实物形状的知觉相似性对视觉隐喻加工的影响

2014-01-31胡学平孙继民姚温青王美珠

心理学报 2014年5期

胡学平孙继民曹蕊姚温青王美珠

(西北师范大学心理学院, 兰州 730070)

1 前言

视觉隐喻(visual metaphor)一直是众多研究者比较关注的研究领域(Carroll, 1994; Carroll, 1996;Cozijn, Maes, & Schilperoord, 2010; Grady, 1998;Kennedy, 1982; Ortiz, 2011; Phillips & McQuarrie,2004; Serig, 2006; van Weelden, Maes, Schilperoord,& Swerts, 2012)。首次提到视觉隐喻这一说法可追溯到1927年的Eikhenbaum将电影隐喻定义为言语隐喻的视觉转换(Eikhenbaum, 1982; Kennedy, 1982;Ortiz, 2011)。视觉隐喻可以定义为类似于语言隐喻,它通过类比两个可能完全不同的图像来表明一个物体像另一个物体(Lagerwerf, van Hooijdonk, &Korenberg, 2012; Phillips, 2000)。因此, 我们可以看出, 在视觉隐喻中涉及到物体的对比。

物体对比在涉及物体相似性认知任务中是一个必要的过程(Keil, 1992; Rosch, Mervis, Gray,Johnson, & Boyes-Braem, 1976; Tversky, 1977; van Weelden, Maes, Schilperoord, & Cozijn, 2011)。生活中当我们提及某一物体, 比如丝瓜, 在无法有效提取其名称时, 我们会用这样的对比方式来告诉他人,如：和黄瓜一样长长的, 绿色的, 可烹饪的一种瓜类。在这个过程中, 我们进行了物体对比, 通过形状、颜色及用途进行相关提取。我们发现, 个体倾向于用知觉相似的物体进行类似的比较, 而知觉相似则由大小、形状、空间方位及颜色等产生(Schilperoord, Maes, & Ferdinandusse, 2009)。即使我们不认识一个物体时, 我们也会用知觉相似性进行识别并分类(Smith & Heise, 1992)。在物体对比过程中, 我们多以同一类别的物体识别为主。但当二者不属于同一概念范畴时, 我们是否会将其作为同一类别？一些研究认为, 在一定情境下, 个体会倾向于将不同类属的物体归为同一类别, 这时就产生了一个特设类别(Ad hoc category) (Barsalou, 1983,1991, 2010; van Weelden, Maes, Schilperoord, &Swerts, 2012)。特设类别“实时”创建并被用于特殊情境中, 而且允许我们将一组无关的物体描述成相关。例如, 在房子着火后, 房子主人会携带一些东西逃生, 这时可能会建立一个“房子着火时你将携带的东西”类别。相册和宠物本是毫无关联的事物,由于二者均是主人的心爱物品, 因此在此情境下他们都被归到同一个类别而被携带出来(Barsalou,1983; van Weelden et al., 2011; van Weelden, Maes,Schilperoord, & Swerts, 2012)。由此可见, 物体的对比不仅存在于概念相同的物体间, 也有可能存在于不同概念的物体间。

那么在物体对比中, 物体是以何种方式呈现？Loftus和Ginn (1984)认为物体图像知觉包含两个过程：知觉阶段和概念阶段。知觉加工产生图片识别, 概念加工对知觉加工输出起作用。在知觉阶段,相同的隐喻通过视觉表征, 将具有某一隐喻共性的物体并列呈现, 如形状、大小、颜色等。这些属性会吸引个体的注意并诱发个体的有关概念表征(van Weelden, Maes, Schilperoord, & Swerts, 2012)。例如“相似即匹配(Similarity is Alignment)”这一基本隐喻(Primary metaphor), 在Ortiz (2011)看来这是两个新异事物间具有类似特征的结果, 即二者以相同的大小、颜色、方位等并列对比, 从而可以用作物体间相似性的隐喻表达。就基本隐喻而言, Grady(1998)和Lakoff和Johnson (2003)对其进行了阐述,他们认为基本隐喻来源于我们的身体体验, 是感觉运动经验到我们概念结构主观判断的一种自动地、无意识地映射, 是大脑、机体及生存环境的结果(Ortiz, 2011)。除此Schilperoord等人(2009)基于匀称物体并列(Symmetric Object Alignment, SOA)对知觉性及概念性视觉修辞展开研究, 表明不同物体在知觉上并列能促进二者之间的隐喻或者关系概念的链接, 同时二者的属性均会有助于个体依据相似律及接近律对物体进行最佳的知觉组织。根据Tversky (1977)的对比模型(contrast model), 相似性是一个特征匹配的过程, 就是说物体通过特征及相似性特征的数量进行匹配。物体对的相似性随共同特征数量而增加, 并随其差异性特征数量而减少(van Weelden, Cozijn, Maes, & Schilperoord, 2010)。因此物体对比及视觉隐喻是通过物体并列呈现(如形状、大小、颜色等)后其共同特征数量的比较而得以实现。

既然并列呈现的物体属性(如形状等)会诱发个体的有关概念(van Weelden, Maes, Schilperoord, &Swerts, 2012), 而功能又是关键的概念属性(Keil,1992; Landau, Smith, & Jones, 1998), 那么在视觉隐喻中, 并列呈现的物体属性是否会影响物体的功能概念？为了更好的阐述这一问题, 我们将分别对有关概念做以下界定。康德认为概念是对多个事物共同点的想象, 而在心理学上则认为概念是关于物体或其他实体种类的心理表征。实物表征则体现在其形状、功能、大小、颜色等方面, 也就是说一个概念可以由一系列的定义属性来描述。比如形状属性, 其信息主要来源于视觉系统, 而且物体的识别很大程度上是通过形状分析才得以实现(Landau et al., 1998)。研究中形状被定义为特定物体图片的轮廓, 而不是其固有的形状(van Weelden, 2013)。除此形状在物体分类中具有重要作用(Imai, Gentner, &Uchida, 1994; Waxman, & Hall, 1993), 如类别范畴的指示器(Rosch et al., 1976; van Weelden,Schilperoord, & Maes, 2013; van Weelden, 2013)。相对于形状属性而言, 另外一个非常重要的属性就是物体功能, 其通常认为是对象能够满足某种需求的一种属性, 在研究中指的是物体能够被用来实现某一活动所具备的属性(van Weelden et al., 2011)。因此Gibson (1977a, 1977b, 1978) 认为物体不仅可以通过其形状及空间关系感知, 也可以根据其自身的功能可见性感知, 即个体基于物体某一属性从事活动(van Weelden et al., 2011)。对于形状与功能在物体概念中的关系, Keil (1992)将其解释为：个体在给出物体(目标物体)时, 会将其它物体与给出物体作比较, 然后依据二者形状是否相似进行识别并归类,如果形状相似则认为它们具有相同功能并归为同一概念类别, 否则归为不同概念类别。这一观念符合Lakoff和Johnson (1980, 2003)的概念隐喻理论和Grady (1998)的基本隐喻理论。在生活中, 我们会将物体按用途、材料等进行分类或加以区分, 如果物体形状是以某种特殊的方式构成, 那么相似形状的物体就会被知觉为具有相似功能, 并倾向于被归属到同一概念类别(Gentner, 1978;Glenberg, 1997;Landau et al., 1998; Rosch et al., 1976; van Weelden et al., 2013; Zwaan, Stanfield, & Yaxley, 2002)。如儿童会依据物体的形状将两个物体归为同一类别, 如将香蕉和口琴归为一类别、球和苹果归为同一类别。因此van Weelden等人(2011)简单概括为“形状是功能(shape is function)”。综上, 在视觉隐喻中不同概念类别物体的并列对比, 尽管二者功能不一样,但由于它们的知觉相似性而被归为具有相同功能的同一概念类别, 从而形成特设类别。

就目前而言, 物体识别的研究多数采用的是黑白简笔画或者利用某些材料(如橡皮泥等)制作一些简单物体来作为实验刺激(Barsalou, 1999;Biederman & Cooper, 1991; Blackwell, 2001; Boot &Pecher, 2011; Kennedy, 1982; Landau et al., 1998;Langley, Cleary, Kostic, & Woods, 2008; van Weelden et al., 2011; van Weelden, Maes, &Schilperoord, 2012; Zwaan et al., 2002)。但在生活中,我们实际接触并运用的物体是实实在在的, 而非物体的简单轮廓, 简笔画形式的图片不能提供有效的知觉情境信息, 在识别过程中, 个体必须首先调用已有的经验图式, 然后才能进行有效的加工识别。因此也有研究者采用实物图片进行相关研究(Craddock & Lawson, 2009; Engelen, Bouwmeester,de Bruin, & Zwaan, 2011; Huebner & Gegenfurtner,2012; Loftus & Ginn, 1984), 但是就实物图片对比而言, 知觉相似性是否影响视觉隐喻加工的研究文献相对欠缺。除此Martinovic, Gruber和Müller(2008)认为表面细节(纹理、明暗和颜色)及视觉复杂性(线条和细节的错综复杂性)是体现物体图像属性的两个最明显的形式, 并影响初级阶段的识别加工, 同时物体特征在物体识别过程中扮演不同的作用, 颜色促进加工, 轮廓及边界则会抑制加工。但van Weelden等人(2010)认为图片背景、颜色及物体纹理等特征会引起较高的认知加工负荷。综上分析,我们将采用黑白无背景等信息的实物图片进行研究, 依此探讨在实物对比中, 知觉相似性是如何影响视觉隐喻加工的, 并预期形状相似性会促进物体知觉及概念的加工, 尤其是在物体共同类别缺失时。

本研究采用了van Weelden等人(2011)的实验范式, 在其基础上探讨实物对比中, 知觉相似性对视觉隐喻加工的影响, 将从两个方面展开：(1)知觉相似性对视觉隐喻加工是否有影响; (2)如果存在影响, 则是如何影响, 其内在的心理加工机制又是什么？知觉加工具有感觉、组织、知觉和辨认三个阶段, 基于以往研究我们将在知觉与辨认阶段, 来探讨物体形状对视觉隐喻加工的影响。本研究由3个实验构成。实验1采用掩蔽启动范式, 旨在探讨形状相似性在知觉与辨认初始阶段中的作用, 实验要求被试对物体功能一致性进行比较。实验2采用李克特9点量表对物体形状的作用做进一步研究, 要求被试对多大程度上会将两个物体用于同一目的进行等级评定。考虑到在不同阈限水平个体的认知机制及加工方式的差异性(周仁来, 杨莹, 2004), 因此实验1、2将采用不同的测试方式来探索阈下及阈上两种阈限水平中, 知觉相似性对视觉隐喻加工的影响, 以期更好的佐证实验结果。实验1、2旨在回答“是否影响”, 实验均要求被试对物体是否可以用于同一目的进行判断, 研究预期物体形状会影响到其功能的判断。而对于“如何影响”则通过口语报告来揭示实物形状的知觉相似性究竟是如何影响视觉隐喻加工的, 尤其是在概念不同形状相似情况下的心理过程。同时物体功能对比会涉及到物体概念共性的检索与提取, 但实验1、2均未对形状在这一心理过程中的作用做任何推断。因此实验3采用语音生成任务, 要求被试对物体间一致性进行明确的描述,来探讨形状在视觉隐喻加工中的作用。

2 实验1

2.1 研究方法

2.1.1 被试

随机选取大学生28名(10男18女, 年龄21～27岁), 裸眼视力或矫正视力正常, 无图片识别障碍,均为右利手。被试均未参与材料评定。

2.1.2 实验材料及评定

实验材料依据van Weelden等人(2010, 2011)的实验进行选取, 运用Macromedia Fireworks 8软件将图片设置为200×200像素的黑白图片, 共计70张。研究通过图片命名测试、句子填空测试和物体相似性判断等任务来验证实验材料的有效性。

(1)图片命名测试。选取在校大学生22名(12男10女, 均龄22.5岁)参与评定。任务要求被试对认识的图片进行命名, 不认识及忘记名称的图片则不命名。然后对结果进行分析, 剔除正确命名率低于80%的20张图片, 占总图片数的28.6%。

(2)句子填空测试。被试与图片命名测试为同一批被试, 且任务也是同时完成。被试在图片命名或者物体命名失败后, 要求完成句子：该物体是用来___。然后根据结果对物体进行分类, 产生了以下类别：演奏、锻炼、打理头发、测绘、切割物体、消费、交流、计时、装载及其他共10个类别。

(3)物体相似性评定。由于前两项任务和当前任务分别考查物体的功能概念及形状两属性, 因此在物体相似性评定时重新选取在校大学生26名(男女各半, 均龄23.3岁)参与评定。根据图片命名测试和句子填空测试结果, 将图片按照物体功能概念、形状相似度进行分配, 共产生10组, 每组包括4对图片, 即概念形状均相似、概念相似形状相异、概念相异形状相似、概念形状均相异, 如图1。40对图片随机成对呈现给被试, 被试则判断图片对中的物体是否相似, 相似为1, 相异为2。然后分析结果, 形状相似物体对,

= 1.09,

= 0.07; 形状相异物体对,

= 2.0,

= 0。同时相关样本

检验显示,

(25) = −63.79,

＜0.001。结果表明形状相似和形状相异两组图片存在显著差异。

图1 实验刺激示例

根据以上测试及评定, 共形成有效图片10组。其中包括8组正式实验材料, 2组练习材料。在实验1中, 考虑实验采用的是图片掩蔽范式, 因此2组练习材料共重复3次, 以确保被试能适应并有效实验。

2.1.3 实验设计

实验采用2(概念类型：概念相同、概念相异) ×2(形状类型：形状相似、形状相异)被试内设计, 从而形成四种条件：概同形似、概同形异、概异形似、概异形异。因变量为反应时和“正确”率, “正确”是指概念相同条件下判断为功能相同, 在概念相异条件下判断为功能相同的反应。

2.1.4 实验程序

实验材料由E-prime 2.0软件呈现在Lenovo台式机屏幕(17英寸液晶显示屏, 分辨率为1444×900,刷新率为75.1 Hz)上。电脑屏幕上首先是指导语,之后依次呈现2000 ms “+”、50 ms掩蔽图片、48 ms匹配图片、50 ms掩蔽图片、950 ms空屏、2000 ms目标图片、1500 ms反馈。图片均呈现在灰色屏幕上。实验任务是, 当目标图片呈现后, 被试需要对匹配图片和目标图片是否可以用于同一目的迅速进行按键反应, 可以按“4”键, 不可以按“9”键。由于匹配图片呈现时间很短, 且受到前后两个掩蔽图片的干扰, 因此要求被试集中注意力并又快又准的作出反应。实验包括24个练习trial, 32个正式实验trial (见图2)。

2.2 实验结果与分析

为保证数据的有效性, 剔除实验中一名被试的数据(只一半做出反应, 占总被试的3.57%), 然后在“正确”反应的基础上剔除反应时在

± 2

之外的数据(各占反应时数据、“正确”反应数据的5.8%)。27名被试的图片判断反应时(ms)及“正确”反应率(%)的平均数及标准差见表1。采用SPSS 13.0对反应时和“正确”反应率分别进行2(概念相同、概念相异) × 2(形状相似、形状相异)被试内重复测量方差分析。

是以被试为随机变量进行的分析,

是以测试项目为随机变量进行的分析(实验2和实验3中的表述相同)。

图2 实验1流程图

2.2.1 反应时

重复测量方差分析的结果显示, 物体概念的主效应显著或呈边缘显著：

(1,26) = 17.96,

＜ 0.001,η= 0.41,

(1,7) = 4.93,

= 0.062, η= 0.41, 表明概念相似物体对的判断显著快于概念相异物体对;物体形状的主效应显著或呈边缘显著：

(1,26)=4.75,

＜ 0.05, η= 0.15,

(1,7) = 4.23,

= 0.077,η= 0.38, 表明形状相似物体对的判断显著快于形状相异物体对。概念×形状的被试分析交互效应显著：

(1,26) = 8.64,

＜ 0.05, η= 0.25; 概念×形状的项目分析主效应不显著：

(1,7) = 2.52,

= 0.16,η= 0.27, 见图3。对概念×形状的交互作用进行简单效应分析, 结果显示：在概念相同条件下, 形状的简单效应显著

(1,26) = 9.54,

= 0.005, η=0.27, 表明在概念相同时, 形状相似物体对的判断显著快于形状相异物体对; 概念相异条件下, 形状的简单效应不显著

(1,26) = 0.88,

= 0.36, η=0.03。

表1 被试图片判断反应时(ms)及“正确”反应率(%)的平均数及标准差

2.2.2 “正确”反应率

重复测量方差分析的结果显示, 物体概念的被试主效应显著：

(1,26) = 5.28,

＜ 0.05, η= 0.17,在项目测试上不显著：

(1,7) = 1.55,

= 0.25, η=0.18, 表明概念相似物体对的“正确”反应显著高于概念相异的物体对; 物体形状的主效应显著：

(1,26) = 130.97,

＜ 0.001, η= 0.83,

(1,7) =24.43,

＜ 0.005, η= 0.78, 表明形状相似物体对的“正确”反应显著高于形状相异的物体对。概念×形状的交互效应不显著：

(1,26) = 1.61,

= 0.22, η=0.06;

(1,7) = 0.31,

= 0.59, η= 0.04, 见图3。但在概念相似条件下, 形状相似物体对的“正确”率(

= 68.06,

SD =

15.24)明显高于形状相异的物体对(

= 41.2,

SD =

19.25); 在概念相异条件下, 形状相似物体对的“正确”率(

= 64.35,

SD =

17.23)明显高于形状相异的物体对(

= 28.7,

SD =

17.61),表明形状对物体概念的判断具有一定的影响, 即形状相似性能促进物体概念的“正确”判断。

2.3 讨论

实验1要求被试对物体对是否可以用于同一目的进行判断, 试图验证在知觉识别初始阶段, 实物形状的知觉相似性是否对视觉隐喻加工产生影响。实验采用了掩蔽启动范式, 匹配图片呈现时间为48 ms。阈下启动中个体没有有意识的知觉到刺激的呈现, 但却影响之后相关刺激的加工, 属于无意识知觉范畴, 因此对靶刺激的反应是自动且不受控制的(王沛, 鲁春晓, 2005; 周仁来, 杨莹,2004)。在概念和形状两个维度上, 让被试判断物体功能是否相同, 由于阈下知觉中被试不能有意识知觉启动图片, 因此被试倾向于依据物体形状进行功能判断。

结果发现物体概念及形状的主效应显著。除在概念相异条件下形状相似物体的反应时高于形状相异物体之外, 无论物体概念是否相同, 被试在形状相似水平下的“正确”率显著高于形状相异水平。但值得关注的是, 在概念相异形状相似水平上, 被试的反应时较概念相异形状相异水平反应时长,“正确”率高, 这充分说明被试在阈下水平的任务判断受到物体形状知觉相似性的影响, 在任务操作过程中经历了一定程度上的不确定性, 而van Weelden等人(2011)以简笔画为材料的研究也得出类似结论。

研究结果还显示, 概念和形状的被试分析的反应时交互作用显著, 见图3。简单效应分析发现, 当物体功能概念相同时, 物体形状的相似性有助于被试做出更快的反应, 即我们倾向于通过知觉相似性对物体进行对比分类(Schilperoord et al., 2009;Smith & Heise, 1992), 比如闹钟和手表在视觉上是圆形的, 那么就符合已有认知表征, 从而降低了因外形差异引起的认知加工负荷, 因此物体对之间的功能概念判断就会表现出快速的反应; 但当物体功能概念相异时, 被试对物体是否可以用于同一目的的反应时无差异, 体现在形状相似水平会经历一定的不确定状态, 而在形状相异水平下, 由于物体形状及概念均不一致时, 认知冲突导致个体在刺激快速呈现条件下反应滞后。

图3 概念和形状条件下的反应时和“正确”率

实验1证实了我们的假设, 即形状在物体对比及知觉加工的过程中具有“促进”作用, 具体体现在概念相同时, 形状相似的物体符合个体已有认知图式及认知经验, 从而降低了个体的认知加工负荷,使得个体作出更快地判断; 而在概念相异时, 由于物体知觉相似性的作用, 个体也会将物体对归为同功能类别。实验1是在阈下知觉加工水平进行的,有效的证明了实验假设。那么在阈上水平, 物体形状的知觉相似性是否也会对视觉隐喻加工产生影响？因此在实验2中我们将通过阈上加工任务来验证这一假设。被试在概念相异形状相似条件下, 被试延长的反应时和较高的“正确”率, 说明在物体对比判断中经历了一定程度上的不确定性状态。因此我们预期被试在实验2中依旧会出现这种情况, 表现出更多的不确定性判断。

3 实验2

3.1 研究方法

3.1.1 被试

随机选取大学生50名(男女各半, 年龄19～25岁), 裸眼视力或矫正视力正常, 无图片识别障碍,均为右利手。被试均未参与材料评定及实验1。

3.1.2 实验材料

同实验1。

3.1.3 实验设计

同实验1。因变量为李克特9点量表等级评定值。

3.1.4 实验程序

实验材料由E-prime 2.0软件呈现在Lenovo台式机屏幕(同实验1)上。实验采用李克特9点量表,对两物体多大程度上能用于同一目的进行等级判断, 1代表完全不能, 9代表完全能, 从1 到9程度依次增强。首先电脑屏幕呈现指导语, 之后屏幕中央出现1000 ms的红色“+”号, 接下来电脑屏幕左右分别呈现一张物体图片, 时间为2000 ms。最后屏幕上方呈现问题“在多大程度上您能将图片对中的物体用于同一目的？”, 屏幕下方从左至右依次是1～9九个等级及对应数值, 呈现时间是5000 ms,被试在问题及等级指标出现后进行数字键1-9按键反应。实验包括8个练习trial, 32个正式实验trial。

3.2 实验结果与分析

同实验1, 先剔除无效数据(一名被试无效反应), 占总数据的2%。49名被试在物体概念及形状因素下的李克特量表平均等级及标准差见图4。采用SPSS 13.0对等级评定值进行2(概念相同、概念相异) × 2(形状相似、形状相异)被试内重复测量方差分析。

图4 李克特量表均值(ms)及标准差

重复测量方差分析的结果显示, 物体概念主效应显著：

(1,48) = 300.50,

＜ 0.001, η= 0.86,

(1,7) = 88.18,

＜ 0.001, η= 0.93, 表明相对于物体概念相异条件, 被试在物体概念相同时会做出更高的等级评定; 物体形状的主效应显著：

(1,48) =125.76,

＜ 0.001, η= 0.72,

(1,7) = 12.21,

＜ 0.05,η= 0.64, 说明较形状相异条件, 被试在形状相似条件下会做出更高的等级判断。概念×形状的被试分析交互效应显著：

(1,48) = 16.35,

＜ 0.001, η=0.25; 概念×形状的项目分析交互效应不显著：

(1,7) = 2.16,

= 0.19, η= 0.24, 见图5。对概念×形状的交互作用进行简单效应分析, 结果显示：在概念相同条件下, 形状的简单效应非常显著

(1,48) = 36.76,

＜ 0.001, η= 0.43; 概念相异条件下, 形状的简单效应非常显著

(1,48) = 100.56,

＜0.001, η= 0.68, 表明无论概念是否相同, 形状相似物体对的等级评定显著高于形状相异物体对的等级评定。

3.3 讨论

实验2要求被试对多大程度上能将两个物体用于同一目的进行等级评定。实验任务是在阈上知觉水平进行的, 在阈上启动任务中, 被试能有意识的知觉到启动刺激, 并能预期到靶刺激(周仁来, 杨莹, 2004)。研究中启动图片与靶图片同时呈现, 那么是否同样存在启动刺激预期靶刺激的心理过程,如果存在是否依旧会出现实验预期？即实物形状的知觉相似性会对视觉隐喻加工产生影响。除此,Schilperoord等人(2009)认为不同物体在知觉上的并列能促进二者之间的隐喻或者关系概念的链接,那么在该实验的功能一致性判断任务中, 形状知觉相似性是否会形成这种链接？

图5 李克特9点量表等级评定均值

实验2的结果与实验1相符合, 即物体功能概念受到形状知觉的影响, 尤其是与实验1的“正确”率相符合, 即形状相似性会使被试进行更多“正确”判断并表现为较高的等级评定。实验表明概念的主效应非常显著, 概念相同条件下, 被试倾向于更高的等级评定, 说明此时物体概念更符合已有经验及知识表征, 个体更容易对二者是否可以用于同一目的进行加工。形状的主效应也非常显著, 形状相似较形状相异更容易得到较高的等级值, 可以认为,个体在物体对比或分类时, 形状具有一定的“促进”作用, 个体并非完全依据物体功能来进行对比, 而是受到形状的干扰, 在等级评定过程中出现了由启动刺激到靶刺激的预期, 同时物体的并列也促进二者间的概念链接, 即个体因形状相似而判断物体对的功能概念也相同。

研究还显示, 物体概念和形状存在显著交互作用。简单效应分析发现, 无论物体概念是否相同,相似形状的物体更容易获得较高的等级值(见图5),即如果物体对的形状与功能一致, 那么被试则会作出更多正确的判断, 等级评定就会倾向于9点量表的两极。但是如果形状与功能不一致, 尤其是在概念相异形状相似水平下, 被试同样也会经历不确定状态, 产生认知冲突, 那么就会作出较多的不正确反应, 等级判断也会倾向于中间状态。

总之, 实验2证明了实验预期, 表明实物形状的知觉相似性对视觉隐喻加工存在影响, 主要体现为概念相同的物体, 形状相似会“促进”物体对比及分类加工, 而对于概念相异的物体, 形状相似就会抑制个体进行对比及分类加工。实验1和实验2通过不同的测试方式回答了“是否影响”这一问题, 共同证明了无论是在阈上还是阈下知觉加工水平, 形状知觉相似性对视觉隐喻加工存在影响, 表现为“促进”作用。对于“如何影响”, 也就是如何“促进”,则将通过口语报告来揭示实物形状的知觉相似性究竟是如何影响视觉隐喻加工的, 尤其是在概念不同形状相似情况下的心理过程。但在实验1、实验2任务中均没有揭示该内在过程, 因此实验3采用语音生成任务, 要求被试对物体间一致性进行明确的描述, 来探讨形状在视觉隐喻加工中的作用。

4 实验3

4.1 研究方法

4.1.1 被试

随机选取大学生13名(6男7女, 年龄18～24岁), 裸眼视力或矫正视力正常, 无图片识别及口吃障碍, 普通话标准, 均为右利手。被试均未参与材料评定及实验1、实验2。

4.1.2 实验材料

同实验1。

4.1.3 实验设计

同实验1。因变量为语音起始时间(Speech Onset Time)及一致性描述句数。

语音起始时间是指从物体图片对呈现到被试语音开始之间的时间。

一致性描述句数由概念一致性句数和形状一致性句数构成, 并且由对应刺激图片对的口头描述录音转化生成。每名被试的录音文件由主试转化为刺激对相对应的描述语句, 形成书面稿, 然后依据概念一致/不一致性句数(用A/B表示)、形状一致/不一致性句数(C/D)、大于20 s的句数(E), 分别对每名被试的每对刺激图片进行数据统计。比如某被试的描述：手表-闹钟, 都是计时工具(A = 1), 表面都是圆形(C = 1); 手套-闹钟, 手套是护手和保暖的, 而闹钟是用来计时的(B = 1); 硬币-钞票, 一个是圆形的而一个是长方形的(D = 1)。然后再根据4个水平(概同形似, 概同形异, 概异形似, 概异形异)分别以被试、测试项目为随机变量进行数据统计。在一致性描述句数的处理中, 我们依据物体形状或部分与整体的描述划为形状一致性, 将概念及其它(物体功能用途)归到概念一致性描述(van Weelden et al., 2011)。结果显示, 每对图片的描述句数为0～3句, 总体呈正偏态分布。

4.1.4 实验程序

实验材料由E-prime 2.0软件呈现在Lenovo z470笔记本电脑屏幕上。实验首先在电脑屏幕上呈现一个时间为1500 ms的红色“+”号注视点, 然后电脑屏幕将依次呈现3000 ms的匹配图片(屏幕左边)、20 s的匹配图片和目标图片(目标图片在屏幕右边, 图片对出现、消失均伴有声音刺激)。每一次实验环节之后, 被试按“Y”键进入下一环节。被试在当图片对呈现后, 根据匹配图片和目标图片进行口头描述, 并运用Adobe Audition 3.0专业录音软件对被试的口头描述进行录音。实验包括8个练习trial, 32个正式实验trial。被试被要求尽量描述二者之间的一致性, 并不暗示被试从功能概念及形状层面进行描述, 而是由被试自发生成一致性描述。

4.2 实验结果与分析

为保证实验数据的可靠性, 先剔除语音起始时间超过20 s及在

± 2

之外的数据, 分别占语音起始时间及描述句数总数据的1.68%、4.09%;0.92%、2.22%。同时剔除不一致性语句, 占总描述句数的9.24%。13名被试在物体概念及形状因素下的语音起始时间、一致性描述句数的平均数及标准差见表2。采用SPSS 13.0对语音起始时间和一致性句数分别进行2(概念相同、概念相异) × 2(形状相似、形状相异)被试内重复测量方差分析。

4.2.1 语音起始时间

重复测量方差分析的结果显示, 物体概念的主效应显著：

(1,12) = 25.46,

＜ 0.001, η= 0.68,

(1,7) = 35.32,

= 0.001, η= 0.84, 表明被试在物体概念相同时语音启动时间更快; 物体形状的主效应显著：

(1,12) = 12.66,

＜ 0.005, η= 0.51,

(1,7)= 16.42,

= 0.005, η= 0.70, 表明被试在物体形状相似时语音启动时间更快; 概念×形状的交互效应不显著：

(1,12) = 1.85,

= 0.199, η= 0.13,

(1,7)= 3.34,

= 0.11, η= 0.32, 但由表2可以看出, 概念相同或相异条件下, 形状相似的语音启动时间(

= 2403.76,

SD =

641;

= 3107.29,

SD =

1481.62)明显快于形状相异的语音启动时间(

= 3008.05,

1034.07;

= 4454.23,

SD =

1512.98), 说明被试在形状相似条件下更容易做出快速的反应, 见图6。

表2 被试语音起始时间(ms)、一致性句数的平均数及标准差

图6 概念和形状条件下的平均语音起始时间和平均一致性描述句数

4.2.2 一致性

重复测量方差分析结果显示, 物体概念的主效应显著：

(1,12) = 39.68,

＜ 0.001, η= 0.77,

(1,7)= 40.62,

＜ 0.001, η= 0.85, 表明当物体概念一致时, 被试倾向于产生较多的一致性描述, 概念不一致时则产生较少的一致性描述; 物体形状的主效应显著：

(1,12) = 35.33,

＜ 0.001, η= 0.75,

(1,7) =51.08,

＜ 0.001, η= 0.88, 表明当物体形状一致时,被试倾向于产生较多的一致性描述, 形状不一致时则相反; 概念×形状的交互效应显著：

(1,12) =10.45,

＜ 0.01, η= 0.47,

(1,7) = 11.73,

＜ 0.05, η= 0.63, 见图6。对概念×形状的交互作用进行简单效应分析, 结果显示：在概念相同条件下, 被试分析显著：

(1,12) = 6.91,

＜ 0.05, η= 0.37, 项目分析边缘显著：

(1,7) = 5.48,

= 0.052, η= 0.44; 在概念相异条件下,

(1,12) = 52.68,

＜ 0.001, η=0.81,

(1,7) = 88.22,

＜ 0.001, η= 0.93, 简单效应分析表明, 形状相似的物体一致性描述句数显著多于形状相异的物体。

为了进一步探讨不同条件下的一致性描述情况, 我们将一致性描述分别按照概念类型及形状类型进行处理。概念及形状一致性描述平均数见图7。

图7 概念及形状条件下一致性描述的平均数(95%CI)

在概念一致性描述条件下, 重复测量方差分析结果显示, 概念的主效应显著：

(1,12) = 211.55,

＜ 0.001, η= 0.95,

(1,7) = 76.53,

＜ 0.001, η=0.92, 表明概念相似的一致性描述句数显著多于概念相异条件; 形状的主效应不显著：

(1,12) = 0.01,

= 0.92, η= 0.001,

(1,7) = 0.005,

= 0.944, η=0.001, 说明形状是否相似对一致性描述没差异;概念×形状的被试分析交互效应显著：

(1,12) =12.69,

＜ 0.05, η= 0.51; 概念×形状的项目分析主效应不显著：

(1,7) = 3.25,

= 0.114, η= 0.32。对概念×形状的交互作用进行简单效应分析, 结果显示：在概念相同条件下, 形状的简单效应非常显著

(1,12) = 8.14,

＜ 0.05, η= 0.40; 在概念相异的条件下, 形状的简单效应呈边缘显著,

(1,12) = 4.69,

= 0.051, η= 0.28, 表明无论概念是否相同, 形状相似的物体一致性描述句数多于形状相异的物体。在形状一致性描述条件下, 重复测量方差分析结果显示, 概念的主效应显著：

(1,12) = 14.63,

＜0.005, η= 0.55,

(1,7) = 7.33,

＜ 0.05, η= 0.51,表明概念相同的一致性描述显著多于概念相异的一致性描述; 形状的主效应显著：

(1,12) = 62.15,

＜ 0.001, η= 0.84,

(1,7) = 63.99,

＜ 0.001, η=0.90, 表明形状相似的一致性描述显著多于形状相异的一致性描述; 概念×形状的被试分析交互效应呈边缘显著：

(1,12) = 3.96,

= 0.07, η= 0.25; 概念×形状的项目分析主效应不显著：

(1,7) = 3.54,

= 0.102, η= 0.34。

4.3 讨论

实验3以语音生成任务探讨了物体形状是如何影响视觉隐喻加工的, 以及其内在心理过程。在一致性描述中, 被试通过物体间共性的检索与提取, 表现出明显的形状效应。由Tversky (1977)的对比模型可知, 物体的相似性是一个特征匹配的过程, 物体通过特征及相似性特征的数量进行匹配。同时这种相似性随其共同特征数量而增加, 并随其差异性特征数量而减少(van Weelden et al., 2010)。因此可以得出, 功能对比会涉及到物体概念共性的检索与提取, 物体是否被归为同一类别, 取决于其是否共享属性及共享属性的数量。

结果显示物体概念及形状的主效应非常显著,说明物体在概念上的一致性, 符合个体已有的知觉经验及认知图式, 被试容易提取物体间的共享属性,语音生成中的认知加工负荷较小, 能更加快速有效的进行知觉加工, 而形状相似性这一共享属性的存在则“促进”了这种加工, 使个体借助于物体间的外形来知觉或归类物体, 正如Ortiz (2010)所认为的那样, 如果两个物体形状相似, 则就会有相似的本质。因此在语音生成任务中表现出更快的反应及较多的一致性描述, 尤其是在概念相异形状相似水平上。

研究还发现概念与形状的交互作用非常显著。简单效应分析表明, 无论是在概念相同还是相异条件下, 物体间一致性描述的数量在形状相似水平下显著高于形状相异水平, 表明形状在物体功能对比及一致性描述上具有很重要的作用。我们可以发现,即使在物体概念相异条件下, 物体的形状明显“促进”了个体的认知加工及快速反应, 也就是说, 即使两个物体用途相异, 不属同一概念范畴时, 知觉相似性也会“促进”认知加工, 并有可能归属于同一概念范畴。这表明形状所诱发的意象图式与实物的结构存在相关, 抽象概念通过与实体概念建立映射,抽象概念就会带有实体类似的结构(Boroditsky,2000), 由此可认为在概念相异形状相似条件下,由于物体形状的知觉相似性, 推动二者建立概念链接(Schilperoord et al., 2009), 并形成了一种新的类别—— 特设类别。

实验3在实验1、实验2的基础上, 进一步回答了物体形状的知觉相似性是如何影响视觉隐喻加工的, 研究表明个体基于形状的共享属性及形状所诱发的概念间的链接, 从而将物体归属到特设类别并实现视觉隐喻加工。

5 总讨论

本研究3个实验分别采用掩蔽启动范式、李克特9点量表、语音生成任务对实物图片的知觉相似性是否影响以及如何影响视觉隐喻加工进行了探讨。实验主要考虑了物体的概念类型(概念相同、概念相异)及物体形状类型(形状相似、形状相异)这两个维度。结果验证了我们的假设, 即实物图片知觉相似性“促进”了物体知觉及概念的加工, 否则会抑制视觉隐喻的加工。实验1、实验2均是让被试注意物体的功能特性, 即让被试判断物体对是否具有相同用途。结果显示实验1、实验2均出现概念主效应及形状主效应, 说明概念相同比概念相异更有利于视觉隐喻加工, 形状相同较形状相异也更有助于视觉隐喻加工。同时我们发现实验1反应时的交互作用显著, “正确”率上无交互作用, 但总体看, 形状对视觉隐喻加工具有一定的“促进”作用,符合已有研究的结论(van Weelden et al., 2010,2011)。实验2显示出明显的交互作用, 进一步表明无论概念是否相同, 形状均具有“促进”效应。实验1、实验2说明在实物识别中, 物体形状的相似性是物体分类的前提(Rosch et al., 1976)。实验3通过语音生成任务下被试的语音启动时间及物体对间一致性的描述来分析知觉相似性在多大程度上会影响视觉隐喻加工, 结果发现了显著的概念、形状主效应及二者的交互作用, 在20 s的物体知觉与辨认阶段, 再次证明物体形状的相似性会“促进”视觉隐喻加工, 即使两个物体不属于同一类别。因此本实验证明, 在实物对比中, 实物图片的知觉相似性对视觉隐喻加工产生了“促进”作用, 主要表现为当概念相同时, 形状的相似性显著促进物体识别及隐喻加工, 反应时偏短, “正确”率偏高; 当概念相异时,形状的相似性也显著“促进”了隐喻的加工, 在共同概念缺失条件下, 被试会受到物体形状的影响, 从而将物体对归为“同一类别”。

实验中我们发现当两个共同类别物体并列呈现时, 知觉相似性会使被试倾向于较高的反应; 当这种共同类别不存在, 而是两个不同概念域的物体并列呈现时, 被试在实验中就会出现延迟并倾向于作出中性的判断。具体表现为, 相对于概念相同条件, 概念不同而形状相似的物体对出现了反应时延长, “正确”率偏高, 量表评定倾向于中性评价等现象, 这说明被试在共同类别缺失条件下开始创建一个特设类别来满足当前要求, 这个过程中被试经历了不确定性状态, 比如被试在“指南针”和“闹钟”配对呈现下, 二者不属于同一概念范畴, 但被试反应时明显延长, “正确”率也较高, 在等级评价中更倾向于中性的等级。这是由于被试在试验任务中创设特设类别的结果(van Weelden et al., 2011)。Barsalou(1983, 1991)认为个体为克服非同一范畴的物体识别, 就会试图建立一个特设类别, 特设类别的创建是在特殊情境下将不同类别的物体进行归类。特设类别是在开始寻找同一概念类别物体属性时产生的(Barsalou, 1983; Tversky, 1977; van Weelden et al.,2011), 即在计算物体共享属性和非共享属性数时形成(van Weelden et al., 2011)。目前众多理论解释表明在物体知觉过程中, 形状在知觉组织阶段发挥着重要作用(Biederman, 1987; Humphreys & Forde,2001), 如Humphreys和Forde (2001)提出的分层互动理论(Hierarchical Interactive Theory, HIT), HIT描述了感知和语义(如概念)信息是如何影响物体识别的, 理论认为视觉信息提供了获取非视觉语义信息的通道, 其次这种语义信息增强了物体识别的视觉信息。

就如在知觉组织阶段, 我们通过物体大小、形状、距离和方位等形成物体内部表征, 然后将意义分配到这些知觉表征上才能对物体有效识别。比如,闹钟和指南针, 二者不属于同一常规类别, 被试就会思考将其并列呈现的原因, 可能会发现二者形状是相似的, 但是物体概念上的冲突使得个体会进一步的思考, 借助于闹钟、指南针自身的功能概念(计时和指示方向)去探寻二者间的一致性关系, 最后就通向特设类别——二者均可以用于空间知觉。实验3中, 我们探讨了知觉相似性在物体一致性描述中的作用, 无论是在共同类别还是非共同类别条件下, 实物知觉相似性都促进了概念一致性的描述数,尤其是在概念不同条件下, 知觉相似性的物体一致性描述数明显增加。由此可见, 物体对重叠的视觉特征就会激活其相关的语义知识, 并有助于发现基于语义知识的一致性。van Weelden, Maes,Schilperoord和Swerts (2012)认为, 如果重叠的结构描述刺激了共享语义知识的激活, 那么两物体间形状的相似性可能会有利于知觉的发现, 而且也将有利于二者间概念一致性的发现, 因此形状相似性可能会促进创建特设类别的过程, 并促进刺激物体的隐喻加工。

Flor和Hadar (2005)利用是否属于同一类别的词对进行了研究, 研究发现隐喻表达式的语音启动时间长于一般文字表达式的时间, 并解释为被试试图创建一个特设类别。Flor和Hadar认为特设类别的构建是隐喻加工的关键过程。隐喻加工是一个依据不同域的概念理解另外一个概念的过程, 隐喻关系是基于共同类别缺失时形成的(Glucksberg, 2003;Lakoff & Johnson, 2003)。在个体与外界接触时, 对于无法表达且较抽象的观点, 倾向于运用熟悉或具体的实体概念对其描述(Lakoff & Johnson, 2003),根据隐喻结构的映射观, 意象图式与实物的结构存在相关, 抽象概念通过与实体概念建立映射, 抽象概念就会带有实体类似的结构(Boroditsky, 2000)。比如实验3中, 被试会建立一个特设类别, 如“它们都是有价值的” (钞票和台灯)、“都是运动中的工具”(闹钟计时, 手套护手)等。Ortiz (2010)指出实体的本质是它的形状(The nature of an entity is its shape),如果两个物体形状相似, 则就有相似的本质。因此本实验通过使无关实物在知觉上相似, 使得被试产生隐喻加工, 即将物体外表形状联系到其概念层面。实验1到实验3表明, 个体在实物形状这一知觉相似性条件下, 会对视觉隐喻加工产生“促进”作用, 即使两个物体不属于同一概念类别。本研究结论与van Weelden等人(2011)相一致。

本研究在van Weelden等人(2011)的研究基础上, 进一步推进了物体知觉相似性对视觉隐喻加工作用的研究, 使单纯从简笔画或漫画层面的知觉向现实生活中实物的识别靠近, 这符合科学研究服务生活的目的。我们结合van Weelden等人(2011)的研究, 可以认为, 实物图片较简笔画的物体形状相似性更加有利于视觉隐喻加工, 当然这需要进一步的实验验证。本文中虽然采用的是实物图片, 但是考虑到van Weelden等人(2010)的观点, 即颜色会引起加工负载, 所以将图片设置为黑白色。我们知道, 色彩是物体的构成部分, 不同物体也有不同的颜色, 因此我们需要思考的是, 如果研究中考虑颜色, 那么是否真的会出现van Weelden等人(2010)认为的那样？Joseph和Proffitt (1996)研究认为当颜色是物体典型特征时, 有助于物体识别, Tanaka和Presnell (1999)也得出了类似结论。Bramão, Reis,Petersson和Faísca (2011)通过元分析发现, 人工制成品及自然物体的识别、以象征(简笔画)或符号(照片)呈现的物体识别、无纹理或阴影等表面细节的物体识别等均支持颜色在物体识别中扮演着重要的作用, 因此认为在视觉识别任务中应该考虑颜色的作用。Lloyd-Jones, Roberts, Leek, Fouquet和Truchanowicz (2012)运用ERP技术研究了物体形状、形状+颜色对早期认知过程的影响, 物体形状能够对熟悉或新异物体的形状+颜色的临时表征具有调节作用, 那么颜色+形状对视觉隐喻加工是否也具有调节促进作用？综上, 我们将结合行为与ERP等脑电技术, 对物体形状知觉相似性对视觉隐喻加工的影响展开进一步深入的研究, 比如颜色、大小及是否在自然场景中等, 也包括相关的脑机制的探讨。

6 结论

无论物体概念是否相同, 形状相似性对个体的物体识别具有“促进”作用, 并有利于视觉隐喻加工;在物体识别中, 当两个物体概念不同时, 个体会试图建立一个特设类别来对形状相似的物体进行归类, 从而实现视觉隐喻的加工。因此研究进一步证明了实物形状的知觉相似性有利于视觉隐喻的加工。

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