心理学実験

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  作成日時 : 2004/11/05 22:45  

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心理学科  2003年度 心理学実験T
ミュラー・リェル錯視における長さと角度の効果

【要 約】
錯視とは、視覚による錯覚であり、幻覚や妄想のように特別な条件下で生じる異常な知覚ではなく、誰でもが通常の条件で体験する正常な知覚である。多種多様な錯視の中の、幾何学的錯視の一つに、ミュラー・リェル錯視がある。ミュラー・リェル錯視とは、実際には斜線間の線分の長さは同じだが外向きの斜線に挟まれた場合は、内向きの斜線の場合に比べて長く知覚されるというものである。本実験では、水平線分の両側に内向きの斜線のついた標準図形と、標準図形とは逆向きの斜線のついた比較図形を並べて呈示し、実験者調整法で出し入れした。実験の結果、斜線の長さを15mm、30mm、45mmと変更して調べた場合、錯視量は30mmで最大となる山形状に変化した。斜線の角度を15°、30°、60°と変化させて調べた。すると、15°で錯視量は最大になり、角度が大きくなるにつれ錯視量は減少した。長さ条件と角度条件のいずれにも、上昇条件と下降条件で錯視量に違いがみられた。この理由は、弁別閾に幅があるためだと考えられる。錯視量に影響を与えるその他の要因として、被験者が尚早反応したことも考えられる。そして、この実験の問題点は、錯視図に外向と内向の斜線がどちらもついていることから、斜線の向きについての影響が明らかにならないことと、長さと角度の相互の影響が検証できないことがあげられる。

【キーワード】
錯視 ミュラー・リェル錯視 幾何学的錯視

【目 的】
錯視は、視覚による錯覚であり、対象物の大きさや形が実際とは違って知覚されることである。錯視現象は、視覚において日常的に生じている物理的世界と精神的世界のずれが、特定の刺激条件下で顕現化したものであり、錯視を研究することは、視知覚全般を支配するメカニズムを探るための有効な手段となる。錯視の内容にはさまざまなものがある。その中の、幾何学的錯視とは、図形の幾何学的性質、すなわち長さ、面積、方向、角度、曲線などの関係が、物理的関係から異なって知覚されることをいう。幾何学的錯視には多くの種類があり、便宜的に、角度・方向錯視、湾曲錯視、大きさ(長さ・距離・面積)の錯視に分類される(今井、1981)。この幾何学的錯視の、大きさの錯視の代表的なものに、ミュラー・リェル錯視がある。ミュラー・リェル錯視とは、実際には斜線の間の線分の長さは同じだが外向きの斜線に挟まれた場合は、内向きの斜線の場合に比べて長く知覚されるというものである。過去の研究では、斜線の長さの影響について、斜線が長くなるとともに錯視量は山形状に変化するという点で、ほとんどの研究が一致している(Heymans,1894;Lewis,1909)。斜線の角度の影響については、角度が大きくなるとともに錯視量が大きくなるという研究(Heymans,1896;Lewis,1909)と、錯視量はある角度条件で最大になり、角度がそれより大きくても小さくても錯視量は減少するという報告がある。
本実験では、斜線の長さと角度が錯視量に及ぼす影響について、先行研究と同じ結果が得られるか実験する。

【方 法】
被験者 大学生男女92名。その中の49人が長さ条件の実験に参加し、43人が角度条件の実験に参加した。

刺激と装置 水平線分の両側に内向きの斜線のついた標準図形と、標準図形とは逆向きの斜線のついた比較図形を並べて呈示する。金属でできた装置は、標準図形の後ろに比較図形が出し入れできるようになっている。標準図形は、水平線分の長さが100mmで、15°‐30mm、30°‐30mm、60°‐30mm、30°‐15mm、30°‐45mmのものを用意した。比較刺激の裏には呈示されている線分の長さが読み取れるように目盛りがある。実験に用いた図形の例を図に示す。

手続き 実験者調整法を用いて実験を行った。2人グループを作り、実験者と被験者を決めた。錯視図の実験順序を決め、被験者ごとにランダムになるようにした。実験者と被験者は、観察距離が1mになるように対座した。刺激図は前額水平に呈示した。Aは比較刺激を明らかに短い位置から伸ばしていく上昇条件で、Dは比較刺激を明らかに長い位置から短くしていく下降条件である。Rは標準刺激を被験者の右に呈示する条件で、Lは標準刺激を被験者の左に呈示する条件である。この4つの系列をランダムに2回ずつ繰り返した。各系列において、比較刺激の出発点は試行ごとに変化させた。比較刺激を動かす速さはなるべく一定にする。実験者は刺激図の裏の目盛りを見ないようにする。被験者が、標準刺激と比較刺激が同じ長さに見えた位置で実験者に合図し、実験者はその長さを記録用紙に記入した。

【結 果】
 長さ条件について実験した49人のデータについて、上昇系列(A)、下降系列(D)、標準刺激を被験者の右に呈示する系列(R)、標準刺激を被験者の左に呈示する系列(L)での錯視量の平均を算出した。横軸に斜線の長さ、縦軸に錯視量をプロットした図2を下に示す。このとき斜線の角度はすべて30°である。すべての系列において、30mmで錯視量が最大になった。最も錯視量が大きかったものは系列A、最も錯視量が小さかったのは系列Dであった。系列R、Lの違いによっての錯視量への影響はほとんど変わらなかった。

図2 斜線の長さが錯視量に及ぼす影響

角度条件について実験した43人のデータについて、上昇系列(A)、下降系列(D)、標準刺激を被験者の右に呈示する系列(R)、標準刺激を被験者の左に呈示する系列(L)での錯視量の平均を算出した。横軸に斜線の長さ、縦軸に錯視量をプロットした図3を下に示す。このとき斜線の長さはすべて30mmである。すべての系列において、ほぼ同じ割合で減少していた。最も錯視量が大きかったものは系列A、最も錯視量が小さかったのは系列Dであった。系列R、Lの違いによっての錯視量への影響が若干みられた。

図3 斜線の角度が錯視量に及ぼす影響

斜線の長さと角度を独立変数とし、錯視量に及ぼす斜線の長さと角度の効果を調べるため、一要因分散分析を行った。長さの効果によって錯視量に1%水準で有意な差がみとめられた(F(2,48)=17.41,p<.01)。多重比較の結果、15mmと30mm、15mmと45mmの間に有意な差がみとめられた。さらに、角度の効果については、錯視量に1%水準で有意な差がみとめられた(F(2,42)=34.73,p<..01)。多重比較の結果、15°と60°の間に有意差があった(差=5.9,HSD(k=3,α=0.05)=5.8696)。
長さ条件の系列Aと系列Dの錯視量を比較するためt検定を行った。その結果、上昇条件と下降条件によって錯視量に有意な差がみられた(t(48)=30.77,p<.05)。系列Rと系列Lのt検定の結果、標準刺激の呈示位置によって錯視量に差があるとはいえない(t(48)=0.362,n.s)。
角度条件の系列Aと系列Dの錯視量を比較するためt検定を行った。その結果、上昇条件と下降条件によって錯視量に有意な差がみられた。(t(42)=37.12,p<.01)。さらに角度条件の系列Rと系列Lのt検定の結果、標準刺激の呈示位置によって錯視量に有意な差がみられた(t(42)=9.93,p<.01)。

【考 察】
本実験では、斜線の長さと角度が錯視量に及ぼす影響について、先行研究と同じ結果が得られるか実験した。斜線の長さが錯視量に及ぼす影響は、先行研究(Heymans, 1896)のとおり、斜線が長くなるとともに錯視量は山形状に変化した。斜線の長さが30mmのとき、最も錯視量が大きかった。
斜線の角度が錯視量に及ぼす影響は、今回の実験では15°のとき最も錯視量が大きかった。先行研究(Brentano,1892)では、錯視量はある角度条件で最大になり、角度がそれより大きくても小さくても錯視量は減少するという報告がある。このことから、30°から15°の間の角度で実験した場合、もしくは、15°以下の角度で実験した場合に最大の錯視量が得られることが考えられる。
長さ条件と角度条件のいずれにも、上昇条件と下降条件で錯視量に違いがみられた。この理由として以下のことが考えられる。被験者が標準刺激と比較刺激が等しいと判断できる最小の値が存在する。これを弁別閾という。弁別閾には幅があると考えられ、被験者は、比較刺激の斜線の位置がはじめて弁別閾に達したときにストップと言う。そのため上昇条件では、弁別閾の中で標準刺激に最も近い位置で止め、下降条件では、標準刺激から最も遠い位置で止めるために、錯視量に差が出るのである。
錯視量に影響を及ぼすその他の要因として、実験者の期待による尚早反応が考えられる。上昇条件では、明らかに短いところから伸ばしはじめる。また下降条件では、明らかに長いところから短くしていく。実験者の期待は徐々に高まっていくだろう。そのような期待による尚早反応では、それぞれのスタート位置に近いところで被験者はストップさせてしまうと考えられる。
この実験にはいくつかの問題がある。標準図形は内向図形であるが、比較図形は外向図形である。これでは、内向図形と外向図形のどちらに影響され被験者が錯視したのかが明らかにならない。今後の実験では、斜線の向きの影響を調べるため、比較図形に斜線のない刺激装置を用いる必要がある。また、長さと角度が相互に及ぼす影響も調べられる実験をすべきであろう。そのためには、今回用いた錯視図に加えて、15°-15mm、15°-45mm、30°-15mm、30°-45mm、60°-15mm、60°-45mm、を用意すべきである。

【引用文献】
今井省吾 1981 錯覚 梅津八三・相良守次・宮城音彌・依田 新(編) 新版心理学事典 平凡社 Pp.271-274.
Brentano,F. 1892 Uber ein optisches Paradoxon. Zeitschrift fue Psychologie,3,349-358
Heymans,G. 1896 Quantitative Untersuchungen uder das “optische Paradoxon” Zeitschrift fue Psychologie,9,221-255.
Lewis E.O. 1909 Confluxion and contrast effects in Muller-Lyer illusion. TheBritish Journal of Psychology. 3,21-41.

【参考文献】
和田陽平・大山 正・今井省吾 (編) 1969 感覚+知覚心理学ハンドブック 誠信書房
(指導教員:原口先生)

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