实验一 拓扑特征优先还是局部特征优先
1.实验背景
我们对客体进行知觉的时候，是先知觉到大范围的整体拓扑特征，还是先知觉到小范围的局部细节特征？这是知觉过程中的一个基本问题。拓扑知觉主要研究的是拓扑不变性，就像将橡皮薄膜捏成各种各样的形状而不是把它撕碎或者剪开，这种在拓扑变换下图形保持不变性质就是拓扑不变性。比如根据人们的知觉经验，圆、三角形和正方形等基本图形的区别是很大的，但是依照拓扑学的观点，它们是等价的。因为它们都是封闭图形。而圆和圆环在拓扑学意义上却是不等价的，它们一个有洞，一个没洞。
我国学者陈霖最早开始对拓扑特征优先的问题进行研究。经过一系列巧妙的实验后，他得出“视知觉组织的心理现象是视知觉初期检测大范围拓扑性质的普遍和基本功能的反应”的结论。视知觉系统对大范围的拓扑性质更为敏感。所以很有可能人们在不能区分圆与三角形或圆与正方形时，区分圆和圆环是可能的。
2.实验目的
验证拓扑特征在视知觉中的优先作用，了解拓扑知觉理论及其意义。
3.实验1
3.1 实验方法
实验材料和仪器：
实验材料为三对图形，分别包括一个正方形和一个圆形，一个三角形和一个圆形，一个圆环和一个圆形。计算机编制实验程序。
实验程序：
被试注视空白屏幕上的固定点，被试按下按钮，三对图片其中之一出现，呈现时间为50 ms，然后立即呈现空白屏幕作为掩蔽刺激。三种刺激出现的顺序以及左侧或者右侧都是随机的。此外，也有50％的情况下出现的图形是相同的。要求被试回答两个图形是否相同。计算机记录被试的正确率和反应时。
3.2 结果与分析
对各种条件下的正确率和反应时进行分析和比较，讨论是否和陈霖的实验结果一致并解释其理论意义。根据陈霖的实验结果：一个正方形和一个圆形被试回答为不同的概率也就是正确确认的百分数为43.5％，屏幕上包含一个三角形和一个圆形被试的正确确认百分数为38.5％，屏幕上包含一个圆环和一个圆形被试的正确确认概率为64.0％。明显地，被试对于其中包含圆环和圆的刺激判断的正确率远高于其他两种刺激。对于在拓扑意义上等价的图形的确认的差别并不大。拓扑性质在视知觉中起了一定的作用，视觉系统髓具有洞的连续图形（环）和非空的连续图形（圆）之间的拓扑学特征。
4.实验2
4.1 实验方法
实验材料和仪器：(https://www.daowen.com)
实验材料为四种不同的图片，封闭与不封闭图形各两种，并且同种类型的图片是对称的。
实验程序：
与实验1相似，每次呈现一对图形，要求被试回答靶子刺激（线段）在哪一边。刺激的显示时间为50 ms，亮度调整到被试回答正确的平均值为70％以上，实验时刺激的呈现是随机的。
4.2 结果分析
对不同条件的正确率和反应时进行分析，讨论是否和陈霖的实验结果一致：当封闭图形成对呈现在屏幕上时，被试回答靶子线段位置的正确率为86％，而当刺激单独呈现时，被试回答靶子线段位置的正确率仅为56％，并且在统计上差异显著。一般而言，人类的视觉系统对于线段和由线段组成的封闭图形的判断有显著的差异，封闭图形相对更容易判断。
5.实验3
5.1 实验方法
实验材料和仪器：
实验材料分为两组，每组内有两个图形，第一组为线段倾斜度和位置都不同的两个图形，第二组为包含相同的线段和附加的圆形，线段一个在圆内一个在圆外。
实验程序：
实验中每组的两个图形相继呈现，显示的顺序随机。被试要求判断靶线段是第一个出现还是第二个出现。其余的程序均和实验1和2的程序相同。
5.2 结果分析
对不同条件下的正确率和反应时进行分析，讨论是否验证陈霖的实验结果和支持了拓扑特征优先的理论。陈霖的实验结果中，被试判断第一组刺激的正确率为59.2％，而判断第二组刺激的正确率达到了79.1％。
参考文献
Chen，L.（1982）.Topological structure in visual perception.Science，218，699-700.