第3章人体感知与运动系统课件.ppt

第3章 人体感知与运动特征 3.1 人在系统中的功能 把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，人与外界发生联系的主要是三个子系统，即感觉系统、神经系统、运动系统，见图3-1。 工效学设计的必要性 3.1.1 人的感知特性概述 1、感觉： 是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物个别属性的反映。感觉是获取一切知识的源泉。 2、知觉： 是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体属性的反映。 3、感觉与知觉的区别与联系 感觉和知觉都是人脑对当前客观事物的直接反映，二者既有区别又有联系。 （1）区别 感觉反映的是客观事物的个别属性，是客观事物直接真实的反映；知觉反映的客观事物的整体属性，是经过主观加工后的反映。 （2）联系 感觉是知觉的基础，没有感觉就没有知觉；知觉是感觉的综合和升华，感觉最终以知觉的形式体现出来，很少有孤立的感觉存在。 4、感知的产生 5、感受器（感觉器官） 3.1.2 感觉的基本特性 1、刺激 （1）刺激三要素： 刺激强度、作用时间、强度－时间变化率 （2）适宜刺激： 感觉器官对外界刺激最敏感的能量形式。 不同的感觉器官对应着不同的适宜刺激 2、感觉阈限 感觉阈：能够被感觉器官感受的刺激强度范围。 差别感觉阈限：刚刚能够引起差别感觉的最小刺激差别。且与最初刺激强度之比为常数: K=△I/I 刺激强度超过感觉阈值上限，感觉器官将受到损伤 3、适应 在刺激不变的情况下，感觉会逐渐减小以致消失的现象被称之为适应。适应对机器的操纵和安全有着重要影响。 4、相互作用 各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象被称为感觉的相互作用。 同时输入两个相等强度的听觉信息，对其中一个信息的辨别能力将降低50%；不同感觉器官的影响是不同的，听觉信息对视觉信息的干扰比较大。 相互作用对交通信息设计的效果有着重要作用。 5、对比 同一感觉器官接受两种完全不同但属同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象被称为对比。 例如，同样是灰色，在白色背景上看起来显得颜色深一些，而在黑色背景上则显得颜色浅一些；左手放入热水，右手放入冰水，然后双手同时放入温水中，左手感觉凉，而右手感觉热。 6、余觉 刺激消失以后，感觉仍然可以存在较短短的时间，这种现象叫余觉。 3.1.3 知觉的基本特征 1、整体性 知觉将许多部分或多种属性组成的对象看作具有一定结构的统一体，这一特性称为知觉的整体性。 影响知觉整体性的因素： 接近/相似/封闭/连续/美的形态。 2、选择性 在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并予以清晰反映的特性。 （1）对象和背景的差别：对象和差别越大，对象越容易从背景中区分出来； （2）对象的运动：在固定不变的背景上，活动刺激更容易成为知觉对象； （3）主观因素：当任务、目的、知识、经验、兴趣、情绪等因素不同时，选择知觉的对象也不同。 3、理解性 在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解当前的知觉对象的特征（语言的指导性）。 语言指导对知觉的理解有重要影响作用。 4、恒常性 知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉的印象却保持相对不变的特性。 知觉恒常性是经验作用的结果。 （1）大小恒常性 （2）形状恒常性 （3）明度恒常性 （4）颜色恒常性 5、错觉 对外界事物不正确的知觉，是对知觉恒常性的颠倒。 错觉产生的原因： 一、眼动理论 这种理论认为，我们在知觉几何图形时，眼睛总在沿着图形的轮廓或线条作有规律的扫描运动。当人们扫视图形的某些特定部分时，由于周围轮廓的影响，改变了眼动的方向和范围，造成取样的误差，因而产生各种知觉的错误。 二、神经抑制作用理论 20世纪60年代中期，有人根据轮廓形成的神经生理学知识，提出了神经抑制作用理论。这是从神经生理学水平解释错觉的一种尝试。这种理论认为，当两个轮廓彼此接近时，网膜内的侧抑制过程改变了由轮廓所刺激的细胞的活动，因而使神经兴奋分布的中心发生变化。结果，人们看到的轮廓发生了相对的位移，引起几何形状和方向的各种错觉，如波根多夫错觉等。 三、深度加工和常性误用理论 这种理论认为，错觉具有认知方面的根源。人们在知觉三维空间物体的大小时，总把距离估计在内，这是保持物体大小恒常性的重要条件。当人们把知觉三维世界的这一特点，自觉、不自觉地应用于平面物体时，就会引起错觉现象。从这个意义上说，错觉是知觉恒常性的一