心理物理學綱要 · 第十三章 混合現象的定律

我們有關韋伯定律、平行定律及其基線的討論至今仍是關注一般現象中最簡單的方面。具體說來就是感受增減的程度、產生還是消失，以及隨著刺激的增減，感受是否能夠以與刺激變化相同的幅度增加或減少。因此刺激對於感受的性質並沒有因為增減而改變。但所有可能的刺激增減——或者說實際上是任何的變化——都需要關注，而我們可以通過增加或減少與原刺激性質相同的成分，來達到增減原刺激的目的，這僅僅是最簡單的操作方式。例如白光刺激，假如加上一種顏色的光或者從光譜中減少一些成分，那麼這白光的性質就會發生變化，相比於按等比例改變白光成分光密度的方式，這種方式顯然更簡便易行。出於同樣的原因，我們可以很容易發現用類似的方式改變音調與聲音、氣味、味覺感受成分等混合形式的例子。為了簡潔起見，我們將發生此種變化的現象稱為混合現象，與單一現象，即我們先前所討論的那些現象相對，後續我們的討論將主要以顏色混合現象的內容為主。 縱觀所有的研究事實，我們不僅希望能獲得量化而且希望獲得質性的結果，因為刺激的變化就屬於質與量共同變化的情況。根據經驗來看，這樣的變化是可能的，目前的測量手段和用以進行量變的過程可以滿足研究這一問題的需要。 一般而言我們可以得到如下結論： 有兩種簡單或複合刺激A或B，每種刺激各自都可單獨產生一種簡單感受（例如，兩種顏色），當它們混合或組合呈現時能產生一種單一的知覺，這種知覺能夠導致某種印象或感受，一般來說這種印象與刺激A單獨作用時產生的印象a，或者是B產生的印象b都不同。混合物的具體印象形式會根據A或B哪一種刺激更占優勢，或者二者相抵消以後的情況而變化，來決定它是更接近a還是b，還有一種可能是兩種刺激都不占優勢——例如黃和紅這兩種原色混合成為橙色。假如我們先單獨呈現刺激A，就需要在純粹的a開始被注意到之前加入B，並使B達到或超過某一特定水平，以免產生差別印象，反之我們把A加入B時，對於b也是如此操作。如果我們想從一開始就將A與B按一定比例混合以避免a或b占優，就必須在a快到b的臨界點前，就使A或B增長至既定的量。 一般來說，無論是簡單刺激還是複合刺激——以及因此所產生的印象——當我們試圖從這一簡單刺激或者複合刺激的某一種中增加或抽取一定的量時，往往發現這個量值必須超過某一特定值，才能使這種操作所導致的印象產生質性變化，這一情況適用於簡單刺激也適用於複合刺激。 這些條件讓我們回憶起與混合現象相關的一個概念，即閾限。有關這種現象我們可以採用「混合閾限」來指代，以與之前在單一現象中測得的閾限，即「單一閾限」進行對比。 我們之前描述中的單一刺激閾限與差別閾限在這裡只是混合閾限中最簡單且特殊的一種情況。實際上，當刺激B加入刺激或混合刺激A中時，有人會問B要增加到什麼樣的程度才能被識別，才能使這種混合印象與A產生的印象區分開來，我們可以採取將A刺激去掉，設定各種可能的A的取值水平來進行A閾限的測算。這樣就可以獲得一般情況下單一刺激的閾限。同樣在這個例子中，我們可以將B設為定值，改變A的不同取值。這樣就可以把這個例子變成一般的單一差別閾限測量的問題。 讓我們看看這個把刺激B加入刺激A中導致最小可覺差或一般知覺改變的例子，其中A本身可導致一定程度的感受a。目前的問題是：現在當A升高或降低到一定程度時，是否B也需要增加或減少相同的比例才能使a產生相等的可覺性變化？那麼對於既定性質的A與B，我們是否可以另外採用上述的閾限一般化手段來對韋伯定律進行通用的界定，因為目前只有A與B之間的差異消失時，通用定律才能夠使用？ 至今我始終缺乏有關這些內容的數據，但我已經在自己身上進行了一些實驗[1]並發現，至少在少量的彩色（＝B）混合進白色（＝A）的情況下，感受性仍能遵從類似韋伯定律的變化，並受到類似的限制。 人們通過戴上彩色眼鏡、移動彩色玻璃、與窗戶形成一定角度、透過一張白紙等方式，可以很容易地在白色表面獲得顏色的最小可覺痕跡。大家可以通過描述的實驗及其控制條件來進行重複（在多雲天氣里會有所差別），即戴著墨鏡來觀察彩色色塊，墨鏡儘量選取中性顏色，我發現這樣可以極大加強人們對墨鏡顏色的知覺程度——其結果，例如只有1/14的日光可以透過——那就可以在眼睛放鬆的同時，不會讓顏色的最小可覺差消失。而通過這樣的眼鏡，確實可以減少施加於裸眼上的可見光通量，並且一些顏色的感知也消失了。另一方面，我[2]——以及赫爾姆霍茨[3]也在近來很多研究中——發現由任何顏色形成的印象，無論是單一還是混合的，都在高強度時很接近白光的感覺。 然而，韋伯定律在刺激值較低時不適用的問題只是一個表面現象，對原因的探究仍然停留在類似單一現象時觀測值與定律計算值之間的偏差這樣的問題上。當我用裸眼凝視白色背景上一道彩色投影時，將一塊暗色的濾片置於我的眼前，白色地板立刻就變暗了，就像我閉上眼睛的感覺一樣，我將投影的光亮和外部照明均按同比例調低，但我眼睛內在光的暗度（無色的，代表白光亮度很低的水平）並沒有降低。因此其他顏色相對於白色也處於比先前低的水平，可知性也下降了。 而對於定律上限存在的原因仍然未知。 嚴格說來，我們在一般環境中很少會遇到完全單一的現象，以及純粹的閾限與差別閾限，還有韋伯定律中提到的最簡單的形式。取而代之的更多是混合閾限，以及使用於混合現象中的定律形式。但近似於單一現象的例子還是有的。對於最簡單的、近似單一的現象的觀察仍是我們目前的首要任務，並因此成為我們的優選目標，在對於混合現象的常規觀察較少且不易實施的情況下尤為如此。 即使在黑暗裡，當一束單一光譜射入眼中，我們詢問當事人光的強度如何時，他並不僅僅是在處理一種單純的刺激閾限，而是一種混合的閾限，因為當被問及該種光譜光的強度時，當事人回答的其實是這束光與眼的內在光混合後的感受，二者表征為一種混合的形式。因此這個問題就類似於詢問當事人把某種顏色與白色混合後的強度，其中白色是一種可知的色彩。兩種情況之間唯一的差別就是第一種情況中，所混合的光強度極低，而在第二種情況中，所混合的是白色光，它可被視為強度極高的顏色，也可被視為由多種顏色混合而成的中立顏色。在前一種情況中，黑色與淡淡的一抹彩色混合後，人們還是只能識別出黑色，而在後一種情況中，白色經過這樣的混合，被混合的彩色很快就能達到最小可覺水平。 因此無疑的是，紫外光強度水平較低時就能更容易被人所感知，因為它必須與眼內微弱的白色內在光進行混合。 那麼，當所有組合混合感受的刺激成分以相同比例增強或減弱時，混合現象是否（以及以何種程度）變化這一問題可以一般化為這個問題的子問題：當組合的成分刺激以任意給定比例變化時，混合感受如何表現以及變化？ 為了使這個問題更清楚地被認知，我們需要區別以下三種情況：（1）B被增加到A中達到什麼程度時，這種混合感受正好能與a區別開來；（2）B增加到什麼程度時，A引發的感受正好消失，而人再也不能將此時的混合印象與純粹的b區別開來了；（3）B增加到什麼程度時，A和B之間處於平衡狀態，即產生的印象既不偏向a也不偏向b。所有由A和B組成的混合刺激變化產生的問題基本都涉及以上三種閾限，目前需要做的是找到可以解釋這三種閾限的定律，並總結出混合刺激變化與對應感受變化的函數關係。然而目前尚沒有合適的數據，另外，對於單一閾限值的實驗結果是否可以一直適用於混合閾限值的計算，也是需要考慮的問題，目前看來其適用性還是很好的。 要特別注意區別不同的混合現象。一方面，這些能夠產生混合印象的刺激，很可能是在同時到達終端感覺器官時進行混合的，例如當混合色調刺激著眼睛，或噪音和聲音的組合撞擊著你的耳膜，這些均是由正常的視覺和聽覺過程獲得的。另一方面，刺激可能分開到達終端器官，並只有在該器官協調下才能產生混合感受，例如當不同的顏色分別在左右眼的不同視野里呈現，或者不同的聲音分別給到左右耳。我們可以稱前後兩種分別為組合的和分離的混合印象。 現實中我們也經常會了解到有關人可以從雙眼或雙耳分別接收不同的刺激而形成混合印象的事實，在這種情況下，我們獲得的可能卻是混合好的刺激同時出現在每隻眼或耳朵的感受。雖然我們不懂這種現象所基於的解剖學或生理學原理，但我們可以斷定分離的混合印象相比於組合的混合印象，其背後的環境更為複雜，而且會受到更多次要條件的影響。例如A和B為兩種不同強度或顏色的光線，它們形成組合型的混合印象，在任何情況下針對視網膜的同一區域，其作用形式都只有一種；而對於分離的混合印象而言，作用形式卻有無窮多種。例如，一邊器官不給刺激而另一邊給A+B形式的刺激，或者將A和B分別呈現給兩邊器官，或者一邊給A/2而另一邊給B+A/2的刺激。在分離型混合印象的情況下，相鄰視網膜接收到的刺激印象存在著不同，而這種情況在組合型中是不會出現的。實驗結果告訴我們，決定著混合印象區別的就是組合型與分離型混合形式之間的差異。這些刺激成分在視網膜細胞上的分布，可以通過在某一特定細胞上的最終統一形態來進行表示。在耳朵上的情況從一定程度上可依此類推。我已在一篇論文裡詳細論述了這一主題：有關雙眼視覺條件下的一些內容，參見《關於雙眼視力的一些條件》。 * * * 注釋： [1] Abhandl.der sächs.Gesellsch.der Wissensch.,mathemat.-phys.Cl., Vol.Ⅴ，p.376. [2] Pogg.Ann., L, p.465. [3] Pogg.Ann., LXXXVI.