不同背景下不同频率闪烁的突显工效研究，本文主要内容关键词为：工效论文,频率论文,背景下论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 前言
突显(highlighting)是在与视觉搜索任务有关的计算机屏幕显示中，采用特殊方式突出显示多个项目中的若干个项目，从而提高视觉搜索效率的一种方法或技术。以往针对突显效用性的研究已表明突显在一定条件下可以提高视觉搜索的绩效，而这一效应能否发挥，与突出显示项目的方式（即突显类型）有关[1-3]。以往的研究表明：在闪烁的突显工效问题上，具体的实验研究得出了并不一致的研究结果。Gomberg(1985)和Fisher等人(1989)的突显研究结果均表明闪烁不具突显工效，且有延缓视觉搜索的作用[1][3]。与之相反，Van Orden,Divita和Shim等人的实验却证明了闪烁的突显工效[4]。本实验的目的是在以往研究的基础上，用实验的方法说明以下三个问题：(1)闪烁是否具有突显的工效；(2)视觉材料呈现的不同背景是否影响闪烁的突显工效；(3)闪烁的不同频率是否影响突显的视觉工效。
2 实验方法
2.1 实验装置
实验过程由TOPCON486微机控制，视觉搜索材料在高分辨率的VGA彩色显示器上呈现，被试在标准键盘上的数字键盘上作按键反应。
2.2 实验材料及任务
每次试验显示五个以水平方式排列的数字。每个数字所占的区域宽21象素(0.84cm)，高31象素(1.24cm)。两个相邻数字中心之间的距离为2.60cm。被试双眼与屏幕上显示的中间数字的水平距离为70cm，整个显示的视角约为9.20deg。
如表1所示，实验材料分别在黑白两种背景下呈现。每种背景下均有四种数字显示条件即高频、中频、低频三种闪烁突显显示条件和非突显显示条件。黑背景与白背景的亮度值分别为4.45cd/m[2]和90.40cd/m[2]，键盘的照度为1591ux。背景亮度值及键盘的照度值分别用UBD1/4亮度计和SZ-301照度计测定。
每次试验呈现的五个数字包括一个目标数字和四个干扰数字。目标数字无置换地从1、2、3、4四个数字中随机选取，但同一目标数字不能连续呈现超过四次。目标数字的位置也是随机选取的，但要求在各位置呈现的次数相同。在突显条件下，目标数字与干扰数字不同，闪烁呈现。非突显条件下，目标数字和其它干扰数字呈现条件相同。
表1 黑色、白色背景下四种显示条件的具体设置
显示条件 背景色 数字颜色 目标数字闪烁频率
非突显 黑 白 —
条件白 深灰
低频闪烁突显黑 白 3Hz
条件白 深灰
中频闪烁突显黑 白 27Hz
条件白 深灰
高频闪烁突显黑 白 81Hz
条件白 深灰
各干扰项的数字无置换地从5、6、7、8、9五个数字中随机抽取。它们被随机安排到没被目标项占据的其他四个位置上。四个目标数字1、2、3、4对应的被试反应键分别是数字键盘上的'4'、'8'、'6'、'2'键。
实验中，被试的任务是在呈现的五个数字中查找目标数字，并作对应的按键反应，如觉察到的目标数字为3，便在数字键盘上按'6'键。
2.3 实验变量及设计
本实验中以视觉材料的呈现背景和数字显示条件为自变量。如表1所示，背景分为黑白两种，显示条件分有高、中、低三种频率闪烁突显显示条件及非突显显示条件。
实验采取两因素的被试内设计。每名被试均参加黑、白两种背景下四种显示条件的试验。各实验被试共参加640次试验，每种背景下有320次，各背景下的每种显示条件试验为80次。黑、白背景下，被试的试验顺序不同，且每种背景实验中四种显示条件的呈现顺序随机排列。所有被试随机分为两组，每组6人，男女各半。一组被试先做黑背景的实验，后做白背景的实验，另一组则相反。
2.4实验程序
实验前，主试通过计算机屏幕向被试呈现指导语，使被试了解实验具体步骤和要求。被试看完指导语先进行练习，然后转入正式实验。
正式实验开始时，被试按键启动试验。首先在屏幕中央出现一个加号作为被试的注视点，同时伴随1000Hz的声音信号，持续1000ms后，加号消失。随即在屏幕中央水平呈现五个数字，这五个数字的中心与加号的中心一致。被试按实验任务要求做出相应的按键反应。在被试做出反应后，屏幕呈现反馈信息，告知被试反应是否正确。被试按键进入下一次试验。计算机自动记录反应结果的正确与否，同时还记录被试反应时。反应时为从数字呈现到被试做出按键反应之间的间隔时间。
整个实验由用C语言所编的程序控制。
2.5 实验被试
本实验的参加者共12名，学历在本科以上，男6人，女6人，年龄为19～26岁，视觉正常，视力或矫正视力在5.0以上。
3 结果分析与讨论
各种实验条件下每名被试的反应正确率都在90%以上。在以下的统计分析中，将通过分析反应时来说明被试搜索绩效。在反应时的结果处理之前，删除原始数据中被试错误反应的数值及超过1500ms的反应时特异值。各种实验条件下的正确反应时的均值如表2所示。
表2 各种实验条件下的反应时均值表（单位：ms）
非突显高频闪中频闪低频闪总均值
条件 烁烁烁
黑背景867(294) 773(227) 787(228) 820(230) 812(248)
白背景798(218) 734(197) 746(188) 779(203) 764(206)
总均值832(265) 753(211) 767(210) 800(218)
注：表中括号内的数值为标准差
3.1 闪烁突显对视觉搜索绩效的影响
如表2所示，各闪烁突显条件下被试的搜索绩效均优于非突显条件下被试的搜索绩效。两因素重复测量的方差分析[5]表明：不同的数字显示条件之间有十分显著的差异(F(3,33)=42.46,p＜0.001)。四种显示条件下反应时总均值的DUNCAN多重比较的结果表明：除低频的闪烁突显条件下的被试搜索绩效与非突显条件下被试的搜索绩效无显著差异(P＞0.05)外，其他两种频率的闪烁突显条件下被试的搜索均显著快于非突显条件下被试的搜索(P＜0.05)。上述结果说明：闪烁作为突显类型可以提高视觉搜索绩效的绩效，而且，在闪烁的频率较高时，这种闪烁的突显工效更为明显。这一结果与Van Orden等人实验的结果基本类似。
3.2 不同背景对闪光突显工效的影响
重复测量方差分析的结果表明，不同的背景下被试的视觉搜索绩效无显著差异(F(1,11)=2.674,P＞0.05)，且显示条件与背景之间无交互作用(F(3,33)=0.874,P＞0.05)。但由表2可知，黑背景下被试的搜索(812ms)比白背景下被试的搜索(764ms)慢。这些结果说明，视觉材料的呈现背景对闪烁突显视觉搜索绩效没有明显影响，但在白背景下采用闪烁作为突显类型可能会有较好的效果。
4 结论
根据上述分析，本实验得出以下结果：
1.闪烁作为突显类型可以提高视觉搜索的绩效，而且，在闪烁的频率较高时（27Hz以上），这种闪烁的突显工效更为明显。
2.视觉材料的呈现背景对闪烁突显视觉搜索绩效没有明显的影响，但在白背景下采用闪烁可能会有较好的效果。