測量情緒反應的方法

劉雅楠　王盈盈

摘要：情緒研究者面臨一個持續的挑戰是找到適當的測量工具。許多理論都側重于動態交互背景下的情緒，然而多數研究是依賴于中斷或者改變交互作用的測量。最新研究表明，紅外線熱成像技術是非侵入式的，可用于測量情緒。本文主要討論使用熱成像研究情緒反應的可行性。

關鍵詞：情緒社會學；情緒測量；紅外線熱像

一、情緒社會學研究進展

大多數情緒的社會學定義都使用Thoitss的四成分模型。該模型認為情緒由情境線索、生理變化、表達姿勢以及標注所組成。情緒的社會學定義通常包括涉及生理反應，為了檢驗社會學理論的目的，對生理反應從來沒有等同于情緒來測量。

在情緒社會學研究中，很多理論價值受到其研究工具的限制。盡管在神經科學和生物生理學最新研究增加一些研究工具，但仍存在局限性，不適用于測量強調互動過程的情緒理論。因此研究者繼續尋找新的測量技術。

情緒測量方面的最新進展是使用紅外線熱成像。熱成像測量反射輻射，用于計算溫度。熱成像不需使用電極就能精確測量面部皮膚溫度。心理學家證明人類和非人類靈長類動物的面部溫度與喚醒之間的變化關系，社會學家使用熱成像測量情緒維度各個方面。

二、紅外線熱像概述

紅外線熱像儀是一種遠距離技術，用于測量物體在紅外光譜中發射的輻射量。正如標準相機測量電磁輻射在可見光譜的反射，紅外攝像機測量紅外波段的輻射。反射輻射數量是由一個物體的溫度和發射率所決定的。紅外攝像機采集數據輻射的三個組成部分：來自物體、環境來源、和空氣的輻射。發射率決定了物體反射的輻射量。人體皮膚的放射率是.98，這意味著皮膚只反映周圍物體的最小輻射。

紅外攝像機記錄圖像里面的每個像素的溫度，高溫區域的顏色比寒冷區域更亮，這對情緒研究是非常重要的。這些數值可以用來計算的面部區域的整體溫度。典型的感興趣區域是眼睛，臉頰，額頭，鼻尖，嘴。

熱成像測量局部溫度已被用于有關識別面部熱模式與情緒反應研究中。使用人臉熱模式測量情緒遵循相同的基本假設，即情緒喚起面部肌肉的激活。相對而言，熱成像測量與激活肌肉血流量變化相關的溫度變化。Jarlier等人證實通過熱成像檢測的熱模式與在面部行為編碼系統中特定“動作單位”的激活一致，這表明這些測量技術之間的一致性。

后來研究這開始對熱成像感興趣，記錄欺騙與眼睛周圍溫度升高之間的相關。Pavlidis等人認為，溫度變化是由血流量增加引起的，這是一種由欺騙引起的斗爭逃離反應的生理作用。通過眼睛的熱成像，研究人員能夠區分說謊和說真話之間的評價明顯優于傳統測謊儀。熱成像技術已被用于測量情緒的一些研究領域。

三、熱成像在情緒研究中的應用

Nhan發現熱像儀不僅能區分積極和消極情緒，也能區分自我報告的高喚醒和低喚醒。一個研究調查發現情緒學家使用面部熱成像記錄人類的情緒喚醒。與靈長類動物的研究相一致，Pavlidis等人發現鼻區的溫度是人類喚醒的指示器，汗液在高喚醒的情況中導致鼻子周圍區域變涼，表明自我報告的興奮表現與眼睛溫度輕微變化有顯著的關系。

在使用熱成像研究非人靈長類動物面部的結果表明，情緒喚醒維度可能反映在鼻區的溫度變化。高喚醒狀態與恐懼有關，靈長類動物學家記錄在恒河猴暴露于威脅期間鼻子溫度的變化，發現刺激出現10秒后溫度下降。猴子面部表情與消極情感一致，進一步表明溫度模式與情緒反應之間的關系。對于這項研究，Kuraoka記錄在三種條件下獼猴的反應變化，結果與早期研究一致，在威脅條件下比中性條件鼻區溫度有顯著下降。

Robinson等人進行最全面的面部熱像研究，合并身份印象和積極情緒的自我報告測量以及在多變量分析中眼睛，額頭，臉頰溫度變化的測量。要求被試發表一次演講，然后得到消極或積極的反饋。使用紅外圖像記錄，被試完成自我報告的情緒測量。額頭和臉頰上的反應類似，兩個區域的積極情緒和效價的溫度呈負相關。相比之下，眼睛溫度上升明顯與偏離相關，再次指出眼睛溫度上升是喚醒的象征。這些研究結果表明，熱成像技術可以廣泛用于檢測情緒反應。

熱成像作為一種情緒測量工具有相當大的前景，但是研究人員使用熱成像必須解決一些問題。例如，頭發，眼鏡和帽子影響其準確度，精確的測量需要一覽無余的面部肌膚。溫度測量對移動、對相機與拍攝對象之間的距離敏感，盡管這些問題可以通過跟蹤軟件得以解決。環境溫度和濕度的測量是用來對溫度的計算，所以在成像過程中必須記錄并保持相對恒定。恒溫恒 濕需要要求仔細控制實驗設置，使得在自然條件中使用熱成像變得復雜。

四、結論

紅外線熱成像的優勢在于其無反應性和非侵入性。與腦電不同，熱成像不使用電極，通過紅外線熱成像所收集的數據不會受到測量的影響。熱成像也非常適合于測量團體的情緒。最后，熱成像技術不需要復雜的編碼規程，可在任何光照條件下進行，使它在某些方面比面部行為編碼系統更容易使用。

盡管熱成像有很明顯的優勢，但存在局限性。有效測量需要一個控制設置，這可能使紅外線熱成像不適合在實驗室外進行研究。一些研究發現熱成像可測量情緒喚醒，識別特定的離散情緒，面部溫度模式與效價維度有關。更多實驗研究需要確定是否熱成像僅是情緒某方面者區分離散情緒的一個有用的指標。

盡管紅外線熱像儀不會很快取代傳統的情緒測量工具，這項技術有很大的潛力來補充現有的測量工具。特別是結合紅外線和自我報告收集的數據，可以提高檢測情緒反應的能力。使用多種設備來測量一個單一情緒反應的不同方面的研究中是常見的。把熱成像與其他情緒測量合并，也可以在測量之間進行比較，這有利于更全面地對每種方法相對價值的理解。

參考文獻：

[1]Markovsky，B.（1988）.Injustice and arousal.Social Justice.Research，2（3），223–233.

[2]Robinson，D.T.，Clay-Warner，J.，Moore，C.D.，Everett，T.，Watts，A.，Tucker，T.N.，&Thai，C.（2012）.Toward an unobtrusive measure of emotion during interaction：Thermal imaging techniques.Advances in Group Processes，29，225–266.

[3]Pavlidis，I.，Eberhardt，N.L.，& Levine，J.A.（2002）.Seeing through the face of deception.Nature，415（6867），35.