視覺懸崖(VisualCliff)與吉布森的直接或生態知覺理論

2021-01-14 人機與認知實驗室

視覺懸崖(VisualCliff)沃克和吉布森(Walk&Gibson,1961)曾進行了一項旨在研究嬰兒深度視覺的實驗--"視覺懸崖"(如圖所示)實驗,後來被稱為發展心理學的經典實驗之一。

研究者製作了平坦的棋盤式的圖案,用不同的圖案構造以造成"視覺懸崖"的錯覺,並在圖案的上方覆蓋玻璃板。將2~3個月大的嬰兒腹部向下放在"視覺懸崖"的一邊,發現嬰兒的心跳速度會減慢,這說明他們體驗到了物體深度:當把6個月大的嬰兒放在玻璃板上,讓其母親在另一邊招呼嬰兒時,發現嬰兒會毫不猶豫地爬過沒有深度錯覺的一邊,但卻不願意爬過看起來具有懸崖特點的一邊,縱使母親在對面怎麼叫也一樣。這似乎說明嬰兒已經具備了深度知覺,但這種深度知覺是與生俱來的,還是在出生後幾個月裡學來的,目前還沒有定論。


吉布森的直接或生態知覺理論


James J. Gibson(1904-1979)

直接或生態知覺理論:吉布森及其追隨者的直接或生態知覺理論不僅僅試圖解釋深度知覺,如我們前面已經說過的一樣,而且要解決總體的視知覺問題。吉布森的理論,即觀察者通過環境的移動會產生一個連續變化的視覺排列,不僅僅是他的深度知覺解釋的中心,而且也是他對形式、大小、距離和運動知覺的中心。
  
吉布森於1979年在《視知覺的生態學方法》一書中闡述了他的理論,他的闡述深奧難解、窮根究底,很難讀下去,部分原因是因為他創製了許多新詞。可是,這本書在知覺心理學家中極其有限的接受程度,也許更多的是由於它否定了由其他人到目前為止在知覺研究中取得的幾乎一切成果。吉布森典型的話如下所示(摘自他去世後發表的一篇文章):  
  
一個世紀以來從對知覺的研究中得出的結論是微不足道的。從一個世紀以來對感覺的研究中獲取的知識是不連貫的。我們沒有足夠的知覺理論,我們在尋找感覺當中所發現的東西是一串混雜的錯覺、生理怪事和身體的感覺。這些含義是令人沮喪的。在解決知覺的問題上,必須有一個全新的開始。
  吉布森之所以決定要另起爐灶的理由聽上去是足夠充分的:他用這個問題(跟科夫卡一樣)開始「為什麼事物就是它們看上去的樣子」,然後說:
  我們如何看出自己處於環境之中的什麼地方?我們如何知道自己是不是在移動?如果是在移動,我們是在向哪裡移動?我們如何知道事物的長處在哪裡?我們如何知道怎樣處理事情?
  為了正兒八經地重起爐灶,吉布森排除掉了大多數基本的假設,這都是哲學家和心理學家們在視知覺方面一向採用的假想。其中有:感覺是知覺的基礎;來自外界的刺激會引起有機體的反應;有機體能產生反應;大腦可以處理、整合併解釋信息;對視覺的合適研究從視網膜和大腦開始;光學的運動是視覺系統必須加以補償的東西;環境只是由視網膜上的信息部分再現出來;知覺在很大程度上取決於推論等等。吉布森可謂是一把新掃帚。
  對前述假設加以全盤掃蕩之後,吉布森提出了自己的新理論,這種理論多一些哲學意味,少一些實證基礎,更多的是概念上的,而不是以資料以基礎的,而且很難掌握。儘管如此,他還是通過實驗達到他自己的結論的,首先是運動知覺,然後是形式和其它現實世界特點的形式。如我們在前面已經說過的,第一線曙光是從他參加航空人員研究中得出的,如他所言:
  我們了解了更多有關物體知覺的東西,我認為這比通過外形知覺進行的實驗室標準實驗多得多。一方面,我有一個揮之不去的感覺,即從來沒有人真正在生活中看到過一個二維的東西,也就是說,一個事物的圖片。人們看到的是一連串視點的轉換,無窮多的外形,它們可以確定物體變化了的外形。

  從這裡開始,他後來不僅排斥所有以圖片和錯覺為基礎的研究,而且排斥就知覺作為思維對視網膜上的二維圖片不完全的信息進行的解釋的所有理論:
  最終,我慢慢理解了,圖片形式的知覺與自然的知覺方式是何等的不同。前者是二手的知覺;後者是一手的知覺。從圖片中來到眼睛裡的有框架的視覺排列,與來自世界而到達眼睛裡的自然的視覺排列完全不同……眼睛之所以進化;是因為它們要看這個世界,而不是看一個圖片。自從我意識到這些以後,不管是什麼意義上的用途,我一概迴避使用 「視網膜圖象」這個詞了。
  吉布森的結論我們已經在前面看到,就是說,光學排列包含了我們需要的所有有關現實世界的信息。他承認,我們的對這個世界的知識由於神經系統的特性而有限,可是,他堅持認為,這些特性取決於對這個世界的進化適應,我們知道必須了解的所有環境特點。進化會在每種動物中產生一個知覺系統,會使它直接辨認對其有用的環境的特點——按吉布森的說法是「可利用性」,即任何東西的特徵的利用都會使這個物種受益。因此,事物相對於觀察者的大小和生理裝備來說,看上去是可食用的、可飲用的、可以在上面行走的、可以在裡面遊泳的等等。
  簡短地說,知覺不是對一種降格視網膜圖象的解釋過程,而是通過光學排列和光學流動直接和真實的現實體驗。這對吉布森而言,就是知覺的核心機制——而不是由胡貝爾和威塞爾(他們進行的工作他認為是無關的)記錄下來的神經現象,也不是認知過程,他認為認知過程是以錯誤和人工的假設為基礎的。
  直接知覺也是吉布森對貝克萊的回答。我們知道,世界就在那裡,在我們之外獨立地存在著,因為當我們在環境中移動時,我們以連續變化的形式看見事物,而我們會體驗到事物的連續性、真實感,且不依賴我們作為觀察者而存在。其它的所有動物亦是如此。只有哲學家們才會去懷疑世界不是我們看上去的樣子。吉布森的視知覺理論因而就大膽突破了對視覺的研究,從而進入認識論的領域。
  這還不算完。到他生命快要終結的時候,吉布森慢慢相信,知覺是全部心理學的支柱,而他的知覺理論可以給這門科學的許多領域帶來巨大的變化。像思維、意識、學習和驅動力這樣一些概念,都可以被生態心理學所代替,而生態心理學是以動物對地點、事件和物體有用的、危險的特徵的意識為基礎的,也是以他們對自己的動作進行組織和控制,以達到他們在現實世界裡所欲求的結果為基礎的。
  吉布森經由何種過程以期達到這種至高無尚的目標的,我們不得而知。《生態心理學》出版兩年後他就去世了,儘管他有關視知覺,特別是光學流動的一些思想已成為被接受的知識的一部分,可是,這些知識和他更為雄心勃勃的一些概念卻並沒有給知覺帶來一場革命,更不用說總體意義上的心理學。
  很可惜,吉布森會變得這樣不能寬容,這樣自負,他的光學流動概念當然是很有價值的,儘管它並不會使他認為的許多東西毫無必要,可是,他愛走極端的性格使他對心理學作出的貢獻不能像它應該的那樣廣為接受。
  所有這些會把我們引向哪裡?
  《心理學年報》1991年對知覺問題的回顧提出了全部三種方法——神經生理學的、認知學的以及吉布森式的方法——並認為這三種共同存在的理論和知識體系彼此並非互相排斥。以刺激為基礎的神經學方法、以人類思維進行的認知方法和光學流動直接法都描述了全部現實的不同部分。他們並非彼此衝突和矛盾的,而是互補的。
  從這個立場出發,知覺好像就是心理學知識當中相對發達的一個領域,儘管有許多謎尚未解開。對這些有趣的問題,還有太多而不是太少的答案,但是,現代心理學其它的研究領域也是這般情景。未來是否會產生一個包羅萬象的綜合理論,這還需要時日來證明。同時,我們知道,我們已經了解了比以前多得多的知覺方面的情況,而且知道,還有更多的知覺知識尚需了解。


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