设计心理学：设计中的感觉与知觉课件.ppt

1、设计心理学第二章 设计中的感觉与知觉以“视觉生产”为核心的艺术设计目 录2.1 感觉2.2 易于感知与难于感知：基于感知原理的设计技巧 2.2.1 感觉的多通道 2.2.2 阈限2.3 视觉 2.3.1 颜色视觉 2.3.2 明度视觉 2.3.3 运动视觉2.4 现实与感知：视觉游戏 2.4.1 知觉 2.4.2 知觉组织2.5 错觉：被愚弄的知觉 2.5.1 有效错觉 2.5.2 错觉矫正看到以下图片你看到以下图片你感觉到什么？感觉到什么？2.1 感觉2.1 感觉2.1 感觉2.1 感觉2.1 感觉感觉：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，是人们了解外部世界的渠道，也是一切复

2、杂心理活动的基础和前提。2.1 感觉 感觉类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉等。本体感觉能告知操作者躯体正在进行的动作及其相对于环境和机器的位置；而其他感觉能将外部环境的信息传递给操作者。感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。感觉感觉2.1 感觉2.1 感觉感觉是感受眼、耳等器官中的结构所产生的表示身体内外经验的神经冲动神经冲动过程。现代心理学则将感觉根据承受的不同分为了三类:外受、内受和本受。感觉的功能：1、生存需要，帮助人类适应外界环境；2、获得各种生物意义上快乐体验。返回2.2 易于

3、感知与难于感知 基于感知原理的设计技巧 感觉依赖于输入信息的性质、强度和差异。2.2.1感觉的多通道 1、“通道通道”（Modality）是指人们接受外界刺激的不同感觉方式。2、感觉通道对应各种感觉器，包括视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等。3、多“通道”协同左图：联想公司概念设计，使用盲文的键盘右图：使用盲文及音频提示的ATM(自动提款机)人的感觉器官有哪些?思考2.2.2 感觉的多通道 外部环境中有许多物质的能量形式，人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感，能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激。（如眼的适宜刺激为可见光；而耳的适宜刺激则为一定频率范围的声波）。感觉的基

4、本特性感觉的基本特性16适宜刺激和识别特征适宜刺激和识别特征感觉类型感觉类型感觉器官感觉器官适宜刺激适宜刺激识别特征识别特征视觉视觉眼眼光光形状、色彩、方向等形状、色彩、方向等听觉听觉耳耳声声声音（强弱、高低、远近、声音（强弱、高低、远近、方向等）方向等）嗅觉嗅觉鼻鼻挥发性物质挥发性物质气味气味味觉味觉舌舌被唾液溶解物被唾液溶解物酸、甜、苦、辣等酸、甜、苦、辣等肤觉肤觉皮肤及皮下组织皮肤及皮下组织物理化学作用物理化学作用触压、温度、痛觉等触压、温度、痛觉等平衡觉平衡觉半规管和前庭系统半规管和前庭系统运动和位置变化运动和位置变化旋转、直线运动和摆动旋转、直线运动和摆动深度觉深度觉肌体神经和关节肌

5、体神经和关节物质对肌体的作用物质对肌体的作用撞击、重力、姿势等撞击、重力、姿势等 人的感觉能力又具有很大的发展潜力，经过训练后，某些方面的感受性可以获得极大的提高。在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发生变化的过程，称为“感觉的适应”。这种适应现象，除痛觉外，几乎在所有感觉中都存在，但适应的表现和速度是不同的。除暗适应外，其余各种感觉适应大都表现为感受性逐渐下降乃至消失。视觉适应中的暗适应约需30分钟以上；明适应约需1-2分钟；听觉适应约需15分钟；味觉和轻适应分别适应约需30秒和2秒。适应适应 感觉器官接受刺激后，若刺激强度不变，感觉器官接受刺激后，若刺激强度不变，则经过一段时间后，则经过一

6、段时间后，感觉会逐渐变弱以至消退，这种现象称为感觉会逐渐变弱以至消退，这种现象称为“适应适应”2.2.2 阈y限 阈限是使个体产生感觉的刺激水平。绝对阈限绝对阈限 能引起人体产生感觉的最小刺激水平。差别阈限差别阈限 两个相似刺激之间被觉察到的最小差别。感受性和感觉（感受）阈限感受性和感觉（感受）阈限 类型：绝对感受性和绝对感受阈限；差别感受性和差别感受阈限。感觉类感觉类型型阈值阈值感觉阈的直观表达（下限）感觉阈的直观表达（下限）绝对阈下限绝对阈下限绝对阈上限绝对阈上限视觉视觉（2.25.7）10-17J(2.25.7)10-8J 在晴天夜晚，距离在晴天夜晚，距离48km处可见到蜡处可见到蜡烛光

7、烛光(10个光量子个光量子)听觉听觉210-5Pa 210Pa 在寂静的环境中，距离在寂静的环境中，距离6m处可听到处可听到钟表嘀哒声钟表嘀哒声 嗅觉嗅觉210-7kg/M3 一滴香水在三个房间的空间打散后嗅一滴香水在三个房间的空间打散后嗅到的香水味到的香水味(初入室内初入室内)味觉味觉410-7硫酸试剂硫酸试剂 一茶勺砂糖溶于一茶勺砂糖溶于9L水中的甜味（初次水中的甜味（初次尝试）尝试）触觉触觉2.610-9J蜜蜂的翅膀从蜜蜂的翅膀从1cm高处落在肩的皮肤高处落在肩的皮肤上上 感觉的绝对阈限值感觉的绝对阈限值差别差别感受性和感受性和差别差别感受阈限感受阈限当两个不同强度的同类型刺激同时或先后

8、作用于某一感觉器官时，它们在强度上的差别必须达到一定程度，才能引起人的差别感觉。差别感觉阈限即为刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别量，对最小差别量的感受能力则为差别感受性，两者成反比关系。人的各种感觉器官的感受能力的发展是不平衡的，而不同的职业又有各自不同方面的感受能力，如对音乐工作者，要求具有较高的听觉分辨能力，对美术工作者及其某些行业的检验人员要求有较高的视觉颜色分辨能力，而对自动化系统的监控人员，则要求视觉和听觉都有较高的感受性。感受性对于职业的选择和工种的分配具有实际的价值和意义。差别阈限内的图形演变（环境设计中的卫生设施演变）美国贝尔电报电话公司标志的渐变过程 阈限的运用：不易察

9、觉的变化 室外公共设施演变室外休息设施演变 阈限的运用：易视性比 较:国内外农机驾驶室控制器的设计上有什么样的差别？遮蔽效应遮蔽效应 人们在感受到巨大变化时会忽略掉那些较微妙的变化。返回 阈下知觉阈下知觉 除了阈限上的刺激会对主体产生反应，其他比较弱的刺激，虽然不会被主体所感知，但也能被感受器所接收。2.3 视 觉视觉是人类最复杂、最重要的感觉。颜色视觉明度视觉运动视觉2.3.1 颜色视觉杨格赫尔姆霍兹理论三原色理论 人的眼睛具有三种类型的颜色感受器，能对红红、绿绿、蓝蓝三种色光产生基本感觉，其他颜色都是这三种颜色加减混合得到的，三种色光混合在一起获得白光。拮（ji困窘）抗加工理论 所有的视觉

10、体验产生于三个基本系统，每个系统包含两种拮抗成分，红红绿绿、黄黄蓝蓝、黑、黑，也称为互补色，互补色之间具有拮抗作用，当一个成分疲劳或过度刺激，就会增加拮抗成分的相对作用。“视觉后效”请比较画面中的红色块和绿色块，思考两者有怎样的差别？拮抗加工黑白互补 拮抗加工黄黄蓝蓝互补拮抗加工红红绿绿互补 空间色彩的讲解2.3.2 明度视觉明度是对照射在视网膜上的一定强度的光的感受，它受到两个要素的影响，一是眼睛的适应状态，二是光的强度。锥体细胞（cones）和杆体细胞（rods）光适应和暗适应明度对比导致的光强度的错觉 眩光眩光”（glare）:当人的视野中物体与背景间的亮度对比过大时，就会造成视觉不适或

11、能见度（visibility）下降，这也是人机工程学常谈到的“眩光”。丹麦 保罗.汉宁森，PH灯具(1931年/1958年)返回 眩光的干扰（展示光环境尺度）眩光的干扰（展示光环境尺度）眩光主要是由于光源位置与视点的夹角造成眩光主要是由于光源位置与视点的夹角造成的。亮度极高的光源，经过反射而产生的高度极的。亮度极高的光源，经过反射而产生的高度极高的光或者强烈的亮度对比，就会让观众产生眩高的光或者强烈的亮度对比，就会让观众产生眩光。展览环境中的眩光有一次发射眩光还有经过光。展览环境中的眩光有一次发射眩光还有经过二次反射产生的眩光。眩光不但会造成视觉上的二次反射产生的眩光。眩光不但会造成视觉上的不

12、适应感，而且强烈的眩光还会损害视觉甚至引不适应感，而且强烈的眩光还会损害视觉甚至引起失明。对于展示光环境来说，控制眩光很重要起失明。对于展示光环境来说，控制眩光很重要。1 直接眩光的防治 我们主要通过两方式来实现 一是在满足照明要求的前提下，减小灯具的功率，避免高亮度照明 二是避免裸露光源的高亮度照明。我们可以在室内照明中多采用间接照明的手法。利用材质对光的漫反射和漫透射的特性对光进行重新分配，产生柔和自然的扩散光的效果。例如把灯泡外罩上一个乳白色的磨砂玻璃灯罩我们就可以得到柔和的漫射光。2 反射眩光的防治 观看显示器屏幕时，如果在显示器屏幕上映入了照明灯具和窗户影子的话，影像就会模糊不清，久

13、而久之，就会造成视觉功能的降低。因此室内照明设计中需要考虑类似地砖、玻璃、镜面、不锈钢等高反射装饰材料对灯光映入所产生的影响。此外，还应该在对材料的选用时，适当考虑反射材质的选择。当然，反射眩光不一定是有害的，我们也可以在表现水晶的质感时对此类眩光加以利用，形成晶莹耀眼的照明效果。3 灯具的选用和布置 减少直接眩光，除了需要避免高亮度照明，还应该对灯具的位置和选型加以考虑。需考虑采用一些带有遮光附件的灯具，从而达到增大灯具截光角，达到减少眩光的目的。例如格栅、遮光板、遮光罩等 2.3.3 运动视觉运动视觉是感觉物体空间位移和移动速度的视觉。人们对物体空间移动的信息有两种不同的视觉途径：网膜映象

14、系统和头眼系统。网膜映象系统（左）和头眼系统（右）对运动的感觉 动画中的人物，常常本身并没有在画面中运动，而仅凭借其原地动作，以及背景的移动，使人产生向前运动的感觉。视觉暂留 视觉暂留是指人的视觉存在一定惰性，不能立即根据外在刺激的变化而发生变化，因此闪烁率大于每秒50次的光就感觉是稳定的光源了。返回2.4 现实与感知：视觉游戏知觉（perception）知觉组织 2.4.1 知觉的定义 1、知觉（perception）是对感觉经验的加工处理，是认识、选择、组织并解释作用于我们的刺激的过程。2、知觉被划分为三个阶段：感觉，知觉组织，辨别与识别客体。把知觉对象的各种属性、各个部分认识成为一个具有

15、一定结构的有机整体，这种特性称为知觉的整体性。知觉的整体性可使人们在感知自己熟悉的对象时，只根据其主要特征可将其作为一个整体而被知觉。如，见到建筑群中的冷水塔，电力工程师立即会将该建筑群知觉为一个热电厂。笔断意连影响知觉整体性的因素：（1）接近 （2）相似 （3）封闭 （4）连续 （5）美的形态 接近接近相似相似连续、封闭连续、封闭2.4.2 知觉组织知觉组织:一切知觉经验，都必定是某种分门别类的加工过程的最终产品，这种分门别类的工作就是将感觉信息组织到一起使人们能形成连续知觉的过程。简洁律 恒常律 图与底 错觉轮廓 整体特征优于局部：接近律和相似律 深度知觉 人们知觉的有一种“简化”的倾向，

16、所谓“简化”并非仅指物体中包含的成分少或成分与成分之间的关系简单，而是一种将任何刺激以尽可能简单的机构组织起来的倾向。知觉简化的特性对人的认知产生正反两个方面的影响：一方面它自身的力使它呈现向最简化的结构或紧张力减少的状态发展的倾向，体现为人们对于简洁、对于简洁、对称、规则图形的喜好对称、规则图形的喜好；另一方面，简化、规则的倾向使人们的活动变得简单、活动变得简单、程序化程序化，这样就会有相反的力则对它起到抑制的作用。1、简洁律2、恒常律 恒常性是指客观事物本身不变，但其给人们的感觉刺激由于某些外界条件变化而在一定限度内变化，人对它的知觉不变。大小、形状、方向恒常性的产生主要来自两个方面的信息

17、：一是画面中的情境线索；二是人们的先验知识。返回 人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象，当知人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象，当知觉的条件在一定范围内改变了的时候，知觉对象仍然保持相对不变，这种觉的条件在一定范围内改变了的时候，知觉对象仍然保持相对不变，这种特性称为知觉恒常性。特性称为知觉恒常性。大小恒常性：在天空中飞行的飞机，在视网膜中的映象是近大远小，但在知觉中它的大小是不变的。形状恒常性：明度、颜色恒常性：知觉的恒常性保证了人在变化的环境中，仍然按事物的真实面貌去知觉，从而更好地适应环境。2、恒常律 人对物体的知觉大小不完全随视象大小而变化，它趋向

18、于保持物体的实际大小。按他的实际大小来感知。2、恒常律 3、图与底“图”是居于前部的区域，“底”是被看成用来衬托图的背景。图比底，轮廓较为完整，封闭，形状较为规则，面积比较小，色彩比较浅；此外，更重要是能组织成为一定意义的区域倾向于感觉为图。“两难图形”：图底区别就不太明显。左边的图形，没有明暗对比，并缺乏封闭的轮廓，因此图、底比较模糊；如果将字母变黑，就能很容易地分辨出这些字母。两可图形是一些模糊的、不稳定的图形，它们使人们能对单一的图像在知觉和辨认上产生多种可能。Charmichael，墓地与华盛顿的影子 骷髅还是少女 老鼠和男人 3、图与底 你看到了什么？3、图与底 你看到了什么？3、图

19、与底 你能在找到几张隐藏的人脸?1最大的脸最大的脸-老人头老人头2老人头上戴帽子的老人脸老人头上戴帽子的老人脸3老人头上抱孩子的女人脸老人头上抱孩子的女人脸4老人头上的婴儿脸老人头上的婴儿脸5拱门右边弧形与大柱子连接处的女人右侧拱门右边弧形与大柱子连接处的女人右侧脸（由拱门右墙上矗立的半个短立柱装饰勾脸（由拱门右墙上矗立的半个短立柱装饰勾勒出侧面轮廓）勒出侧面轮廓）6拱门左边弧形与大柱子连接处与拱门左边弧形与大柱子连接处与#5位置对位置对称的左侧脸称的左侧脸7以站着只鸟的立柱为对称轴，与以站着只鸟的立柱为对称轴，与#6对称的对称的右侧脸（同理，以鸟下面的短立柱勾出侧面右侧脸（同理，以鸟下面的短

20、立柱勾出侧面轮廓）轮廓）8从从7往左看空白天空中的一张正面脸（没往左看空白天空中的一张正面脸（没有轮廓，只有双眼和嘴唇）有轮廓，只有双眼和嘴唇）9最容易被忽略的脸最容易被忽略的脸-鸟昂起的头颈右边有鸟昂起的头颈右边有另一只在远处飞翔的鸟的影像，那是另一只在远处飞翔的鸟的影像，那是9-左左侧面脸侧面脸-的眼睛；鸟脚与下方的短立柱顶端的眼睛；鸟脚与下方的短立柱顶端的小圆球构成的三角形是的小圆球构成的三角形是9的鼻子；短立柱的鼻子；短立柱右侧从顶端圆球到葫芦形鼓起的部分勾勒出右侧从顶端圆球到葫芦形鼓起的部分勾勒出9的嘴唇与下巴的轮廓。的嘴唇与下巴的轮廓。9位于位于6上方，上方，6与与9的侧影在同一线

21、条上。的侧影在同一线条上。3、图与底 你能在找到几张隐藏的人脸?0404张：不敏感；张：不敏感；5858张：一般人；张：一般人；911911张：特别感性；张：特别感性；11131113张：精神分裂张：精神分裂错觉图形大师埃舍尔错觉图形大师埃舍尔作品欣赏作品欣赏4、错觉轮廓错觉轮廓（Illusory Figures）也被称为主观轮廓，是指那些没有直接刺激而产生的轮廓知觉。原因：1、画面内存在有规则的空白，人们试图赋予它意义；2、人的知觉系统倾向于将事物组合成简单、具有一定意义的整体。舒曼正方形 凯尼撒三角形及在其基础上衍变出来的其他错觉轮廓的图形 返回错觉轮廓，请问这是谁？5、整体特征优于局部：

22、接近律和相似律接近律、相似律的本质上都是简化和整体化知觉对象的组织原则，即人们在倾向于简化认知对象的同时，也倾向于将近似、接近的元素组合起来作为一个整体加以认知。点阵图中接近的点被认知为一个整体 返回6、深度知觉（depth perception）人们的视觉所观测到的外界世界是二维的，但所感知到的世界是三维的，这是因为人的感知能通过一定的关于深度的信息确定深度。深度知觉产生包括主体和客体的双重原因，1、主体：人双眼提供的视差和视轴辐合是产生深度知觉的重要生理机制。2、客体:所观测对象的图形为感知提供了深度线索。设计中，设计师可以有意识地利用图像中的元素，增加或减少图像的深度。主要深度知觉线索包

23、括：1、大小：大的物体比小的物体显得更近；2、质地：组成质地的单元大的比小的显得近，例如建筑效果图中运用地板砖来表现室内空间纵深；3、插入：阻挡其他物体的不透明物体显得更近；4、焦距：细节清晰的物体比模糊的物体显得近；5、饱和度：高饱和度的颜色比低饱和度的颜色显得近。返回2.5 错觉：被愚弄的知觉错觉是错误的知觉，是人在已被证明错误的方式下体验刺激。幻觉和欺骗 1、幻觉：例如透视、恒常性、整体性等；2、欺骗：来自信息“自上而下”的加工过程，即人记忆中存储的概念，如对知觉环境的经验、知识、期待、动机、文化等方面的对人知觉产生的影响。有效错觉错觉矫正872.5 错觉：被愚弄的知觉2.5 错觉：被愚

24、弄的知觉2.5.1 有效错觉艺术设计创作20世纪60年代盛行的所谓OP（Optical Art)）风格，也称为“光效应艺术”，就是一种利用视错觉的艺术。这种艺术的表现方式和目的就是利用光学、物理学、心理学等科学原理，通过几何图形元素的并置、叠加、错位等方式愚弄人们的视觉。这些图形没有什么明显的主题思想，它只是使人感觉闪烁、流动、模糊等，让平面、静态的画面出现奇异的动态效果。维克托瓦萨雷利，Alom以及莱利，流。建筑室内与光效应建筑表面与光效应2.5 错觉：被愚弄的知觉2.5 错觉：被愚弄的知觉波涛荡漾波涛荡漾水波动起来水波动起来盯着中间的十字看三十秒盯着中间的十字看三十秒或更久，不要闭眼睛。或

25、更久，不要闭眼睛。然后迅速转移目光看一张然后迅速转移目光看一张空白的白纸或灰纸。空白的白纸或灰纸。结果怎么样结果怎么样?发生了什么发生了什么?2.5 错觉：被愚弄的知觉神奇图片测试你的心理承受力据心理医生说，图片与心理承受力有关，你的心理承受力越强，图片转动越慢。美国曾经以此作为犯罪嫌疑人的心理测试，他看到的图片是高速旋转的，而大部分的老人和儿童看这幅图片是静止的。认为白色多的是学霸认为其他颜色多的是学渣一张图片测出你是学霸一张图片测出你是学霸oror学渣学渣A：police、教练、作家B：漫画家、会计、导演、设计师。C：领导、律师、指挥。D：医生、教师、歌手、记者、工人。E：演员、司机、商人

26、、基层管理人员。走出迷宫，你适合什么职业？走出迷宫，你适合什么职业？你认为上图最像什么？A、显示鲜红心脏、肺部和血液的胸部X光片B、古怪的大鼻子教授，头发四周有白发，头顶还盘发C、黄貂鱼或鳐鱼罗夏墨迹测试罗夏墨迹测试A、胸部X光片：这表明你情感丰富，内心有思想需要表达，但你更喜欢默默承受，不愿给别人添麻烦。一般情况下，你很难拒绝别人的请求。B、大鼻子教授：为人和善，低调谦逊，善于思考，是值得信赖的良师益友。C、黄貂鱼或鳐鱼：总是觉得低人一等，习惯了更有资历之人的排挤，虽然心里不一定舒服。凭直觉，第一眼你看到了什么？先看到红色野兽部分的大部分为男性，或者是具有男性人格的女汉子。先看到白色人类部分

27、的大部分为女性，或者是具有女性人格的男伪娘。99 这是位于韩国济州市被称为“神奇之路”的一条公路，它是一段斜坡路，但是放在路面上的空瓶子空罐子都会沿着上坡方向迅速滑动，拉开手闸的汽车也会自动沿上坡行进。这其实都是种视觉错觉。斜坡因为周围的丘陵和树木等环境，在视觉上给人一种上坡的感觉。被称为“违反地心违反地心引力的神奇奥秘引力的神奇奥秘”。2.5 错觉：被愚弄的知觉2.5.1 有效错觉营销技巧带有液晶显示器的产品常会在显示屏周围设计一圈深色的衬圈，黑色的衬圈利用相互位置接近、属性类似的物体更易于被人们认为是一个整体的原理，使黑色光洁的显示屏和旁边深色的衬圈容易被作为一个整体，从而增大了显示器的面

28、积。电梯门口的地板颜色让人误以为这里没有地板电梯门口的地板颜色让人误以为这里没有地板 旧金山小心地震活动中，红十字会颇有创意地运用视觉错位的魔力旧金山小心地震活动中，红十字会颇有创意地运用视觉错位的魔力“震震”到了观众。到了观众。车厢上的图案与后面的建筑组合成完整的建筑形状，容易给人带来错觉。车厢上的图案与后面的建筑组合成完整的建筑形状，容易给人带来错觉。浙江台州的3D版斑马线太逼真了很容易看成障碍物车主见了立马减速2.5.2 错觉矫正调整轮廓线条和比例矫正形态错觉 避免错觉的交通标识设计师有意识地拉长标识使标志显得比例正常、易于识别 面积相对较大的纯平面常常会给人一种下陷的感觉，为了弥补这一

29、错觉，往往方形的大平面会设计为向外凸出。帕提农神庙时期校正视错觉的设计主要包括：1）正面的8个柱子，只有中央二柱完全垂直，其他六柱都向内倾斜（34英尺的柱子向内倾斜约3英寸），这样可以避免柱子全部垂直，在高处两侧石柱会被沉重的石楣压得显得向外分开；2）神庙基石不是水平的，而是向上略凸形成弧线，这样能弥补在上方的石楣和石柱的压迫下略显凹入的错觉。3）神庙的柱子都是微妙的弧线，并且上小下大，以弥补长平行线带来的中部凹入的错觉。并且石柱还不是一样粗细，两边较粗，中间较细，因为按照明度视觉，衬着明亮背景时显得比较细；衬着黑色背景显得比较粗，而神庙两侧衬着天空，中间衬着殿堂，因此设计为两边粗，中间细，以平衡错觉。4）神庙的各部分装饰大小也不同，一般越往高处，比例越大，根据观者的仰角大小均匀变化。作业练习1、联系设计实践，谈谈人的知觉组织的规律有哪些？2、在你所学的设计门类，找到4个利用错觉或避免错觉的案例，试分析之。3、联系设计实践，认识人的直觉组织的规律。