加工方式與面孔識(shí)別能力的關(guān)系

很多研究證實(shí)，整體加工在面孔認(rèn)知中有著非常重要的作用。有研究表明，個(gè)體的面孔再認(rèn)能力與整體加工能力有關(guān)。但也有研究表明，特征信息在面孔加工中起重要作用，我們采用面孔反轉(zhuǎn)效應(yīng)范式來研究整體加工和特征加工與面孔識(shí)別能力的關(guān)系。研究采用再認(rèn)績效敏感度指標(biāo)d’作為因變量。實(shí)驗(yàn)讓33個(gè)被試依次完成花朵再認(rèn)任務(wù)、正立面孔再認(rèn)任務(wù)和反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)任務(wù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正立面孔與花朵相關(guān)不顯著；以花朵績效為協(xié)變量，正立面孔與反轉(zhuǎn)面孔的差和正立面孔呈相關(guān)顯著（r=0.39）；正立面孔與反轉(zhuǎn)面孔相關(guān)顯著（r=0.45）。實(shí)驗(yàn)支持了這樣一種假設(shè)：面孔認(rèn)知能力不僅與整體加工能力有關(guān)，而且與特征加工有關(guān)，并且這兩種加工不同于物體加工。

面孔反轉(zhuǎn)效應(yīng)整體加工物體加工面孔認(rèn)知

一、前言

面孔的識(shí)別對(duì)人類的生活與工作有巨大的影響。已有研究表明，一個(gè)人對(duì)面孔的加工方式會(huì)影響面孔識(shí)別能力，其中包括整體加工、局部加工等因素。整體加工是指，人類視覺系統(tǒng)不僅僅把分離的面部特征作為一個(gè)集合來加工，而且是一個(gè)完整的知覺的整體。不同的個(gè)體之間是否存在不同的整體加工能力？這種加工能力是否與個(gè)體的面孔認(rèn)知能力有關(guān)？不同研究得到了不同的結(jié)果。在最近的一篇文章中，Konar，Bennett和Sekuler指出整體加工不能預(yù)測面孔認(rèn)知能力。Konar等人的研究結(jié)果顯示，劍橋面孔記憶測試（CFMT）和合成面孔效應(yīng)范式的結(jié)果相關(guān)不顯著，并且面孔識(shí)別任務(wù)和合成面孔效應(yīng)范式的結(jié)果相關(guān)也不顯著。他們的結(jié)果提示整體加工與面孔認(rèn)知能力的相關(guān)不顯著。但是Richler，Cheung和Gauthier對(duì)Konar使用的復(fù)合設(shè)計(jì)的有效性提出質(zhì)疑，又認(rèn)為Konar可能高估了外貌特征的影響力，在現(xiàn)實(shí)情況下可能不那么有用。他們使用面孔再認(rèn)任務(wù)，合成面孔任務(wù)和劍橋面孔記憶測試3個(gè)任務(wù)來進(jìn)行一次對(duì)面孔識(shí)別個(gè)體差異的有效測量。他們的研究結(jié)果：CFMT的績效和合成面孔任務(wù)的績效相關(guān)顯著。面孔再認(rèn)任務(wù)的績效與反應(yīng)時(shí)和合成面孔任務(wù)的績效有顯著的相關(guān)。結(jié)果說明，整體加工的影響越大，面孔識(shí)別的績效越好。這一發(fā)現(xiàn)說明，整體加工對(duì)于面孔加工是很重要的。

這些矛盾的結(jié)果提示我們對(duì)這一領(lǐng)域需要更多地研究。由于在這2個(gè)研究中均采用了合成面孔效應(yīng)范式來測量整體加工水平，但是這兩個(gè)研究的結(jié)果存在矛盾。因此，在我們的研究中將采用另一種可以用于測量整體加工的范式——反轉(zhuǎn)效應(yīng)。Searcy和Bartlett的的一項(xiàng)研究，在實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)正立或倒置的面孔，要求被試判斷面孔的怪異程度。顯現(xiàn)的面孔有的通過調(diào)整眼睛、鼻子和嘴巴的位置來扭曲空間結(jié)構(gòu)，有的通過模糊瞳孔或者使牙齒變黑來扭曲單個(gè)特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)怪脮r(shí)，空間扭曲的怪異比率顯著低于特征扭曲，這表明，面孔倒置對(duì)整體信息編碼的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于對(duì)特征信息的影響。

在本研究中，我們?cè)O(shè)計(jì)了三個(gè)任務(wù)，包括正立面孔再認(rèn)、反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)以及花朵再認(rèn)。我們將正立面孔定義為包括整體加工和特征加工的過程，將反轉(zhuǎn)面孔定義為只有特征加工的過程。根據(jù)正立面孔任務(wù)和反轉(zhuǎn)面孔任務(wù)的相互關(guān)系，來研究整體加工在面孔識(shí)別過程中的影響。同時(shí)，我們加花朵再認(rèn)來控制一般記憶能力和實(shí)驗(yàn)范式對(duì)結(jié)果的影響。

二、方法

1.實(shí)驗(yàn)材料

80張相同背景的面孔照片，男性面孔40張，女性面孔40張，圖片大小為像素400*480，面部表情和面孔朝向相同或相近。

40張相同背景的花朵照片，圖片大小為像素640*480，花朵朝向相同或相近。

2.實(shí)驗(yàn)被試

浙江理工大學(xué)學(xué)生32名，其中男生16名。視力或矯正視力正常。無類似實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

安靜的實(shí)驗(yàn)室，裝有E-prime軟件的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。

4.實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)為被試內(nèi)設(shè)計(jì)，全部被試完成三個(gè)任務(wù)。

本研究采用標(biāo)準(zhǔn)“old/new”再認(rèn)范式。每個(gè)任務(wù)都分為兩個(gè)部分：學(xué)習(xí)階段和再認(rèn)階段。在學(xué)習(xí)階段時(shí)，每個(gè)被試要學(xué)習(xí)記憶20個(gè)目標(biāo)刺激，持續(xù)1秒，每個(gè)刺激呈現(xiàn)兩遍。隨后在再認(rèn)階段，40個(gè)刺激以隨機(jī)順序呈現(xiàn)給被試。這40個(gè)刺激包括先前在學(xué)習(xí)階段中呈現(xiàn)的20個(gè)刺激以及20個(gè)新刺激。被試被要求判斷哪些是“老”刺激而哪些是“新”刺激，并又快又準(zhǔn)按鍵反應(yīng)。每張刺激最長判斷時(shí)間為5000ms。

一共進(jìn)行3個(gè)任務(wù)，分別是花朵再認(rèn)、正立面孔再認(rèn)、反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)。3個(gè)任務(wù)的呈現(xiàn)順序是先做花朵再認(rèn)任務(wù)，正立面孔再認(rèn)和反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)任務(wù)在每個(gè)被試中呈現(xiàn)順序隨機(jī)。

花朵再認(rèn)任務(wù)中，被試學(xué)習(xí)20張花朵圖片，每張圖片呈現(xiàn)兩遍，然后再認(rèn)；正立面孔和反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)任務(wù)中，實(shí)驗(yàn)程序同上，所有的實(shí)驗(yàn)材料為正立面孔或反轉(zhuǎn)面孔。

三、結(jié)果與討論

以3個(gè)任務(wù)的辨別力（d'值）作為因變量，進(jìn)行分析。配對(duì)樣本的t檢驗(yàn)結(jié)果表明，正立面孔再認(rèn)績效優(yōu)于反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)績效，兩者差異顯著，t（31）=7.49，p<0.01；正立面孔與花朵相關(guān)不顯著；以花朵績效為協(xié)變量，正立面孔與反轉(zhuǎn)面孔的差和正立面孔績效呈正相關(guān)，r=0.39，p<0.05）；正立面孔績效與反轉(zhuǎn)面孔績效呈正相關(guān)，r=0.45，p<0.01。

在實(shí)驗(yàn)中，我們重現(xiàn)了“反轉(zhuǎn)效應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)的績效顯著低于正立面孔。這與前人的研究結(jié)果一致，由于正立面孔可以依賴整體加工進(jìn)行面孔識(shí)別，而反轉(zhuǎn)中斷了這種加工，使得人們只能依賴特征加工進(jìn)行面孔識(shí)別，從而導(dǎo)致績效下降。

我們的研究發(fā)現(xiàn)，正立面孔的再認(rèn)績效與正立面孔和反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)績效差之間存在顯著正相關(guān)。正立面孔和反轉(zhuǎn)面孔的差異是前者存在整體加工而后者嚴(yán)重削弱了整體加工，因此，我們用兩者的差表示整體加工，兩者的差與正立面孔的再認(rèn)績效存在正相關(guān)表明正立面孔的識(shí)別和整體加工能力存在正相關(guān)。這一結(jié)果與Richler，Cheung和Gauthier等人的結(jié)果一致。

我們的研究還發(fā)現(xiàn)，正立面孔的再認(rèn)績效與反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)績效存在正相關(guān)，并且其相關(guān)系數(shù)大于與正立和反轉(zhuǎn)面孔差的相關(guān)系數(shù)，由于反轉(zhuǎn)面孔以特征加工為主，這表明個(gè)體的面孔再認(rèn)能力與特征加工能力之間存在正相關(guān)。這與Hayward等人的研究結(jié)果一致，他們的研究發(fā)現(xiàn)被試不僅對(duì)面孔的整體加工存在本種族優(yōu)勢，而且對(duì)面孔的特征加工也存在本種族優(yōu)勢。

更為重要的是，在我們的研究中，我們采用花朵再認(rèn)績效作為協(xié)變量，花朵是日常生活中常見的物品，但是人們?cè)谌粘Ｉ钪胁]有對(duì)花朵進(jìn)行個(gè)體化加工，因此人們對(duì)花朵再認(rèn)的專家化水平遠(yuǎn)低于面孔。以花朵作為協(xié)變量可以排除一般的記憶能力和范式造成的影響。這使得我們有理由相信兩個(gè)相關(guān)系數(shù)是由于整體加工和特征加工造成的，而不是其他因素。

四、結(jié)論

1.正立面孔的再認(rèn)績效顯著高于反轉(zhuǎn)面孔，存在反轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2.以花朵再認(rèn)績效為協(xié)變量，正立面孔的再認(rèn)績效與正立和反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)績效差存在顯著正相關(guān)，正立面孔再認(rèn)績效與反轉(zhuǎn)面孔再認(rèn)績效存在正相關(guān)。

3.面孔認(rèn)知能力不僅與整體加工能力有關(guān)，而且與特征加工有關(guān)，并且這兩種加工不同于物體加工。

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