郝芳　刘长江

摘要：旨在探讨颜色属性对基于时间的图形预览搜索的影响及其机制。实验采用视觉标记实验范式的变式考察三种颜色的图形刺激的预览收益。结果发现：搜索与旧干扰物相同颜色的靶子和搜索新异颜色刺激并未出现反应时的差异，而且。两者都快于搜索与新干扰物颜色相同的靶子。这说明，在图形刺激的预览搜索中，观察者没有主动抑制旧干扰物的颜色，而是主动加工新出现的刺激。还探讨了基于颜色标记的抑制机制和主动非抑制机制。

关键词：预览搜索，预览收益，颜色，视觉标记。

分类号 B842，2

1引言

在视觉搜索中，为了使搜索更有效率，个体会快速选择最有用的信息，提高新出现物体的优先选择等级。这种因先后呈现而产生不同绩效的搜索范式被称为基于时间的视觉搜索。预览搜索（pre-view search）是研究基于时间的视觉选择的最有效的实验范式，考察刺激先后出现的情况下，观察者对目标物体的优先选择和注意加工过程（Al-Aidroos，Emrich，Ferber，&Pratt，2012；Mnhlenen，Watson，&Gunnell，2013；Osugi，Kumada，&Kava-hara，2009，2010）。

在预览搜索中，一部分刺激先出现（也称旧刺激），一段时间后（通常是ls），包含靶子在内的另一部分刺激再出现（也称新刺激）。预览收益（pre-view benefits）是预览搜索所产生的搜索时间的节省，是相对于所有刺激都同时出现的搜索条件来说的。对于预览收益的解释，研究者们最初认为基于旧刺激位置的标记抑制了旧刺激的优先选择等级，提出了视觉标记（visual marking）的解释（Watson&Humohreys，1997）。随着研究的深入，视觉标记也扩展到刺激的特征上，如刺激颜色对预览收益的影响（Andrew，Watson，Humphreys，&Braithwaite，2011；Braithwaite，Watson，Andrew，&Humphreys，2010），刺激形状变化对预览收益的影响（Osugi，Kumada，&Kawahara，2010；Watson，Compton，&Bailev，2011：Watson&Kunar，2012），刺激的亮度变化对预览收益的影响（Humphreys，Olivers，&Yoon，2006；Watson，Braithwaite，&Humphreys，2008）等。在上述基于特征的影响中，颜色的影响受到最多的关注。

颜色对预览收益的影响最早见于运动物体的研究中，研究者认为运动物体的标记是应用于整个颜色地图。而非物体的位置，进而提出了自上而下的基于颜色抑制的动态加工通路（Watson&Humphreys，1998）。也有研究者认为对运动物体基于颜色的抑制并不是必须的，当旧刺激之间的局部空间关系保持不变时，旧刺激可以通过某种固定的形式组成单个客体，抑制模板是针对客体，而非单个刺激的颜色（Watson，2001）。随后，基于颜色的抑制研究从运动物体延伸至静止物体，当先后出现的刺激颜色相同时，对相同颜色的刺激加工变慢，研究者用基于先后刺激颜色的抑制来解释，并提出了基于先后刺激特征相似性的负向带出效应（carry-over ef-fects）（Olivers&Humphreys，2003）。基于特征的带出效应多集中于刺激颜色，当变换先后出现刺激的颜色比率时，负向颜色带出效应依然存在，当靶子颜色是先出现刺激中百分比率高的颜色时，预览收益被减弱，而且，运动的刺激比静止刺激在上述方面受到的影响更大。实验结果还发现，当先出现的刺激呈现时间很短时，负向颜色带出效应被削弱。研究者们认为动态刺激的抑制加工是以刺激的颜色为主，而静止刺激的抑制加工是以刺激位置为主，动态刺激的搜索受到影响主要是由于变化盲视的范围扩大了（Andrew，Watson，Humphreys，&Braithwaite，2011：Braithwaite，Watson，Andrew，&Humphreys，2010；Braithwaite，Humphrevs，&Hulleman，2003，2005；Olivers&Humphreys，2002，2003）。然而，在预览搜索中基于刺激颜色的抑制是否一直存在以及究竟如何发挥作用，目前仍尚未有明确的定论。

在本研究中。采用矩形作为实验材料，考察旧干扰物的颜色特征对预览搜索中的优先选择的影响，探讨在图形刺激的预览搜索中是否发生了对旧干扰物颜色的抑制，并进一步考察搜索过程中优先选择的加工机制。本实验选择了与旧干扰物相同颜色的绿色靶子来考察是否由于颜色被抑制而使其搜索成绩变慢，选择了与新干扰物相同颜色的蓝色靶子来考察是否出现对新呈现颜色特征的搜索成绩提高，还选择了新异的黄色靶子来考察不同于新旧刺激颜色的颜色突显靶子搜索是否会显著加快。如果与旧干扰物的颜色相同的靶子在搜索中受到了抑制，根据视觉标记的解释，对旧干扰物的颜色的抑制导致预览搜索中优先选择的发生。如果与旧干扰物颜色相同的靶子搜索成绩没有受到影响，那么。旧干扰物的颜色则可能没有受到抑制，需要探讨其他加工机制的解释。

2方法

2.1被试

本实验有12名大学本科生参加实验，年龄为20-22岁，矫正视力均为1.0以上。色觉正常。

2.2实验设备

本实验所使用的计算机为17英寸平面真彩显示器，分辨率为800x600，刷新频率为85Hz。室内使用日光灯照明，并控制其他照明，被试距离屏幕75em。

2.3实验材料

所有刺激呈现在电脑屏幕上的10x10的虚拟格子矩阵（边框不可见）中，背景为黑色。本实验有3组刺激，分别是蓝色（RGB=0，100，150）矩形，绿色（RGB=0，100，0）矩形和黄色（RGB=180，160，0）矩形。在三种预览搜索中分别呈现三种不同颜色的靶子，具体呈现情况请见表1。在三种条件中，先出现的旧干扰物均为绿色水平矩形，后出现的新干扰物均为蓝色垂直矩形，靶子有三种颜色，分别是蓝色、绿色和黄色。

2.4实验设计

本实验采用被试内设计，共有3个自变量：（1）搜索条件（3个水平）：蓝色靶子的预览搜索，绿色靶子的预览搜索和黄色靶子的预览搜索：（2）刺激数目（3个水平）：6、8和10个：（3）靶子是否出现（2个水平）：出现和不出现。因变量记录被试搜索靶子的反应时和正确率。

2.5实验步骤和任务

本实验采用经典视觉标记范式的变式。在搜索中，注视点呈现500ms，然后呈现由绿色水平矩形构成的刺激，刺激数目可能是3个、4个或5个，不同刺激数目随机呈现。1000ms后，呈现新的刺激。新刺激在不同的实验条件下构成不同。其中，在蓝色靶子的预览搜索中，新刺激包含蓝色垂直矩形和一个蓝色水平矩形（如果靶子出现）：在绿色靶子的预览搜索中，新刺激包含蓝色垂直矩形和一个绿色水平矩形（如果靶子出现）：在黄色靶子的预览搜索中，新刺激包含蓝色垂直矩形和一个黄色水平矩形（如果靶子出现）。在上述三种预览搜索条件中，在靶子不出现的情况下，蓝色垂直矩形的数目分别可能为3个、4个或5个：在靶子出现的情况下，蓝色垂直矩形的数目分别可能为2个、3个或4个。实验流程图见图1。靶子出现的概率为50%，被试按键判断靶子是否出现。在实验中。一半被试当靶刺激出现时按键盘上的“Z”键反应，当靶刺激不出现时则按键盘上“？”键反应。另一半被试反之。每个搜索条件为一个区组，每个区组包括6个练习试次和60个正式试次，共计198个试次。实验设计在被试之间平衡区组的顺序。在每个区组间，被试可以自主决定休息时间。

3结果

由于本实验任务相对比较简单，被试的正确率都很高，因此对被试的反应时进行分析。将小于250ms的数据和3个标准差之外的数据剔除之后，对所有正确试次的反应时进行统计分析。

3.1三种预览搜索条件的结果分析

对i种预览搜索条件的所有正确试次的反应时进行3（条件：蓝色靶子的预览搜索，绿色靶子的预览搜索。黄色靶子的预览搜索）×2（靶子是否出现：出现、不出现）×3（刺激数目：6、8、10）的重复测量的方差分析，其结果如下，条件的主效应不显著，三种颜色的靶子的搜索反应时没有差异；靶子是否出现的主效应显著，F（1，11）=4.16，p<0.05，靶子出现时的反应时短于靶子不出现时的反应时：刺激数目的主效应不显著。条件×刺激数目的交互作用不显著。

3.2三种预览搜索条件两两比较的结果分析

对蓝色靶子条件和绿色靶子条件的所有正确试次的反应时进行2（条件：蓝色靶子条件、绿色靶子条件）×2（靶子是否出现：出现、不出现）×3（刺激数目：6、8、10）的重复测量的方差分析，结果发现，条件的主效应显著，F（1，11）=16.19，p<0.001，绿色靶子的搜索反应时显著小于蓝色靶子的搜索反应时：条件×靶子是否出现×刺激数目的交互作用不显著。

对绿色靶子条件和黄色靶子条件的所有正确试次的反应时进行2（条件：绿色靶子条件、黄色靶子条件）×2（靶子是否出现：出现、不出现）×3（刺激数目：6、8、10）的重复测量的方差分析，结果发现，条件的主效应不显著，绿色靶子的搜索反应时和黄色靶子的搜索反应时没有显著差异；条件×刺激数目的交互作用不显著。三项交互作用不显著。

对蓝色靶子条件和黄色靶子条件的所有正确试次的反应时进行2（条件：蓝色靶子条件、黄色靶子条件）×2（靶子是否出现：出现、不出现）×3（刺激数目：6、8、10）的重复测量的方差分析，结果发现，条件的主效应显著，F（1，11）=8.43，p<0.05，黄色靶子的搜索反应显著快于蓝色靶子的搜索反应：靶子是否出现的主效应显著，F（1，11）=5.56，p<0.05，靶子出现时的反应时短于靶子不出现时的反应时：条件×刺激数目的交互作用不显著。三项交互作用不显著。

4讨论

在本实验中，选择矩形这一简单的几何图形作为实验材料。因为矩形与常见的圆形、正方形、三角形具有共同的特征（例如，连通性、内外关系等），它们在拓扑性质上是等价的（Chen，1982；Zhou，Huan，Zhou，Zhuo，&Chen，2010），因而形状改变不影响对物体的知觉。这样，本实验的结果可推及其他拓扑性质等价的常见几何图形，当然。尚需要更多的研究来考察不同类型的几何图形是否在预览收益上存在差异。

本研究的主要结果是搜索绿色靶子的反应时与搜索黄色靶子的反应时长短没有差异，但是二者都比搜索蓝色靶子的反应快。具体来说，与旧干扰物颜色相同的绿色靶子的搜索时间与新异颜色靶子的搜索时间没有差异，而与新干扰物颜色相同的蓝色靶子的搜索时间反而比前面二者慢。上述结果说明，需重新解释或者换个角度来分析基于颜色的抑制的解释力。

4.1对基于颜色标记解释的探讨

基于颜色的视觉标记是对预览收益的一种解释机制。颜色标记就是对已经出现过的刺激颜色进行标定、记录，说明某种或某几种颜色的刺激已经接受过注意加工，根据视觉标记的解释，先出现的颜色被标记，那么在新出现的刺激中，这部分被标记颜色的刺激会受到抑制，不再接受注意加丁，新出现的其他颜色的刺激的注意优先等级被提高。

根据上述解释，如果旧干扰物的颜色受到抑制，那么，与旧干扰物有相同颜色的绿色靶子也应该受到抑制，其反应时应该慢于搜索蓝色靶子。然而，实验结果表明，被试搜索绿色靶子要快于搜索蓝色靶子，并没有表现出对绿色的抑制，产生这种结果的可能原因如下：第一，搜索任务的要求可能影响搜索绩效。在搜索任务之前，实验指导语告知被试要搜索的靶子的颜色，而且也知道如果靶子出现，只会出现在后面的刺激中，这增强了被试对新出现刺激的注意，进行自上而下的主动加工。第二，在视觉搜索中，颜色是可以被快速且准确探测到的属性（Treisman&Gormican，1988；Wolfe，Butcher，&Hyle，2003）。当靶子和蓝色新干扰物同时出现时，二者作为一个整体呈现，绿色靶子（以及黄色靶子）由于与新干扰物的颜色不同而突显出来（pop-out）受到了注意，从而使搜索反应时加快。第三，不同颜色的知觉突显性可能影响预览搜索。如果预览搜索中后呈现的刺激包含蓝色靶子和蓝色干扰物。那么靶子颜色的突显性低：如果后呈现的刺激包含绿色靶子（或者黄色靶子）和蓝色干扰物，那么靶子颜色的突显性高。在高突显条件下，在新出现的刺激中，绿色靶子是颜色突显刺激，更容易的被探测出来（Gibson&Jiang，2001；Olivers&Humphreys，2003）。因此，相比较蓝色靶子和蓝色新干扰物出现的条件，被试在绿色靶子和蓝色干扰物出现的条件下的反应更快。这在靶子与干扰物颜色高突显的其他研究中也得到了证实（郝芳，刘长江，俞国良，2009，2010）。在这种情况下，被试可能将先后出现的刺激分别作为一个整体来加工，先出现的刺激可能作为一个整体在后面的加工中受到了抑制。靶子与新干扰物则作为一个整体来加工。