一、解释概念
（一）感觉
人脑需要从环境获取各种各样的信息，维持人与环境的信息平衡。人对客观世界的认识常常是从认识事物的一些简单属性（特性）开始的。我们的头脑接受和加工了这些属性，进而认识了这些属性，这就是感觉（sensation）。因此，感觉也可以说是人脑对事物的个别属性的认识。感觉依赖于刺激的特性，也依赖于感觉系统的性质，包括外周感官和大脑感觉中枢的性质。光引起视觉，声音引起听觉，气味引起嗅觉等，刺激的性质不同，由此引起的感觉也不同。感觉又是感觉系统的产物，感官和大脑感觉皮层的结构与功能不同，会产生不同的感觉。同样是眼睛，鹰的视力比人要强许多；同样是耳朵，狗的听力也比人要敏感许多。感觉系统不同，感觉也就有区别。
知识链接
什么是感觉？
有机体的感觉系统像一个永不关闭的生物电脑。每一种感觉过程都起始于感觉器官，但都需要经过一系列过程之后最终由大脑完成。感觉的过程是收集、转换、分析、编码的过程，把数据源源不断地向大脑发送。我们把这种信息输入的过程称为感觉。
感觉是指通过感官从环境中获取信息。每天的每一分钟你都会受到大量感觉信息的狂轰滥炸。如果你刚刚停下来思考一分钟，不论你往哪儿看，远处或近处的物体表面都会反射光线，大量的声音试图进入你的耳朵，身体的各部分与不同的物体接触，空气中弥漫着各种各样的气味。如果你使自己的注意力离开本书一会儿，并将它集中于你的感觉，每次一种，你就会开始理解在意识水平之下的“感觉输入”了。实际上，如果我现在这样做，就会意识到我的电脑在嗡嗡作响，一辆轿车从窗外驶过，一扇门“砰”地关上，墙上挂有一幅画，天空中有一片浮云，桌上的灯发出亮光……然而仅仅几秒钟前，我并没有这些感觉。我们不断地过滤收到的信息，只用其中很小的一部分。如果你的感觉过滤机制突然停止工作，这个世界就会变得极其混乱，并让你感到崩溃，甚至无法继续生活。
资料来源：霍克，2016.
（二）心理物理学
心理物理学是研究心理量和刺激物的物理量的关系的一门学科。1834年，在实验心理学正式诞生前40多年，德国生理学家和解剖学家韦伯在其研究触觉的著作中，就讨论了重量感觉的差别阈限和皮肤上两点距离感觉的差别阈限（两点阈），提出了著名的韦伯定律。1860年，德国物理学家和哲学家费希纳出版了《心理物理学纲要》一书，进一步讨论了心理量和刺激的物理量的关系，提出了费希纳定律，因而成为心理物理学的创始人。心理物理学的研究表明，通过测查物理量的变化，有可能对心理现象进行客观的研究。这些研究对推动心理学从哲学中分离出来，成为一门实验科学有重要影响。
（三）感受性与感觉阈限
感受性是指感官对刺激的敏感度，通常用引起感觉的刺激量来度量。能够引起感觉的最小刺激量，称为感觉阈限。感觉阈限分成两种：一种是绝对感觉阈限，指刚刚能够引起感觉的最小刺激量；另一种是差别感觉阈限，指刚刚能够引起两种不同感觉的刺激的最小差异量。感受性与感觉阈限成反比关系，感觉阈限越低，感受性越高，对刺激越敏感；相反，感觉阈限越高，感受性越低，对刺激越不敏感。
知识链接
不同感官的感觉阈限
（四）韦伯定律
德国生理学家韦伯在研究触觉的差别阈限时发现，对刺激物的差别感觉取决于刺激物的增量与原刺激量的比值，而不是刺激物增加的绝对数量。例如，如果手上原有的刺激量是100克，那么增加2克就能感觉到两次重量的差别；如果手上原有的刺激量是200克，那么就需要增加4克，人们才能感觉到两个重量的差别。以后，人们在其他感觉中也发现，为了得到差异的感觉，刺激物的增量与原刺激量间存在着一种比例关系，这就是韦伯分数或韦伯定律。不同感觉的韦伯分数是不同的。例如，重量的韦伯分数是0.02，而咸味的韦伯分数是0.2。韦伯分数越大，感觉越不敏锐。相对于重量来说，10克盐需要增加2克盐，你才能感觉到咸味的明显变化。
（五）费希纳定律
费希纳是心理物理学的创始人。为了探讨刺激量与感觉量的关系，他在韦伯定律的基础上，提出了计算两者关系的一个新的定律：对数定律，也就是著名的费希纳定律。其表达式为：P=KlgI。其中I指刺激量，P指感觉量，K是一个常数，与特定感觉的韦伯分数或最小可觉差有关。按照这个定律，感觉量是刺激量的对数函数，当刺激量呈几何级数增加时，感觉量只呈算术级数上升。例如，光线从10个单位变成20个单位，刺激强度增加了2倍，而明度（感觉重量）不是增加2倍，而是1.3倍。
（六）信号检测论
信号检测论（signal detection theory，SDT），是研究噪声背景下如何有效分离信号的一种心理物理理论，是信号论的一个重要分支。它起源于雷达探测技术中的信号检测，后来由特纳和斯威茨引入心理学，并用来分析和解释人的感受性和感觉阈限。按照信号检测理论，人对信号的检测不仅依赖于他的感受性，而且依赖于他所设定的反应标准。反应标准高，做出“是”反应的频率低；反应标准低，做出“是”反应的频率高。反应标准会受到很多因素的影响。例如，奖励可能降低反应标准，增加反应的频率；而惩罚可能提高反应标准，减少反应的频率。信号检测还受到信号出现频率的影响。出现频率高，做出“是”反应的频率会较高；出现频率低，做出“是”反应的频率也低。信号检测论为我们提供了一条从信息加工角度重新审视感知觉过程的途径。它告诉我们，人类对客观世界的知觉是外部刺激和内部状态交互作用的结果。
（七）感受器的换能作用
人的感受器是一种生物学的换能器，能够将物理的或化学的能量转换成另一种能量，即神经冲动。人脑不能直接分析物理的或化学的信号，而只能接受和分析转换后的神经冲动。例如，光是引起视觉的物理刺激，但它必须在眼睛中经过能量转换，才能传送到大脑视觉中枢的相应部位，成为视觉信号，在大脑中引起视觉。视觉的发生必须先经过能量转换。这种转换是在视觉感受器中的视锥细胞和视杆细胞中完成的。当光线作用于视觉感受器时，视杆细胞与视锥细胞中的某些化学物质（视觉色素）的分子结构发生变化，它所释放的能量，能激发感受细胞发放神经冲动，这就是视觉感受器的换能作用。视觉器官借助于换能作用将光能转换成视神经的神经冲动，即神经电信号。这个过程也可以称为视觉编码过程。其他感觉器官也都存在特定的生物学换能器，可以将不同的能量转化为神经冲动，引起不同的感觉。
知识链接
感受器的换能作用
视觉系统与其他感觉一样，也是一个数据筛选系统。它会选择、分析和过滤外界输入的信息，直到最重要的信息得到保存。某种筛选的发生是由于我们的感觉接收器是生物转换器。转换器是将一种能量转换成另一种能量的装置。例如，电吉他的原理是将琴弦的振动转换为电信号，经过放大后通过扩音器发出声音。拨动琴弦，扩音器就会发出音响。不能引起琴弦震动的刺激，就无法发出声音。类似地，人体的各种感受器对一定范围内的、某一特定的能量最敏感，负责将这种能量转换成神经冲动。
资料来源：库恩等，2007.
（八）特征觉察器
生理学家胡伯和威塞尔在研究视觉感受野时发现，在视觉系统中存在某些神经细胞，它们分别对视网膜上出现的刺激特征敏感，如边界、直线、运动、方向、角度等，称为特征觉察器。当视野中出现某种特征时，研究者可以记录到某个或某群神经元的电活动。特征觉察器的发现为感知觉研究提供了神经生理学的依据，说明物体识别是从特征分析开始的。
知识链接
特征觉察器
诺贝尔奖得主胡伯和威塞尔证实，大脑内的确有特征觉察器。神经元接收信息，并对某些特征做出反应——独特的边缘、线条、角度和运动。例如，某种大脑细胞能对时钟上形成2点夹角的棒做出最大反应。如果改变棒的倾斜角度，如3点或1点的位置，细胞就会安静下来。
心理学家佩雷特及其同事报告，猴子的大脑（当然我们的大脑同样如此）对重要的物体和事件会形成“浩瀚的视觉百科全书”。按照视觉是否仅仅对某一种刺激做出反应进行分类，佩雷特鉴定出对特殊的注视、顶角、姿势或身体运动进行反应的特异性神经元。其他高级细胞集合会整合这些信息，并且只在线索集中于一点，并暗示这已引起了个体的注意，以及个体会做出相应行为时，才会放电。这一快速的分析有利于我们祖先的生存，也可以帮助足球守门员预测带有威胁性的射门人和球员间的动作。
资料来源：迈尔斯，2007.
（九）浦肯野现象
浦肯野现象，是1825年捷克学者浦肯野（J.E.Purkinjé，1787—1869）首先发现的一种现象，也称浦肯野效应。人眼在不同适应状态下，对不同光谱的敏感程度是不同的。在明适应时，对560毫微米的光最敏感；而在暗适应时，对510毫微米的光最敏感。当人们从明适应转向暗适应时，眼睛的光谱敏感性会从560毫微米向510毫微米转变。这种变化解释了人在黄昏时，为什么会看绿蓝色的东西更亮一些。
（十）色盲
色盲（color blindness），也叫色觉障碍，是一种先天性的障碍。色盲者不能分辨自然光谱中的各种颜色或其中的某些颜色，又分全色盲和局部色盲两类。全色盲完全失去了颜色视觉，很少见，在人口中只占0.001%。局部色盲又分为红绿色盲和黄蓝色盲等。局部色盲与视网膜上缺少某种视锥细胞有关。如果红色锥体细胞或绿色锥体细胞不起作用，患者将出现红绿色盲，他们不能感知红色和绿色，看到的世界基本上都是蓝色、黄色和不同灰色。如果蓝色锥体细胞不起作用，患者看到的世界基本上是红色、绿色和不同灰色。如果视网膜上完全没有视锥细胞，就成全色盲了。色盲和色弱有区别。后者是指对颜色的辨别能力变差。色弱者，虽然能看到正常人所看到的颜色，但辨认颜色的能力迟缓或很差，在光线较暗时，有的几乎和色盲差不多。色盲是遗传的，男性患者远多于女性患者。
知识链接
基因与色盲
色盲是由于基因改变引起的。这些基因控制着视锥细胞上的红、绿、蓝色素。红绿色盲是隐性和随性别遗传的。这种基因携带于X染色体上。女性有两个X染色体，因此如果她们仅接收到一种有缺陷的颜色基因她们仍有正常颜色视觉，但她们的男性后代可能是色盲。因为男性仅有一个X染色体，母亲一方的这种缺陷会遗传给他们，但其母亲通常不会表现出色盲的症状。
资料来源：库恩等，2007.
（十一）视敏度
视敏度（visual acuity）是指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。医学上称为视力。视敏度的大小通常用视角大小来表示。所谓视角，即物体通过眼睛节点所形成的夹角。视角大小取决于物体的大小及物体离眼睛的距离。当你能够看清一个物体或物体间的距离时，所对视角越大，视力越差；视角越小，视力越好。测量视敏度最常见的方法是测量最小间隔敏度，如E形视标或兰道环（C）。在距离恒定时，人们能看清楚的间距越小，视力越好。
（十二）后像
刺激物对感受器的作用停止以后，感觉现象并没有立即消失，它能保留一个短暂时间，这种现象叫后像（after image）。后像分两种：正后像和负后像。后像的品质与刺激物相同叫作正后像；后像的品质与刺激物相反，叫作负后像。例如，在注视电灯光之后，闭上眼睛，眼前会出现灯的一个光亮形象，位于黑色背景之上，这是正后像；之后可能看到一个黑色形象，出现在光亮背景之上，这就是负后像。颜色视觉也有后像，一般为负后像。如果用眼睛注视一朵绿花，约一分钟，然后将视线转向身边的白墙，那么在白墙上将看到一朵红花；如果先注视一朵黄花，那么后像将是蓝色的。
（十三）听觉共鸣理论
这是赫尔姆霍茨（H.L.F.von Helmholtz）提出的一种听觉理论。这种理论认为，由于基底膜的横纤维长短不同，靠近蜗底较窄，横纤维短；靠近蜗顶较宽，横纤维长，就像一部竖琴的琴弦一样，能够对不同频率的声音产生共鸣。声音的频率高，短纤维发生共鸣；声音的频率低，长纤维发生共鸣。人耳基底膜约有16000～24000条横纤维，它们分别反映不同频率的声音。基底膜的振动引起听觉细胞的兴奋，因而产生高低不同的音调。共鸣理论（resonance theory）强调了基底膜的振动部位对产生音调听觉的作用，因而也叫位置理论（place theory）。
老年人可能保存了较好的低频听觉，但高频听觉退化严重。这种高频的听觉能力衰退是由基底膜前端附近的神经退化引起的。这一发现支持了位置理论关于不同频率声音与基底膜不同位置产生共振的假设。
共鸣理论的主要根据是基底膜的横纤维的长短不同，因而能对不同频率的声音发生共鸣。但人们之后发现，这种根据并不充分。人耳能够接受的频率范围为20～20000Hz，最高频率与最低频率之比为1000：1，而基底膜上横纤维的长短之比仅为10：1。可见，横纤维的长短与频率的高低之间并不对应。因此，用基底膜前端附近的神经退化不足以解释老年人高频听觉的严重退化。这个问题还需要进一步研究。
（十四）联觉
联觉指一种感觉有时能伴随产生另一种感觉的现象，也叫跨通道感觉，如人在听到声音时，能“看到”这种声音的颜色，“尝到”这种声音的味道，它说明了感觉的相互联系。联觉只出现在少数人身上，与基因有很大关系。女性联觉者多于男性。
知识链接
绿色星期三
少数非“正常”人具有一种叫联觉（synesthesia）的感觉，这种感觉使他们跨越感觉通道来感受世界。有的人能“尝”出形状——梨尝起来是“圆的”，葡萄柚尝起来是“尖的”。还有的联觉把日期和颜色联系在一起，如星期三是“绿色的”，星期四是“红色的”。这些感觉的特征都是把一种感觉与另一种感觉联系在一起。研究表明，这种能力通常在同一个家族中出现，即可能受到基因的影响。研究还表明，联觉更可能发生在创造力高的人身上。这可能解释了为什么一些神秘主义者能在人周围看到一些“气息”。
联觉是怎么产生的呢？很明显，加工不同感觉的脑区发生了信息的沟通——通常是大脑皮层中位置相近的脑区。脑成像研究推断这和一个叫TPO的皮层区域有关，它位于颞叶、顶叶和枕叶的交界处。这个区域同时加工来自不同通道的信息。
资料来源：津巴多，约翰逊，麦卡恩，2017.