極短時距下，時距知覺差別閾限的差異研究

周德玉（福建師范大學，福建 福州 350108）

1.前言

時間知覺是指將一些時間上相繼的事件知覺為大致同時或一個整體，它是對事件持續性和順序性的知覺[1]，表現為時距和時序兩個方面。時距是指兩個連續刺激之間的間隔時間或某一刺激的持續時間；時序則是指對兩個或兩個以上的刺激的順序知覺，可知覺為同時發生或先后發生。時間知覺涉及的是毫秒至大約3秒內的時間信息加工，屬于短時距研究范疇[2]。

時距知覺差別閾限則是個體剛剛能夠辨別出的兩個時間刺激持續時間的最小差異量。以往學者對時距估計中的持續差別閾限研究主要集中在對韋伯函數的考察，通過差別閾限來測定時距估計中韋伯函數的適用性及時距估計的轉換點。但對3s范圍內極短時距知覺差別閾限的直接研究較少，更多的是關于長時距或者0.2s至2s之間的時距范圍內的研究。同時，研究發現人們對較長的時間間隔往往估計不足，而對較短的時間間隔則往往會高估[3]。不過存在一個由高估較短時距到低估較長時距的轉換點700ms，此時間間隔下個體既不高估也不低估間隔持續時間。因此本研究采用恒定刺激法將時距知覺差別閾限的研究擴展到0--3s時距知覺范疇，且把此時間段分割為長時和短時。由于時距知覺的轉換點為700ms，因此以700ms作為長時與短時的分界點。我們認為靜態短時100--400ms與400--700ms的時距知覺差別閾限無顯著差異。而靜態短時100--400ms時距知覺差別閾限與長時900--2700ms時距知覺差別閾限存在差異。

2.研究方法

2.1 實驗一

2.1.1 實驗設計與被試

實驗分為2組，每個被試組的時距范圍分別為100-400毫秒，400-700毫秒。每種時距范圍下都有7種不同長度的時距，其中100-400ms范 圍 下 有 100ms、150ms、200ms、300ms、350ms、400ms；400-700ms范 圍 下 有 400ms、450ms、500ms、550ms、600ms、650ms、700ms。隨機選取福建師范大學本科生和研究生60人，男、女各30人，分配到兩個被試組，每組30人。被試的視力或校正視力正常，在試驗結束后均得到報酬。

2.1.2 實驗材料

采用E-prime軟件編程，運行在（1366×768分辨率，120赫茲）的計算機上，整個實驗程序和數據記錄均由E-Prime2.0軟件自動進行控制和記錄。

2.1.3 實驗程序

練習階段在屏幕中呈現實驗指導語，被試明白指導語后按下空格鍵，實驗開始。之后，在屏幕中央呈現一個注視點“+”，注視點“+”消失后屏幕上會依次呈現兩個色塊，要求被試感受這兩個色塊的持續時間，并對這兩個色塊的持續時間進行比較。如果覺得第一個色塊持續時間更長，按數字鍵“←”；如果覺得第二個色塊持續時間更長，按數字鍵“→”；如果覺得兩個色塊持續時間一樣長，按數字鍵“↓”。色塊的持續時間分為標準時間和比較時間，其中被試組1的標準時間為250ms，也就是出現的兩個色塊中有一個的呈現時間是250ms，比較時間為100/150/200/250/300/350/400ms，被試組2的標準時間為400ms，比較時間為400/450/500/550/600/650/700ms。練習階段共有16個trial，被試做出反應之后，屏幕將呈現反饋，顯示被試回答是“正確”的還是“錯誤”的。練習階段結束后，被試準備好了即可通過按鍵進入正式實驗階段，正式實驗共有140個trial，每個比較時間重復20次，比較時間和標準時間的呈現順序經過平衡，正式實驗階段無反饋，每50個trial有大約一分鐘的休息時間。

2.1.4 實驗結果

為了充分利用被試數據信息，實驗結果采用平均等級比率法將每個被試的實驗反應轉換成相應的數值（長--2，相等--1，短--0），最后將兩個實驗刺激的7組比較時間結果（100-400ms，150-450ms，200-500ms，250-550ms，300-600ms，350-650ms，400-700ms）進行t檢驗差異分析。結果如表1所示。

表1 短時100-400ms與400-700ms及長時900-2700ms時間差別閾限獨立樣本t檢驗結果

由表1可知，在兩個短時距范圍內，被試對不同時距長度的時距知覺閾限沒有顯著差異，這驗證了我們先前的假設。因此，以700ms作為短時距與長時距的劃分是合理的。

2.2 實驗二

2.2.1 實驗設計與被試

實驗選取的時距范圍為900-2700毫秒，該時距范圍下有900ms、1200ms、1500ms、1800ms、2100ms、2400ms、2700ms。隨機選取福建師范大學本科生和研究生30人，男、女各15人。被試的視力或校正視力正常，在試驗結束后均得到報酬。

2.2.2 實驗材料

與實驗一一致。

2.2.3 實驗程序

實驗程序與實驗一一致，但由于在長時距時間知覺中，外部計數策略（如，數數）可以減少閾限估計，因此該實驗需提醒被試不要采取任何計數策略，僅憑感覺進行判斷。

2.2.4 實驗結果

采用平均等級比率法將實驗數值進行轉換，最后將實驗一中100-400ms組的數據與實驗二的7組比較時間進行t檢驗差異分析。結果如表1所示，被試在短時距和長時距條件下，時間知覺差別閾限不存在顯著的差異。同時采用直線內插法算得短時條件下被試的絕對差別閾限為74.25ms，韋伯分數29.7%，長時條件下的被試絕對差別閾限為352.5ms，韋伯分數19.58%。

3.討論

前人研究發現700ms是被試時間知覺估計的轉換點，而本實驗對極短時距0-3s下的短時距分割包括100-400ms和400-700ms兩個時間段，二者的差別閾限實驗結果分析顯示了在這兩個時間范圍內的被試差別閾限并無顯著差異，這說明了在極短時距0-3s下的差別閾限研究，我們可以選取100-400ms這個時間范圍作為短時研究對象。進一步，我們比較了短時100-400ms和長時900-2700ms的被試時間知覺的絕對差別閾限，但韋伯分數在這個范圍內并不保持恒定，而且在短時時距范圍內被試的感受性較高，判斷較準確。對長時和短時被試判斷結果的獨立樣本t檢驗分析表明二者并不存在顯著差異。這可能是由于在長時條件下被試為提高判斷反應的正確率而采用了計數策略等，從而使實驗的正確率升高，閾限降低，這也就使得被試在短時和長時條件下的閾限并沒有顯示出顯著差異。同時每個實驗的trial數量少于與其他研究也可能是影響實驗結果的一個因素。

本研究探討了極短時距下，以靜態刺激為研究材料的長時和短時閾限的差異，然而刺激的狀態不同也會對時間知覺產生不同的結果，因此還可進一步探討動態條件下二者的差異。以動態刺激為實驗材料的研究表明刺激的運動速度、時間頻率、空間頻率、動點數量的大小等等都會影響被試的時間知覺[3]。因此在動態時間中需要對多個額外變量進行控制，同時也包括個體本身的特性如被試情緒等[3]。對時間知覺的研究一直以來是一個熱點[4]，也有很大的應用價值。例如若果能將手機中應用程序的啟動、等待時間盡量控制在用戶的知覺范圍閾限下將有助于提高用戶的體驗。在廣告投放中也盡可能使用動圖或者內容豐富的圖片。