郝芳　劉長(zhǎng)江

摘要：旨在探討顏色屬性對(duì)基于時(shí)間的圖形預(yù)覽搜索的影響及其機(jī)制。實(shí)驗(yàn)采用視覺(jué)標(biāo)記實(shí)驗(yàn)范式的變式考察三種顏色的圖形刺激的預(yù)覽收益。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：搜索與舊干擾物相同顏色的靶子和搜索新異顏色刺激并未出現(xiàn)反應(yīng)時(shí)的差異，而且。兩者都快于搜索與新干擾物顏色相同的靶子。這說(shuō)明，在圖形刺激的預(yù)覽搜索中，觀察者沒(méi)有主動(dòng)抑制舊干擾物的顏色，而是主動(dòng)加工新出現(xiàn)的刺激。還探討了基于顏色標(biāo)記的抑制機(jī)制和主動(dòng)非抑制機(jī)制。

關(guān)鍵詞：預(yù)覽搜索，預(yù)覽收益，顏色，視覺(jué)標(biāo)記。

分類號(hào) B842，2

1引言

在視覺(jué)搜索中，為了使搜索更有效率，個(gè)體會(huì)快速選擇最有用的信息，提高新出現(xiàn)物體的優(yōu)先選擇等級(jí)。這種因先后呈現(xiàn)而產(chǎn)生不同績(jī)效的搜索范式被稱為基于時(shí)間的視覺(jué)搜索。預(yù)覽搜索（pre-view search）是研究基于時(shí)間的視覺(jué)選擇的最有效的實(shí)驗(yàn)范式，考察刺激先后出現(xiàn)的情況下，觀察者對(duì)目標(biāo)物體的優(yōu)先選擇和注意加工過(guò)程（Al-Aidroos，Emrich，F(xiàn)erber，&Pratt，2012；Mnhlenen，Watson，&Gunnell，2013；Osugi，Kumada，&Kava-hara，2009，2010）。

在預(yù)覽搜索中，一部分刺激先出現(xiàn)（也稱舊刺激），一段時(shí)間后（通常是ls），包含靶子在內(nèi)的另一部分刺激再出現(xiàn)（也稱新刺激）。預(yù)覽收益（pre-view benefits）是預(yù)覽搜索所產(chǎn)生的搜索時(shí)間的節(jié)省，是相對(duì)于所有刺激都同時(shí)出現(xiàn)的搜索條件來(lái)說(shuō)的。對(duì)于預(yù)覽收益的解釋，研究者們最初認(rèn)為基于舊刺激位置的標(biāo)記抑制了舊刺激的優(yōu)先選擇等級(jí)，提出了視覺(jué)標(biāo)記（visual marking）的解釋（Watson&Humohreys，1997）。隨著研究的深入，視覺(jué)標(biāo)記也擴(kuò)展到刺激的特征上，如刺激顏色對(duì)預(yù)覽收益的影響（Andrew，Watson，Humphreys，&Braithwaite，2011；Braithwaite，Watson，Andrew，&Humphreys，2010），刺激形狀變化對(duì)預(yù)覽收益的影響（Osugi，Kumada，&Kawahara，2010；Watson，Compton，&Bailev，2011：Watson&Kunar，2012），刺激的亮度變化對(duì)預(yù)覽收益的影響（Humphreys，Olivers，&Yoon，2006；Watson，Braithwaite，&Humphreys，2008）等。在上述基于特征的影響中，顏色的影響受到最多的關(guān)注。

顏色對(duì)預(yù)覽收益的影響最早見(jiàn)于運(yùn)動(dòng)物體的研究中，研究者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)物體的標(biāo)記是應(yīng)用于整個(gè)顏色地圖。而非物體的位置，進(jìn)而提出了自上而下的基于顏色抑制的動(dòng)態(tài)加工通路（Watson&Humphreys，1998）。也有研究者認(rèn)為對(duì)運(yùn)動(dòng)物體基于顏色的抑制并不是必須的，當(dāng)舊刺激之間的局部空間關(guān)系保持不變時(shí)，舊刺激可以通過(guò)某種固定的形式組成單個(gè)客體，抑制模板是針對(duì)客體，而非單個(gè)刺激的顏色（Watson，2001）。隨后，基于顏色的抑制研究從運(yùn)動(dòng)物體延伸至靜止物體，當(dāng)先后出現(xiàn)的刺激顏色相同時(shí)，對(duì)相同顏色的刺激加工變慢，研究者用基于先后刺激顏色的抑制來(lái)解釋，并提出了基于先后刺激特征相似性的負(fù)向帶出效應(yīng)（carry-over ef-fects）（Olivers&Humphreys，2003）?；谔卣鞯膸С鲂?yīng)多集中于刺激顏色，當(dāng)變換先后出現(xiàn)刺激的顏色比率時(shí)，負(fù)向顏色帶出效應(yīng)依然存在，當(dāng)靶子顏色是先出現(xiàn)刺激中百分比率高的顏色時(shí)，預(yù)覽收益被減弱，而且，運(yùn)動(dòng)的刺激比靜止刺激在上述方面受到的影響更大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)先出現(xiàn)的刺激呈現(xiàn)時(shí)間很短時(shí)，負(fù)向顏色帶出效應(yīng)被削弱。研究者們認(rèn)為動(dòng)態(tài)刺激的抑制加工是以刺激的顏色為主，而靜止刺激的抑制加工是以刺激位置為主，動(dòng)態(tài)刺激的搜索受到影響主要是由于變化盲視的范圍擴(kuò)大了（Andrew，Watson，Humphreys，&Braithwaite，2011：Braithwaite，Watson，Andrew，&Humphreys，2010；Braithwaite，Humphrevs，&Hulleman，2003，2005；Olivers&Humphreys，2002，2003）。然而，在預(yù)覽搜索中基于刺激顏色的抑制是否一直存在以及究竟如何發(fā)揮作用，目前仍尚未有明確的定論。

在本研究中。采用矩形作為實(shí)驗(yàn)材料，考察舊干擾物的顏色特征對(duì)預(yù)覽搜索中的優(yōu)先選擇的影響，探討在圖形刺激的預(yù)覽搜索中是否發(fā)生了對(duì)舊干擾物顏色的抑制，并進(jìn)一步考察搜索過(guò)程中優(yōu)先選擇的加工機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)選擇了與舊干擾物相同顏色的綠色靶子來(lái)考察是否由于顏色被抑制而使其搜索成績(jī)變慢，選擇了與新干擾物相同顏色的藍(lán)色靶子來(lái)考察是否出現(xiàn)對(duì)新呈現(xiàn)顏色特征的搜索成績(jī)提高，還選擇了新異的黃色靶子來(lái)考察不同于新舊刺激顏色的顏色突顯靶子搜索是否會(huì)顯著加快。如果與舊干擾物的顏色相同的靶子在搜索中受到了抑制，根據(jù)視覺(jué)標(biāo)記的解釋，對(duì)舊干擾物的顏色的抑制導(dǎo)致預(yù)覽搜索中優(yōu)先選擇的發(fā)生。如果與舊干擾物顏色相同的靶子搜索成績(jī)沒(méi)有受到影響，那么。舊干擾物的顏色則可能沒(méi)有受到抑制，需要探討其他加工機(jī)制的解釋。

2方法

2.1被試

本實(shí)驗(yàn)有12名大學(xué)本科生參加實(shí)驗(yàn)，年齡為20-22歲，矯正視力均為1.0以上。色覺(jué)正常。

2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備

本實(shí)驗(yàn)所使用的計(jì)算機(jī)為17英寸平面真彩顯示器，分辨率為800x600，刷新頻率為85Hz。室內(nèi)使用日光燈照明，并控制其他照明，被試距離屏幕75em。

2.3實(shí)驗(yàn)材料

所有刺激呈現(xiàn)在電腦屏幕上的10x10的虛擬格子矩陣（邊框不可見(jiàn)）中，背景為黑色。本實(shí)驗(yàn)有3組刺激，分別是藍(lán)色（RGB=0，100，150）矩形，綠色（RGB=0，100，0）矩形和黃色（RGB=180，160，0）矩形。在三種預(yù)覽搜索中分別呈現(xiàn)三種不同顏色的靶子，具體呈現(xiàn)情況請(qǐng)見(jiàn)表1。在三種條件中，先出現(xiàn)的舊干擾物均為綠色水平矩形，后出現(xiàn)的新干擾物均為藍(lán)色垂直矩形，靶子有三種顏色，分別是藍(lán)色、綠色和黃色。

2.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)，共有3個(gè)自變量：（1）搜索條件（3個(gè)水平）：藍(lán)色靶子的預(yù)覽搜索，綠色靶子的預(yù)覽搜索和黃色靶子的預(yù)覽搜索：（2）刺激數(shù)目（3個(gè)水平）：6、8和10個(gè)：（3）靶子是否出現(xiàn)（2個(gè)水平）：出現(xiàn)和不出現(xiàn)。因變量記錄被試搜索靶子的反應(yīng)時(shí)和正確率。

2.5實(shí)驗(yàn)步驟和任務(wù)

本實(shí)驗(yàn)采用經(jīng)典視覺(jué)標(biāo)記范式的變式。在搜索中，注視點(diǎn)呈現(xiàn)500ms，然后呈現(xiàn)由綠色水平矩形構(gòu)成的刺激，刺激數(shù)目可能是3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)，不同刺激數(shù)目隨機(jī)呈現(xiàn)。1000ms后，呈現(xiàn)新的刺激。新刺激在不同的實(shí)驗(yàn)條件下構(gòu)成不同。其中，在藍(lán)色靶子的預(yù)覽搜索中，新刺激包含藍(lán)色垂直矩形和一個(gè)藍(lán)色水平矩形（如果靶子出現(xiàn)）：在綠色靶子的預(yù)覽搜索中，新刺激包含藍(lán)色垂直矩形和一個(gè)綠色水平矩形（如果靶子出現(xiàn)）：在黃色靶子的預(yù)覽搜索中，新刺激包含藍(lán)色垂直矩形和一個(gè)黃色水平矩形（如果靶子出現(xiàn)）。在上述三種預(yù)覽搜索條件中，在靶子不出現(xiàn)的情況下，藍(lán)色垂直矩形的數(shù)目分別可能為3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)：在靶子出現(xiàn)的情況下，藍(lán)色垂直矩形的數(shù)目分別可能為2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)。實(shí)驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖1。靶子出現(xiàn)的概率為50%，被試按鍵判斷靶子是否出現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)中。一半被試當(dāng)靶刺激出現(xiàn)時(shí)按鍵盤(pán)上的“Z”鍵反應(yīng)，當(dāng)靶刺激不出現(xiàn)時(shí)則按鍵盤(pán)上“？”鍵反應(yīng)。另一半被試反之。每個(gè)搜索條件為一個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組包括6個(gè)練習(xí)試次和60個(gè)正式試次，共計(jì)198個(gè)試次。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在被試之間平衡區(qū)組的順序。在每個(gè)區(qū)組間，被試可以自主決定休息時(shí)間。

3結(jié)果

由于本實(shí)驗(yàn)任務(wù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，被試的正確率都很高，因此對(duì)被試的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行分析。將小于250ms的數(shù)據(jù)和3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之外的數(shù)據(jù)剔除之后，對(duì)所有正確試次的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.1三種預(yù)覽搜索條件的結(jié)果分析

對(duì)i種預(yù)覽搜索條件的所有正確試次的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行3（條件：藍(lán)色靶子的預(yù)覽搜索，綠色靶子的預(yù)覽搜索。黃色靶子的預(yù)覽搜索）×2（靶子是否出現(xiàn)：出現(xiàn)、不出現(xiàn)）×3（刺激數(shù)目：6、8、10）的重復(fù)測(cè)量的方差分析，其結(jié)果如下，條件的主效應(yīng)不顯著，三種顏色的靶子的搜索反應(yīng)時(shí)沒(méi)有差異；靶子是否出現(xiàn)的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1，11）=4.16，p<0.05，靶子出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)短于靶子不出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)：刺激數(shù)目的主效應(yīng)不顯著。條件×刺激數(shù)目的交互作用不顯著。

3.2三種預(yù)覽搜索條件兩兩比較的結(jié)果分析

對(duì)藍(lán)色靶子條件和綠色靶子條件的所有正確試次的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（條件：藍(lán)色靶子條件、綠色靶子條件）×2（靶子是否出現(xiàn)：出現(xiàn)、不出現(xiàn)）×3（刺激數(shù)目：6、8、10）的重復(fù)測(cè)量的方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，條件的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1，11）=16.19，p<0.001，綠色靶子的搜索反應(yīng)時(shí)顯著小于藍(lán)色靶子的搜索反應(yīng)時(shí)：條件×靶子是否出現(xiàn)×刺激數(shù)目的交互作用不顯著。

對(duì)綠色靶子條件和黃色靶子條件的所有正確試次的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（條件：綠色靶子條件、黃色靶子條件）×2（靶子是否出現(xiàn)：出現(xiàn)、不出現(xiàn)）×3（刺激數(shù)目：6、8、10）的重復(fù)測(cè)量的方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，條件的主效應(yīng)不顯著，綠色靶子的搜索反應(yīng)時(shí)和黃色靶子的搜索反應(yīng)時(shí)沒(méi)有顯著差異；條件×刺激數(shù)目的交互作用不顯著。三項(xiàng)交互作用不顯著。

對(duì)藍(lán)色靶子條件和黃色靶子條件的所有正確試次的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（條件：藍(lán)色靶子條件、黃色靶子條件）×2（靶子是否出現(xiàn)：出現(xiàn)、不出現(xiàn)）×3（刺激數(shù)目：6、8、10）的重復(fù)測(cè)量的方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，條件的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1，11）=8.43，p<0.05，黃色靶子的搜索反應(yīng)顯著快于藍(lán)色靶子的搜索反應(yīng)：靶子是否出現(xiàn)的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（1，11）=5.56，p<0.05，靶子出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)短于靶子不出現(xiàn)時(shí)的反應(yīng)時(shí)：條件×刺激數(shù)目的交互作用不顯著。三項(xiàng)交互作用不顯著。

4討論

在本實(shí)驗(yàn)中，選擇矩形這一簡(jiǎn)單的幾何圖形作為實(shí)驗(yàn)材料。因?yàn)榫匦闻c常見(jiàn)的圓形、正方形、三角形具有共同的特征（例如，連通性、內(nèi)外關(guān)系等），它們?cè)谕負(fù)湫再|(zhì)上是等價(jià)的（Chen，1982；Zhou，Huan，Zhou，Zhuo，&Chen，2010），因而形狀改變不影響對(duì)物體的知覺(jué)。這樣，本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可推及其他拓?fù)湫再|(zhì)等價(jià)的常見(jiàn)幾何圖形，當(dāng)然。尚需要更多的研究來(lái)考察不同類型的幾何圖形是否在預(yù)覽收益上存在差異。

本研究的主要結(jié)果是搜索綠色靶子的反應(yīng)時(shí)與搜索黃色靶子的反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)短沒(méi)有差異，但是二者都比搜索藍(lán)色靶子的反應(yīng)快。具體來(lái)說(shuō)，與舊干擾物顏色相同的綠色靶子的搜索時(shí)間與新異顏色靶子的搜索時(shí)間沒(méi)有差異，而與新干擾物顏色相同的藍(lán)色靶子的搜索時(shí)間反而比前面二者慢。上述結(jié)果說(shuō)明，需重新解釋或者換個(gè)角度來(lái)分析基于顏色的抑制的解釋力。

4.1對(duì)基于顏色標(biāo)記解釋的探討

基于顏色的視覺(jué)標(biāo)記是對(duì)預(yù)覽收益的一種解釋機(jī)制。顏色標(biāo)記就是對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的刺激顏色進(jìn)行標(biāo)定、記錄，說(shuō)明某種或某幾種顏色的刺激已經(jīng)接受過(guò)注意加工，根據(jù)視覺(jué)標(biāo)記的解釋，先出現(xiàn)的顏色被標(biāo)記，那么在新出現(xiàn)的刺激中，這部分被標(biāo)記顏色的刺激會(huì)受到抑制，不再接受注意加丁，新出現(xiàn)的其他顏色的刺激的注意優(yōu)先等級(jí)被提高。

根據(jù)上述解釋，如果舊干擾物的顏色受到抑制，那么，與舊干擾物有相同顏色的綠色靶子也應(yīng)該受到抑制，其反應(yīng)時(shí)應(yīng)該慢于搜索藍(lán)色靶子。然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，被試搜索綠色靶子要快于搜索藍(lán)色靶子，并沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)綠色的抑制，產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下：第一，搜索任務(wù)的要求可能影響搜索績(jī)效。在搜索任務(wù)之前，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)告知被試要搜索的靶子的顏色，而且也知道如果靶子出現(xiàn)，只會(huì)出現(xiàn)在后面的刺激中，這增強(qiáng)了被試對(duì)新出現(xiàn)刺激的注意，進(jìn)行自上而下的主動(dòng)加工。第二，在視覺(jué)搜索中，顏色是可以被快速且準(zhǔn)確探測(cè)到的屬性（Treisman&Gormican，1988；Wolfe，Butcher，&Hyle，2003）。當(dāng)靶子和藍(lán)色新干擾物同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，二者作為一個(gè)整體呈現(xiàn)，綠色靶子（以及黃色靶子）由于與新干擾物的顏色不同而突顯出來(lái)（pop-out）受到了注意，從而使搜索反應(yīng)時(shí)加快。第三，不同顏色的知覺(jué)突顯性可能影響預(yù)覽搜索。如果預(yù)覽搜索中后呈現(xiàn)的刺激包含藍(lán)色靶子和藍(lán)色干擾物。那么靶子顏色的突顯性低：如果后呈現(xiàn)的刺激包含綠色靶子（或者黃色靶子）和藍(lán)色干擾物，那么靶子顏色的突顯性高。在高突顯條件下，在新出現(xiàn)的刺激中，綠色靶子是顏色突顯刺激，更容易的被探測(cè)出來(lái)（Gibson&Jiang，2001；Olivers&Humphreys，2003）。因此，相比較藍(lán)色靶子和藍(lán)色新干擾物出現(xiàn)的條件，被試在綠色靶子和藍(lán)色干擾物出現(xiàn)的條件下的反應(yīng)更快。這在靶子與干擾物顏色高突顯的其他研究中也得到了證實(shí)（郝芳，劉長(zhǎng)江，俞國(guó)良，2009，2010）。在這種情況下，被試可能將先后出現(xiàn)的刺激分別作為一個(gè)整體來(lái)加工，先出現(xiàn)的刺激可能作為一個(gè)整體在后面的加工中受到了抑制。靶子與新干擾物則作為一個(gè)整體來(lái)加工。