对外形知觉进行的研究是想辨认出一些机械原理，既是神经学上的，也是认知理论上的。【】它会帮助我们辨认各种外形而这一点却时常使我们感到为难。在过去的半个世纪里，这方面进行的很多研究都采取了认知的方法。格式塔学者们及其追随者探索了思维的倾向，如将有关联的元素集中在一起，变成一个连贯的整体；在我们看到的间隔之间填入衔接材料，从背景中辨别物体等。他们，还有其它一些人都还说，是人天生的高级心理过程在解释“恒定现象”我们看事物的时候倾向于不变，哪怕视网膜的图象已经发生了扭曲，正如我们看见一本书从某种角度斜躺在我们面前，就好像它还有一些方方正正的角，哪怕在视网膜或者照相机里，这书看上去一定是一个偏菱形的东西，有两个锐角和一个钝角。</p>

可是，这些知觉是结果，而不是过程。思维是通过什么样的一些步骤看到这些东西的呢我们说，我们会把我们看到的一些很熟悉但不完整的形状之间的间隔填满，这是一回事，但是，要确定我们是通过哪些具体的办法来做到这一点的，这却又是另外一回事。以很详细的细节探索视觉信息的认知过程的最新研究已经找到了一些过程。下面就是这些发现的例子：</p>

对主观轮廓现象的研究如上述图21中的错觉三角形表明，我们一方面是通过联想这三个角使我们想起以前见到过的某些三角形来分析出这个想象的周边的，还有一部分是通过提示，即经验告诉我们要加以插补的的地方一个物体挡住我们看见另一个物体的视线。如知觉研究者斯坦利科伦在1972年进行的一项研究中指出的，圆圈和图21已经存在的三角形中的间隔表明，某些别的东西即错觉的三角形挡在视线里，挡住了它们。由于明显的插入，思维“看见了”想象的三角形。</p>

有些实验探索了我们如何辨认一个我们正在寻找的东西的外形，特别是当这个东西丢失在其它有外形的东西里面时。有一个重要的过程是“特征检测”有意识地寻找某个特定的外形已知和可辨认的一些元素，以从类似的物体中区分这个东西。在下面这两栏字母中，各有一个z在里面。如果你用秒表计时，看在哪一栏里找对象词快些，你会发现，在第二栏里找到这个词比在第一栏里快多了。</p>

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按照科伦及其同事这两个栏目就是从他们的书中找出来的的说法，将z这个从记忆里面找出来的模式与我们正在寻找的东西相比较这个任务，当藏起来的z这个字母是在圆形字母中时，找起来比它藏在由像z本身一样的直线和角构成的字母中时容易得多，也快得多，因为在后者的情况下，我们得注意一些细小的差别。或者，如另一种解释所言，我们在寻找视觉图象时，经常会以“预注意”过程来进行，即与总体的图象相关的自动过程，可是，如果这个不行，我们就转移到“集中的注意力”上来，并有意识地寻找要找的这个东西细小的区别性特征。</p>

1954年，俄勒岗大学的弗雷德阿特尼夫请一些受试者用10个点来表示一些图形，他们倾向于把这些点放在一些使轮廓的方向转变最明显的地方。阿特尼夫的结论是，我们辨认模式的一个方法是通过对其“变化点”的分析进行的。他还画了一些图，这些图与现实中的实物相比已经做了极大的简化，是从一个变化点向另一个变化点来画直线的。尽管这使曲线变成直线，可是，图形还是立即能够辨认出来，如在下列中：</p>

懂技巧的阅读者把词汇当作一个整体看，而不去一个字母一个字母地辨认，而刚开始读书的人却是一个字母一个字母地看的。可是，哪怕是在快速的阅读中，还是有很多高速特征检测活动在进行着，如由艾林娜j吉布森上述提及的詹姆斯吉布森的妻子和同事60年代在康奈尔大学进行的一些实验所显示的一样。他们生造了一大批根本不存在的单音节，其中一些符合英语拼音规则，因此是有可能发音的“glurlerft”，然后把辅音组调来调去以生造另外一些音节，虽然字母是同一些，可违反了发育规则，因此无法发音“rckugl，”“ftercl”。当有技巧的阅读者在快速实体镜中看到这些词时，他们辨别合法组合比非法组合容易得多，尽管这些字母组都是不认识的词。一种可能的解释是，他们自己给这个词发音，因而更有可能将可发音的一些音节放入短时记忆中，而不可发音的音节就不行。可是，吉布森在加罗戴学院的聋哑儿童中进行试验，因为他们从来没有听到过人念单词，她得到的结果还是一样的。这只能意味着，在感知一个假词时，阅读者区分了这些字母，并且立即辨认出，哪些组遵守了合法的英语拼写模式规则，哪些没有。</p>

－－在50年代晚期和60年代早期，欧文罗克，一位后来成了知觉研究领袖人物的心理学家给受试者看一个倾斜了45度的方框，然后问他们说看上去像什么；他们说像钻石。然后，他让这些受试者也倾斜45度，使图象在他们的视网膜上呈方框图形。可是，他们是在一间屋子里，在屋子的参照下，知道哪一个被倾斜了。有了这两个信息来源，经过大脑的处理以后，使他们还是把方框看成一块钻石。这个简单的实验极大地影响了罗克对于知觉的认识，并使他得出结论说，除非知觉现象在一个心理视点上经过了分析，否则，在一个神经生理学的水平上来做这个工作是不成熟的。</p>

可是，从40年代起至以后，神经生理学家们已经得出了有关视知觉的大量发现，这些发现对认知学家们也同样有着重大的意义。早在30年代，他们就已经能够记录小组神经细胞的电活动了，到40年代，实验室研究者们已经完善了装有电极的玻璃探针，其程度如此之精细其顶端细如发丝，其直径兴许只有千分之一厘米它们可以插入视网膜的单个细胞、膝状关节或者经局面部麻醉后插入猫或者猴子的视皮层里面去。有了这种仪器，研究者们就可以观察单个细胞在给动物照光或者进行其它显示时的电子释放情况。</p>

这种技术给外形知觉带来了历史性的发现。50年代晚期，哈佛医学院的两位极聪明的神经生理学家大卫胡贝尔和托恩斯顿威塞尔测试了猫的视皮层细胞反应。他们把微电极埋在猫的视皮层中的细胞里，尽管他们不能选择某个特定的细胞，可是，他们可以把电极以大约正确的方式插在它们大约正确的地方，因此可以了解它们到达了什么地方。威塞尔有一次把这个过程比作用牙签在碗里刺樱桃。你可能不知道要刺中哪一只，可你知道一定会刺中一个。研究者在屏幕上打出一阵光或者一些光栅或者其它图形时，猫会用带子束好。把猫的头用东西固定好，研究者们就可以知道视网膜上的哪一个部分是图象落在上面的地方，并把这个与被刺进的皮层区域进行连接。通过放大器和扬声器，他们可以听到细胞启动的声音。安静的时候，细胞每秒可能会发出几声“卟卟声，可是，当它受到刺激时，它会以每秒50或100个卟卟声不停地响。</p>

由于视网膜和皮层都有比较复杂的结构，发现哪些细胞，在什么地方和在皮层的哪一层对来自视网膜的不同区域的信息产生反应，是一件极费耐心的事情。1958年的一天，这项令人极为痛苦的精细工作终于得出了令人惊讶和半是偶然的结果。胡贝尔和威塞尔已经把一根电极插在一个细胞里面了，可是，在几个小时的时间里，它并不能引发快速的启动。如胡贝尔几年以前回忆的：</p>

为了让细胞启动起来，除了用脚踩我们自己的头以外，我们尝试过了无数的办法。不时会有一阵间歇性的响动，因为大部分皮层细胞都会这样，可是，我们花了很多时间来证明，是我们施加的刺激引发这些活动的。为了刺激细胞，我们使用的大部分都是白色和黑色的圆点。可是，在5个小时的斗争之后，我们突然产生了一个印象，上面带有「黑」点的玻璃偶尔会产生一种反应，可是，这种反应好像与这个点没有什么关系。最终，我们想到这一点了：在我们把幻灯片插入槽中时，是玻璃幻灯片边子上很尖锐但又很模糊的阴影在作怪。我们很快使自己相信，这条边只有在其阴影扫过视网膜上一个较小的部分时才起作用，扫描时应该让边子对着某个特定的方向才行。</p>