掩蔽效應（Masking Effects），指由於出現多個同一類別（如聲音、圖像）的刺激，導致被試不能完整接受全部刺激的信息。其中，視覺掩蔽效應包括明度掩蔽效應和模式掩蔽效應，其影響因素主要包括空間域、時間域和色彩域；聽覺掩蔽效應則主要包括噪聲、人耳、頻域、時域和時間掩蔽效應。
基本介紹
- 中文名：掩蔽效應
- 外文名： Masking Effects
- 掩蔽類別：視覺掩蔽效應、聽覺掩蔽效應
- 所屬類別：認知心理學
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簡介
掩蔽效應（Masking Effects），指由於出現多個同一類別（如聲音、圖像）的刺激，導致被試不能完整接受全部刺激的信息。想像一隻在太陽前面飛翔的小鳥，你看到小鳥從左邊飛到你和太陽之間，然後小鳥消失，因為太陽光線的亮度太高；當小鳥移出太陽區域，你就又能看到它了。就像在一個安靜的環境中，吉他手的手指輕輕滑過琴弦的響聲都能聽到；但如果同樣的響聲在一個正在播放搖滾樂曲的環境中，一般人就聽不到了。
視覺掩蔽效應
Averbach 和 Coriell指出，在圖像呈現後馬上呈現一個其他刺激信息，該圖像就會被抹去，這個現象為掩蔽（masking）。
影響因素
- 空間域
視覺的大小不僅與鄰近區域的平均亮度有關，還與鄰近區域的亮度在空間上的變化（不均勻性）有關。假設將一個光點放在亮度不均勻的背景上，通過改變光點的亮度測試此時的視覺，人們發現，背景亮度變化越劇烈，視覺越高，即人眼的對比度靈敏度越低。這種現象稱為空間域中的視覺的掩蔽效應（Masking）。
- 時間域
影響時間域中掩蔽效應的因素比較複雜，對它的研究還處於初始階段。這裡僅介紹一些實驗結果，這些結果可能在數據壓縮方面具有潛在的套用價值。實驗表明，當電視圖像序列中相鄰畫面的變化劇烈（例如場景切換）時，人眼的分辨力會突然劇烈下降，例如下降到原有分辨力的1/10。也就是說，當新場景突然出現時，人基本上看不清新景物，在大約0.5秒之後，視力才會逐漸恢復到正常水平。顯然，在這0.5秒內，傳送解析度很高的圖像是沒有必要的。研究者還發現，當眼球跟著畫面中的運動物體轉動時，人眼的解析度要高於不跟著物體轉動的情況。而通常在看電視時，眼睛是很難跟蹤運動中的物體的。
- 色彩域
在亮度變化劇烈的背景上，例如在黑白跳變的邊沿上，人眼對色彩變化的敏感程度明顯地降低。類似地，在亮度變化劇烈的背景上，人眼對彩色信號的噪聲（例如彩色信號的量化噪聲）也不易察覺。這些都體現了亮度信號對彩色信號的掩蔽效應。
明度掩蔽效應
指在目標刺激信息隨後呈現的閃光越明亮，被試對目標刺激信息的回憶成績就越差，好像是閃光在擦拭原先呈現的圖像似的。
在明度掩蔽中，亮光的強度在掩蔽中起著關鍵性作用。在亮度知覺的實驗中，掩蔽的破壞效應是它的亮度及其持續時間的複合函式。如一個以20英尺朗伯亮光的亮光持續2ms，正好相當於以5英尺朗伯亮光持續8ms時的破壞效應。
只有在同一隻眼睛前呈現目標刺激和掩蔽刺激，圖像才會被破壞。在右眼前呈現字母，而隨後在左眼前呈現閃光，就不會導致掩蔽效應。這表明，掩蔽效應是在視網膜水平，即它在兩眼信息整合之前就已經發生了。
模式掩蔽效應
指隨後呈現的圖像刺激信息對被試的回憶成績產生的破壞效應。
在模式掩蔽中，起重要作用的是目標字母呈現與掩蔽刺激開始之間的時間間隔。與明度遮掩相比，其效應的產生與否與在同一眼睛呈現掩蔽刺激是無關的。在右眼前呈現字母，而後在左眼前呈現模式刺激，會產生在同一隻眼睛前呈現字母和圖像刺激時同樣的掩蔽效果，這表明模式掩蔽發生在兩眼信息整合之後。
聽覺掩蔽效應
聽覺中的掩蔽效應指人的耳朵只對最明顯的聲音反應敏感，而對於不明顯的聲音，反應則較不為敏感。一個聲音的聞閾值由於另一個聲音的出現而提高的效應。 前者稱為掩蔽音(masking tone)，後者稱為被掩蔽聲(masked tone)。對於兩個純音來說，最明顯的掩蔽效應出現在掩蔽聲頻率附近，低頻純音能有效地掩蔽高頻純音，而高頻純音對低頻純音的掩蔽效應小。
例如在聲音的整個頻率譜中，如果某一個頻率段的聲音比較強，則人就對其它頻率段的聲音不敏感了。套用此原理，人們發明了mp3等壓縮的數字音樂格式，在這些格式的檔案里，只突出記錄了人耳朵較為敏感的中頻段聲音，而對於較高和較低的頻率的聲音則簡略記錄，從而大大壓縮了所需的存儲空間。在人們欣賞音樂時，如果設備對高頻回響得比較好，則會使人感到低頻回響不好，反之亦然。
噪聲掩蔽效應
噪聲的掩蔽效應是指一個聲音的聽閾因另外一個或多個聲音的存在而提高的現象。在工業生產上，噪聲的掩蔽效應是廣泛存在的。這一掩蔽效應經常使操作人員聽不到事故的前兆和警戒信號（行車信號、危險報警信號等）而發生工傷事故。另外，由於噪聲掩蔽了指令信號而引起誤操作亦會導致事故的發生。在我國大中型鋼鐵企業中，就曾發生過因高爐排氣放空的強噪聲掩蔽了火車鳴笛聲，而造成鐵軌上正在作業的工人被軋死的慘重事故。柳州鋼鐵廠曾因高爐鼓風機噪聲大於100dB（A），影響了電話聯繫，將“關風”誤聽成“送風”，造成了誤操作，影響了安全生產。在化工行業也不乏其例。因此，治理噪聲應引起各級安全部門的高度重視。
人耳掩蔽效應
一個較弱的聲音(被掩蔽音)的聽覺感受被另一個較強的聲音(掩蔽音)影響的現象稱為人耳的“掩蔽效應”。 人耳的掩蔽效應 。被掩蔽音單獨存在時的聽閾分貝值，或者說在安靜環境中能被人耳聽到的純音的最小值稱為絕對聞閾。實驗表明，3kHz—5kHz絕對聞閾值最小，即人耳對它的微弱聲音最敏感；而在低頻和高頻區絕對聞閾值要大得多。在800Hz--1500Hz範圍內聞閾隨頻率變化最不顯著，即在這個範圍內語言可儲度最高。在掩蔽情況下，提高被掩蔽弱音的強度，使人耳能夠聽見時的聞閾稱為掩蔽聞閾(或稱掩蔽門限)，被掩蔽弱音必須提高的分貝值稱為掩蔽量(或稱閾移)。
頻域掩蔽效應
一個強純音會掩蔽在其附近同時發聲的弱純音，這種特性稱為頻域掩蔽，也稱同時掩蔽(simultaneous masking)。如，一個聲強為60dB、頻率為1000Hz的純音，另外還有一個1100Hz的純音，前者比後者高18dB，在這種情況下我們的耳朵就只能聽到那個1000Hz的強音。如果有一個1000Hz的純音和一個聲強比它低18dB的2000Hz的純音，那么我們的耳朵將會同時聽到這兩個聲音。要想讓2000Hz的純音也聽不到，則需要把它降到比1000Hz的純音低45dB。一般來說，弱純音離強純音越近就越容易被掩蔽；低頻純音可以有效地掩蔽高頻純音，但高頻純音對低頻純音的掩蔽作用則不明顯。
時域掩蔽效應
除了同時發出的聲音之間有掩蔽現象之外，在時間上相鄰的聲音之間也有掩蔽現象，並且稱為時域掩蔽。時域掩蔽又分為超前掩蔽(pre-masking)和滯後掩蔽(post-masking)，如圖12-05所示。產生時域掩蔽的主要原因是人的大腦處理信息需要花費一定的時間。一般來說，超前掩蔽很短，只有大約5～20ms，而滯後掩蔽可以持續50～200ms。這個區別也是很容易理解的。
時間掩蔽效應
同步掩蔽效應和不同頻率聲音的頻率和相對音量有關，時間掩蔽則僅僅和時間有關。如果兩個聲音在時間上特別接近，人類在分辨它們的時候也會有困難。例如如果一個很響的聲音後面緊跟著一個很弱的聲音，後一個聲音就很難聽到。但是如果在第一個聲音停止後過一段時間再播放第二個聲音，後一個聲音就可以聽到。到底應該間隔多長時間？對純音一般來講是5毫秒。當然如果在時序上反過來效果是一樣的，如果一個較低的聲音出現在一個較高的聲音之前而且間隔很短，那個較低的聲音你也聽不到。
