在日常生活中,我們的視覺系統持續不斷地接收和解讀周圍的環境。無論是繁忙的街道、香氣四溢的草地,還是熟悉的客廳,這些自然場景都在我們的視野中隨時出現。然而,為什麼有時我們卻會錯過這些變化,甚至是明顯的顯著場景?這背後的原因讓我們開始反思注意力的角色以及我們的認知過程。
研究顯示,當我們的視覺注意力集中在特定任務上時,周圍環境中的巨大變化可能會被忽視。這就是所謂的“變化盲點”。
關於自然場景感知的理論中,一個主要的分歧是注意力的角色。有些理論認為專注的注意力是必須的,而另一些則主張這一過程不需要集中注意力。在早期的模型中,專注的注意力起著部分作用,這些模型通常分為兩個階段:第一階段是不需要專注的,它以平行方式註冊低層次特徵,如亮度梯度和運動;而第二階段則需要集中注意力來註冊高層次的物體描述。
這些研究顯示,當我們的視覺專注於一項任務時,環境中一些與任務無關的顯著變化可能會逃脫我們的注意。
隨著注意力自由假說的提出,它挑戰了早期模型的觀點。許多研究表明,基本的視覺特徵在視覺搜索中會自動顯現出來,例如,當從自然場景中尋找某個目標時,具有高階表示的物體能迅速獲得,這似乎不需要專注的注意力。此外,有研究表明,即使在短暫的暴露時間下,人類和靈長類動物也能快速且準確地識別和分類自然圖像。
最近的一項研究則再次強調了專注注意力的必要性。研究發現,在某些多物體追蹤和快速序列視覺呈現任務中,參與者確實顯示出變化盲點的現象。當參與者的主要任務夠具挑戰性時,他們的自然場景感知能力會受到損害。這項研究讓我們質疑,以前的研究可能並未真正充分要求參與者的全神貫注。
在雙任務條件下,參與者的自然場景感知受到影響,這意味著專注的注意力在處理複雜場景中的確扮演著關鍵角色。
為了解釋自然場景感知的過程,科學家們提出了幾種不同的模型。Evans和Treisman的假說提出,人類能夠平行檢測目標類別的離散特徵,而無需被完全識別。這一模型認為,自然場景感知首先通過視覺處理層級的一次性巡邏,然後在需要的情況下進行更詳細的分析。
在Evans和Treisman的研究中,參與者能在瞬息間辨識目標,但往往無法當時報告其位置。
超快速視覺分類模型主張,這種高階物體表徵是在沒有專注注意力的情況下自動形成的。一些實驗結果顯示,某些神經元在視覺反應起始階段就已經具備高度的選擇性,這意味著不需要反饋機制來增加反應選擇性。而一些功能性磁共振成像和事件相關電位研究表明,即使是參與者未意識到的掩蔽視覺刺激,也能對運動系統的活動產生顯著的調整。
根據Xu和Chun的神經物件檔案理論,人類視覺系統會先從擁擠的場景中選擇四個左右的物體,然後再進行細節的編碼。他們的研究表明,這一階段的物件表示是粗略的,隨著階段的推移,物件的特徵和身份信息將被進一步接收。
理解自然場景感知的過程無疑對於深化我們對人類認知方式的理解具有重要意義。我們或許應該思考:在我們日常生活中,還有多少環境變化在我們的視線中悄然出現,而我們卻置之不理的呢?