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人間の知覚

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用語


  • 感覚(sensation)...外界の物理化学的エネルギーを感受するプロセス。比較的単純な経験

  • 知覚(perception)...感覚経験の適切な解釈に関わる機能。感覚より高次の用法処理過程と定義されるが感覚とは連続的

  • 認知(cognition)...学習、記憶、思考などの精神機能も含めた知覚

  • 認識(recognition)...記憶しているものに分類する機能

  • 絶対閾(absolute threshold)...検出することのできる最小の刺激強度

  • 刺激頂(terminal threshold)...最大の刺激をもたらす最小の刺激強度

  • 弁別閾(difference threshold)...弁別をもたらす最小の刺激強度で変化したことがわかる最小の変化量(丁度可知差異(jnd:just noticeable difference)とも言われる)


ウェーバーの法則

ΔI(弁別閾) / I(刺激量) = K(感覚によって決まる定数)

ウェーバー比ΔI/Iが小さいほど感覚が鋭敏である。


ウェーバー・フェヒナーの法則

S(感覚の大きさ) = klogI(物理的刺激量) + c (k, c:定数)

心理的感覚量の変化分がウェーバー比ΔI/Iに比例しすると仮定し、ΔS=kΔI/Iを積分して導出。


明るさの知覚


  • 光覚閾...存在が感じられる最小光量


リッコの法則

網膜中心窩およびその周辺の狭い範囲内では、

I(光覚閾)A(刺激面積) = 一定


パイパーの法則

Aが大きい時、

$IA^{1/2}=一定$


光覚閾と刺激時間の関係

I(光覚閾)T(刺激時間) = 一定 (Tが小さい時)

I = 一定 (Tが大きい時)


色覚

色...人間が感じる心理的変数

3原色...440nm(青)、530(緑)、570(赤)


ブロッカ・ザルツァー現象

光刺激は50~100ms程度でピークに達し、その後減少

して定常値に達する。

光強度が強いほど立上り時間が短くなる。


臨界フリッカ周波数

光の明暗が時間的に変化する時、比較的ゆっくりした変化の場合(低い周波数)、明暗の変化を知覚することができるが変化が早い場合(高い周波数)視覚系は明暗の変化を知覚できず、融合して一定の明るさとして知覚する。この境界の周波数を臨界フリッカ周波数といい、以下が成り立つ。

F(臨界フリッカ周波数) = a log I(光の強さ) + b (a、b:定数)


タルボーの法則

臨界フリッカ周波数で点滅する光の明るさは時間平均輝度になる。


聴覚

音階:音の周波数と対数の関係があり周波数が2倍で1オクターブ上がる

ただし、音階と人間が感じる音の高さは一致していない

- 人間が感じる音の高さを表す単位:メル(mel)

1kHz, 60dBsplの音の高さ:1000mel

- 音の周波数変化に対する感度

1kHz以上でウェーバーの法則成立(ウェーバー比: 0.3%)


マスキング効果

ある音が他の音によって妨害されてある領域の音が聞えなくなる現象。周波数の差が小さいほどこの効果は大きく、マスク音より高い音はよく遮蔽するが,マスク音より低い音に対する影響は小さい。


パーティーカクテル効果

周囲の雑音の中でも、自分に必要な事柄だけを選択して聞くことができる効果。音源定位が重要である。


音源定位

左右の耳から得られる情報の差異によって音源の位置を感じ取ること。低周波数領域は到達時間差、

高周波数領域は音の強度差によって定位する。1-5kHzが境界のため定位の精度が落ちる。