錯覺式組合──

一種知覺現象的探討

【摘要】你曾經在匆忙一瞥中，把紅花綠葉看成綠花紅葉，或者看到藍色的太陽高掛在黃色的天空中嗎？──

現象介紹

當我們面對一件物體時，在我們的視覺歷程中，可能是這樣的運作方式：在早期的視覺消息處理階段，便已先將這個物體的各個基本特徵分別登錄起來，在較高階段的處理時，再利用注意力把這些所登錄的基本特徵組合成你所看到的一個完整物體。在此歷程中，注意力所扮演的角色就好像膠水一般，把這個物體在早期階段被分開的所有基本特徵黏合起來。

考慮下述情況：如果我們無法集中注意力，或者在某一特定時間內所要處理的消息量大過注意力的負荷（亦即注意力這個膠水已經無法有效作用）時，可能產生什麼結果？此時我們所登錄的一些基本特徵，就可能隨機的組合起來，而形成不正確的組合。這時候我們所經驗到物體不正確組合的現象，便稱為「錯覺式組合」（illusory conjunction）。

錯覺式組合與特徵整合理論

加拿大英屬哥倫比亞大學的崔斯曼（A.Treisman）早期在做注意力的研究時發現，要受試者判斷兩個刺激之一是否與兩個目標物之一相同時，若這兩個刺激是將兩個目標物的顏色及形狀互換而重新組合，則受試者傾向於報告刺激與目標物相同。之後她與同事做了一系列有關此類錯覺式組合的實驗。例如在一個實驗中，很快地呈現3個水平排列的有顏色字母及左右兩邊的黑色數字，次序如：3、O（紅色）、X（綠色）、S（藍色）、5。受試者需先報告兩邊的數字，再回答是否有目標物（如綠色的S）在這一列刺激中。如此的實驗設計，操弄了受試者的注意力必須轉移至數字，由於無法集中注意力於中間3個有顏色的字母上，受試者會傾向於將顏色與形狀做錯誤的組合。如上例中，呈現的是綠色X及藍色S，但他可能報告看到了目標物：綠色的S。

在另外一個實驗中，呈現如圖一的刺激。受試者按鍵回答是否看到了目標物：（c）中的箭號或（d）中的三角形。由於刺激的呈現時間非常短暫，超過注意力的單位負荷量，受試者有時會將圖一（a）看成有目標物箭號的存在。崔斯曼認為我們對物體的知覺歷程可能是如圖二的流程圖。

她並和吉勒德（Gelade）共同提出一個「特徵整合」理論，認為當有兩個以上物體，在相同的向度上（如顏色或形狀）有著不同的特徵時，必須藉著注意力將這些在前注意期被平行收錄的各基本特徵組合起來，而在這段注意期，注意力像探照燈一般系列地由一處照到另一處，於是同一處的基本特徵可組合起來。但是當注意力被轉移或消息量超過注意力的負荷時，便可能產生錯覺式組合。

錯覺式組合是一種知覺現象

既然如此，為什麼我們平常不容易經驗到這種錯覺式組合？很少人曾經覺得自己把紅花綠葉看成綠花紅葉，或是匆然一瞥，看見藍色的太陽掛在黃色的天空中。崔斯曼認為這是由於我們的視覺語意記憶（visual semantic memory）引導了各特徵間的組合方式。不需特別注意，我們也認為葉應該是綠的，花可能是紅的。

那麼上述實驗，怎麼知道受試者報告他所看到的特徵間錯誤組合的情形，是受試者猜測而得的結果，還是他真正「看到了」他所報告的錯覺式組合？也就是說，錯覺式組合是一種穩定的知覺現象，抑或只是存在於受試者的想法當中？在崔斯曼的實驗裡，要求受試者根據4點確信度量表作答：確定沒有（sure no）、我想沒有（think no）、我想有（think yes）、確定有（sure yes），並去除掉看錯基本特徵的比率後，發現確信看到錯覺式組合的比率仍高於顯著水準。再配合其他實驗綜合而得，顯示在適當的操弄注意力下，錯覺式組合的確是被受試者所知覺到的一種穩定的知覺現象。

在發現了錯覺式組合的現象之後，我們進一步要問的問題是：這種現象的存在有什麼意義？錯覺之所以引起心理學家的興趣，便是由於經由對產生錯覺的刺激情境的研究，可以使我們了解知覺如何作用以及可能的運作歷程等知識。同樣地，錯覺式組合的現象也提供了這樣的功能和啟示。

傳統的兩派看法

有關視覺消息在早期知覺階段的處理歷程，向來有兩種不同的看法：一派認為個體對刺激的知覺，是以把握其整體的方式（holistic）來進行的。格式塔（Gestalt）心理學的名言：「整體並非部分的總和」（The whole is not the sum of its parts），便隱含了複雜刺激不可分離的特性。格式塔學派心理學者對這種看法所提出的證據，主要是由現象來看整體的特質，例如對稱、一致、規則等，在「質」上便與各部分的總和有所不同，以後的一些學者也經由操弄實驗來驗證這種看法。所得到的結果包括：對於整體的知覺能幫助對於部分特徵的偵測、整體比部分的辨識更迅速、整體對相似性判斷有舉足輕重的影響等等。

另一派則認為在早期的知覺階段，個體便將刺激的各向度分析為基本特徵而處理之。休柏（Hubel）及魏瑟（Wiesel）利用微電極插入貓的視覺皮層，當貓的眼睛受到投射在螢幕上的視覺形式的刺激時，記錄單一細胞的活動狀況，發現不同的細胞分別對特殊的方向及位置的光線條紋作反應。許多電生理的研究也陸續發現，視覺皮層中的確存有一些特殊的細胞分別對不同的顏色、方向、角度、曲線等反應。這些可測知特殊視覺特徵的細胞存在的事實，多少鼓舞了贊成特徵分析的學者。例如塞爾福瑞吉（Selfridge）及奈塞（Neisser）所提出的圖形辨認模式，便認為人腦中存有一特徵表，看到一圖形時是將其特徵和腦中的特徵表互相比較、逐一核對，直到找到合適的特徵為止。

而若干現象的發現，也間接提供了支持的證據。例如在知覺上的適應（adaptation）現象，以瀑布錯覺（waterfall illusion）為例，當凝視瀑布好一陣子之後，轉移視線看周圍的樹木，乍見樹木都在向上運動。顯示在神經系統中有負責掌管運動的細胞，當看向下流動的瀑布一陣子之後，產生疲勞，以致將周圍靜止的物體看成反向的運動。又如在實驗室中做相似性判斷的作業時，發現不同的特質對整體的相似性判斷有加成性效果，並且在分類物體的作業中，受試者能夠選擇性地注意某些特質，而不會被無關特質干擾或被有關特質所助益。舉凡上例，皆說明個體具有將整體先分析為基本特徵，再予以處理的特性。

錯覺式組合的啟示

上述兩種看法其實並非必然衝突。有些知覺整體可能的確是由其部分組合而來的；有些卻可能在登錄時便是如此一個整體，等到需要分析時再分析之。已有研究指出，兒童傾向以整體的方式知覺物體，成人則多以分析特徵的方式。甚至在同一個人中，也可能因刺激的型態、情境的要求等的不同，而採取不同的策略。雖然有這些變異存在，心理學家仍希望找出一個知覺歷程運作方式的通則。

根據紅色X與綠色O會被看成紅色O及綠色X，或者將∟與／看成的實驗結果，很容易產生這樣的推論：如果特徵之間能被錯誤地重組，表示在某些層次上，他們曾被分開登錄為獨立的特徵。顯然錯覺式組合的產生使人傾向於對人類知覺的歷程，採取先分析各基本特徵再予以組合的看法。站在這樣的立場來研究知覺歷程，必須關心的幾個重要課題是：一、個體如何將整體分解為各個基本特徵；二、這些基本特徵的種類如何；三、個體如何將各別登錄的基本特徵再組合為一整體，以構成相應於外界物理刺激的心理經驗。

第一類問題在生理學界有較完備而有系統的研究，二、三類問題則多見於心理學的研究中。而錯覺式組合不僅可用以區辨那些特徵是構成知覺的基本單位，同時也可用以探討如何將知覺單位組合的問題。

找出基本特徵

如果個體對於複雜圖形的知覺是先將之分析為各個基本特徵，則區辨出那些是基本特徵，便是研究的一個中心問題。美國貝爾實驗室中以朱立玆（Julesz）為首的一些學者，多年來的研究已獲得初步成果。

早在1967年，奈塞便已將視覺系統分為前注意期及注意期兩個階段。前注意期使用的是平行、自動化的方式；注意期則需運用注意力系列搜尋之。朱立玆擴展這個想法，運用對刺激群分組（texture segregation）的技巧，指出有一個前注意期的視覺系統。此系統不能處理複雜的形狀，卻能很快速、不需耗費多少努力就偵測到某些特徵的差異，這些特徵，朱立玆稱之為「脈絡子」（texton）。

到目前為止，學者們一致肯定的三個脈絡子是：elongated blobs（包括線段、長方形、橢圓、方向、寬度和長度等）、線段的終點及線段的交叉。在前注意期可偵測到這些脈絡子之間的差異，脈絡子之間的種種關係就必須經由注意期的注意歷程才能偵測到。以圖三為例，我們可以迅速地從右圖一群×中找出∟，但對於從左圖一群中找∟，卻必須集中注意系列搜尋方能辦到。根據脈絡子理論，這是由於∟與皆由三線段、一直角組成，所不同的只是有3個線段終點，∟只有2個（都有線段終點的脈絡子，只是數目不同）。但∟無線段交叉，×有，二者在質上便有所不同（一者有交叉的脈絡子，另一則無），故能迅速偵測到。因此可知脈絡子代表一種知覺系統上的基本單位。

崔斯曼則根據她一系列的研究，提出三點判別基本特徵的標準：一、個體在搜尋單一基本特徵時，用的是平行方式的偵測（parallel detection）；二、這種特徵是個體在對刺激分組時，所使用的關鍵線索（easy texture segregation）；三、當個體注意轉移時，這些已為個體接收到的特徵會引起錯覺式組合。其中一、二兩個標準大抵與朱立玆等人所提無異，而第三點主要源自其特徵整合理論，並使她所發現的錯覺式組合現象在區辨基本特徵時，扮演一重要角色。

由注意力轉移時紅色X與綠色O錯誤組合成紅色O綠色X的現象，因而認為顏色、形狀是基本特徵的邏輯是相當合理的。運用同樣的方式，發現大小、虛實（如空心三角形、實心三角形）也是一種基本特徵。這些結果與朱立玆發現的脈絡子大抵並無衝突，唯一饒有趣味的差別在封閉性（closure）是否為一基本特徵。

依脈絡子理論，箭號有3個線段終點，三角形沒有線段終點，故二者的差別便在於脈絡子（線段終點）之有無。因此在做刺激群分組時，能夠很快地將二者的範圍區分開來（見圖四）。崔斯曼則認為二者的差別在於封閉性之有無。在朱立玆的脈絡子理論中，封閉性並非一種脈絡子，如圖五（a）的2個圖形，左邊的圖有封閉性，右邊則無，但二者皆有2個線段終點，因此在（b）、（c）中不易將二者區別，顯示封閉性的有無並非關鍵特徵。

呈現圖一的刺激給受試者看，大多數受試者會將圖一（a）看成箭號，只有少數人會將圖一（b）看成三角形，為何斜線改變一個方向，就會造成錯誤組合難易的不同？崔斯曼利用搜尋作業〔如圖六（c）中找箭號，（d）中找三角形〕及刺激群分組（見圖七），發現對於三角形的搜尋似是「平行」方式，而對箭號則是「系列」搜尋。如此看來，是否三角形即為一基本特徵？也就是說，對三角形的知覺是整體的，而不需先分為三個線段、三個角、封閉性等特徵？

圖八的刺激呈現，卻又發現（d）圖中S與Δ可形成＄，顯示三角形仍是可被分解的。呈現如圖九的刺激，以圓形代表抽象的封閉性概念，發現∟、／與○較易形成三角形的錯覺式組合。由此顯示封閉性是一重要的特徵，以致缺少了這個特徵，單單∟與／不易形成錯覺式組合。

雖然崔斯曼所提出的封閉性特徵仍有爭議之處，但至少上述系列實驗可讓我們了解，錯覺式組合除了可與搜尋作業、刺激群分組等作業合併起來探討基本特徵之外，也因其具有再組合的特性，便得以更具區辨力，預期朝著錯覺式組合的方向走去，可引導更多的研究。

新的方向

上文提過，按照特徵整合理論的說法，錯覺式組合之所以產生，是由於注意力轉移時，自由飄浮的基本特徵隨意組合所致。若把∟、＼等基本特徵視為原子的單位，由這些線段所構成的字母，如A、N等，也可視為分子單位的基本特徵。以這樣的邏輯來看莫瑟（Mozer）實驗中的字母移動（letter migration）情形，又可把錯覺式組合更推向巨觀的方向，並與閱讀、字優效果（word superiority effect）、字（word）的辨識等研究多年的論題合併探討。

字母移動現象是指呈現兩個字給受試者，如LINE、LACE，受試者會看成LANE、LICE。莫瑟以高階的字彙（lexicon）系統激發的強度來解釋字母移動，崔斯曼則以特徵整合理論，說明字母移動是由於注意力不能集中在每個字上所產生的。當出現一個以上的字時，注意力分散在整個視覺刺激上，尚未組合形成正確的字，就如同在運作上的前注意期──平行收錄所有特徵，但須等到注意期才做組合。日常生活中由於對這個字的先前經驗、知識等，阻止了錯覺字的產生，一旦注意力轉移，便可能產生將DOY、CAG看成DOG的錯覺式組合。

由於對字的辨識牽涉到語意、字彙系統等，顯然以字母為基本單位的錯覺式組合，會牽涉到更多認知因素的影響。這種愈往高階發展來探討錯覺式組合的研究取向，將使我們了解認知層面各因素在錯覺式組合上所扮演的角色。另一方面，也可朝低階發展，由生理層面來深入探討這個現象的本質，以探究錯覺式組合的生理機制可能為何？發生在雙眼融合之前或融合之後？相信許多不同的研究成果，必能使錯覺式組合這樣一個耐人尋味的現象，獲致更清晰的面貌。

葉素玲、蔡秋月均就讀於台灣大學心理學研究所；陳一平台灣大學心理系畢

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