视觉加工中的颜色优势效应

摘 要：客体的形状与颜色哪个在视觉加工中有优势？本文通过对客体颜色与形状辨别速度差异的实验，对此问题进行了研究。结果显示，辨别客体颜色快于辨别形状的速度。表明视觉加工存在颜色优势效应。根据以往研究进一步推断，存在颜色优势效应是因为颜色刺激占用更少资源激活视觉加工，从而反应更快。

关键词：颜色;形状;颜色优势

1 问题的提出

客体的颜色与形状是人类观察客体时其呈现的最直观属性。研究表明，人类可以分开表征颜色和形状。那么视觉加工中，加工颜色和形状哪个更有优势？本文定义该优势为，能够更快引起人的反应。

Prowerbio等人，通过给被试呈现颜色相同形状不同、形状相同颜色不同的客体对（相同条件）与形状和颜色都不相同（不同条件），让被试判断呈现的客体对是否相同的实验，发现颜色相同条件的反应时显著快于形状相同条件的反应时。该研究从人类接受信息的刺激和对信息的编码过程入手，对颜色与形状哪一个更具有优势进行了研究。但实验材料与实际生活中的客体相关性大，如黄色的香蕉，可能导致颜色与形状间的语义联系。同时，此研究将颜色与形状中仅一种属性不同的条件设定为相同，与人们习惯将颜色与形状均相同的条件判断为相同不一致。这可能导致被试为克服习惯反应而进行语义加工。

本文用颜色与形状不存在语义联系的几何图形做实验材料，探究人类对颜色与形状哪个刺激加工有优势。

2 研究方法

被试为16名18-23岁的大学生（男5名，女11名）。视力或矫正视力正常，色觉正常。

实验材料的形状包括三角形、正方形和圆，颜色包括红、绿、蓝。三角形高200像素、正方形边长200像素、圆半径100像素。华硕A55V电脑上进行。实验程序用E-prime2.0编写。形状相同颜色不同条件示例：

实验采用比较判断范式，单因素被试内设计。被试按键（相同按F键、不同按K键）判断所呈现的客体对是否相同，不同条件：颜色相同形状不同、形状相同颜色不同;相同条件：颜色和形状均相同。按键的反应时和正确率为判断指标。不同条件中每种水平的客体对均为9组，平衡左右呈现差异每种水平共18组，相同条件共9组，平衡相同条件与不同条件的数量，相同条件的图片每轮循环4次。被试需辨别72个客体对。

首先屏幕中央呈现注视点“+”500ms，接着出现比较客体对，被试按键反应，按键后客体对消失。进入下一组。

用spss17.0统计分析。剔除三个标准差以外的数据，以及正确率在0.8以下的被试的数据，共15名被试的数据符合要求。

形状相同颜色不同：反应时566.17±144.51ms、正确率0.91±0.03;颜色相同形状不同：反应时574.90±135.91ms、正确率0.93±0.04;颜色与形状均相同：反应时547.35±134.96ms、正确率0.96±0.02。不同条件反应时有显著性差异F（2，14）=3.62，P<0.05，颜色与形状均相同条件反应时最短，形状不同的反应时最长。颜色与形状均相同条件正确率最高，颜色不同的正确率最低。

3 讨论

结果显示相同条件时辨别正确率最高，反应时最短。结果符合内温提出的“整体优先”原则，即整体水平加工先于局部水平加工。认知心理学中复合图形视觉信息加工的拓扑性质知觉理论认为，对复合图形的加工不是从图片的性质开始，而是从联通性等拓扑性质开始，然后才加工图形的局部几何性质。即在提取事物个别属性前，对事物整体已经有了粗略了解。实验中的客体由颜色和形状两种变化的属性构成，当整体完全相同时，被試立刻做出相同判断，无需加工具体属性。人类在与环境发生作用时，总遵循简约、经济的原则。该情况下，视觉加工需要的能量最小。因而被试在该条件下反应最快，正确率最高。当联通性被破坏，被试做出否判断。形状相同颜色不同时辨别的正确率最低，但反应时快于颜色相同形状不同条件。可知，颜色对联通性的破坏更快，颜色更快的激活了视觉加工。基于人类与环境发生作用时，总遵循着简约、经济的原则，可知是因颜色占用更少的能量和资源便可以引起视觉加工反应，而形状占用能量与资源更多，所以反应时最长。

Proverbio等人通过ERP研究也发现，对颜色的选择性注意引发的P300成分比对形状的选择性注意引发的P300发生得快，波幅小，结合行为实验结果，认为对颜色的选择性加工比对形状的选择性加工要更容易，对形状的选择性注意耗费的注意资源更多。与本研究的结果一致。

然而，不证明对颜色与形状存在加工的先后顺序，而是占用资源量不同，导致加工快慢不同。丁锦红等人给被试呈现一系列需要记识的图片，之后在有提示线索和无提示线索的情况下让被试提取图片的特征，发现提取图形的颜色和形状的速度无差异，而提取正确率不同，形状强于颜色。如果说对颜色辨别的速度快是因为先于形状被加工，颜色加工完后再加工形状，那么在丁锦红的实验中给被试记识图片极短的时间中，颜色应该被更好的加工，而形状由于时间不足会被相对粗略的加工。根据加工深度与提取正确率成正比的关系，可知，颜色的提取正确率应高于形状。结果却相反，可证明颜色与形状加工不存在先后顺序。

形状相同颜色不同条件正确率最低，可能是因为颜色刺激比形状刺激判断标准低。At-kinson等在信息提取双重模型中提出判定标准假设：人内部有“高”和“低”两个判定标准。如果某一探测特征的熟悉值达到或高于“高标准”，便可迅速作出“是”反应;反之可迅速作出“否”反应。根据该理论，可认为颜色具有最高激活水平和最低判定标准。而导致颜色判断标准低的原因是颜色占用较少的资源就可以激活视觉加工，该结果与Proverbio等ERP研究结果一致。

最后，本文研究结果与Proverbio等的研究结论一致，颜色在客体辨别速度中有优势。生活中，若需引起人们注意的标识，用颜色与背景进行区分比用形状区分能更快引起人的反应。

4 结论

视觉加工中存在颜色优势效应，原因是颜色占用更少的资源激活视觉加工，导致人类对颜色刺激反应更快。

参考文献

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[2]Proverbio AM，Burco F，Del Zotto M，et al. Blue Piglets Electrophysiological Evidence for the Primacy of Shape over Color in Object Recognition[J].Cognitive Brain Research， 2004，（3）.

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[5]鲍旭辉，何立国.视觉客体辨别中的颜色优势效应[J].人类工效学，2014.（4）.

作者简介

韩洋（1993-），女，汉族，河北深县人，学生，心理学硕士，天津师范大学发展与教育心理学专业，研究方向：认知心理学。