色覺疲勞、語義飽和對(duì)顏色范疇知覺的即時(shí)影響*

吳柏周 李 杰,2 何 虎,2 侯 友,2 賈纓琪 馮慎行

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色覺疲勞、語義飽和對(duì)顏色范疇知覺的即時(shí)影響

吳柏周李 杰何 虎侯 友賈纓琪馮慎行

(內(nèi)蒙古自治區(qū)心理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;內(nèi)蒙古師范大學(xué)心理學(xué)院, 呼和浩特 010022)

顏色范疇知覺究竟是語言的還是知覺的, 或兩者交互引起的認(rèn)知沖突所致仍在探究與爭(zhēng)議之中。本研究采用色覺疲勞和語義飽和操作分別獨(dú)立地改變知覺或語義加工, 觀察二者對(duì)顏色范疇知覺效應(yīng)的即時(shí)影響, 以期探究語言和知覺對(duì)顏色范疇的作用。結(jié)果顯示, 色覺疲勞操作導(dǎo)致范疇間顏色辨別反應(yīng)時(shí)減少, 顏色范疇效應(yīng)增強(qiáng)。語義飽和操作導(dǎo)致被飽和顏色詞所屬的范疇內(nèi)顏色辨別反應(yīng)時(shí)增加, 顏色范疇效應(yīng)增強(qiáng)。說明單獨(dú)改變知覺或語義加工能力均能影響CCP效應(yīng), 支持了語言標(biāo)簽對(duì)比模型, 即語言與知覺的交互作用引起顏色范疇知覺的觀點(diǎn)。

顏色范疇知覺; 色覺疲勞; 語義飽和; 語言普遍論; 語言相對(duì)論

1 引言

顏色范疇知覺(Categorical Perception of Color, CCP)效應(yīng)是指在進(jìn)行顏色辨別任務(wù)時(shí), 同名顏色(范疇內(nèi)顏色, within-category, 簡(jiǎn)稱WC)的辨別要比異名顏色(范疇間顏色, between-category, 簡(jiǎn)稱BC)更慢或正確率更低。CCP效應(yīng)在消除了顏色刺激間的知覺差異后仍然存在(Witzel & Gegenfurtner, 2016), 提示在顏色知覺過程中存在其他影響因素。

眾多研究發(fā)現(xiàn)語言能夠影響CCP效應(yīng)?？缯Z言研究(He, Li, Zhang, & Zhang, 2016;Winawer et al., 2007)發(fā)現(xiàn)不同語言使用者具有不同的CCP效應(yīng), 顯示語言可能影響CCP, 而且CCP效應(yīng)在右視野比左視野更強(qiáng)(Gilbert, Regier, Kay, & Ivry, 2006; Zhong, Li, Huang, Li, & Mo, 2017), 范疇間和范疇內(nèi)辨別能夠造成左半球更大的激活差異(Liu et al., 2009;Mo, Xu, Kay, & Tan, 2011)。Gilbert等人(2006)認(rèn)為, 處理右視野信息的左半球, 對(duì)右利手而言一般為語言優(yōu)勢(shì)半球, 因此右視野CCP效應(yīng)更強(qiáng)可能是由于語言對(duì)左半球的影響更大而導(dǎo)致的。但也有研究發(fā)現(xiàn)尚未掌握語言的嬰兒和靈長(zhǎng)類動(dòng)物也具有顏色范疇(Franklin et al., 2008a; Franklin et al., 2005; Skelton, Catchpole, Abbott, Bosten, & Franklin, 2017; Tajima et al., 2016; Yang, Kanazawa, Yamaguchi, & Kuriki, 2016), 而且嬰兒左視野CCP效應(yīng)強(qiáng)于右視野(Franklin et al., 2008a;Franklin et al., 2008b)。說明顏色知覺加工也對(duì)CCP效應(yīng)發(fā)揮作用。

由于知覺和語言對(duì)CCP效應(yīng)的作用都有大量證據(jù)支持, 很難徹底否定其中一方。因此, 近來普遍趨向于建立一個(gè)能夠包容二者觀點(diǎn)的整合或折衷模型(張積家, 方燕紅, 謝書書, 2012)。語言標(biāo)簽對(duì)比模型(categorical/verbal label comparisons model, VLC) (Roberson & Hanley, 2010)是一個(gè)典型的整合模型, 該模型比較明確、具體地解釋了語言和知覺如何相互影響及CCP效應(yīng)如何產(chǎn)生等關(guān)鍵問題。VLC模型認(rèn)為, 當(dāng)知覺系統(tǒng)開始加工一個(gè)顏色刺激時(shí), 視覺/知覺(visual/perceptual)編碼會(huì)首先被表征, 然后與之相應(yīng)的語言/范疇(verbal/categorical)編碼也迅速得到表征, 接著比較器會(huì)無意識(shí)、自動(dòng)化地辨別顏色的異同, 最后在認(rèn)知控制中對(duì)兩種編碼結(jié)果做出選擇。在辨別范疇間顏色時(shí), 視覺和語言編碼都是“異” (different), 在比較時(shí)沒有沖突。對(duì)范疇內(nèi)顏色辨別來說, 視覺/知覺編碼是“異” (different), 但語言/范疇編碼卻是“同” (same), 在認(rèn)知比較時(shí)產(chǎn)生沖突, 導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)增大(Hu, Hanley, Zhang, Liu, & Roberson, 2014)。VLC模型預(yù)設(shè)了語言與知覺各自有相互獨(dú)立的作用, 而且CCP效應(yīng)既非知覺的結(jié)果也非語言的結(jié)果, 甚至本質(zhì)上不是一種知覺現(xiàn)象。語言和知覺各自獨(dú)立地對(duì)顏色信息進(jìn)行編碼, 顏色詞代表的顏色范疇編碼和知覺編碼的結(jié)果產(chǎn)生沖突才是導(dǎo)致CCP的直接原因。

已往的研究主要采用被試特征作為自變量, 如語種差異(俄語對(duì)比英語)、語用差異(嬰兒對(duì)比成人)等, 認(rèn)為被試特征能夠?qū)⒄Z言和知覺對(duì)CCP效應(yīng)的影響分離。然而, 不同語種或語用狀態(tài)的被試所處的生活環(huán)境也不同, 他們從中獲取的顏色經(jīng)驗(yàn)不可避免的存在差異。這些非語言變異混入語言變異之中, 會(huì)削弱語言影響CCP的可靠性。比如, 語言并不是嬰兒與成人之間唯一的差異, 二者在顏色知覺經(jīng)驗(yàn)和生理發(fā)育程度上也迥異。雖然采用腦電和神經(jīng)成像方法能夠在一定程度上克服這一問題, 但仍難以對(duì)固化的CCP效應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性操作, 研究者只能根據(jù)先存的事實(shí)來解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 而不能對(duì)結(jié)果進(jìn)行有效控制。盡管也有很多研究對(duì)語言進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作(劉強(qiáng), 陳安濤, 王琪, 周柳, 孫弘進(jìn), 2008; 鐘偉芳, 李悠, 徐貴平, 秦凱鑫, 莫雷, 2014;Gilbert et al., 2006), 但直接對(duì)顏色知覺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性操作的研究還較少。按照VLC模型的觀點(diǎn), 顏色辨別過程中知覺和語言各自獨(dú)立編碼顏色, 在認(rèn)知控制中二者的交互作用引起CCP。這提示可以分別對(duì)被試的知覺和語言加工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性控制, 觀察在知覺或語言功能單獨(dú)改變時(shí)CCP效應(yīng)將如何變化。如此可更明確的區(qū)分出語言與知覺各自對(duì)CCP的作用, 進(jìn)而檢驗(yàn)VLC模型。本研究通過實(shí)驗(yàn)性、即時(shí)性、分離地改變被試的色覺或語義加工能力, 考查CCP效應(yīng)的變化。實(shí)驗(yàn)1通過色覺疲勞干擾色覺加工能力, 探索知覺變化對(duì)CCP效應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)2通過語義飽和干擾被試對(duì)被飽和詞匯的語義加工能力, 探索語言加工變化對(duì)CCP效應(yīng)的影響。

本研究涉及視覺搜索、色覺疲勞和語義飽和三個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù), 分別描述如下：

視覺搜索任務(wù)是CCP研究中較多使用的實(shí)驗(yàn)范式, 被試需要從圍繞中央注視點(diǎn)呈現(xiàn)的12個(gè)色塊(背景)中找唯一一個(gè)不同顏色的色塊(目標(biāo))。如果背景色與目標(biāo)色為同一顏色范疇, 則為范疇內(nèi)辨別, 不同則為范疇間辨別。

色覺是顏色知覺的前提, 色覺疲勞是受檢者對(duì)于一個(gè)有色目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間凝視后, 原有目標(biāo)漸漸地加上了后像, 乃至變的模糊, 最后幾乎達(dá)到茫然無所見的狀態(tài)。研究顯示, 通過閃爍彩光可以使被試出現(xiàn)色覺疲勞(李鳳鳴, 1995)。Cogan和Cogan (1938)認(rèn)為色覺疲勞是被試對(duì)彩色光的感知出現(xiàn)異常。顏色后像是一種典型的色光感覺異常, 因此他們定義視覺疲勞的持續(xù)時(shí)間等于被試注視彩色光線后產(chǎn)生的視覺后像的持續(xù)時(shí)間。他們的研究表明, 在注視15秒的紅光后, 在視角為10°的灰屏中會(huì)產(chǎn)生持續(xù)14~18秒的視覺疲勞。本研究采用同一范疇的兩種顏色反復(fù)頻閃作為疲勞刺激, 干擾被試的色覺加工能力。實(shí)驗(yàn)預(yù)期色覺疲勞操作將干擾被試的色覺加工能力, 使色覺編碼在任務(wù)中的作用下降, 而語義編碼的作用相對(duì)提高, 使范疇內(nèi)辨別變慢, 范疇間辨別變快, 增強(qiáng)CCP效應(yīng)。

語義飽和是一種可以有效干擾被試語義加工能力的實(shí)驗(yàn)方法, 在反復(fù)多次加工一個(gè)詞匯后對(duì)涉及該詞的語義判斷任務(wù)會(huì)變慢。這種現(xiàn)象在漢字中也存在(鄭昭明, 賴惠德, 2012;Yuan, Carr, Ding, Fu, & Zhang, 2016), 而且這種現(xiàn)象并非知覺加工所致, 而是與語義加工有關(guān)的語言現(xiàn)象(Lewis & Ellis, 2000; Galmar, 2012)。本研究采用頻繁的語義判斷任務(wù), 這可以使被飽和詞的加工變慢, 進(jìn)而干擾被試的語義加工能力。

需要注意的是, 以往對(duì)語言進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的研究都是通過額外任務(wù)使被試在顏色辨別時(shí)無法利用整個(gè)語言功能(Gilbert et al., 2006; 劉強(qiáng) et al., 2008), 而語義飽和只干擾某一具體顏色詞的加工, 并不影響其他語言功能。因此, 語義飽和對(duì)CCP的影響方式可能與前人研究有所不同。預(yù)期語義飽和操作會(huì)干擾被飽和詞的語義編碼, 使提取該詞變困難。

2 實(shí)驗(yàn)1：色覺疲勞對(duì)顏色范疇知覺的影響

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

通過色覺疲勞操作, 干擾被試的顏色知覺, 觀察其對(duì)CCP效應(yīng)的影響。

2.2 研究方法

2.2.1 被試

30名被試, 8男22女, 年齡18~23歲, 平均21歲, 標(biāo)準(zhǔn)差1.37歲, 均為右利手, 視力或矯正視力正常, 無色盲、色弱, 未參加過類似實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后給予一定報(bào)酬。首先要求被試對(duì)實(shí)驗(yàn)中使用的顏色塊材料進(jìn)行命名, 6種顏色塊各呈現(xiàn)6次, 共36個(gè)試次, 最多允許錯(cuò)誤1個(gè)。27名符合要求的被試進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。

2.2.2 刺激與設(shè)備

刺激呈現(xiàn)于17吋顯示器, 刷新率為75 Hz。疲勞操作以綠、藍(lán)、紫范疇中各2個(gè)深淺不同的顏色和灰色作為背景。RGB色值依次為：(129, 198, 153)、(63, 119, 94)、(61, 120, 134)、(135, 182, 227)、(120, 98, 135)、(181, 155, 226)和(178, 178, 178)。背景上橫列3個(gè)視角為0.45°的圖形(圓形或三角形), 當(dāng)背景顏色為深彩色時(shí), 圖形顏色為同范疇下的淺色, 反之亦然?；疑尘跋聢D形為黑色, RGB色值為:(0, 0, 0)。視覺搜索任務(wù)采用綠、藍(lán)、紫范疇中各2個(gè)色值, 邊長(zhǎng)為3.5cm的色塊。RGB色值依次為：G1(120, 171, 143)、G2(120, 171, 165)、B1(120, 171, 186)、B2(125, 153, 187)、P1(147, 140, 187)和P2(148, 120, 188)。CIE-Lu*v*空間距離為：G1-G2：17.1, G2-B1：17.3, B1-B2：17.4, B2-P1：17.3, P1-P2：17.4, 范疇間和范疇內(nèi)顏色的平均CIE距離相等(17.3 vs 17.3)。視覺搜索任務(wù)與疲勞操作使用的顏色不同是為了增加疲勞操作中背景與圖形的對(duì)比度, 利于進(jìn)行圖形識(shí)別, 保證被試能接受持續(xù)的顏色刺激。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2(視野：左視野vs右視野) × 2(疲勞程度：有vs無) × 2(范疇類型：范疇內(nèi)vs范疇間)三因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。視野變量為視覺搜索任務(wù)中不同色塊出現(xiàn)的位置, 注視點(diǎn)左邊為左視野(LVF), 右邊為右視野(RVF)。疲勞程度變量為背景是否為彩色頻閃。疲勞條件下的背景是同一范疇內(nèi)的兩種顏色以50Hz的頻率切換。無疲勞條件下的背景是恒定的灰色, 作為基線數(shù)據(jù)。范疇類型變量為顏色對(duì)中兩種顏色的關(guān)系, 兩種顏色同屬一個(gè)范疇為范疇內(nèi)條件(WC), 分屬兩個(gè)范疇為范疇間條件(BC)。

為了避免過度疲勞, 每名被試只對(duì)兩種顏色范疇進(jìn)行疲勞操作。各個(gè)條件均在被試間平衡, 每種疲勞范疇下18人次。疲勞和無疲勞操作各4次, 隨機(jī)出現(xiàn), 每次操作后進(jìn)行12個(gè)試次的視覺搜索任務(wù), 8次為范疇內(nèi)條件, 4次為范疇間條件。共96個(gè)試次。疲勞綠色后, 視覺搜索任務(wù)中的顏色對(duì)為G1-G2, B1-B2以及G2-B1; 疲勞紫色后的顏色對(duì)為B1-B2, P1-P2, B2-P1; 疲勞藍(lán)色后的顏色對(duì), 一半為G1-G2, B1-B2, G2-B1; 另一半為B1-B2, P1-P2, B2-P1。無疲勞條件后的視覺搜索任務(wù)也拆分為以上三種情況。

2.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

正式實(shí)驗(yàn)開始前, 使用黃色塊讓被試進(jìn)行4次簡(jiǎn)短練習(xí)以熟悉實(shí)驗(yàn)過程, 待全部正確后直接進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。被試距離屏幕90cm, 正對(duì)屏幕中央, 顏色塊內(nèi)邊與被試所注視的中央注視點(diǎn)夾4.5角。疲勞操作時(shí), 被試需要在不同條件下判斷屏幕中間的圖形與哪邊的圖形一致, 如果與左邊的圖形一致按“q”, 與右邊的一致按“p”, 告知被試須做對(duì)足夠多的次數(shù)后方可進(jìn)入下一階段, 以確保被試注意屏幕, 達(dá)到疲勞效果。完成疲勞任務(wù)后, 呈現(xiàn)“即將開始視覺搜索任務(wù)”的提示語, 800 ms后出現(xiàn)1000 ms的注視點(diǎn), 然后進(jìn)入視覺搜索任務(wù)。任務(wù)中, 要求被試從圍繞屏幕中央注視點(diǎn)“+”的12個(gè)顏色塊中找出唯一一個(gè)與其他顏色不一致的色塊。如果該色塊在注視點(diǎn)的左邊就按“f”, 在右邊就按“j”。每次顏色塊只呈現(xiàn)200 ms, 被試要在隨后1800 ms內(nèi)做出判斷, 然后呈現(xiàn)下一組顏色塊, 顏色塊只會(huì)呈現(xiàn)在左右兩側(cè)各自距離中央注視點(diǎn)最遠(yuǎn)的2個(gè)位置上, 見圖1。疲勞操作結(jié)束后要求被試休息, 直至眼部無不適感并且主觀報(bào)告屏幕中沒有彩光(實(shí)際屏幕為灰色), 即沒有視覺后像。方可繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

圖1 疲勞任務(wù)實(shí)驗(yàn)流程圖

2.3 結(jié)果與分析

去除正確率低于90%的1名被試的數(shù)據(jù), 對(duì)26名被試的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 去除的錯(cuò)誤值和2倍標(biāo)準(zhǔn)差之外的值約為總數(shù)據(jù)的9%。反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)見表1。

表1 不同條件下被試的反應(yīng)時(shí)(M ± SD, ms)

對(duì)正確率進(jìn)行三因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示, 視野主效應(yīng)顯著,(1, 25) = 7.46,= 0.011, η=0.230, 左視野(0.95)顯著低于右視野(0.98); 范疇主效應(yīng)顯著,(1, 25) = 14.91,= 0.010, η= 0.374, 范疇內(nèi)(0.95)顯著低于范疇間(0.98)。其他效應(yīng)均不顯著,3.79,> 0.063。

對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行三因素重復(fù)測(cè)量方差分析, 視野主效應(yīng)顯著,(1, 25) = 5.19,= 0.032, η= 0.172, 左視野(306 ms)顯著慢于右視野(293 ms); 范疇主效應(yīng)顯著,(1, 25) = 49.25,< 0.001, η= 0.663。范疇與疲勞程度的交互作用顯著,(1, 25) = 49.25,< 0.001, η= 0.663, 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析, WC條件下疲勞條件(318 ms)慢于無疲勞條件(307 ms), 但差異不顯著,(1, 25) = 1.50,= 0.233; BC條件下疲勞條件(277 ms)顯著快于無疲勞條件(294 ms),(1, 25) = 6.76,= 0.015η0.213。其余效應(yīng)不顯著,1.59,> 0.219, 見圖2。

圖2 不同范疇類型下的疲勞效應(yīng)

注：***表示0.001, *表示< 0.05, ns表示> 0.05, 誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤, 下同。

采用Gilbert等人(2006)的統(tǒng)計(jì)方法, 對(duì)不同范疇和疲勞條件下CCP效應(yīng)的強(qiáng)度(范疇內(nèi)反應(yīng)時(shí)?范疇間反應(yīng)時(shí))進(jìn)行二因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示, 疲勞程度主效應(yīng)顯著,(1, 25) = 13.18,= 0.001, η= 0.345, 疲勞(41 ms)強(qiáng)于無疲勞條件(17 ms)。其余均無顯著差異,< 0.21,> 0.648。

由于每次疲勞操作后的視覺搜索任務(wù)中都存在兩種范疇內(nèi)顏色對(duì), 一種與疲勞操作所用的顏色范疇一致, 另一種與疲勞操作所用的顏色范疇不一致。如疲勞綠色后可能會(huì)出現(xiàn)G1-G2顏色對(duì)或B1-B2顏色對(duì)。疲勞操作對(duì)二者的影響可能不同。因而又將兩種范疇內(nèi)條件分為一致條件(范疇內(nèi)顏色對(duì)與疲勞操作顏色屬于同一范疇)與不一致條件(范疇內(nèi)顏色對(duì)與疲勞操作顏色屬于不同范疇)進(jìn)行比較。對(duì)不同疲勞程度的正確率和反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行視野與范疇類型(一致?范疇內(nèi)vs不一致?范疇內(nèi))的二因素方差分析(共進(jìn)行4個(gè)統(tǒng)計(jì)分析)顯示, 疲勞條件下視野主效應(yīng)在正確率上顯著,(1, 25) = 6.09,= 0.022, η= 0.194, 左視野(0.92)顯著低于右視野(0.96); 在反應(yīng)時(shí)上邊緣顯著,(1, 25) = 3.98,= 0.057, η= 0.137, 左視野(328 ms)慢于右視野(307 ms)。其他效應(yīng)均不顯著, 正確率：(1, 25) < 2.10,> 0.160; 反應(yīng)時(shí)：(1, 25)3.42,> 0.076。

為了排除疲勞刺激中不同顏色范疇可能對(duì)其他變量造成的影響, 對(duì)疲勞顏色類型(綠、藍(lán)、紫)與其他實(shí)驗(yàn)變量(視野、疲勞、范疇)進(jìn)行四因素方差分析顯示, 四因素交互作用不顯著(反應(yīng)時(shí)：(4, 98) = 0.69,= 0.603;正確率：(4, 98) = 0.19,= 0.945),說明疲勞刺激的顏色類型不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.4 討論

實(shí)驗(yàn)1使用顏色頻閃產(chǎn)生色覺疲勞以考察CCP效應(yīng)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)范疇間辨別在疲勞條件下顯著快于無疲勞條件, 范疇內(nèi)辨別在疲勞條件下慢于無疲勞條件, 但不顯著。CCP效應(yīng)增強(qiáng)。這可能是由于疲勞操作干擾了被試對(duì)色覺的知覺編碼能力, 結(jié)果使語義編碼的作用相對(duì)上升, 促使CCP效應(yīng)增強(qiáng)。不過, 范疇內(nèi)辨別所用顏色的語義始終相同, 被試最終只能用知覺信息完成任務(wù)。因此, 即便知覺加工能力被干擾, 語義信息也難以發(fā)揮作用。這可能是范疇內(nèi)條件下的反應(yīng)時(shí)有差異, 但不顯著的原因。

實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果一方面說明CCP效應(yīng)背后的認(rèn)知過程中存在知覺信息的加工, 成人正常的知覺加工能力對(duì)CCP效應(yīng)起抑制作用。另一方面提示視覺搜索任務(wù)中可能存在語義加工。語義信息利于范疇間辨別, 不利于范疇內(nèi)辨別, 因此被試更多的利用語義信息完成任務(wù)時(shí)CCP效應(yīng)會(huì)變強(qiáng)。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)語義加工的作用, 實(shí)驗(yàn)2采用語義飽和操作干擾被試的語義加工能力以探索其對(duì)CCP效應(yīng)的影響。

3 實(shí)驗(yàn)2：語義飽和對(duì)顏色范疇知覺的影響

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

采用語義飽和的實(shí)驗(yàn)操作, 觀察顏色詞對(duì)顏色范疇知覺的作用。

3.2 研究方法

3.2.1 被試

24名被試, 男性5名, 女性19女, 年齡18~24歲, 平均年齡20.5歲, 標(biāo)準(zhǔn)差1.10歲, 被試狀況與實(shí)驗(yàn)1相同。有22名被試進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。

3.2.2 刺激和設(shè)備

語義飽和操作的實(shí)驗(yàn)材料為呈現(xiàn)于屏幕中央的邊長(zhǎng)5.5 cm的正方形漢字雙字詞。其中有三種顏色詞(綠色, 藍(lán)色, 紫色), 三種表情詞(臉色, 眼色, 神色)和三種植物詞(綠茶, 藍(lán)莓, 紫藤)。選擇植物詞和表情詞作為填充刺激的目的是避免被試僅注意雙字詞中的單獨(dú)一字便可準(zhǔn)確判斷, 以使被試對(duì)詞義進(jìn)行完整加工。由于反復(fù)呈現(xiàn)完全相同的字形可能產(chǎn)生知覺疲勞, 這可能影響視覺呈現(xiàn)的語義判斷任務(wù), 但不影響概念層次的語義加工。為了避免知覺疲勞的影響, 實(shí)驗(yàn)中采用了宋體和華文仿宋字體交替呈現(xiàn)詞匯。其他同實(shí)驗(yàn)1。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2(視野：左視野vs右視野) × 2(飽和程度：高vs低) × 2(范疇類型：范疇內(nèi)vs范疇間)三因素被試內(nèi)設(shè)計(jì)。視野變量和范疇變量同實(shí)驗(yàn)1。飽和程度變量由飽和操作中顏色詞出現(xiàn)次數(shù)與表情詞出現(xiàn)次數(shù)的多少進(jìn)行區(qū)分, 高飽和條件被試要判斷60個(gè)顏色詞、6個(gè)表情詞或與被飽和顏色詞的色彩相同的植物詞(偏差詞)。低飽和條件被試要在短時(shí)間內(nèi)注視60個(gè)表情詞、6個(gè)顏色詞(偏差詞)。兩種條件各12次, 隨機(jī)出現(xiàn)。每種顏色詞(綠色, 藍(lán)色, 紫色)和表情詞各被飽和4次, 植物詞只作為填充刺激出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中先進(jìn)行飽和操作, 然后進(jìn)行12個(gè)試次的視覺搜索任務(wù)。每名被試共完成288個(gè)試次。

3.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

首先檢驗(yàn)被試是否能夠正確判斷實(shí)驗(yàn)用詞的含義, 每個(gè)詞判斷2次, 共36個(gè)試次, 全部正確后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。被試閱讀完指導(dǎo)語后進(jìn)行4次練習(xí), 全部正確后直接進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。飽和操作時(shí), 被試要判斷屏幕中的詞匯是指顏色還是表情或植物, 如果是顏色就按“q”, 表情或植物按“p”, 被試判斷完后間隔150 ms呈現(xiàn)下一詞匯。告知被試做對(duì)足夠多次才能進(jìn)入下一階段, 以確保被試加工詞義, 達(dá)到飽和效果。共呈現(xiàn)60個(gè)目標(biāo)詞和6個(gè)偏差詞。其中每7個(gè)刺激中會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)1個(gè)偏差詞, 最后的12個(gè)刺激不出現(xiàn)偏差詞。完成飽和后進(jìn)行12個(gè)試次的視覺搜索任務(wù), 過程同實(shí)驗(yàn)1, 見圖3。每次任務(wù)后被試需要進(jìn)行休息。

圖3 語義飽和實(shí)驗(yàn)流程

3.3 結(jié)果與分析

剔除1名有效數(shù)據(jù)率(排除了錯(cuò)誤值和極端值的數(shù)據(jù))小于80%的被試, 對(duì)21名有效數(shù)據(jù)率高于80%的被試進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 去除的錯(cuò)誤值和2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差外的值約占總數(shù)據(jù)的5%。反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)見表2。

表2 不同條件下被試的反應(yīng)時(shí)(M ± SD, ms)

對(duì)正確率進(jìn)行三因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示, 范疇主效應(yīng)顯著,(1, 20) = 20.94,< 0.001, η= 0.511, WC條件(0.97)顯著低于BC條件(0.99); 視野與范疇交互作用顯著,(1, 20) = 4.61,= 0.044, η= 0.187, 但沒有發(fā)現(xiàn)顯著的簡(jiǎn)單效應(yīng),> 0.079, η< 0.146。其他效應(yīng)均不顯著,(1, 20)1.97,> 0.180。對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行三因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示, 視野主效應(yīng)顯著,(1, 20) = 6.22,= 0.022, η= 0.237, 左視野(279 ms)顯著慢于右視野(268 ms); 范疇的主效應(yīng)顯著,(1, 20) = 69.36,< 0.001, η= 0.776, WC (285 ms)顯著慢于BC (262 ms)。其余效應(yīng)均不顯著,(1, 20)1.54,> 0.229。

由于語義飽和操作只會(huì)影響被飽和詞匯的加工, 而范疇內(nèi)條件存在兩種類型的顏色, 一種屬于被飽和詞匯所指的顏色范疇, 另一種不屬于。二者可能受到語義飽和操作不同的影響。因此, 將兩種范疇內(nèi)條件分為一致條件與不一致條件進(jìn)行比較。對(duì)不同飽和程度的正確率和反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行視野與范疇類型(一致vs不一致)二因素方差分析顯示, 低飽和條件下的正確率和反應(yīng)時(shí)均無顯著結(jié)果, 正確率：(1, 20) < 3.64,> 0.071; 反應(yīng)時(shí)：(1, 20) < 3.13,> 0.092。對(duì)高飽和條件的正確率和反應(yīng)時(shí)進(jìn)行方差分析顯示, 反應(yīng)時(shí)的范疇主效應(yīng)顯著,(1, 20) = 10.82,= 0.004, η= 0.351, 一致?范疇內(nèi)(291 ms)顯著慢于不一致?范疇內(nèi)(279 ms)。其他條件均無顯著差異,(1, 20)3.20,> 0.089。由于高飽和條件下兩種范疇內(nèi)條件出現(xiàn)了顯著差異, 飽和操作對(duì)兩種范疇內(nèi)條件的影響不同, 故將實(shí)驗(yàn)2的范疇類型分為一致?范疇內(nèi)條件(Y-WC), 不一致?范疇內(nèi)條件(N-WC)與范疇間條件(BC)進(jìn)行分析, 見表3。

表3 語義飽和任務(wù)不同條件下被試的反應(yīng)時(shí)(M ± SD, ms)

對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行三因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示, 視野主效應(yīng)顯著,(1, 20) = 5.67,= 0.027, η= 0.221, 左視野(283 ms)顯著慢于右視野(272 ms); 范疇主效應(yīng)顯著,(1, 20) = 33.65,< 0.001, η= 0.780, 范疇與飽和程度交互作用顯著,(1, 20) = 4.67,= 0.022, η= 0.330。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示, 低飽和條件下Y-WC (287 ms)與N-WC (283 ms)差異不顯著,= 0.38, 但二者顯著慢于BC (263 ms),< 0.001。高飽和條件下Y-WC (291 ms)顯著慢于N-WC (279 ms,= 0.004)與BC (261 ms,< 0.001), N-WC顯著慢于BC,< 0.001, 其他效應(yīng)均不顯著,< 0.88,> 0.431, 見圖4。

分別計(jì)算兩種CCP效應(yīng)強(qiáng)度。Y-WC與BC的差值為一致-CCP, N-WC與BC的差值為不一致-CCP。對(duì)CCP效應(yīng)進(jìn)行視野× 一致類型× 飽和程度的三因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示, 一致類型主效應(yīng)顯著,(1, 20) = 4.41,= 0.049, η= 0.181; 一致類型與飽和程度交互作用顯著,(1, 20) = 8.47,= 0.009, η= 0.298。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 高飽和條件下一致CCP (30 ms)強(qiáng)于不一致CCP (18 ms),(1, 20) = 10.77,= 0.004, η= 0.350; 低飽和條件下二者無顯著差異(23 ms vs 19 ms),(1, 20) = 0.77,= 0.390。其他效應(yīng)均不顯著,(1, 20) < 1.48,> 0.239。

圖4 不同范疇類型的飽和效應(yīng)

3.4 討論

實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn), 高飽和條件下一致?范疇內(nèi)反應(yīng)時(shí)變慢, 說明被試會(huì)利用語義信息完成任務(wù)。然而, 實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果與Gilbert等人(2006)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不相同, 這可能是由于語義飽和任務(wù)與前人采用的語義干擾任務(wù)的特點(diǎn)有所不同。

Gilbert等人(2006)分別用8位數(shù)字回憶任務(wù)和單個(gè)顏色詞再認(rèn)任務(wù)干擾語言加工, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)右視野CCP效應(yīng)發(fā)生了反轉(zhuǎn), 范疇間和范疇內(nèi)的辨別反應(yīng)時(shí)都向削弱CCP效應(yīng)的方向變化。劉強(qiáng)等人(2008)將Gilbert等人所用的顏色詞刺激改成無意義的二字詞刺激, 卻未發(fā)現(xiàn)CCP效應(yīng)被干擾, 也沒有發(fā)現(xiàn)偏側(cè)化。雖然兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不同, 但其出發(fā)點(diǎn)均是通過額外任務(wù)占用語義功能, 使被試在視覺搜索任務(wù)中無法利用語義信息。但語義飽和任務(wù)并不會(huì)占用視覺搜索任務(wù)中的語義功能, 反而需要被試在視覺搜索任務(wù)前大量調(diào)用語義功能。因此, 雖然語義飽和操作干擾了被試對(duì)被飽和詞的語義加工, 但卻沒有抑制被試?yán)谜Z義功能完成任務(wù)。因此, 在一致?范疇內(nèi)條件下被飽和顏色詞的提取出現(xiàn)困難,導(dǎo)致反應(yīng)變慢, 而不一致?范疇內(nèi)條件卻不受影響。

實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中考察了疲勞和飽和操作對(duì)被試顏色知覺的影響。其邏輯是色覺疲勞會(huì)干擾色覺加工能力, 卻不干擾語義加工能力; 語義飽和操作會(huì)干擾語義加工能力, 卻不干擾色覺加工能力。旨在觀察單獨(dú)干擾一種信息加工方式時(shí)CCP效應(yīng)的變化。然而, 實(shí)驗(yàn)1中未考察色覺疲勞是否影響語義加工, 實(shí)驗(yàn)2中也未直接驗(yàn)證飽和操作是否的確能影響語義加工。因此, 實(shí)驗(yàn)3在疲勞和飽和操作后加入語義判斷任務(wù), 考察疲勞和飽和操作是否能夠影響語義加工。

4 實(shí)驗(yàn)3：疲勞操作和飽和操作后的語義加工

4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

檢驗(yàn)疲勞操作和飽和操作是否引起了被試語義加工能力的變化。

4.2 研究方法

4.2.1 被試

30名被試, 男性4名, 女性26名, 年齡19~24歲, 平均年齡20.2歲, 標(biāo)準(zhǔn)差1.42歲。被試情況同實(shí)驗(yàn)1。正式實(shí)驗(yàn)開始前要求被試評(píng)定實(shí)驗(yàn)詞匯與圖片的匹配程度。共24名被試進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn), 平均隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)3a與3b。

4.2.2 刺激和設(shè)備

實(shí)驗(yàn)3將疲勞和飽和操作后進(jìn)行的視覺搜索任務(wù)替換為語義判斷任務(wù)。三種顏色詞各有四個(gè)樣例, 每種顏色詞再匹配4個(gè)黑白色調(diào)的詞匯, 共24個(gè)樣例詞, 分別為：綠色(草原、嫩葉、芹菜、獼猴桃); 藍(lán)色(南海、地球、天空、太平洋); 紫色(茄子、葡萄、洋蔥、薰衣草); 黑色調(diào)或白色調(diào)(木耳、煤炭、冰雪、大米飯、咸鹽、醬油、糖精、純牛奶、芝麻、面粉、螞蟻和老陳醋)。其余刺激與實(shí)驗(yàn)1、2相同。

4.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)3a為疲勞操作后接語義判斷, 實(shí)驗(yàn)3b為飽和操作后接語義判斷。均采用2(疲勞程度：有vs無、飽和程度：高vs低) ×2(匹配性：匹配vs不匹配) ×2(延遲時(shí)間：2秒vs 11秒以上)被試內(nèi)設(shè)計(jì)。疲勞程度, 飽和程度變量與實(shí)驗(yàn)1、2相同, 匹配性條件為樣例詞所指的事物顏色與顏色詞含義是否一致。每種顏色詞有4個(gè)匹配樣例和4個(gè)黑白色調(diào)的不匹配樣例。延遲時(shí)間為疲勞/飽和操作后進(jìn)行語義判斷的時(shí)間間隔。每種條件下6個(gè)試次, 共48個(gè)試次, 每個(gè)詞在不同疲勞/飽和條件下呈現(xiàn)1次。樣例詞的呈現(xiàn)順序和按鍵在被試間平衡。

4.2.4 實(shí)驗(yàn)程序

在疲勞/飽和操作后呈現(xiàn)1000 ms注視點(diǎn), 然后在注視點(diǎn)靠上位置呈現(xiàn)1個(gè)類別詞, 1000 ms后在注視點(diǎn)靠下位置呈現(xiàn)1個(gè)樣例詞, 要求被試判斷下方詞匯所指事物的顏色是否屬于上方詞匯。屬于按“f”, 不屬于按“j”, 按鍵在被試間平衡。判斷完后呈現(xiàn)8000 ms的空屏, 然后呈現(xiàn)500 ms的“*”號(hào)。隨后呈現(xiàn)新的詞對(duì), 進(jìn)行第二次語義判斷, 然后重新進(jìn)行疲勞或飽和操作。

4.3 結(jié)果與分析

參照語義飽和研究的普遍方法(Tian & Huber, 2010, 2013; Yuan et al., 2016; 張積家, 劉翔, 王悅, 2014), 合并匹配條件的數(shù)據(jù)。由于每種條件下的數(shù)據(jù)較少(12個(gè)), 且每種實(shí)驗(yàn)刺激的重復(fù)次數(shù)較少(每個(gè)樣例詞匯僅重復(fù)2次), 數(shù)據(jù)中可能產(chǎn)生較多的極端值。因此采用中數(shù)反應(yīng)時(shí)代表被試反應(yīng)(Tian & Huber, 2010; Yuan et al., 2016)。

實(shí)驗(yàn)中剔除錯(cuò)誤值及3000 ms以上和300 ms以下的數(shù)據(jù), 共去除8% (3a)和10% (3b)的數(shù)據(jù)。每種條件下的平均正確率在95%以上。對(duì)實(shí)驗(yàn)3a的正確率和反應(yīng)時(shí)進(jìn)行二因素重復(fù)測(cè)量方差分析, 均無顯著差異。正確率：(1, 11) < 0.45,> 0.515;反應(yīng)時(shí)：(1, 11) < 1.14,> 0.078。

實(shí)驗(yàn)3b的數(shù)據(jù)分析顯示, 正確率無顯著差異,(1, 11) < 1.21,> 0.295。反應(yīng)時(shí)的飽和程度主效應(yīng)顯著,(1, 11) = 5.15,= 0.044, η= 0.319, 高飽和(1176 ms)顯著慢于低飽和(1118 ms); 延遲時(shí)間的主效應(yīng)顯著,(1, 11) = 14.63,= 0.003, η= 0.571, 第一次(1238 ms)顯著慢于第二次(1056 ms); 交互作用不顯著,(1, 11) = 0.04,= 0.839。

4.4 討論

由于顏色始終保持不變的事物較少, 被試評(píng)價(jià)一致的詞匯材料不足, 無法進(jìn)行大量的語義判斷任務(wù)。故實(shí)驗(yàn)3僅在2個(gè)時(shí)間點(diǎn)中插入語義判斷任務(wù)。同時(shí)考慮到被試在兩次任務(wù)之間的等待時(shí)間較長(zhǎng), 可能會(huì)分散注意。實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中被試完成一半視覺搜索任務(wù)的總時(shí)間為提示語(800ms) + 注視點(diǎn)(1000 ms) + 6 × (刺激呈現(xiàn)時(shí)間(200 ms) + 等待時(shí)間(1800 ms))?最后一個(gè)試次的等待時(shí)間(1800 ms) ≈ 12 s, 因此選擇在疲勞和飽和操作后2 s與11 s插入任務(wù), 第一次任務(wù)的反應(yīng)時(shí)間(1 s以上)加上飽和操作與第二次判斷的時(shí)間間隔(11s )與完成一半視覺搜索任務(wù)的時(shí)間基本相等。

實(shí)驗(yàn)3a的結(jié)果顯示, 疲勞操作后語義功能未發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)3b的結(jié)果顯示, 飽和操作對(duì)語義加工的干擾可以保持到被試完成一半視覺搜索任務(wù)。為了檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2中兩部分?jǐn)?shù)據(jù)是否存在差異, 將反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)分為前半部分和后半部分進(jìn)行四因素方差分析, 結(jié)果四因素交互作用不顯著,(2, 19) = 0.204,= 0.817, 說明實(shí)驗(yàn)變量對(duì)兩部分?jǐn)?shù)據(jù)的影響是一致的, 可以合并分析。實(shí)驗(yàn)2的視覺搜索任務(wù)是在語義飽和狀態(tài)下進(jìn)行的。

5 綜合討論

本研究分別地對(duì)知覺和語言進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性操作, 旨在觀察獨(dú)立地、即時(shí)地改變知覺或語言功能對(duì)CCP效應(yīng)的影響。在疲勞操作下, 被試的語言加工沒有變化, 但色覺加工能力卻發(fā)生了變化, 結(jié)果改變了CCP效應(yīng), 說明在產(chǎn)生CCP效應(yīng)的加工機(jī)制中存在知覺加工; 在語義飽和操作下, 被試知覺加工能力沒有變化, 但語義加工能力發(fā)生了變化, 同樣改變了CCP效應(yīng), 說明產(chǎn)生CCP效應(yīng)的加工機(jī)制中存在語義加工。與采用被試特征作為變量的研究相比, 本研究分別檢驗(yàn)知覺和語言對(duì)CCP效應(yīng)的影響, 操作性更強(qiáng), 干擾因素更少。

本研究的結(jié)果證實(shí)CCP效應(yīng)受到知覺和語言的雙重影響, 符合VLC模型的基本觀點(diǎn)。VLC模型明確提出了顏色范疇信息加工的編碼、對(duì)比和決策階段, 即知覺信息會(huì)使被試對(duì)范疇間或范疇內(nèi)辨別時(shí)均做出“異”判斷, 二者沒有區(qū)別, 但語義信息會(huì)使被試對(duì)范疇內(nèi)辨別做出“同”判斷, 而對(duì)范疇間辨別做出“異”判斷。由于范疇內(nèi)辨別與實(shí)際的色覺信息并不一致, 產(chǎn)生了認(rèn)知沖突并導(dǎo)致了CCP效應(yīng)。腦電研究的結(jié)果也為該模型提供了一定的支持, Liu等人(2010)發(fā)現(xiàn)右視野CCP效應(yīng)與范疇內(nèi)顏色辨別時(shí)語言信息的抑制有關(guān)。Holmes, Franklin, Clifford和Davies (2009)發(fā)現(xiàn)被試在Oddball任務(wù)加工的早期, 加工范疇間刺激時(shí), 大腦后部位置的P1和N1的潛伏期要短于加工范疇內(nèi)刺激, 但在任務(wù)加工的后期, 加工范疇間刺激時(shí)的P2和P3成分要強(qiáng)于加工范疇內(nèi)刺激, 顯示出知覺和語言的雙重作用。

然而, VLC模型未探究知覺編碼和語言編碼所蘊(yùn)含的具體加工過程, 這會(huì)使VLC模型難以對(duì)一些現(xiàn)象做出更細(xì)致的解釋。比如Hu等人(2014)認(rèn)為認(rèn)知加工偏向語言編碼會(huì)使被試在范疇間辨別時(shí)更快地做出“異”判斷。但被試僅憑知覺編碼也可以獨(dú)立地產(chǎn)生“異”判斷,語義信息并不一定比知覺信息效果更好。另外, 實(shí)驗(yàn)1發(fā)現(xiàn)被試在疲勞條件下(色覺加工能力更差)有更強(qiáng)的CCP效應(yīng), 說明色覺信息會(huì)抑制CCP效應(yīng)。然而, 有研究發(fā)現(xiàn)靈長(zhǎng)類動(dòng)物和前語言階段的嬰兒也存在CCP效應(yīng)(Franklin et al., 2005; Franklin et al., 2008a; Skelton et al., 2017; Tajima et al., 2016)。這提示色覺信息對(duì)CCP效應(yīng)的抑制作用并非與生俱來的。在一定條件下色覺也可能對(duì)CCP效應(yīng)起促進(jìn)作用。成人被試對(duì)顏色知覺的心理加工已經(jīng)受到了語言經(jīng)驗(yàn)的影響, 可能使早期的知覺CCP效應(yīng)轉(zhuǎn)換成了語言CCP效應(yīng)(Franklin et al., 2008a)。但根據(jù)VLC模型的看法, 若沒有語言的參與就不會(huì)有知覺和語言之間的沖突, 那么CCP效應(yīng)將不會(huì)存在。這提示VLC模型仍存在完善空間。

事實(shí)上, 影響CCP效應(yīng)的原因可能來自三方面, 即：知覺獨(dú)立影響、語言獨(dú)立影響和知覺?語言交互影響。VLC模型主要對(duì)知覺?語言的交互作用進(jìn)行了論述, 而知覺和語言各自的具體加工機(jī)制有待進(jìn)一步研究。實(shí)驗(yàn)2中發(fā)現(xiàn)飽和操作對(duì)一致?范疇內(nèi)顏色辨別的影響說明語言加工模塊內(nèi)部狀態(tài)的變化也會(huì)改變CCP效應(yīng)。后續(xù)研究應(yīng)當(dāng)采用更好的方法打開CCP效應(yīng)中知覺編碼和語言編碼的“黑箱”, 探討語言編碼和知覺編碼的內(nèi)部機(jī)制對(duì)CCP效應(yīng)的影響。

對(duì)知覺和語言具體加工方式的研究上, 近來出現(xiàn)了一種新的看法, 有研究者(Abbott, Griffiths, & Regier, 2016, Tajima et al., 2016)采用貝葉斯模型, 從經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)和演化的角度研究了顏色范疇的產(chǎn)生和分辨。Tajima等人(2016)認(rèn)為色調(diào)選擇神經(jīng)元(hue-select neurons)在知覺水平上與不同波長(zhǎng)的色光精細(xì)對(duì)應(yīng), 只有少數(shù)色光可以使其興奮。而范疇選擇神經(jīng)元(categories-select neurons)與很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的色光對(duì)應(yīng), 該范圍內(nèi)的色光均可使其興奮。人的顏色范疇知覺是兩類神經(jīng)元興奮水平復(fù)合的結(jié)果。貝葉斯模型描述了信息加工模塊內(nèi)發(fā)生的“微觀現(xiàn)象”, 而VLC模型描述的是信息加工模塊間的“宏觀現(xiàn)象”。未來的研究可以將認(rèn)知模塊內(nèi)部的微觀機(jī)制與外部的宏觀機(jī)制結(jié)合起來。同時(shí), 更進(jìn)一步的腦機(jī)制研究也將為顏色范疇知覺模型和本研究的結(jié)論提供更充分的證據(jù)。

6 結(jié)論

CCP效應(yīng)同時(shí)需要知覺信息和語義信息的參與, 改變兩種信息的加工能力可以影響CCP效應(yīng)。在成人中, 知覺信息對(duì)CCP效應(yīng)起抑制作用, 語義信息對(duì)CCP效應(yīng)起促進(jìn)作用, 支持VLC模型。

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Categorical perception of color can be instantly influenced by color vision fatigue and semantic satiation

WU Baizhou; LI Jie; HE Hu; HOU You; JIA Yingqi; FENG Shenxing

(The Key Laboratory of Psychology, Inner Mongolia Normal University, Hohhot 010022, China)(College of Psychology, Inner Mongolia Normal University, Hohhot 010022,China)

Categorical perception of color (CCP) refers to the phenomenon by which the discrimination of between-category (BC) colors (i.e., colors that fall into different color categories) is faster and more accurate than the discrimination of within-category (WC) colors (i.e., colors that belong to the same category). Theoretical controversy exists regarding the influence of perception and language on CCP. The perception-based view holds that, although different lexical codes may be used, language does not affect CCP. In contrast, the language-based view suggests that language can influence the speaker’s thought, and thus, language exerts an influence on CCP. Several studies of CCP have provided evidence supporting both views. In recent years, a new theory, the categorical/verbal label comparisons (VLC) model, has been developed in which it is argued that cognitive conflict between a combination of semantic and perceptual processes leads to CCP, and thus, this effect is essentially one of cognitive processing rather than perceptual recognition or lexical codes. This study attempts to investigate the role of perception and language in CCP by changing participants’ ability to process information regarding either color vision or semantics.

In this study, participants were required to perform a visual search task to find the only chip (object) that was different in color from 12 other chips (background) around a fixation point. The participants were asked to press “f” when the object was presented to the left of the fixation point and “j” when the object was presented to the right of the fixation point. In Experiment 1, color vision fatigue was used to disturb the color vision of 26 university students who were randomly selected to perform a shape discrimination task unrelated to CCP. In the fatigued condition, two colors belonging to the same category flickered on the screen at 50 Hz for 15 s, and then, 12 trials of the visual search task were performed. In the nonfatigued condition, a constant gray background was presented on the screen lasting 15 s, followed by the visual search task. In Experiment 2, semantic satiation was used to disturb the semantic processing of 22 university students who were randomly selected to perform a meaning-judgment task unrelated to CCP, in which the meaning of a word on the screen was either that of a color or a facial expression. In the high-satiation condition, 60 equivalent color words and 6 noncolor words were judged, and then, 12 trials of the visual search task were performed. In the low-satiation condition, 60 equivalents facial expression words and 6 color words were judged, followed by the visual search task.

A 3-way repeated measures ANOVA was performed on the RT data from Experiment 1 (category type x degree of color vision fatigue x visual field). The results indicated that the interaction between category type and the degree of color vision fatigue was significant,(1, 25) = 49.250,< 0.001, η= 0.663. Color vision fatigue was associated with increased RTs for within-category colors (not significant) and with significantly decreased RTs for between-category colors,(1, 25) = 6.760,= 0.015, η= 0.213. A 2-way repeated measures ANOVA was performed on CCP effects (the RTs for the within-category condition minus the RTs for the between-category condition), and the results indicated that the main effect of the degree of color vision fatigue was significant,(1, 25) = 13.183,= 0.001, η= 0.345, such that the fatigued condition (41 ms) produced stronger CCP effects than the nonfatigued condition (17 ms). These results indicated that color vision fatigue increased the effect of CCP in participants. In Experiment 2, since semantic satiation only disturbs the word being satiated without disturbing the others, the two types of stimuli in the WC condition may have been affected differently. Based on whether the meaning of the two colors in the WC condition was identical to the meaning of the satiating word, the WC condition was split into two conditions: identical-WC and nonidentical-WC. A 3-way repeated measures ANOVA was performed on the RT data from Experiment 2, and the results indicated that the interaction between category and the degree of semantic satiation was significant,(1, 20) = 4.674,= 0.022, η= 0.330. A simple effects analysis found that the RTs in the two WC conditions were not significantly different from the RTs in the low-satiation condition (287 ms for identical vs 283 ms for nonidentical,= 0.377), but both WC condition RTs were slower than those in the BC condition (263 ms,< 0.001). The RT for the identical-WC condition (291 ms) was slower than both those in the nonidentical-WC condition (279 ms,= 0.004) and those in the BC condition (261 ms,< 0.001). A 3-way repeated measures ANOVA was performed on CCP effects (condition x degree of satiation x visual field), and the results indicated that the interaction between identical type conditions and the degree of satiation was significant,(1, 20) = 8.471,= 0.009, η= 0.298. A simple effects analysis found that the identical-WC condition (30 ms) produced a stronger CCP effect than the nonidentical-WC condition (18 ms) in the high-satiation condition,(1, 20) = 10.772,= 0.004, η= 0.350, but this comparison was not significant in the low-satiation condition (23 ms vs 19 ms),(1, 20) = 0.773,= 0.390. These results indicated that semantic satiation increased CCP effects in participants in the identical-WC condition. In sum, the results of these experiments indicated that semantic processing was not influenced by color vision fatigue, but it was influenced by semantic satiation.

Linguistic relativism cannot explain the perceptual effects found in Experiment 1, and linguistic universalism cannot explain the semantic effects found in Experiment 2; only the VLC model can explain all the results of this study. Therefore, this study supports the VLC model. Participants’ color vision was disturbed by color vision fatigue, such that the role color vision information played in visual search task performance was decreased, and the effect of semantic information was increased. As a result, the effect of CCP increased in Experiment 1. In Experiment 2, the participants’ semantic processing of the satiated word was disturbed by semantic satiation, leading to difficulty in extracting the meaning of the satiated word. Therefore, the RT in the identical-WC condition was slowed, and the effect of CCP was increased.

categorical perception of color; color vision fatigue; semantic satiation; linguistic universalism; linguistic relativism

2018-01-30

* 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31460250)、內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校“青年科技英才支持計(jì)劃”A類基金項(xiàng)目(NJYT-18-A03)、內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2018MS03009)、教育部人文社科項(xiàng)目(13XJC190001)資助。

李杰為共同第一作者。

李杰, E-mail: healthlj2004@163.com

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