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「它们都是同一个颜色嘛」「不不,那个更深一点」

本帖由 漂亮的石头2015-10-28 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    不同人同样看到红色会是同样感觉吗?


    感觉是可以描述的吗?不同的人同样看到红色感觉相同吗?不同的人看到同样一件事会有初始化的共同认识吗?

    [​IMG] Feitong Yang

    这个问题超级哲学啊,直接逼近 Qualia 的问题啊。对不起,我也不知道 Qualia 是什么,以及我也没有办法回答这个问题。但是,我可以给你一些数据,然后你自己定夺不同的人看到同样的红色感觉是否相同。

    当然,还是先给出我的看法:我觉得,从统计上讲,大部分情况下,不同的人看到同样的颜色感觉是相似的。但是,在某些情况下,不同的人看到的颜色感觉是不一样的。

    我首先解释一下:大部分情况下,不同的人看到的同样的颜色所感觉到的,从统计上来说是相似的。

    我们先来设想这样一个实验,我在屏幕上呈现一个颜色,然后给你一个色环,让你用鼠标报告出你看到的是哪个颜色,过程类似下面这个流程,虽然中间没有 900ms 的延迟 (Bae, et al, 2014, Figure 1)。

    [​IMG]

    那么,如果我呈现同样的颜色,不同的人给出的反应截然不同,那么我们可以说:不同的人感觉同样的颜色是不同的。但是,如果不同的人给出的反应相同,我们是不是可以说不同的人感觉到的颜色是相同的呢?这个留给读者思考。但是这里暂时假设如果不同的人给出的反应是相同的,那么我们姑且先认为这在一定程度上说明不同的人对相同的颜色感觉是相同的。

    结果是,当一群人参加这个实验的时候,这些人之间的反应是很相似的:不同的被试对颜色对于所有刺激颜色所做出的反应的精确程度还是很相关的。这种相关性,在统计学测试上显著 (Bae, et al, 2014, Figure 5)。

    [​IMG]

    当然,每一个颜色都是不一样的。在颜色研究中,我们说有一些颜色是 focal color,比如红色、白色、黑色等;有一些颜色是 boundary color,比如蓝绿色 (greenish blue) 等。结果 Bae 等人 (2015) 在知觉和记忆中,人们对于不同的颜色的准确率有差别,知觉的时候也会出现系统偏差。如下图 (Bae, et al, 2015, Figure 7, Figure 8)

    [​IMG]

    [​IMG]

    这两张图是什么意思呢?Figure 7 横轴是不同的颜色(不同的点也对应表明了不同的颜色),纵轴是对于某个颜色,行为反应的准确率(这里要理解 Kappa 越大,准确率越低,你可以想象纵轴 Kappa 表示反应的方差)。我们可以发现,在竖线表明的几个 focal color 上面,反应的精确程度明显要低很多。而在两个 focal color 之间,反应的精确程度就很低。Figure 8 横轴还是不同的颜色,纵轴是系统偏差。我们可以看到,在 focal color 上,反应的系统偏差基本是 0,而在 focal color 之间,反应的系统偏差就会很大。

    好了,数据给了这么多,我们来理解一下:对于不同的颜色,不同的被试会给做出反应。第一,我们看到被试对于给定的颜色做出的反应是一个概率分布,而不是一个确定的值。你可以近似认为是一个高斯分布。第二,我们看到所有被试的结果,起码在 focal color 上,系统偏差是很小的,精确程度也很高 (Figure 7, Figure 8)。试想这么多参加实验的被试,每一个人都不一样,但是他们的结果却可以比较高度地一直,所以我们可以说明他们看到的 focal color,他们的感觉,在统计上来说,几乎是一样的,至少非常相似。这一点也通过上述 Figure 5 中的被试间的显著相关得到了支持。第三,在 boundary color 上面,准确度是很低的。偏差也是很大的。但是,所有的被试都分享同样的偏差,错都错的一样,而且也分享同样的不准确性,模糊都模糊的差不多,那么从统计上来讲,他们对于这些颜色的感觉,也是非常相似的。

    这也就是第一部分,不同人对于同样的颜色的感觉,在统计上来说,是非常相似的。这一系列工作是我们实验室的大师兄 Giyuel Bae 做的,那篇 Bae et al, 2015 被 10 多家媒体报道了,导师在本页面上炫耀了一下:Press Round Up

    然后我再解释一下:在某些情况下,不同的人看到的颜色是不一样的。

    在认知领域,有一个比较有名的 Sapir-Whorf 假设: 不同的语言结构会影响语言使用者对于世界的概念,从而影响他们对于世界的认知 (Regier & Kay, 2009)。这个假设的强版本说道:语言决定人对于世界的认知。这个假设的弱版本说道:语言影响人对于世界的认知。这两位并没有合作写过文章,所以我也找不到原文,以上也是维基百科的介绍和我自己的理解。但是在颜色研究领域中有一个很重要的研究,Berlin & Kay 在 1969 年发表了这项重要的研究:他们调查了 100 多个国家和地区描述颜色的基本词汇,然后发现不同国家使用的颜色词汇发展实际上是有 7 个阶段。

    第一阶段:基本词汇只描述【黑、白】

    第二阶段:描述【红色】的词汇出现

    第三阶段:描述【黄色或者绿色】的词汇出现

    第四阶段:描述【黄色和绿色】的词汇都出现

    第五阶段:描述【蓝色】的词汇出现

    第六阶段:描述【褐色(棕色, Brown)】的词汇出现

    第七阶段:描述【紫色、粉红、橘色、或者灰色】的词汇出现

    虽然这个阶段划分备受争议,但是底线是不同的语言中使用的基本颜色词汇是不一样的。如果 Sapir-Whorf 假设成立,那么我们有理由猜测使用不同语言的人,所感觉到的颜色是不一样的。

    那有没有这样的实验证据么?有。但是实验解释有待讨论。

    Lera Boroditsky 实验室 (2007) 发表了一篇非常有意思的文章,实验和上面所述非常相似,在一个颜色逐渐变深的蓝色条中,随机抽取两个颜色,然后让你判断这两个蓝色色是否是同一个蓝色 (Winawer et al, 2007)。

    [​IMG]

    你会问,这个实验有什么好做的。原因很简单,俄语中,对于蓝色有两个截然不同的单词:goluboy 表示浅蓝,siniy 表示深蓝(我不知道俄语版本怎么写)。这两个表示蓝色的单词在俄语中很常用也很重要。然而,在英语中,并没有两个截然不同的描述蓝色的基本词汇(你会说有 light blue 和 dark blue 啊,但是这两个词组并不是基本词汇,只是在蓝色前面加了个修饰成分)。

    好,现在我们有两组人,他们的语言在描述『蓝色』上面有很大的差别。那如果让他们来做上述那个蓝色匹配任务会发生什么呢?俄语使用者,在两个蓝色相近,但是分属于不同范畴(浅蓝、深蓝)时,他们能够很快地反应出这两个颜色不一样;但是在同样距离、属于同一范畴的两个蓝色之间,他们就需要很长的时间来反应两个颜色不一样。比如,09 和 12 号蓝色,距离是 3,但是分属两个不同的范畴;12 和 15 号蓝色,距离也是 3,但是属于同一范畴。俄语使用者在前两种颜色出现时,很快地回答这两种颜色不同;在后两种颜色出现时,则需要比较长的时间才能确定他们颜色不同。

    那么英语使用者呢?他们并没有表现出任何反应时上的差别。也就是说,只要颜色距离相同,他们的反应时是相似的。这进一步说明,英语者在这个蓝色序列中,没有两个子分类范畴。

    这个对比说明了什么?简单的说,这说明俄语使用者在蓝色上有更精细的分类,当他们与英语使用者看到同样的一对蓝色的时候,他们感觉可能是不一样的——他们看到了不一样的蓝色,而英语使用者看到的蓝色都很类似。啊哈,这个时候你可能就想说,不同的人看到同样的颜色,感觉可能是不一样的了。

    但是这是你说的,不是我说的。在我讨论这句话之前,我想说明一个问题——即使有这样的实验结果,也并不能证明『语言直接可以决定 / 影响人类的知觉』,为什么呢?你能想到其他的解释么?

    好了,我们再回到你得出的结论。我们再来讲最后一个实验结果。实验表明知觉学习 (perceptual learning) 能够改变我们对于视觉刺激的知觉(Sagi & Tanne, 1994)。一个简单的例子,我一开始给你呈现一个 90° 的竖线,然后给你呈现一个 91° 的竖线。一开始的时候,你觉得这两个刺激没有差别——你无法区辨这两个刺激。然后我把你叫过来,训练一个月,每天一个小时,你做的事情就是不断地看到一个 90°的竖线,和一个 90°+/- 0~5°的竖线。你每次告诉我先后呈现的两根竖线是否是一个朝向的,如果不是,第二个比第一个偏左还是偏右,然后我告诉你对了还是错了。经过一个月的训练,你会发现,我再给你先后呈现一个 90°和一个 91°的竖线的时候,你这下可以分辨出来了,你告诉我他们不一样,后一个比前一个更倾斜。

    这下,你是不是觉得,自己训练前后,看到同样的刺激,感觉不一样了?什么,你不信?我可以告诉你,这还真是实验结果。知觉学习可以让人的视觉精确程度提升很多,区辨 1° 的朝向差异不成问题。而且这项技术帮助很多弱视的病人提高视觉能力。

    好,那你再想。你把一个人叫过来,给她不同的颜色,有些颜色很相近。一开始,她可能无法区分这些相近的颜色。但是没关系,你训练她一个月,天天给她看相近但是不同的颜色,让她判断,并且告诉她判断的正误。一个月之后,你再给她看之前两个她无法区分的相近的颜色,这下她可以区分了。你说,她是不是对于同样的两个颜色,感觉变了呢?那你再想,有些人是艺术家或者设计师,每天跟颜色打交道;另外一些人并不与颜色打交道。前者实际上经过长期的颜色的知觉学习,这两种人对于颜色的感觉,会不会一样呢?

    说道这里,你可能差不多已经认为人们对于相同的颜色,感觉是不一样的了。所以我需要及时地提醒你,在文章的前半段,我们说明了不同的人对于 focal color 的反应非常一致,偏差很小,精度很高。只是他们对于 boundary color 反应偏差很大,精度很低。那么,题主,最后的结论就交给你自己来定夺吧。

    好了,写完之后突然明白为什么大师兄的工作这么受到欢迎了。以及,我并没有回答你最后一个问题。

    Reference

    Bae, G. Y., Olkkonen, M., Allred, S. R., & Flombaum, J. I. (2015). Why Some Colors Appear More Memorable Than Others: A Model Combining Categories and Particulars in Color Working Memory.

    Bae, G. Y., Olkkonen, M., Allred, S. R., Wilson, C., & Flombaum, J. I. (2014). Stimulus-specific variability in color working.

    Berlin, B., & Kay, P. (1969/1991). Basic color terms: Their universality and evolution. Univ of California Press.

    Regier, T., & Kay, P. (2009). Language, thought, and color: Whorf was half right. Trends in cognitive sciences, 13(10), 439-446.

    Sagi, D., & Tanne, D. (1994). Perceptual learning: learning to see. Current opinion in neurobiology, 4(2), 195-199.

    Winawer, J., Witthoft, N., Frank, M. C., Wu, L., Wade, A. R., & Boroditsky, L. (2007). Russian blues reveal effects of language on color discrimination.Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(19), 7780-7785.

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