。
但在昼视觉中则相反，中央窝的视觉最清楚。
（二）在一些白昼盲目的动物的网膜中，只有圆柱细胞而
没有圆锥细胞；完全白昼活动的动物眼中则无圆柱细胞。患
夜盲症的病人因为甲种维生素缺乏影响圆柱细胞中视紫红质
的恢复。
（三）正常的眼睛中网膜的最外周是没有色觉的。这和圆
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锥细胞的分布状况相符。
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（四）在原先黑暗的情况下照明逐渐增加时，首先出现的
是无色觉。照度逐渐增高，才出现色觉。
光作用于网膜引起感受器中色素（视紫红质和视紫质）的
变化而产生光化学反应。光化学反应引起神经细胞的兴奋。在
角膜和无关电极之间，可以测量出电位的改变，即所谓网膜
电位。与此同时，在视神经上可以测量到神经兴奋所引起的
电位变动。这都是光刺激作用于视觉器官在外周感受器所引
起的刺激过程中的变化。
光刺激通过外周感受器刺激过程的能量转换而引起神经
兴奋，神经兴奋的冲动沿着视神经经过视交叉、外侧膝状体，
视放线而到达大脑皮层枕叶。网膜上各个不同点，在视觉的
内导通路和皮层视区是按空间对应原则投射的。因此，视神
经和不同水平中枢一定部位区域的病患，就会引起相应视野
感受性的丧失。当兴奋达到皮层之后，枕叶区的脑电图便发
生变化，？振动被抑制，产生带有断续频率的振动。
在光的作用下，在视觉器官中还引起一系列的反应，如
瞳孔收缩，减弱强光对网膜的作用，眼朝光源方向转动；水
晶体曲度改变，以保证物体在网膜上有清晰的映象。
三 视 觉 现 象
（一）视觉的绝对阈限和差别阈限
视觉对光的强度具有极低的感觉阈限，也就是它的感受
性是非常高的。瓦维洛夫的实验表明，人眼能对７—８个光能
量子起反应。从能量说，视觉刺激的阈限值，对波长为５００毫
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微米的光来说，约为５×１０ 小卡。１烛光的光源，在离眼１
米的距离处，每秒钟发送到眼睛所在处１平方厘米内的可见
光的能量约为２×１０ －７小卡。要使它的能量变成５×１０ －１８小
卡，必须把它放在２００公里远的距离上。换句话说，在假定
大气不吸收光的条件下，视觉的绝对阈限相当于离眼睛２００
公里处１烛光在每秒钟投射到眼睛所在处每平方厘米中可见
的光的能量。
视觉对光的强度的差别阈限在中等强度时是符合布格尔
－ 韦伯定律的，即 ＩＩI
接近于常数
１
１００
。但在光刺激极弱时，比
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－１０
值可达 ，而当光刺激极强时，比值可缩小到
１
１
１
１６７
。
在测定视觉的明度阈限时，必须注意刺激作用的时间、刺激
的面积、刺激经过瞳孔的位置和刺激落在网膜上的位置，在一定
范围内，刺激作用的时间越长，或刺激的面积越大，强度阈限都
会降低。光线通过瞳孔中央时阈值最小，偏离中央时阈值急剧上
升，即所谓斯蒂里斯、考鸟幅特（Ｓｔｉｌｅｓ—Ｃｒａｗｆｏｒｄ）效应。因此，
一般作明度阈限实验时，受试者要戴用人工瞳孔。网膜位置在离
中央窝８°—１２°处，对光有最高的感受性。
一般生理条件如年龄、营养情况、所在地高度、气压和昼夜
周期等因素，都对视觉的明度感受性发生影响。
（二）颜色辨别
人眼能见的电磁振荡只占它的全部波长的很小一段。在
可见光波范围内，不同波长的感觉阈限不同。为了计算上的
方便，国际颜色协会根据大量受试者对不同波长的感受性的
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平均数，规定了一系列不同波长的颜色的感受性的相对数值。
这个数值就叫视见函数。在昼视觉下，人眼对波长为５５５毫
微米的光最敏感。以这一波长的相对感受性为１时，即可相
对地求出其它波长的相对感受性。以波长为横轴，以相对感
受性的值 （视见函数）为纵轴，即可作出曲线。
在可见波长范围内，眼睛对波长细微不同的辨别能力，决
定人对不同色调的辨别能力。在这里，和在强度的差别阈限
中要找到 IＩ一样，首先要找到 IJ J
刚能引起色调差别感觉的最小的波长变化量。实验研究表明，
在可见光谱的不同区域，I 的数值不同。J
实验表明：对不同颜色的感觉的发生速度不同，因此达到最
大感觉所需要的时间也就不同。其中绿色最快，红色次之，蓝色
最慢，一个有趣的实验可以表证这个现象。以不大的速度转动分
为白色和黑色扇形的圆盘，可在圆盘的外圈上看见一种淡红色的
薄层，而在圆盘的中部则看见淡蓝色；当转动加快时，淡红色便
向圆盘中部转动。因为在圆盘中外围白色作用的持续时间较短，
所以在慢转时外国可见感觉速度较快的红色，而内圈可见感觉速
度较慢的蓝色；转速加快后，外圈中白色持续时间已来不及让红
色感觉建立，红色转移到内圈。
网膜的边缘和中央的彩色感觉不同。网膜的最外周是不能分
辨颜色的。能分辨黄色的区域较大，其次是蓝，再其次是红，能
分辨绿色的范围最小。实验中可以测定能分辨不同的色调的范围
而绘制出色域图。
（三）适应
（以 代表波长），即测定
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分析器的感受性由于感受器受到的刺激物的持续作用而
发生的变化现象，叫做适应。适应可以引起感受性的提高
（刺激物由强向弱过渡，如对暗适应），也可以引起感受性的
降低（刺激物由弱向强过渡，如对光适应）。感觉过程中的适
应现象具有很大的生物学意义。因为人的周围环境的变化幅
度十分巨大，例如在星光之下和在太阳光之下亮度之间相差
达数百万倍，假如没有适应机制，人就不容易在变动着的环
境中进行精细的分析，对环境条件的反应就会发生困难。所
以，感觉器官的适应能力是动物在长期生活中跟环境相互作
用时形成和固定下来的。在劳动生产活动中，许多场合要考
虑适应问题。例如车间照明，必须考虑工作范围内照明的差
异，以免由于视觉适应上的困难而影响产品质量。在交通运
输业中驾驶室照明通常与外间在照度上有比较大的差异 （特
别在夜间），因此要研究如何使视觉适应进行得更快更好。
视觉适应现象是日常生活中经常体验到的。当从亮处走
进暗室，开始什么也看不见，经过相当时间，视觉才能恢复。
这就是对暗适应现象，这是环境刺激由强向弱过渡，因而出
现光分析器对弱光感受性的不断提高。反之，从暗处走向明
处，在最初一瞬间会感到耀眼发眩，什么都看不清楚，要经
过几秒钟才能恢复正常，这就是对光适应现象。这时，是环
境刺激由弱向强过渡，出现分析器对强光感受性的迅速降低。
用暗适应计可以测定对暗适应的整个过程。对光适应过
程的延续一般比较迅速。由于所用的测定方法不同，结果不
尽相同。不过，一般说来在最初半分钟内感受性下降很快
（即所谓？适应部分），以后发展较慢（？适应部分），２—３分
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钟内即可达到稳定水平。光线较强，达到稳定水平也较迅速。
视觉适应现象和感光的化学物质的分解与合成活动有密
切联系。在体内甲种维生素缺乏的条件下，对暗适应中感受
性提高的水平大大降低，表明圆柱细胞的适应功能由于视紫
红质缺乏合成所必需的物质而大为降低。不过，中枢机制也
参与适应活动，因为实验证明：在对暗适应的情况下，短时
间给受试者的一只眼睛以亮光，结果另一只眼睛的感受性也
受影响。上述无论对光或对暗适应过程都包含两个变化部分
这一事实，是视觉两重作用学说的又一个证明�
