3-1-1 實驗目的與設計

a. 實驗目的

本實驗的目的在探討以馬賽克形式構成的 Craik-O’brien-Cornsweet Illusion 圖形中，改變馬賽克方格大小，格線寬度以及 Cornsweet edge 的明度坡度對於錯 視效果的影響。使用的實驗方法是定值刺激法，實驗設計的目的在於收集實驗 數據，繪製受測者對目標刺激的心理計量曲線，並加以分析。本實驗希望每個 實驗因子至少有 5 組以上的有效數據。

(1)馬賽克方格大小與錯視效果

刺激圖形中的馬賽克方格在真實情況下對應的是馬賽克嵌片，組成馬賽克 作品最主要的單元，直接影響了作品的成本，觀賞距離以及細緻程度，而且市 面上的馬賽克嵌片規格有限。在一給定的面積應該使用何種尺寸的馬賽克嵌片 才能收到最大的錯視效果是這個子實驗最主要的目的。

(2)馬賽克格線寬度與錯視效果

馬賽克格線在真實情況下對應於馬賽克嵌片之間的填縫，具有整合各個獨 立的馬賽克嵌片的功能。這個子實驗希望探討填縫寬度應如何設定才能在兼顧 畫面調性的同時，發揮最好的錯視效果。

(3) Cornsweet edge 的明度變化坡度

這個子實驗中控制的因子雖非馬賽克形式的構成要素，但是對於馬賽克作 品來說非常重要。了解怎樣的明度坡度可以產生比較好的錯視效果才能更有效 的利用為數不多的明度階層。

b. 實驗設計 (1)刺激圖形設計

本實驗使用的刺激圖形程式在 processing 平台上撰寫。原版圖形中並置的左 右兩均質背景色塊，改以方格和格線交錯構成的馬賽克形式呈現。提供錯覺刺 激的 Cornsweet edge 經過轉換為馬賽克形式後雖變為不連續漸層，但仍調整致看 起來平順，避免受測者誤將焦點放在刺激漸層為原則。

圖 3-1 Craik-O’brien-Cornsweet Illusion 的實驗圖形範例

在原本的 Craik-O’brien-Cornsweet Illusion 錯視圖形裡，左右兩背景色塊的 明度相同，大部分的人都能很清楚的看到 Cornsweet edge 造成的主觀亮度差異。

若右半邊屬性不變，左邊色塊的明度降低，則左半邊受到 Cornsweet edge 的影響 後和右半邊的差異就不會和原來一樣明顯，觀察者觀察到明度差異的比率就不 會是 100%。當左邊明度夠低時，Cornsweet edge 的效果將不足以讓左邊的主觀 亮度高於右邊。本實驗在 100%有錯視效果到完全沒有效果這個明度區間內取 5 個等距的明度值，分別設定給 5 張刺激圖形的左半部，在實驗中隨機呈現這 5 張刺激圖形數次，請受測者回答是否感受到錯視效果，統計同一張圖形被受測 者認為有錯視效果的比率，以這些數據繪製該刺激圖形的心理計量曲線。

其中一組受測者收集到的實驗數據如下，將這組數據輸入 Sigmaplot 進行心 理計量曲線繪製可得到下圖 3-2。在 Sigmaplot 中進行圖形繪製時，為了製作方 便將明度軸簡化，以中間明度為原點，明度由高至低(皆為等距)為-2，-1，0，1，

2。比較對照組和實驗組的心理計量曲線之後，便可了解該實驗中的變相對於受 測者而言是否有影響，以及影響的程度如何。

表 3-1 心理計量曲線範例數據表

明度 145 141 137 133 129

回答有錯視效果的比率 1.00 0.93 0.57 0.10 0.00

圖 3-2 心理計量曲線範例

(2)實驗結構及流程設計

本實驗包含三組子實驗，每個子實驗擁有一個待量測的實驗因子，分別是 馬賽克方格大小，格線寬度以及 Cornsweet edge 漸層坡度。每個子實驗中都準備 了對照組以及實驗組。對照組的來源是事先以可調整的刺激圖形程式調整出錯 視效果比較強烈的圖形設定。實驗組的刺激圖形僅改變基礎圖形中的實驗因 子，其餘的屬性設定都和對照組相同。以馬賽克方格大小這個子實驗為例，圖 3-3 是對照組，圖 3-4 是實驗組。圖 3-4 的馬賽克方格邊長是圖 3-3 的 2 倍，其 餘如明度，格線寬度，刺激漸層坡度都和左邊相同。

圖 3-3 對照組圖形範例 圖 3-4 實驗組圖形範例

每個子實驗應包含明度設定不同的 5 張的對照組圖形與 5 張實驗組圖形。

- 2 - 1 0 1 2

實驗流程分為對照組階段和實驗組階段，每個階段中，5 張刺激圖形以亂數次序

(3)子實驗三：Cornsweet edge 明度變化坡度

3-1-3 實驗對象

實驗用的刺激圖形在 MIT Media Lab 開發的 Processing 平台上製做。實驗程序 中，用以呈現刺激與記錄資料的平台則是 Neurobehavioral Systems Presentation Version 0.71 Build 09.24.03，並以 Systat Sigmaplot 7.0 製做心理計量曲線

(psychometric function)。實驗的環境為一暗室，受試者坐於一舒適的椅子上，椅 子的高度調整至眼睛符合監視器的高度，而眼睛至監視器的觀測距離約為 80 公 分，開始實驗前要求受測者盡可能保持此距離。受試者以 PC 鍵盤上的 Y，N 按 鍵紀錄對於刺激圖形的反應。辨色能力測驗則是使用是 Richmond Products©的 Pseudo-Isochromatic Plates。

3-1-4 刺激材料

本實驗所有的刺激圖形以 Processing 製作，色彩模式設定為 HSB，255 個等 級。圖形大小 800*900 像素，底色是明度為 0 的純黑色，格線的色彩均為明度 50 的純灰色。刺激圖形從 Processing 平台輸出時為 tiff 檔案格式，之後透過 Adobe