第二章 文獻探討
2.2 知覺(Perception)
人類自出生以來,不斷學習使用自己的身體,包括四肢的運動,發出聲音, photorecepter 轉換成神經訊號,並經過視神經(optic nerve)傳遞至大腦視覺皮質 區,在這個過程中有許多機制,使資訊被壓縮、簡化。
視覺皮質區位在大腦的後方,目前依我們對視覺皮質區的了解,概略可以分 成包含 V1、V2、V3、V4、V5 等區域在內的 50 幾種以下的部位,其中不同區域 各有其專化的功能。
11 細胞均會對運動有所反應,但對色彩無動於衷)。(Eysenck & Keane, 2000 / 2003) 特徵,(Gegenfurtner & Kiper, 2003),它們各有不同的感光色素,分別吸收可見光中的 短、中、長,波長的光線,並且對此波長範圍內的光線產生興奮反應。但是波長並不是
12
2.2.3 色彩恆常性(color constancy)
是色彩視覺系統中最重要的特質之一,它是一種無關照明狀況的因素,而賦 予物體色彩的能力 (Gegenfurtner & Kiper, 2003) 。而這種能力仰賴著從視網膜一 直到大腦皮質中一連串的計算(Kraft & Brainard, 1999)。在很多情況下,我們會無 視於環境光源改變,所造成從物體反射光線波長產生的變化,變化的範圍可能相
探討色彩恆常性的實驗中,Edwin Herbert Land 的蒙德里安色板實驗是最著名 的實驗之一,這個實驗名稱的由來是因為色板看起來和蒙德里安的畫作很類似 (如圖 2.2.3.1),圖片的下方可以看到有三具分別可以調整強度的紅、綠、藍色投 射燈,右方則是一台測光的儀器,可以測得色板表面所反射的紅、綠、藍三種光 線的強度。在這個實驗中,受測者將在不同比例燈光照射的條件下,回答指定色 塊的顏色。
13
當某一色塊反射出三種光線的比例為紅光 30 單位 60 單位 10 單位,受測者通 常回報為綠色,在這個情況下,綠色的光線強度為紅色的兩倍,並遠比藍色要高。
但是在另一種情況下,經過調整燈光的比例,同一塊色塊測得的光線比例為紅色 60 單位,綠色 30 單位,藍色 10 單位時,大部份受測者依然回報為綠色。
這個實驗証實了色彩恆常性的效果,也就是我們對於色彩的感覺,不是單由 進入眼睛的光線波長所決定,以 Land 的實驗而言,包圍一個色塊的鄰近其他區 塊的顏色對於決定目標區塊的顏色有舉足輕重的影響,而這也就是下文所提的色 彩的脈絡效果。
圖 2.2.3.1 Land 的蒙德里安色板實驗
(圖片引自 Zeki, Inner vision-An Exploration of Art and the Brain, 1999)
2.2.3.2 表面色(surface color)與窺孔色(aperture color)
色彩外觀的議題常常在色彩科學中常常被提出來討論,例如一個亮度、彩 度、色相等等條件完全一樣的顏色在被視為表面色及被視為窺孔色的兩種狀況 下,所表現出來的外觀和給人的感覺是相當不同的。
在 Shin, Uchikawa 及 Ikeda 的研究(1993)中探討了在窺孔及表面色的兩種狀態
14 模式情況下,顏色分類則依據了色度及亮度(luminance)兩種條件。(Shin, Uchikawa and Ikeda, 1993)。例如以 RGB 描述的色彩(220,220,0)及(30,30,0)分別是亮度高的黃 色及亮度低的黃色,在窺孔色模式下,大部份的人會將這兩色視為黃色類,但在 表面色模式下,亮度低的黃色則會被視為綠色或是棕色。實驗說明了脈絡效應 (context effect),也就是色彩的周圍環境等等因素,影響了我們對於色彩的判斷。
本研究所設計的實驗即是透過窺孔來達到遮蔽脈絡效應的效果,但由於實驗 目的不同,對於窺孔的定義及實驗設計也有所不同,在第三章實驗設計中會詳加 以說明。
2.2.3.3 影響色彩恆常性的因素
使人表現出色彩恆常性的因素大至有以下三類:
1. 色彩適應(chromatic adaptation)
例如觀察者若身處於充滿長波長光線的環境中,處理長波長的細胞逐漸疲 勞,而和其他細胞所做的回應達到平衡。
2. 熟悉度
例如郵箱是我們熟悉的物品,所以在不同的光源照明下,我們常常都會認 為它是紅色的,顏色沒有改變。
3. 脈絡效應(context effect)
Land 的視網膜腦皮質理論(Retinex theory) 認為辨識色彩時會和環境中其他 鄰近的色彩做比較,以做出較為正確的判斷。(Eysenck & Keane, 2000 / 2003)
15