基于雙眼視差探討深度知覺信息對(duì)背景線索效應(yīng)的影響 *

高 超 李士一 章 鵬 趙 光

(1 遼寧師范大學(xué)心理學(xué)院，大連 116029) (2 教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地天津師范大學(xué)心理與行為研究院，天津 300387) (3 天津師范大學(xué)心理學(xué)部，天津 300387) (4 學(xué)生心理發(fā)展與學(xué)習(xí)天津市高校社會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，天津 300387)

1 前言

搜索任務(wù)中的目標(biāo)總是伴隨著其他干擾項(xiàng)出現(xiàn)，干擾物的特點(diǎn)和位置構(gòu)成背景信息。當(dāng)某一物體發(fā)生變化，其他物體的信息也將會(huì)受到影響，這種結(jié)構(gòu)被稱為共變關(guān)系（covariation）。研究顯示，當(dāng)目標(biāo)與背景信息重復(fù)出現(xiàn)時(shí)，將提高對(duì)目標(biāo)的搜索效率，該現(xiàn)象被命名為背景線索效應(yīng)（contextual cueing effect）（臧學(xué)蓮, 張笑笑, 賈麗娜, 李根強(qiáng), 李紅, 2017； Chun, 2000； Chun & Jiang,1998； Sisk, Remington, & Jiang, 2019）。有趣的是，被試并不能意識(shí)到場景是重復(fù)呈現(xiàn)的。因此，背景線索效應(yīng)被認(rèn)為源自個(gè)體對(duì)場景中目標(biāo)項(xiàng)與干擾項(xiàng)之間聯(lián)結(jié)關(guān)系的內(nèi)隱記憶和學(xué)習(xí)（馬捷等,2018； 趙斐斐, 任衍具, 2013； Zhao et al., 2012）。

研究表明，深度知覺線索是空間視覺中的一種不可替代的線索（He & Nakayama, 1995；Nakayama & Silverman, 1986）。視覺通道通過物體之間的距離深淺判斷物體位置以及與其周圍物體之間的相互關(guān)系，尤其是當(dāng)刺激項(xiàng)目被深度信息分割成不同的平面時(shí)，立體視覺在搜索中起著重要作用。Kawahara（2003）首次通過雙眼視差研究三維立體視覺對(duì)背景線索效應(yīng)的影響。該實(shí)驗(yàn)通過雙眼視差呈現(xiàn)兩種不同深度的平面，要求被試只關(guān)注其中一個(gè)平面上的刺激而忽略另一個(gè)平面上的刺激，目標(biāo)刺激總是出現(xiàn)在注意平面上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注意重復(fù)場景的搜索效率顯著高于注意新異場景和忽略重復(fù)場景的搜索效率，表明當(dāng)關(guān)注的平面是重復(fù)部分時(shí)，被試能內(nèi)隱地習(xí)得重復(fù)部分的場景結(jié)構(gòu)；若重復(fù)的部分是忽略的平面時(shí)，則背景信息將不會(huì)起作用。Kawahara 的研究僅在兩個(gè)平面上探討雙眼視差的視覺情景對(duì)視覺搜索的影響，被試只關(guān)注其中一個(gè)平面上的刺激，而忽略另一個(gè)平面上的刺激。這在本質(zhì)上與Jiang 和Chun（2001）通過兩種顏色將場景劃分為兩個(gè)不同的注意區(qū)域沒有差別，仍然是在探討場景注意選擇機(jī)制在二維空間的局部加工和整體加工的有效性問題。在真實(shí)的環(huán)境中，三維場景具有空間上的連續(xù)性。但通過雙眼視差產(chǎn)生的兩個(gè)平面會(huì)對(duì)場景的深度信息進(jìn)行分割，會(huì)造成信息上的不連續(xù)性，注意的選擇性機(jī)制迫使被試采用局部加工策略。因此，這種操作從注意引導(dǎo)機(jī)制上具有自上而下的偏向性和誘導(dǎo)性。

為此，有研究者通過雙眼視差產(chǎn)生立體視覺，使場景中的每一種刺激都能提供不同的深度信息（Zhao et al., 2017）。該研究發(fā)現(xiàn)被試在三維結(jié)構(gòu)場景中采用了區(qū)別于二維平面場景的搜索策略。即當(dāng)深度知覺信息可以作為場景的有效線索信息時(shí)，被試能利用場景之間的有效空間聯(lián)結(jié)關(guān)系指導(dǎo)注意分配朝向目標(biāo)位置并獲得背景線索效應(yīng)；而當(dāng)深度知覺信息隨機(jī)變化時(shí)，深度知覺線索便不可利用。

然而，三維空間的背景特殊性表現(xiàn)為：深度線索的存在使場景的空間信息量以幾何級(jí)數(shù)增加，場景的空間結(jié)構(gòu)變得更為穩(wěn)定，但是所包含的無關(guān)信息量也顯著增加，如空間容量的感知、空間臨近性的結(jié)構(gòu)關(guān)系更為復(fù)雜；此外，知覺恒常性表征、雙眼線索的信息源干擾等因素使空間知覺加工更為復(fù)雜。因此，在視覺加工的早期階段，視覺皮層很難將這些信息全部進(jìn)行加工。注意的選擇性加工機(jī)制也會(huì)消耗更多的注意資源對(duì)有用信息進(jìn)行篩選和確認(rèn)。

本研究將進(jìn)一步探討深度知覺下背景線索效應(yīng)的認(rèn)知機(jī)制，采用Zhao 等（2017）的實(shí)驗(yàn)范式考察深度知覺線索是否影響場景的搜索策略。Zhao等的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)三維場景中刺激項(xiàng)目增加時(shí)，背景線索的效應(yīng)量減少；這與以往二維場景研究發(fā)現(xiàn)場景刺激項(xiàng)目增加，背景線索效應(yīng)量更大的結(jié)果不一致?？赡艿脑蚴侨S場景的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，被試的搜索過程需要更多的認(rèn)知負(fù)荷而導(dǎo)致背景線索效應(yīng)量的減少。為了驗(yàn)證深度線索在三維場景中對(duì)視覺搜索過程的影響，本研究通過提高場景結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，增加刺激項(xiàng)目水平數(shù)，考察深度知覺線索是否在提供有效線索信息時(shí)增加了視覺干擾。本研究假設(shè)：如果深度信息對(duì)視覺搜索任務(wù)產(chǎn)生干擾，那么在深度知覺條件下獲得的背景線索效應(yīng)的效應(yīng)量將小于沒有深度知覺條件下的線索效應(yīng)量；反之，如果深度信息沒有產(chǎn)生干擾作用，那么深度知覺條件下的背景線索效應(yīng)將至少不會(huì)低于二維呈現(xiàn)方式下的線索效應(yīng)量。

2 實(shí)驗(yàn)1：三維空間布局中背景線索效應(yīng)的習(xí)得

2.1 被試

通過G*power 3.1 計(jì)算（Faul, Erdfelder, Lang, &Buchner, 2007），探測重復(fù)測量方差分析被試內(nèi)及其交互作用，使其統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)力達(dá)到0.8 及中等效應(yīng)量（=0.06）需要的樣本數(shù)不少于18 人。實(shí)驗(yàn)1隨機(jī)選取22 名在校大學(xué)生（男11 名，女11 名），平均年齡20.9 歲。被試均為右利手，視力或矯正視力正常。被試均沒有參加過類似實(shí)驗(yàn)且不清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)后給予被試相應(yīng)的報(bào)酬。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

視覺刺激通過雙投影系統(tǒng)透過偏振片投射到背投屏幕上。屏幕尺寸為246 cm×182 cm，刷新率為60 Hz。實(shí)驗(yàn)利用雙眼視差產(chǎn)生立體視覺：被試端坐于大屏幕前約3 米的正中處，戴上立體偏振眼鏡。立體眼鏡能分離被試左、右眼視覺刺激，使雙眼視覺刺激的位置偏差產(chǎn)生深度知覺線索，被試能利用雙眼視差感知到立體視覺。

如圖1所示，場景由1 個(gè)目標(biāo)刺激和7 個(gè)分心刺激組成。目標(biāo)刺激為向左或向右旋轉(zhuǎn)了90°的字母“T”，分心刺激為有四種可能朝向的字母“L”（0°、90°、180°、270°）。目標(biāo)刺激“T”和分心刺激“L”均由兩條等長的線段組成。刺激項(xiàng)目分布于8×6 的矩陣中，視角為34.4°×25.8°。為排除矩陣對(duì)目標(biāo)搜索的干擾，實(shí)驗(yàn)將矩陣線條設(shè)置為不可見。為了產(chǎn)生深度知覺，場景中每一個(gè)刺激呈現(xiàn)在左、右眼的雙眼視差控制在[0.1°, 1°]內(nèi)隨機(jī)變化。

圖 1 實(shí)驗(yàn)1 材料示意圖

2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與程序

采用2×7 被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，第一個(gè)自變量是場景條件，有兩個(gè)水平，分別是重復(fù)場景和新異場景。重復(fù)場景是指隨機(jī)生成的場景重復(fù)出現(xiàn)在每個(gè)組塊（block）中，分心刺激和目標(biāo)刺激的位置和深度信息始終保持不變。新異場景是指每個(gè)場景試次（trial）中刺激的位置和深度信息發(fā)生隨機(jī)變化，但目標(biāo)的位置和深度信息不變（同一個(gè)組塊中不同新異場景之間的目標(biāo)位置和深度不同，但是某個(gè)試次中新異場景的目標(biāo)位置和深度信息在不同的組塊中保持不變）。第二個(gè)自變量是時(shí)間階段，分為7 個(gè)水平。整個(gè)實(shí)驗(yàn)包括28 個(gè)組塊，每個(gè)組塊中重復(fù)場景和新異場景各8 個(gè)。實(shí)驗(yàn)將28 個(gè)組塊按照時(shí)間順序分成7 個(gè)時(shí)間階段窗口（epoch），每個(gè)時(shí)間階段包括4 個(gè)組塊。

每次試驗(yàn)開始時(shí)，首先在灰色的屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)注視點(diǎn)“+”800～1200 ms，注視點(diǎn)消失后屏幕中央出現(xiàn)場景材料。實(shí)驗(yàn)任務(wù)是讓被試在場景中盡快找到目標(biāo)并判斷其朝向。如果目標(biāo)刺激“T”向左旋轉(zhuǎn)90°，按數(shù)字“1”鍵進(jìn)行反應(yīng)；如果向右旋轉(zhuǎn)90°，按數(shù)字“2”鍵進(jìn)行反應(yīng)。記錄被試的反應(yīng)時(shí)和正確率。如果被試在10 s 內(nèi)未做出任何反應(yīng)，程序自動(dòng)終止并進(jìn)入下一試次。

2.4 結(jié)果與討論

在分析反應(yīng)時(shí)前，剔除反應(yīng)錯(cuò)誤和反應(yīng)時(shí)小于200 ms 或大于4000 ms 的數(shù)據(jù)?？紤]到實(shí)驗(yàn)的整體錯(cuò)誤率極低（僅為2%），本研究參考前人研究的分析方法（Chun & Jiang, 1998），不對(duì)錯(cuò)誤率進(jìn)行分析討論。

被試在不同場景及時(shí)間階段上的平均反應(yīng)時(shí)如圖2所示。對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（場景條件：重復(fù)場景、新異場景）×7（時(shí)間階段：1～7）的重復(fù)測量方差分析發(fā)現(xiàn)，場景的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1, 21)=8.285，p＜0.01，η2p=0.283，重復(fù)場景的反應(yīng)時(shí)顯著快于新異場景；時(shí)間階段的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(6, 126)=22.028，p＜0.001，=0.521，對(duì)場景的搜索加工隨著時(shí)間進(jìn)程逐漸越來越快。場景條件×?xí)r間階段的交互作用顯著，F(xiàn)(6, 126)=4.006，p＜0.001，=0.160，隨著時(shí)間進(jìn)程，重復(fù)場景的搜索時(shí)間比新異場景獲得了更大的下降趨勢。簡單效應(yīng)結(jié)果顯示，從第四個(gè)時(shí)間階段開始出現(xiàn)重復(fù)場景反應(yīng)時(shí)顯著快于新異場景，ps＜0.004，但在第六個(gè)時(shí)間階段場景差異不顯著，p=0.478。

實(shí)驗(yàn)1 通過設(shè)置不同深度知覺線索的立體視覺環(huán)境，驗(yàn)證深度知覺線索能否提供空間情景與目標(biāo)之間的聯(lián)結(jié)，引導(dǎo)注意獲得背景線索效應(yīng)。結(jié)果顯示，重復(fù)場景的搜索效率顯著高于新異場景，表明在深度知覺線索條件下，被試仍能獲得背景線索效應(yīng)。結(jié)果表明，背景線索效應(yīng)可以在三維結(jié)構(gòu)的場景中獲得目標(biāo)與刺激項(xiàng)目之間的有效聯(lián)結(jié)，與Zhao 等（2017）的結(jié)果一致。然而值得注意的是，本實(shí)驗(yàn)直到第四個(gè)時(shí)間階段才出現(xiàn)顯著的場景差異，且當(dāng)背景線索效應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，最后三個(gè)時(shí)間階段的重復(fù)場景與新異場景差異的平均線索效應(yīng)量小于50 ms[t(21)=3.043,p＜0.006,Cohen’sd=0.649]，而以往研究采用二維場景布局獲得的背景線索效應(yīng)量在100 ms 左右，且重復(fù)場景在呈現(xiàn)5～10 次后即出現(xiàn)顯著的場景差異。Zhao 等（2017）的研究也發(fā)現(xiàn)，在三維場景條件下，刺激項(xiàng)目較少的條件下獲得的背景線索效應(yīng)的便利更大。在二維空間場景中增加刺激項(xiàng)目會(huì)在增加搜索難度的同時(shí)獲得更大的重復(fù)場景搜索便利（Chun &Jiang, 1998； Zhao et al., 2012）。在Chun 和Jiang 的研究中，相較于刺激項(xiàng)目8 和12 條件，刺激項(xiàng)目16 獲得更大的效應(yīng)量。實(shí)驗(yàn)1 與經(jīng)典的背景線索實(shí)驗(yàn)范式相比，唯一的區(qū)別是采用了立體視覺刺激，結(jié)果差異的一個(gè)可能的原因是，深度知覺可能增加背景線索獲得的難度，同時(shí)對(duì)背景的習(xí)得產(chǎn)生一定的干擾。在三維空間場景中，刺激項(xiàng)目增加使場景便利效應(yīng)減小。然而根據(jù)Gibson（1969）的生態(tài)學(xué)理論，視覺信息在具有深度知覺線索的環(huán)境中會(huì)更豐富，并促進(jìn)個(gè)體對(duì)場景的識(shí)別和加工。值得一提的是，實(shí)驗(yàn)1 采用的刺激材料是無語義關(guān)系的字母結(jié)構(gòu)場景，刺激與刺激之間并沒有語義上的關(guān)聯(lián)性，在深度視覺條件下，可能會(huì)加深刺激之間的聯(lián)結(jié)性難度，削弱背景線索習(xí)得的效應(yīng)量。實(shí)驗(yàn)2 將對(duì)這一假設(shè)進(jìn)一步研究。

圖 2 實(shí)驗(yàn)1 重復(fù)場景和新異場景在時(shí)間階段上的平均反應(yīng)時(shí)

3 實(shí)驗(yàn)2：項(xiàng)目數(shù)對(duì)三維空間布局中背景線索效應(yīng)的影響

3.1 被試

隨機(jī)選取20 名在校大學(xué)生（男10 名，女11 名），平均年齡21.3 歲。被試均為右利手，視力或矯正視力正常。所有被試均沒有參加過類似實(shí)驗(yàn)并且不清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)后給予被試相應(yīng)的報(bào)酬。

3.2 實(shí)驗(yàn)材料與程序

實(shí)驗(yàn)2 的材料和研究方法與實(shí)驗(yàn)1 基本相同，所不同的是，為了提高場景結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，實(shí)驗(yàn)2增加了刺激項(xiàng)目作為自變量。場景的刺激項(xiàng)目設(shè)置為12 和16?？紤]到增加刺激項(xiàng)目會(huì)提高場景的次數(shù)，實(shí)驗(yàn)共完成24 個(gè)組塊，每個(gè)組塊包含16 個(gè)試次，其中重復(fù)場景和新異場景各8 個(gè)試次；在每種場景條件下刺激項(xiàng)目12 和刺激項(xiàng)目16 各4 個(gè)試次。同時(shí)將相鄰的4 個(gè)組塊合并為一個(gè)時(shí)間階段，共計(jì)6 個(gè)時(shí)間階段。

3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×6×2 被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，第一個(gè)自變量是場景條件，有兩個(gè)水平，分別是重復(fù)場景和新異場景。第二個(gè)自變量是時(shí)間階段，分為6 個(gè)水平。第三個(gè)自變量是刺激項(xiàng)目，分為12 和16 兩個(gè)水平。

3.4 結(jié)果與討論

場景在時(shí)間階段上的平均反應(yīng)時(shí)如圖3 所示。對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（場景條件：重復(fù)場景、新異場景）×6（時(shí)間階段：1～6）×2（刺激項(xiàng)目：12、16）的重復(fù)測量方差分析發(fā)現(xiàn)，時(shí)間階段的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(5, 95)=13.787，p＜0.001，=0.420；刺激項(xiàng)目的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1, 19)=104.330，p＜0.001，η2p=0.846。其他主效應(yīng)和交互作用均不顯著。

圖 3 實(shí)驗(yàn)2 不同刺激項(xiàng)目下重復(fù)場景和新異場景在時(shí)間階段上的平均反應(yīng)時(shí)

為了進(jìn)一步探討不同刺激項(xiàng)目受三維場景結(jié)構(gòu)的影響，將新異場景與重復(fù)場景的差值作為背景線索效應(yīng)量，被試在刺激項(xiàng)目12 和16 條件下的背景線索效應(yīng)量分別為12 ms、-18 ms。2（刺激項(xiàng)目：12、16）×6（時(shí)間階段：1～6）的重復(fù)測量方差分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，背景線索效應(yīng)量在各主效應(yīng)和交互效應(yīng)下均不顯著。

實(shí)驗(yàn)2 通過設(shè)置深度知覺信息，考察不同刺激項(xiàng)目下被試能否在三維結(jié)構(gòu)的場景中獲得目標(biāo)與刺激項(xiàng)目之間的有效聯(lián)結(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種刺激項(xiàng)目條件下均沒有獲得背景線索效應(yīng)。表明深度知覺線索增加了背景線索任務(wù)的搜索難度，干擾了重復(fù)場景中的背景信息對(duì)注意的指導(dǎo)性加工。在有立體視覺的條件下，深度知覺線索的存在使得場景的信息容量呈幾何級(jí)數(shù)增加，三維結(jié)構(gòu)同時(shí)也增加了視覺注意的加工負(fù)荷，這一結(jié)果也與前人研究的空間視覺記憶容量少于一般記憶容量的結(jié)果相符（Fiske & Sanocki, 2010）。

考慮到實(shí)驗(yàn)2 中僅設(shè)置了6 個(gè)時(shí)間階段，與以往研究相比，重復(fù)場景減少4 次曝光。但一般在二維場景中重復(fù)場景呈現(xiàn)4～10 次后即可出現(xiàn)背景線索效應(yīng)，而實(shí)驗(yàn)2 每個(gè)重復(fù)場景均曝光24 次，本研究對(duì)項(xiàng)目數(shù)12 和項(xiàng)目數(shù)16 在每個(gè)時(shí)間階段下重復(fù)場景和新異場景分別進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有條件下均未發(fā)現(xiàn)場景之間存在顯著差異，ts＜1.694，ps＞0.107。因此實(shí)驗(yàn)2 結(jié)果排除重復(fù)場景重復(fù)次數(shù)不夠的可能性。盡管在Zhao 等（2017）的研究中采用8 和12 兩種刺激項(xiàng)目數(shù)的被試內(nèi)設(shè)計(jì)也出現(xiàn)了背景線索效應(yīng)，但相比本研究12 和16 兩種項(xiàng)目數(shù)整體認(rèn)知負(fù)荷更??；同時(shí)Zhao 等獲得的背景線索效應(yīng)量相對(duì)很小，且并不穩(wěn)定。因此本研究認(rèn)為這一結(jié)果差異可能的原因是三維空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使深度信息產(chǎn)生了一定的干擾作用。

4 實(shí)驗(yàn)3：項(xiàng)目數(shù)對(duì)二維空間布局中背景線索效應(yīng)的影響

4.1 被試

選取20 名在校大學(xué)生（男10 名，女11 名），平均年齡22.6 歲。被試均為右利手，視力或矯正視力正常。所有被試均沒有參加過類似實(shí)驗(yàn)并且不清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)后給予被試相應(yīng)的報(bào)酬。

4.2 實(shí)驗(yàn)材料與程序

實(shí)驗(yàn)3 的材料和研究方法與實(shí)驗(yàn)2 基本相同，所不同的是實(shí)驗(yàn)3 中場景均不產(chǎn)生深度知覺。為了達(dá)到這一要求且與實(shí)驗(yàn)2 具有可比性，場景中每一個(gè)刺激左右眼的雙眼視差均設(shè)置為0，但在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，被試都需要戴上立體眼鏡。

4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2×6×2 被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，第一個(gè)自變量是場景條件，有兩個(gè)水平，分別是重復(fù)場景和新異場景。第二個(gè)自變量是時(shí)間階段，分為6 個(gè)水平。第三個(gè)自變量是刺激項(xiàng)目，分為12 和16 兩個(gè)水平。

4.4 結(jié)果與討論

不同刺激項(xiàng)目條件下場景在時(shí)間階段上的平均反應(yīng)時(shí)如圖4所示。對(duì)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行2（場景條件：重復(fù)場景、新異場景）×6（時(shí)間階段：1～6）×2（刺激項(xiàng)目：12、16）的重復(fù)測量方差分析發(fā)現(xiàn)，場景的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1, 19)=63.711，p＜0.001，=0.770；時(shí)間階段的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(5, 95)=18.652，p＜0.001，=0.495；刺激項(xiàng)目的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1, 19)=45.553，p＜0.001，=0.706。同時(shí)，場景條件×?xí)r間階段的交互作用顯著，F(xiàn)(5, 95)=3.204，p=0.010，η2p

=0.144，表明隨著時(shí)間進(jìn)程的發(fā)展，重復(fù)場景比新異場景獲得更大的下降趨勢；刺激項(xiàng)目×場景條件的交互作用顯著，F(xiàn)(1, 19)=5.336，p=0.032，η2p=0.219，表明在刺激項(xiàng)目較多的條件下重復(fù)場景比新異場景獲得更大的搜索便利；刺激項(xiàng)目×?xí)r間階段的交互作用顯著，F(xiàn)(5, 95)=10.180，p＜0.001，=0.349，表明隨時(shí)間進(jìn)程的發(fā)展，較多的刺激項(xiàng)目更容易獲得搜索效率的提高。場景條件×?xí)r間階段×刺激項(xiàng)目三者的交互作用顯著，F(xiàn)(5, 95)=10.309，p＜0.001，=0.352，表明隨著時(shí)間進(jìn)程的發(fā)展，重復(fù)場景和刺激項(xiàng)目較多的條件都獲得了更大的搜索效率的提高。

圖 4 實(shí)驗(yàn)3 不同刺激項(xiàng)目下重復(fù)場景和新異場景在時(shí)間階段上的平均反應(yīng)時(shí)

將新異場景與重復(fù)場景的差值作為背景線索效應(yīng)量考察不同刺激項(xiàng)目在二維場景下的表現(xiàn)，被試在刺激項(xiàng)目12 和16 條件下的背景線索效應(yīng)量分別為140 ms、218 ms。2（刺激項(xiàng)目：12、16）×6（時(shí)間階段：1～6）的重復(fù)測量方差分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，刺激項(xiàng)目的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1, 19)=5.336，p＜0.05，=0.219，表明刺激項(xiàng)目16 條件比刺激項(xiàng)目12 條件獲得更大的背景線索效應(yīng)量；時(shí)間階段的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(5, 95)=3.204，p＜0.010，=0.144，表明背景線索效應(yīng)量隨時(shí)間進(jìn)程逐漸增加；二者的交互作用顯著，F(xiàn)(5, 95)=10.309，p＜0.001，η2p=0.352，表明相比刺激項(xiàng)目12，刺激項(xiàng)目16 條件下背景線索效應(yīng)量隨時(shí)間進(jìn)程獲得更大的搜索便利。

實(shí)驗(yàn)3 考察在無深度知覺的視覺環(huán)境，被試采用二維的搜索策略能夠獲得的背景線索效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在沒有立體視覺的條件下，被試在兩種刺激項(xiàng)目條件下均獲得了顯著的背景線索效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與以往的研究結(jié)果相同，因此支持注意引導(dǎo)加工對(duì)背景線索加工的貢獻(xiàn)的論點(diǎn)（Chun & Jiang, 1998； Fiske & Sanocki, 2010；Schankin & Schub?, 2010）。記憶的加工機(jī)制和注意的引導(dǎo)機(jī)制是情景學(xué)習(xí)加工的重要加工機(jī)制。情景記憶的痕跡與注意指導(dǎo)的搜索機(jī)制相互間發(fā)生作用，使得被試能夠更快地獲得重復(fù)場景中目標(biāo)與情景之間的共變結(jié)構(gòu)，并獲得更快的搜索效率。

5 總討論

本研究設(shè)置三維空間刺激矩陣探討三維場景的深度知覺線索在背景線索效應(yīng)的加工機(jī)制。研究通過三個(gè)實(shí)驗(yàn)展開，實(shí)驗(yàn)1 驗(yàn)證了深度知覺線索提供空間情景與目標(biāo)之間的聯(lián)結(jié)，引導(dǎo)注意獲得背景線索效應(yīng)；實(shí)驗(yàn)2 增加了場景刺激項(xiàng)目水平，證明當(dāng)三維場景結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，深度知覺線索信息對(duì)目標(biāo)與刺激項(xiàng)目之間的聯(lián)結(jié)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致背景線索效應(yīng)消失；實(shí)驗(yàn)3 采用二維場景的搜索方式進(jìn)行考察，在同樣刺激項(xiàng)目水平下，二維空間布局仍能獲得背景線索效應(yīng)，進(jìn)一步證明了三維場景下，深度知覺線索對(duì)場景背景線索信息的干擾作用。

盡管注意機(jī)制在視覺系統(tǒng)中起著重要作用，但是在三維空間內(nèi)空間注意的分配和分布仍不清楚。在深度知覺線索信息下，三維空間使二維空間內(nèi)的信息以幾何級(jí)數(shù)增加。這些數(shù)量龐大且冗余的信息無法在同一時(shí)刻全部被大腦加工，產(chǎn)生了所謂的信息超載問題（Hayes & Broadbent,1988）。在三維空間上由于信息量的更加復(fù)雜和冗余，導(dǎo)致個(gè)體在知覺的理解上對(duì)外界世界的認(rèn)識(shí)存在非常大的差異（Harris, McKee, & Watamaniuk,1998）。因此，注意資源依賴于個(gè)體更為靈活的注意選擇機(jī)制，有效定位并覺察復(fù)雜場景中的有用信息。然而以往的研究大多將三維空間局限在兩個(gè)或多個(gè)不同面上進(jìn)行研究（He & Nakayama,1995； Kawahara, 2003），表明注意并不能跨深度面進(jìn)行注意分配，視覺系統(tǒng)只能將注意集中在指定的深度上。本研究也獲得了同樣的結(jié)果，當(dāng)目標(biāo)在兩個(gè)平面上隨機(jī)出現(xiàn)而事先并不讓被試優(yōu)先關(guān)注某一個(gè)平面時(shí)，場景的情境信息并不能提供被試的搜索線索，因而情景線索不能指導(dǎo)注意分配。

本研究的場景沒有語義上的聯(lián)結(jié)關(guān)系，場景提供的情景編碼方式完全依賴與物體之間的位置編碼（Brockmole & Henderson, 2006）。在三維結(jié)構(gòu)空間中，由于深度知覺線索的存在，使得物體之間的位置關(guān)系變得極為復(fù)雜，因此對(duì)于空間場景的位置編碼的信息加工也將耗費(fèi)更多的注意資源，選擇性注意對(duì)場景中曾經(jīng)出現(xiàn)過的記憶痕跡提供的相關(guān)的背景線索信息的指導(dǎo)加工受限，使被試對(duì)重復(fù)場景的搜索效率不再如二維空間的搜索效率那般高。一旦場景中刺激項(xiàng)目增多，場景的位置關(guān)系將會(huì)變得更加復(fù)雜。內(nèi)隱記憶的習(xí)得過程是一種緩慢的、非常脆弱的編碼過程，一旦過多的額外信息參與視覺編碼，內(nèi)隱記憶的編碼過程很容易消失或者無法提供有效的情景線索加工環(huán)境（Chun & Jiang, 1998； Jiang & Chun, 2001）。

值得注意的是，盡管三維空間場景的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，但本研究對(duì)比實(shí)驗(yàn)2 與實(shí)驗(yàn)3 中刺激項(xiàng)目12 條件，發(fā)現(xiàn)三維空間結(jié)構(gòu)下的搜索反應(yīng)時(shí)更快。可能的原因是三維的結(jié)構(gòu)場景更符合現(xiàn)實(shí)場景的搜索行為，相比二維場景具有更高的生態(tài)學(xué)效度。同時(shí)，三維信息增大了目標(biāo)與分心刺激之間的差異性，從而導(dǎo)致更快的搜索反應(yīng)。但是較高信息維度增大了內(nèi)隱學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，使得背景線索效應(yīng)沒有表現(xiàn)出來（或者需要更多的學(xué)習(xí)才能表現(xiàn)），未來研究可以對(duì)此進(jìn)行深入探討。

6 結(jié)論

（1）在場景布局由較少項(xiàng)目構(gòu)成時(shí)，場景中目標(biāo)與刺激項(xiàng)目之間在立體視覺提供的深度知覺環(huán)境中能形成有效聯(lián)結(jié)，獲得背景線索效應(yīng)；（2）當(dāng)刺激項(xiàng)目水平達(dá)到一定程度時(shí)，深度知覺線索增加了背景線索任務(wù)的搜索難度，干擾了重復(fù)場景中的背景信息對(duì)注意的指導(dǎo)性加工，背景線索效應(yīng)消失。