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Kaufman实验:视觉瞬时认知极限的开创性研究

· simons ·
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Kaufman实验:视觉瞬时认知极限的开创性研究

实验设计

核心设置

  • 年份:1949年
  • 研究者:Kaufman et al.
  • 发表:《The Discrimination of Visual Number》

实验流程

  1. 刺激呈现

    • 随机点阵图案
    • 呈现时间:50毫秒(大约1/20秒)
    • 点数范围:1-200个
    • 位置:随机分布
  2. 测量指标

class KaufmanExperiment:
    def __init__(self):
        self.exposure_time = 50  # 毫秒
        self.dot_ranges = range(1, 201)
        self.accuracy_threshold = 0.95

    def measure_subitizing(self):
        """测量瞬时计数能力"""
        for dots in self.dot_ranges:
            accuracy = self.test_recognition(dots)
            if accuracy < self.accuracy_threshold:
                return dots - 1

关键发现

认知阈值

  1. 瞬时计数(Subitizing)

    • 1-5个点:准确率>95%
    • 反应时间:250-350毫秒
    • 无需意识计数
  2. 估算计数

    • 6-7个点:准确率下降
    • 反应时间显著增加
    • 需要意识计数

神经机制

graph TD A[视觉输入] --> B[颞叶皮层] B --> C[并行处理] C --> D[数量表征] D --> E[反应输出]

实验意义

  1. 理论贡献

    • 确立视觉认知极限
    • 发现瞬时计数现象
    • 奠定认知心理学基础
  2. 应用价值

    • 界面设计指导
    • 教育方法优化
    • 认知训练开发

这项实验为后续Miller’s Law(7±2法则)等重要理论提供了基础,并持续影响着现代产品设计和用户体验优化。