1、視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)外部世界的感知主要是通過(guò)對(duì)圖像的分離及組合，即知覺(jué)組織（Perceptual organization）。首先是圖形與背景的分離，其中一個(gè)非常重要的信息就是對(duì)比度。當(dāng)物體的亮度與背景亮度差值達(dá)到一定程度時(shí)，即可被視覺(jué)系統(tǒng)察覺(jué)。視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)對(duì)比度的感知能力可以用對(duì)比敏感度來(lái)表示。知覺(jué)組織另一個(gè)重要過(guò)程是組合(grouping)，比如我們通常把連續(xù)的對(duì)比度相同的物體看成是一個(gè)整體。然而視覺(jué)系統(tǒng)還有個(gè)更高級(jí)的功能是視覺(jué)完形(visua

2、l completion)，即可以通過(guò)產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)輪廓將物體沒(méi)有呈現(xiàn)在視野中的部分補(bǔ)齊。對(duì)對(duì)比敏感度與視覺(jué)完形的研究是視知覺(jué)研究中兩大重要的課題，我在博士期間在這兩個(gè)方向都開(kāi)展了一些具體的研究工作。
　　我的第一部分的工作是對(duì)兒童對(duì)比敏感度發(fā)育狀態(tài)的探究。前人對(duì)兒童對(duì)比敏感度的發(fā)育在何時(shí)成熟的研究結(jié)果不一致:有人認(rèn)為兒童對(duì)比敏感度在8歲左右就已經(jīng)達(dá)到成人水平，也有人認(rèn)為對(duì)比敏感度的發(fā)育一直持續(xù)到青少年時(shí)期。但這些研究都沒(méi)有考慮到高階像

3、差對(duì)兒童對(duì)比敏感度的影響。而研究證明高階像差在不同的個(gè)體之間差異很大，對(duì)對(duì)比敏感度也有著不可忽略的影響。多項(xiàng)研究都發(fā)現(xiàn)兒童的高階像差比成人的要大，但是高階像差對(duì)兒童對(duì)比敏感度的影響卻不是很清楚。因此只有去除高階像差的影響，才能更直接的探查兒童神經(jīng)系統(tǒng)的對(duì)比敏感度發(fā)育水平。本研究的目的就是通過(guò)自適應(yīng)系統(tǒng)排除高階像差的影響后，探索8歲左右兒童的視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)的對(duì)比敏感度發(fā)育狀態(tài)。
　　我們測(cè)量了在矯正與不矯正高階像差這兩種情況下兒童和成

4、人的高階像差(HOAs)、調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)以及對(duì)比敏感度(CSF)。我們發(fā)現(xiàn)在矯正了高階像差后兒童和成人的MTF和CSF都有提高，但兒童的對(duì)比敏感度仍然低于成人水平。這說(shuō)明兒童與成人對(duì)比敏感度的差異不是由光學(xué)系統(tǒng)的差異導(dǎo)致的。
　　然而這一差別也可能受到其他非視覺(jué)因素的影響，比如說(shuō)頭動(dòng)、眼動(dòng)以及較差的注意等。這些非神經(jīng)因素會(huì)導(dǎo)致閾值的上升以及被試內(nèi)變異性的增大。通過(guò)計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)兒童測(cè)試CSF（矯正后的）時(shí)的變異性確實(shí)大于成人

5、。因此我們又對(duì)兒童進(jìn)行了為期10天的訓(xùn)練，以期降低其變異性。訓(xùn)練之后，兒童的變異性降低至成人水平，但他們的對(duì)比敏感度仍然低于成人。這說(shuō)明兒童和成人對(duì)比敏感度的差異也不能完全歸因于非視覺(jué)因素的差異。
　　由此我們得出結(jié)論:8歲左右兒童視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)的對(duì)比敏感度尚未發(fā)育成熟。這一研究對(duì)兒童視功能研究方法的改進(jìn)以及兒童視覺(jué)功能損傷（比如說(shuō)弱視）的發(fā)現(xiàn)和治療都有指導(dǎo)性意義。
　　我的第二部分的工作是對(duì)立體錯(cuò)覺(jué)輪廓完形機(jī)制的研究。卡尼薩

6、圖形是視覺(jué)完形研究中時(shí)常被用到的刺激圖形，通常有兩種類(lèi)型:一種是modal，一種是amodal。當(dāng)感知到的卡尼薩方形在四個(gè)圓盤(pán)之上時(shí)被叫做modal，當(dāng)感知到的卡尼薩方形是通過(guò)四個(gè)洞看到的時(shí)被叫做amodal。這兩種完形的機(jī)制是否相同以及完形是發(fā)生在神經(jīng)通路的哪個(gè)水平，對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題研究所獲得的結(jié)果都不太一致。近年來(lái)，分類(lèi)圖像成為視覺(jué)辨別任務(wù)中探索被試所使用的策略的常用的方法。研究者通過(guò)計(jì)算分類(lèi)圖像直觀地證明了大腦是通過(guò)輪廓插值感知錯(cuò)覺(jué)輪

7、廓的。但是modal和amodal完形的插值強(qiáng)度是否一致還尚未可知。為了探索這個(gè)問(wèn)題，我們需要通過(guò)立體呈現(xiàn)刺激，保持modal和amodal完形在二維刺激形狀上相同。另一方面，考慮到對(duì)關(guān)于輪廓完形與雙眼整合關(guān)系的研究很少，在立體呈現(xiàn)時(shí)，我們還可以探索一個(gè)問(wèn)題，即輪廓完形是在雙眼整合之前完成的還是雙眼整合之后。
　　本研究通過(guò)采用立體錯(cuò)覺(jué)輪廓刺激辨別任務(wù)測(cè)量被試的閾值以及分類(lèi)圖像，以此來(lái)探索modal和amodal完形機(jī)制的異同以及

8、完形與雙眼整合之間的關(guān)系。我們采用cluster test定量地分析分類(lèi)圖像。本研究總共包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn):對(duì)比度（在對(duì)比度閾值處）實(shí)驗(yàn)以及角度（高對(duì)比度）實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有兩種噪聲條件:噪聲與卡尼薩圖像不在同一平面;噪聲與卡尼薩圖像在同一平面。我們的假設(shè)一是，從整體來(lái)看:如果完形發(fā)生在雙眼整合前，那么只要刺激輸入在二維水平上一樣，即使從三維上看有所不同，被試完成各項(xiàng)任務(wù)的結(jié)果都應(yīng)該一致;相反，如果完形發(fā)生在雙眼整合后，那么立體感覺(jué)上的不同可

9、能會(huì)影響到被試完成不同任務(wù)的結(jié)果，即使不同任務(wù)中的刺激在二維輸入上一模一樣。假設(shè)二是，從分類(lèi)圖像的形狀和位置來(lái)看:如果完形機(jī)制發(fā)生在雙眼之前，那么分類(lèi)圖像均與單眼的卡尼薩圖形輪廓重合，而分屬兩眼的分類(lèi)圖像沒(méi)有統(tǒng)計(jì)正相關(guān);如果完形機(jī)制發(fā)生在雙眼整合之后，那么分類(lèi)圖像(1)或是沒(méi)有（因?yàn)樵肼曉诓煌疃龋?2)位于兩眼輪廓線之間，(3)其位置在主視眼圖形上與卡尼薩圖形邊緣輪廓重合。
　　我們的研究發(fā)現(xiàn)modal和amodal完形的機(jī)制