一、感觉、知觉及其在认知过程中的地位
（一）什么是感觉和知觉
感觉是脑对现实事物个别属性的直接反映。
理解这一概念要注意两点：第一，感觉是一种直接反映。它所反映的事物，在时间上是此刻的，而不是过去或将来的；在空间上是感觉器官所能直接触及的范围。第二，感觉所反映的是客观事物的个别属性，例如不同感官对光、声、温度等事物个别特性的分别反映，而不是对事物的整体或全貌的反映。
知觉是脑对直接作用于感官的事物整体的综合反映。
知觉与感觉同样都是对客观事物的直接反映，但知觉反映的并不是事物的某一种属性，而是事物的整体和全貌。通过知觉，我们才能对某一具体事物有一个完整的映象，知道它的意义，对它作出解释。
知觉是在感觉的基础上产生的，没有对事物个别属性的反映，就不能形成对该事物的整体映象。但知觉超出了感觉的范围，它是对感觉所获得的事物各种属性的综合反映，它的反映比感觉要深入和完整。知觉的反映要借助于过去的经验，有记忆和思维的参与。
在人的正常反映中很少有孤立的感觉，我们一般总是以知觉的形式直接反映事物。
（二）感觉、知觉在认知过程中的地位和作用
感觉是一种最简单的，低级的心理现象，通过感觉我们只能知道事物的个别属性，还不知道事物的意义。但是，感觉又是一种极为重要的心理现象，离开了感觉，任何较高级较复杂的心理现象都不能产生，感觉是一切心理活动的基础，是人的意识形成和发展的基本条件。
感觉是认知的开端，但人的反映活动不能停留在感觉阶段，这就需要依靠知觉。知觉是确定作用于我们的刺激物的意义的过程。人的感性认识主要是通过知觉过程获得。感知是人类认识世界的基础，是人获得感性知识、直接经验的主要形式。正是由于人对外界事物的反复感知，才能在头脑中留下深刻的印象，形成记忆从而为思维提供素材。只有在感知的基础上，才有可能通过思维形成理性认识，进而产生人的思想意识。
感觉和知觉从其来源和内容来看是客观的，但是从其形成和表观来看，却是主观的。因为感觉和知觉是在每一个具体人的身上形成、表现和存在着的，因此，必然要受到主体的知识经验、个性倾向、身体状况等因素的影响。主体特点的影响，在知觉过程中的反映尤为明显。知觉不仅要受到感觉系统生理因素的影响，而且极大地依赖于一个人过去的知识和经验，受人的各种心理特点，如兴趣、需要、动机、情绪等因素的制约。感觉和知觉既是客观的又是主管的，是人的主体对客观事物主观能动的反映。
（三）感觉和知觉的生理机制
1．感觉的生理机制
感觉的产生是分析器工作的结果。分析器是人感受和分析某种刺激的整个神经系统，它由感受器、传入神经以及传入神经所传达到的大脑皮层的相应区域三部分组成。这三部分构成了一个整体，在感觉的产生过程中协同活动。
感觉的产生起源于刺激作用。在生理学和心理学中，将作用于有机体并引起反应的各种因素都叫做“刺激物”，刺激物施于有机体的影响叫做“刺激”。刺激可分为内部和外部刺激。在一般情况下，刺激主要指外部刺激。感觉是在感觉器官受到刺激作用时产生的，但并不是任何刺激作用于任何感觉器官都能引起感觉，而只有与该感觉器官适宜的刺激才能产生清晰的反映。能够使某种感受器特别敏感并产生兴奋的刺激，便是该感受器的适宜刺激。例如，光波对于眼睛、声波对于耳朵等等，都是该感受器的适宜刺激。
感受器是指感觉器官中，直接接受刺激产生神经兴奋的装置，它是感觉器官中的感觉细胞或它的末梢器。如，眼睛中实际接受光刺激并产生兴奋的是视网膜上的视细胞，耳朵实际接受音波内耳刺激并产生兴奋的是柯蒂氏器上的毛细胞等。感受器是感觉器官中最核心的装置，它将各种刺激的能量转换成为神经系统中共同的生物电能——神经冲动，它是一种能量转换器，环境信息只有经过感受器的能量转换，才能通过神经传导输入神经中枢。
感受器在接受刺激后，产生一系列神经冲动，沿着一定的感觉通路传向中枢。感觉的传入通路大致有两类，一类叫特异传入系统，另一类非特异传入系统。特异传入系统的神经纤维由感受器经脊髓、脑干到达丘脑，然后由丘脑投射到大脑皮层的特定区域。在特异传入系统中，丘脑接受除嗅觉以外所有感觉的传入纤维，是感觉传入通路的最重要的转换中继站，它对环境信息进行一定程度的处理和加工，是感觉的低级中枢。经丘脑转换过，神经元的感觉传入纤维只有最终到达大脑皮层的各个感觉区才能形成各种清晰的感觉。因此，大脑皮层的感觉区是感觉的高级中枢。非特异传入系统是特异传入神经在脑干时发出侧支，通过脑干网络结构，最后弥散地投射到大脑皮层广泛区域的神经通路，它不传输特殊的感觉信息，但对维持或改变大脑皮层的兴奋状态起重要作用。
在感受器和中枢之间，除感受器通往中枢的传入纤维外，还有中枢返回感受器的传出纤维，感受器本身及其传导部分的活动又常受到神经系统的反馈调节。
感受性是指分析器对适宜刺激的感觉能力，可用感觉阈限的大小来衡量。感觉阈限是引起某种感觉的持续了一定时间的刺激量，有绝对感觉阈限和差别感觉阈限之分。
感觉的绝对阈限是指刚刚能引起感觉的最小刺激量，也叫感觉的下阈；绝对感受性是指刚刚能觉察出最小刺激量的能力，与绝对感觉阈限在数量上成反比，E=1/R。
1830年，德国生理学家E.H.Weber在研究重量感觉时，发现感觉的差别阈限跟随原来刺激量的变化而变化，而切表现为一定的规律性，△I/I=R，I为原刺激量，△I为差别阈限，R为常数。
2．知觉的生理机制
知觉是在感觉基础上产生的，知觉的产生首先导源于各分析器的感觉过程。当某一事物的各种属性作用于不同的分析器时，便引起大脑皮层不同区域的神经兴奋，各兴奋中心相互扩散、接通，形成各分析器之间的暂时联系，建立条件反射，同时新的兴奋又与旧的联系接通，通过大脑的分析综合活动，形成对事物的整体反映。通过大脑的分析综合活动，形成对事物的整体反映。大脑通过分析把客体的关键成分从背景中区分出来，然后加以综合，经过一系列复杂的神经活动过程，实现对感觉信息的加工。知觉过程，是建立在条件反射的基础上，已经建立的条件反射，作为人的经验参与当前的知觉。一类事物以其客观的相互联系反复作用于感觉器官，这些相互联系在人的头脑中形成相应的条件反射系统，这种根据客观事物（包括时间、空间关系）不同属性间的相互联系在大脑中建立的条件反射，称为关系反射。关系反射在知觉的形成中起着重要的作用。当复合刺激物各成分之间的关系不变时，其中某一个特别成分有了变化，也仍能按原有的关系反射把该事物以整体的形式反射出来。
知觉和感觉的产生过程是有区别的。感觉是通过感官的特殊传导通路，把信息投射在大脑皮层的相应区而产生对事物个别属性的反映；知觉是依赖大脑皮层联合区的机能而实现的，是大脑对不同感官通道的信息进行综合加工的结果。感觉的产生主要是由刺激物的性质决定的，而知觉在很大程度上依赖于主体的知识经验和态度系统。感觉与知觉是密不可分的，感觉是知觉的基础、前提和组成成分，只有在丰富、精确感觉基础上，才能产生全面、正确的知觉。
二、感觉和知觉的分类
（一）感觉的分类
感觉分为外部感觉和内部感觉两大类。
外部感觉分视觉、听觉、嗅觉、味觉和肤觉五大类。它们分别通过眼、耳、鼻、舌、身等不同的感觉器官产生。皮肤感觉又可分为触觉和温度觉。
内部感觉有平衡觉、运动觉、肌体觉。
各种感觉的适宜刺激和感受器的关系如表1。
表1 各种感觉的适宜刺激和感受器
感觉的种类 | 适宜刺激 | 感受器 | |
视觉 | 光 | 眼睛视网膜的视细胞 | |
听觉 | 声 | 耳朵耳蜗的毛细胞 | |
感觉 皮肤 | 温 | 热（温） | 皮肤的温点 |
冷 | 热（冷） | 皮肤的冷点 | |
触 | 压力 | 皮肤的压点 | |
痛 | 伤害性的刺激 | 皮肤的痛点 | |
味觉 | 液体 | 舌头味蕾的味细胞 | |
嗅觉 | 气体 | 鼻粘膜的嗅细胞 | |
平衡感觉 | 身体的位置变化和运动 | 前庭器官的毛细胞 | |
运动感觉 | 身体各个部位的位置变化和运动 | 肌、腱、关节中的神经末梢 | |
肌体感觉 | 内脏中的物体 化学刺激 | 内脏壁等的神经末梢 |
（二）知觉的分类
知觉是对事物整体的反映，是对各种感觉的综合，知觉的分类不能依感受器所产生的感觉种类而分，因为它是对各种感觉通道复合刺激的反映。一般的知觉分类可以按反映活动中起主导作用的分析器来命名。例如以视觉为主的知觉称为视知觉；以听觉为主的知觉称为听知觉等。
知觉的分类如按知觉的客体来划分，可分为时间知觉、空间知觉和运动知觉。
（三）感觉的心理现象
感觉的各种心理现象是由于各种刺激时间因素、空间因素的变化以及各种感觉间的相互作用而引起的。这些现象多数是各种感觉共有的特性，也有些只是在某一种感觉中表现明显。
1．适应
适应是感受器在刺激物的连续作用下，感受性发生变化的现象。适应可引起感受性提高，也可引起感受性降低，它们对于人适应环境有很重要的生物学意义。
视觉适应的机制主要是视觉的两重性。明适应一般只需几秒钟至一分钟即能恢复正常，主要是视锥细胞的功能；而暗适应则需要的时间较长，主要是视杆细胞的功能。如果没有适应机制，人就不能靠视觉精细地反映变动着的环境。
适应现象在其他各种感觉中也很明显：在飞机轰鸣的驾驶舱中操作，一开始觉得很嘈杂，过一会儿也就习惯了，这是听觉的适应；“入芝兰之室久而不闻其香”是嗅觉的适应；游泳时，刚跳进水中会觉得水很冷，不久这种感觉就消失了，这是皮肤感觉对温度的适应；但是，适应现象只是在感觉阈限之内才产生，超过了上阈就会引起疼痛等不适之感。
2．对比
对比是同一感觉器官在不同刺激物作用下，感觉在强度和性质上发生变化的现象。视觉中的对比是很明显的，例如，白色的对象在黑色的背景上就会显得特别明亮，在灰色的背景上看起来就要暗一些。对比分同时性对比和继时性对比，前者是刺激物同时作用时产生的，后者是刺激物相继作用时产生的。
3．后象和闪光融合
在刺激作用停止后，感觉在短暂的时间内仍不消失的现象称为后象。这是由于神经兴奋的后作用所致，也叫感觉暂留。它存在于各种感觉之中，而在视觉中尤为明显。
视觉后象有两种：正后象和负后象。正后象保持刺激所具有的同一品质。例如，注意日光灯几秒后，再闭上眼睛，就会感到眼前有一个同日光灯差不多的光亮的形象出现在暗的背景上，这种现象叫正后象。随着正后象的出现，再将视线转向白色的背景，就会发现在亮的背景上出现黑色的斑点，这就是负后象。如果用的是彩色刺激，例如注视一个红色的对象，一定时间以后，再将视线转到白色的背景上，就会看到一个蓝绿色的后象。颜色的负后象是原来注视颜色的补色。
视觉后象暂留的时间大约是0.1秒，但延续时间的长短与刺激的强度和作用的时间也有关系。一般而言，刺激的强度越大，时间越长，后象的延续时间也越长。
闪光融合现象是与视觉后象相联系的一种视觉现象。当断续作用的光刺激达到一定频率时，感觉到的不再是断续刺激而是连续的刺激，这种现象叫做闪光融合现象。能引起连续感觉的最小断续频率，叫做临界频率。交流电日光灯，每秒钟闪动约100次，但我们并不感到它是断续的。电影也是对视觉后象和闪光融合现象特点的应用。将一些断续的画面以每秒24片的速度连续放映，由于后象的作用而填补了两片画面之间的空隙，而产生了连续动作的视觉效果。
4．联觉
联觉是一种感觉引起另一种感觉的心理现象。这一现象是感觉之间相互作用的结果。联觉有多种表现。最明显的是色觉与其它感觉的相互影响，色觉可以引起不同的温度觉；视觉与听觉、方位知觉等也都有联觉作用。
（四）知觉的特性
人对客观世界的知觉过程，是一个积极主动的反映过程。这一反映过程首先要受到客观刺激事物的影响，因为没有客观存在的事物就不可能产生对该事物的知觉。客观事物是知觉的具体内容。但是，不同的人或同一个人在不同的主观状态下对同一客观事物的反映，却存在着种种差异，因为知觉过程还要受到主体生理、心理特点的影响。从心理上看，知觉主体已有的知识经验及需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的进行。知觉的基本特性，就是对知觉过程中反映主体主观能动作用的一个概括。
1．知觉的基本特性
（1）知觉的选择性
人对外来信息有选择地进行加工的能力就是知觉的选择性。由于这一特性，人才能把注意力集中到少数对人具有重要意义的刺激，排除次要刺激的干扰，从而有效地识别事物，适应环境。
在选择知觉对象的过程中，凡是被我们清晰地知觉到的事物，就成为我们的知觉对象，在知觉对象周围的那些未被选择的事物，我们只有模糊地觉察到它们的存在，它们成了衬托知觉对象的背景。但对象和背景不是一成不变的，它们会经常相互转换，人面和花瓶的双关图，就是对象和背景相互转换的一个明显的例子。
影响知觉选择性的因素有主客观两方面。主观方面的因素主要是主体的需要、任务、愿望、兴趣、爱好，知识经验、情绪状态等；客观因素是指刺激物本身的特点，刺激强度较大、对比明显的，在位置上接近、连续，形状上相似的，色彩鲜艳、图像醒目的，在相对静止的背景上处于运动状态的，具有这些特点之一的刺激物都能被优先选择为知觉的对象。知觉选择性规律的研究，在工程实践中具有重要意义。
（2）知觉的整体性
知觉是对客观事物各种属性和各个部分整体的反映。但在我们知觉一种熟悉的事物时，并不需要重新细致地体察它的每一个别属性和各个部分，只要抓住了它的主要特征，就可以根据过去的经验而对它进行识别，把它作为一个整体进行反映。
依据什么把一些零散的刺激物作为一个整体进行反映呢？一是组合关系，一是关键成分。作为一个整体的客观事物对人是一种复合刺激物，事物的各个部分和各种属性分别作用于不同感官的时候，它们之间形成了一种固定的联系，由于经验的积累，使人能在大脑中把这种联系保存下来，形成一种关系反射，当这些复合刺激物再度出现的时候，人们就能依据其关键成分把它们当作经验过的整体进行反映。例如我们对于一个熟识朋友的识别，关键成分不是他的衣饰、胖瘦，而是他的面目和整个形体，因此，当他换了衣服、长胖或消瘦，甚至添了白发和皱纹的时候，我们仍能抓住他的关键特征认出他来。漫画家最懂得抓关键特征，寥寥数笔就能把人物描绘的活灵活现。
影响知觉整体性的因素与知觉对象的组合特征有关，一般而言，在位置上接近的，图象相似的、图形闭合的、形态完整的易于知觉为整体。
知觉整体性对于人类适应环境具有重要意义。客观事物处于永恒的发展变化之中，我们在生活中所熟悉的人或物，其特征随时间的转移，总会发生这样那样的变化。知觉整体性有助于我们在发展变化中识别与我们发生联系的各种事物。另外，由于知觉整体性，使我们能根据主要特征迅速识别客观事物，为进一步的思维和判断提供条件。例如对曾经知觉过的大理石，只要看一眼就能把握它的温度、硬度等属性，而不必重新去一一感知，从而节省了时间和精力。
（3）知觉的理解性
人对客观事物的知觉是一个主动反映的过程，它是要根据主体的知识经验，对知觉对象进行加工处理，并用行为或动作把它们表示出来。这种特性就是知觉的理解性。
同一个知觉对象，知识经验不同的人，对其内容的广度、深度、精确度的知觉有很大的差异。一个飞行员和一个缺乏飞行知识的人对同一驾驶阶段的理解有很大的差距。一个有经验的飞行员对仪表面板上得到的飞行信息是一般飞行员所不能察觉的。心理定势突出反映了经验在知觉中的作用。
定势（又叫心向）是已有的心理准备对当前心理活动的影响作用。在知觉和思维中普遍存在。如将两个轮廓鲜明而大小不同的圆形以每分钟10次左右的频率在被试面前呈现20次左右，然后再向被试呈现两个大小相同的圆形。这时多数被试者都会报告呈现的直径相等的圆形其大小也不相同。
构成定势的心理因素有两类：一类是刚刚发生过的经验对当前知觉活动的影响，它制约着知觉的速度、方向和性质；另一类是在较长时间内起动力作用的心理因素，如需要、情绪、习惯和价值观等因素的影响，它们主要制约活动的趋向。后一类定势，常见于思维过程。定势对心理活动的影响往往是无意识的，不自觉的。
语言的提示在对知觉对象的理解中有重要的作用。人的知觉是两种信号系统的协调活动，有第二信号的词语在帮助对第一信号系统中实物刺激意义的理解中有重要作用。知觉的理解性说明知觉过程中记忆和思维的作用。一般情况下，对任何事物的知觉都是根据已有知识和过去的经验来理解和领会的。在知觉过程中，言语的指导作用也很重要，言语能帮助我们唤起经验；理解知觉对象的意义。
（4）知觉的恒常性
当我们从不同角度、不同距离、在不同物理环境下，知觉某一熟知的物体时，虽然该物体的物理特征受环境影响而有所改变，但由于对该物体的知觉经验，我们的主观感受并不随物理条件的变化而变化。这种特征被称为知觉的恒常性。常见的恒常性现象主要有大小、形状、明度、颜色等方面的恒常性。
①大小的恒常性
同一物体在视网膜上呈像的大小，常随距离远近而改变，距离愈远，视像愈小。但是，这一视觉资料并不影响我们对不同距离物体大小知觉的判断。例如，从驾驶窗口望远处的楼房，其视像往往小于舱内的一块仪表，但在心理上的知觉却永远是楼房比仪表大的多。
②形状的恒常性
从不同角度观察同一事物时，该物体随角度不同而改变其视网膜上的视像形状。但我们的知觉并不因此而改变。例如飞机在做动作时，驾驶员的观察域不断变化，仪表面板上的仪表形状可能会发生变化，但在知觉中仪表的形状总是恒定的。
③明度的恒常性
物体的明度取决于它的反射率，反射率大的感知为亮，反射率小的感知为暗。
④其他方面的恒常性
知觉的恒常性在人的感受中普遍存在。不同颜色的仪表及指针，在白昼、黄昏和月色下，其色彩变化很大，但我们总觉得颜色不变。此外，在味觉、嗅觉、肤觉以及身体位置的知觉中，也都有恒常性的特点。
知觉的恒常性在飞行员飞行时有重要意义，它使人摆脱从单纯物理刺激中得到局部信息的影响，而全面、真实、稳定地反映客观世界，从而保证了飞行员机体对瞬息万变的环境的适应。
2．现代认知心理学对知觉的研究
（1）关于知觉一般特征的解释
现代认知心理学认为，知觉是确定人们所接受到的刺激意义的过程。它特别强调知 觉过程中知觉者本人的主动作用。知觉者的已有经验、知觉的积极性、对知觉对象的主动选择性等都是知觉者主观能动性的体现。
①知觉信息的来源
认知心理学的研究认为，知觉有赖于两种不同形式的信息：来自环境的信息和来自知觉者自身的信息。知觉的产生首先取决于来自环境的信息，没有环境中的刺激就不会有知觉。但是，能否确定环境刺激的意义，还需将环境刺激与知觉者的经验联系起来，对于经验中从未有过的事物，知觉者就很难确定刺激物的意义。
②知觉的亚过程
知觉包含一系列亚过程；调节感受器使之朝向刺激源；从外界环境中抽取广泛的特征；知觉对象的前后关系或背景对知觉着重点的影响等。
③知觉是一个多次循环的过程
一种精确而清晰的知觉并非一次完成，而是一个多次循环的过程。它是定向、抽取特征、与记忆中的知识相对照，然后再定向、再抽取特征、再对照这样一个多次循环的过程。一般而言，首次循环并不能产生出精确的知觉，但它可以缩小知觉的传播并对进一步抽取特征具有指导作用。这样，在以后的循环中便可以逐渐产生出精确的知觉。
（2）关于模式识别
现代认知心理学中关于知觉的研究，大多是围绕着模式识别这个课题进行的。
①模式识别的概念和意义
所谓“模式”是由若干个元素集合在一起组成的一种结构。通俗的讲，模式也就是我们周围世界中具有某种结构的各种客体，是我们知觉到的每一个对象。经过模式识别以后，关于刺激的粗糙的、原始状态的信息，就转换为某种被人认为是有意义的东西。这便是人的知觉。
②模式识别的理论
a.模板匹配说。
这种理论认为，曾经知觉过的事物被贮存于长时记忆中，形成一种“模板”，知觉当前的事物进行模式识别时，就要把刺激物与记忆中保存的“模板”进行比较、匹配，从而根据心理中的模板来识别当前的刺激物。
一些学者认为这种解释过于简单化。假设刺激物在方位、大小等方面出现变化时，就不容易进行匹配。原型匹配说就可以补充它的不足。
b.原型匹配说
所谓原型，是指一类事物共有的形式。它是表示某类客观事物基本成分的一种抽象形式。原型匹配说认为，贮存于长时记忆中的东西不是模板，而是原型，人在识别模式时，即便客体的方位、大小等特征与记忆中的原型不完全一样，也可与原型中的基本形式进行匹配而对该物体进行识别。
c.特征分析说
这种假设认为，任何模式都可以分解成一些基本的成分或特征。例如，英文字母是由垂直线、水平线、斜线、直角、锐角、连续曲线和不连续曲线等成分构成。人的识别系统在接受一个输入刺激的信息以后，首先对它的特征进行分析，然后把它们与长时记忆中的各种特征进行比较，一旦刺激特征与长时记忆中的某种特征获得了最佳匹配，这个刺激也就得到了识别。
人的口头言语也是由各种基本特征组成的。口头言语的最小单位叫做“音素”，各种音素的不同组合形成了用声音表达的语音和词义。虽然人们的发音都有一定的差异，但却存在着共同特征，这与文字手写体的个别差异及共同特征的情况是一样的。
特征假设的优点在于，人们可以从一组大量的模式中抽取少量的特征，也就是说用少量的特征来描述大量的模式。这样在识别系统中需要加以贮存和处理的信息就可大大减少。
1959年D.G.Selfridge提出了一种特征假设的形象比喻——鬼域。他把模式识别比作一些执行不同任务的“小鬼”，每一类“小鬼”执行一项任务，对一次输入的信息作出反应，任务完成后又回到自己的岗位上去。一级水平的“小鬼”是“表象小鬼”，它们只是简单地记录外部的信号；二级水平的是“特征小鬼”，它们从“表象小鬼”中寻找一定的特征，例如，垂直线小鬼从表象中找垂直线，水平线小鬼去找水平线等等；三级水平的是“认知小鬼”，它们专注于来自“特征小鬼”的信号，对刺激进行识别；第四级水平的是“决策小鬼”，它们处于更深的层次，它的任务是根据“认知小鬼”的突出反应进行决策，从而实现对环境刺激的模式识别。
③前后关系在知觉中的作用
认知心理学强调认知过程中前后关系（或上下文关系）的作用。
Neisser认为（1967），把知觉描述为包含着加工环境的过程更为合适。这种加工过程中包括从环境中对信息取样及分析信息的过程。他认为，对信息的取样受内部期望的指导。知觉时的期望是如何产生的呢？被激活的图式是产生期望的基础。图式是一种心理结构，一种大的、复杂的知识单位，是外部世界内化了的知识单位。
图式在知觉中有两种作用：其一，它是信息的接受系统；其二，它是从环境中抽取信息的计划。
作为信息的接受系统，意味着对环境中刺激信息意义的理解要受图式的影响，如对知觉双关图的理解。作为从环境中抽取信息的计划，这里反映出期望在知觉的作用，当我们按照自己头脑中的认知结构（或图式）去知觉眼前的事物时，我们似乎按照一定的计划去搜寻这一事物的特征，期望在知觉中起着类似计划的指导作用，而这种指导作用，与知觉过程中的前后关系相联系。
3．时空知觉
（1）时间知觉
时间知觉是人脑对客观现象的延续性和顺序性的反映。
①时间知觉的参考信息
时间是无始无终无穷无尽的，要计量时间就必须以某种客观现象来作参考信息。
人和动物生理过程中的节律性变化为时间估计提供了参考信息（如人的心跳、呼吸等），这种现象简称为“生物钟”现象。生物钟现象与人体内生理的、物理的、心理的节律性变化有关，是这些节律变化的综合反应。这些节律如被破坏，人就会感到不适。
②影响时间估计的心理因素
时间是一种恒定的客观存在，但是，人对时间长短的主观感知却因心理状态的不同而存在着很大差异。研究表明，人对时间长短的估计，1秒钟最为精确，短于1秒钟容易产生高估的现象，长于1秒钟时则容易产生低估的现象。身体的节拍性运动和计数活动，有助于对时间长短的估计。例如，在实现对目标锁定之后，如果发射时间误差超过一定的值就会失去击中的机会。在这种情况下看表是来不及的。
活动内容影响对时间长短的估计。内容充实丰富，在主观上觉得过得快，容易把时间估计的短；内容单调贫乏，感觉过得慢，容易把时间估计的过长。
态度、兴趣和情绪是影响估计时间的重要因素。从事兴趣盎然又具有重要意义的活动时，感到时间过的飞快；相反，对所从事的活动意兴索然，就会感到时间冗长难熬。积极的情绪状态对时间估计偏短，消极的情绪状态对时间估计偏长。期待中的时间知觉与所期待的事件意义有关；回忆中的时间估计与知觉时正好相反；对时间长短的估计与人的年龄也有关系。
（2）空间知觉
空间知觉是人脑对物体空间特性的反映。它包括形状知觉、大小知觉、方位知觉、深度知觉。
①形状知觉
形状知觉是通过视觉、触觉和动觉的协同活动而获得的，其中视觉起主要作用。
物体的轮廓是形状知觉的重要信息。在一定的距离范围内，轮廓越明显，知觉越清晰，而知觉对象和背景的差别大、环境中的照明度好，轮廓就会明显。手的抚摸动作有助于对物体形状的知觉，特别是在照明度差或视力差的情况下作用就更大。
观察的角度不同或物体位置的改变，落在视网膜上的视像会与实际形状有所不同。例如，圆形的仪表，从侧面观察时是椭圆的，但由于知觉的恒常性，人们仍按正常情况去理解。对外景、仪表面板的观察，俯视、仰视、侧视与水平观察的效果是不一样的。
②大小知觉
大小知觉也是靠视觉、触觉和动觉来实现的。在 视觉中，大的物体在视网膜上的视像大，故根据视网膜上视像的大小就可以知觉对象的大小。然而，由于视网膜上视像的大小与对象的距离成反比，因此远距离的大物体与近距离的小物体在视网膜上视像的大小可以是相等的或不等的。在实际的知觉中，人仍然能比较正确地反映不同距离的对象的实际大小，即，大小知觉往往不受视网膜上视像大小的制约，而受知觉恒常性的影响，按常态反映。不过，对不熟悉事物或远距离事物的大小知觉，恒常性的作用就会降低，而视网膜上视像大小的作用就会逐渐增大，成为主要信息源。
在一般情况下，对象是在比较熟悉的环境中被知觉的。因此，各种熟悉的物体也提供了对象距离和实际大小的各种线索。这些线索同视觉、触觉和动觉所提供的信息结合在一起，就形成了大小知觉。
③方位知觉
方位知觉是对物体在空间所处的方向、位置的知觉。即对东、西、南、北，前、后、左、右以及上、下的知觉。
物体在空间的方向、位置是相对另一物体而言的，后一物体是前一物体方位的参考体。
东、西、南、北的方向是以太阳出没的位置和地磁的南北极为参考体的。日出处为东，日落处为西，地磁的南极为北，北极为南。人在高空，一时辩不清东西南北的方位，这就要看太阳、月亮、星象，充分利用罗盘和其他仪器来定向，上、下的参考体主要是高空和大地，前、后、左、右完全是以知觉者自身的面背朝向为参考体。方位知觉是靠视觉、听觉、触觉、运动觉以及平衡觉的协同活动来确定的。
在正常情况下，人主要靠视觉来定向。客观物体在视网膜上的投象是方位知觉的首要线索。听觉在声源方向定位方面有重要作用。声源方向的定位需要双耳的协同工作。来自身体左右两侧的声音，由于到达两耳的强度和时间上的差别，而易于分辨方向；来自身体前后的声音，由于耳廓等机体构造因素也能形成一定的强度差和时间差，方向较易分辨；只有处于两耳轴线垂直平分面上的声音，到达两耳的强度差和时间差相等，因而难于分辨方向，飞机飞行过程中，容易辩不清来自上下的声音，造成错觉。在视觉、听觉方向定位时，人经常要转动身体和头部的位置，以便把视线对准物体或使两耳的距离差不断变化，从而形成清晰的物象和声象，以便准确地确定知觉者与反映对象的方位。
④深度知觉
深度知觉包括距离知觉和立体知觉。它是人脑对物体的空间距离及物体三维特性的反映。深度知觉是多种分析器综合活动的结果。它通过视觉、听觉、运动觉的协同活动而产生，但其中的主要线索是视觉线索。深度知觉较形状知觉、大小知觉等其他空间知觉更为复杂、它的形成要依据主观条件和机体内部的条件等多方面的因素。各方面的信息汇集于大脑，通过大脑的分析综合才能产生深度知觉。
形成深度知觉的条件称为深度线索。深度线索的线索很多。可把它们分为单眼线索和双眼线索两大类。
A．单眼线索
所谓单眼线索，并不只是在单眼视物时产生，正常人的视觉都是双眼视觉，但这些线索单眼亦可识别，故称单眼线索。
产生深度知觉的单眼线索主要有以下几种：
a．重迭和遮挡。当两种以上的物体在同一水平面上时，如两物有部分重迭，则被遮挡的物体知觉为远，全部显露的物体知觉为近。
b．线条透视。近处的对象占的视角大，看起来较大，远处的对象占的视角小，看起来较小。
c．空气透视。透过空气层观看远处的物体时，由于空气中灰尘及雾气的影响，远处的对象不如近处的清晰。物象清晰的知觉为近；物象模糊的知觉为远。
d．明暗和阴影。光亮的物体显得近，灰暗和阴影中的物体显得远。这种线索易产生立体视觉。
e．结构级差。“级差”是指物体在某个维度上的递增或递减。当我们观察密集的物体时，会感到近处稀疏，而远处密集。物体近疏远密的结构级差是距离知觉的线索之一。
f．运动视差。根据物体的移动的线索来判断物体的远近时有两种情形：一是自身不动而所视物体移动，如物体移动甚快则知其较近；移动较慢则知其距离较远。另一种情形是物体不动而观察者自身移动，也可以提供远近线索。
除以上集中线索以外，不同的色调也可成为距离的线索。例如，在画面上常常用红、黄等浓重的颜色表示近处的景物，而用青、蓝等清淡的颜色表示远景。此外，人眼水晶体曲率的变化，可保证视网膜上获得清晰的物象。近看物时，眼球的水晶体较凸起；看远物时，水晶体较扁平。睫状肌调节水晶体时所产生的动觉，为大脑提供了物体远近的信息。不过，这种调节只在10米内有效。
B．双眼线索
人有两只眼睛。双眼的一个重要作用是为我们的深度知觉提供线索。立体知觉和精确深度知觉的产生，主要是双眼视觉的作用。
a．双眼视轴的辅合。当我们注视远物时，两眼的视线（即视轴）近似于平行，此时两个眼球的位置自然也就平行对向正前方。但当注视近物时，两眼的视线就同时对准物体，视轴相交成一点，这时才能获得单一的清晰的视象。在一定的距离内，物体距离变远时，视轴趋于分散；变近时，视轴趋于集中。眼肌在控制视轴辅合时产生的动觉，给大脑提供物体远近的信息。
b．双眼视差。双眼视差是指两眼视网膜上所得同一物体视象的微小差距。它是产生立体知觉最重要的线索。
人的两只眼睛之间有一小段距离（成人约为65毫米）。当人注视平面物体时，两眼的视象完全对称，此时不产生视差，我们所感觉到的是平面物体。若两眼视网膜上的视象不对称性过大，我们就会知觉为双象或重影；当两眼视网膜上的视象有少许差别，落点不对称又不超过一定限度时，就会产生深度知觉。当驾驶员观看外界视景时，远近不同的物体落在视网膜的不相应部位上，就产生了深度视觉。
（3）运动知觉
运动知觉是指物体运动的空间位移和移动速度的知觉。运动知觉与时空知觉有不可分割的关系。
①运动知觉的依存条件
运动知觉的产生依赖于主客观两方面的条件。客观条件方面，首先依赖于物体运动的速度。运动速度过缓或过速，都不能使人觉察出物体的运动状态，只有那些速度适中的运动才能被人觉察为运动。眼睛刚刚可以辨认出的最慢的运动速度，称为视运动知觉的下阈，运动速度大到看不清时的速度称为视运动知觉的上阈。视运动知觉的阈限用视角/秒来表示，研究表明视运动知觉的下阈为1—2分/秒，上阈为35度/秒。运动知觉还受运动物体与观察者距离的影响，以同样速度运动着的物体，如果离我们近，看起来速度快，如果离我们远，看起来速度更慢，甚至看不出它的移动。这种状态在驾驶舱向外观察景物时的感受最为明显。
如果在一个空旷的背景上，没有更多参照物的条件下对物体的运动与否容易产生错觉。在多个仪表运动时进行判读时，如各表针的速度匹配不适，也易产生错觉。另外，观察者自身的运动或静止状态也是运动知觉的一个重要条件。
②真动知觉和似动知觉
真动知觉是观察者处于静止状态时产生的客观物体在运动的知觉。这所知觉的物体运动速度和运动物体与观察者的距离有关；与物体运动的方向有关。物体在垂直方向上运动看起来比在水平方向上运动的速度更快得多。
似动知觉是指实际上静止的物体以较快的速度相继刺激视网膜上邻近部位时所产生的物体在运动的知觉，是一种运动错觉。如霓虹灯的运动。据德国心理学家M. Wertheimer的研究，似动知觉受两个刺激物先后呈现的时间间隔的长度的影响，在一般情况下，间隔时间短于0.03秒或长于0.2秒都不会产生似动现象，此时将会看到前者为两个刺激物同时出现，后者为两个刺激物先后出现。当间隔为0.06秒时，能非常清楚地看到似动现象，此时的似动现象叫做最适似动或Ф现象，最适似动可用柯尔似动律来表示，即Ф=f(s/ig)，式中Ф为最适似动，s为两个刺激相距的空间距离，i为刺激的强度，g为两个刺激先后呈现的间隔时间长度。该定律也表明，似动知觉与空间知觉和时间知觉是紧密相关的。
