在日常生活中,我们的视觉系统持续不断地接收和解读周围的环境。无论是繁忙的街道、香气四溢的草地,还是熟悉的客厅,这些自然场景都在我们的视野中随时出现。然而,为什么有时我们却会错过这些变化,甚至是明显的显著场景?这背后的原因让我们开始反思注意力的角色以及我们的认知过程。
研究显示,当我们的视觉注意力集中在特定任务上时,周围环境中的巨大变化可能会被忽视。这就是所谓的“变化盲点”。
关于自然场景感知的理论中,一个主要的分歧是注意力的角色。有些理论认为专注的注意力是必须的,而另一些则主张这一过程不需要集中注意力。在早期的模型中,专注的注意力起着部分作用,这些模型通常分为两个阶段:第一阶段是不需要专注的,它以平行方式注册低层次特征,如亮度梯度和运动;而第二阶段则需要集中注意力来注册高层次的物体描述。
这些研究显示,当我们的视觉专注于一项任务时,环境中一些与任务无关的显著变化可能会逃脱我们的注意。
随着注意力自由假说的提出,它挑战了早期模型的观点。许多研究表明,基本的视觉特征在视觉搜索中会自动显现出来,例如,当从自然场景中寻找某个目标时,具有高阶表示的物体能迅速获得,这似乎不需要专注的注意力。此外,有研究表明,即使在短暂的暴露时间下,人类和灵长类动物也能快速且准确地识别和分类自然图像。
最近的一项研究则再次强调了专注注意力的必要性。研究发现,在某些多物体追踪和快速序列视觉呈现任务中,参与者确实显示出变化盲点的现象。当参与者的主要任务够具挑战性时,他们的自然场景感知能力会受到损害。这项研究让我们质疑,以前的研究可能并未真正充分要求参与者的全神贯注。
在双任务条件下,参与者的自然场景感知受到影响,这意味着专注的注意力在处理复杂场景中的确扮演着关键角色。
为了解释自然场景感知的过程,科学家们提出了几种不同的模型。 Evans和Treisman的假说提出,人类能够平行检测目标类别的离散特征,而无需被完全识别。这一模型认为,自然场景感知首先通过视觉处理层级的一次性巡逻,然后在需要的情况下进行更详细的分析。
在Evans和Treisman的研究中,参与者能在瞬息间辨识目标,但往往无法当时报告其位置。
超快速视觉分类模型主张,这种高阶物体表征是在没有专注注意力的情况下自动形成的。一些实验结果显示,某些神经元在视觉反应起始阶段就已经具备高度的选择性,这意味着不需要反馈机制来增加反应选择性。而一些功能性磁共振成像和事件相关电位研究表明,即使是参与者未意识到的掩蔽视觉刺激,也能对运动系统的活动产生显著的调整。
根据Xu和Chun的神经物件档案理论,人类视觉系统会先从拥挤的场景中选择四个左右的物体,然后再进行细节的编码。他们的研究表明,这一阶段的物件表示是粗略的,随着阶段的推移,物件的特征和身份信息将被进一步接收。
理解自然场景感知的过程无疑对于深化我们对人类认知方式的理解具有重要意义。我们或许应该思考:在我们日常生活中,还有多少环境变化在我们的视线中悄然出现,而我们却置之不理的呢?