基于视触觉模态评价织物柔软性的感知觉特性

摘要

当人们评价织物的材质特性时，柔软感是重要的触觉感受之一，是在皮肤接触织物表面时织物表面、压缩、弯曲、拉伸等力学性能的综合反映，受视觉、听觉信息的影响。虽已通过感官评价实验证实织物柔软性的感官评价结果在视觉与触觉模态之间存在差异，但尚未知视觉模态参与的程度及相应的感知觉特性。并且，不同的触摸方式对应不同的机械刺激，从而影响人们的感觉敏感性。在客观评价法中，通过分析机械、物理指标与感官评价结果间的相关系数及回归方程表明，柔软感与弯曲性能、拉伸性能均显著相关。另外，织物是一种几何维度复杂的片状柔性材料，因此关于橡胶体柔软性的感知觉特性难用于表征人辨别织物柔软性的能力及视、触觉在织物柔软性的感官评价中的贡献度。
　　 基于以上分析，为了揭示感知织物柔软感的心理物理特性和多感官评价中视、触觉的贡献度，本课题具体研究内容与结论如下：
　　 (1)首先，根据触摸方式、观察方式和参与的感觉模态，设计8种不同的感知模式。在每种感知模式下让受试者对织物的柔软感进行打分，采用相关性分析确定主要影响织物柔软感的一个物理指标，并关于该指标以logistic型函数拟合正确判断率，计算辨别阈值。比较辨别阈值得在触觉或视触觉模态下，捏持弯曲的辨别阈值小于平置按压；视触觉双模态的辨别阈值均小于触觉单模态；视觉单模态下，辨别阈值接近捏持弯曲，且动态模式的辨别阈值小于静态模式，直接观察的辨别阈值小于图像、视频观察的辨别阈值。
　　 (2)结合感官评价实验，以及得到的织物柔软性的感知觉特性，通过极大似然估计模型，讨论不同感知信息对柔软性感官评价结果的贡献度。结果表明，采用任一触摸方式，触觉的贡献度始终大于视觉，且采用平置按压的触摸方式，评价结果受视觉和触觉的影响相当，触觉略高于视觉，采用捏持弯曲的触摸方式，触觉的贡献度超过90％；另一方面，采用任一感觉模态(触觉单模态、视触觉双模态)，织物的弯曲、拉伸等性能的贡献度大于压缩、表面性能，在视觉参与下，织物的压缩、表观性能对评价结果的贡献度有所提高，达到1/4左右。
　　 综上所述，视触觉捏持弯曲的评价方式对织物柔软性的感知敏感度最高，辨别阈值低于触觉。另外，视觉对柔软感的贡献度低于触觉，且通过捏持弯曲所获取的织物拉伸、弯曲等信息对结果的贡献度高于平置按压所获取的织物压缩、表面纹理等信息。这与目前关于织物柔软性的感官评价结果一致，进一步说明MLE优化模型可适用于探索评价织物这类薄片状柔性材料的感知觉属性时不同感觉模态、不同触摸方式及不同机械物理信息对评价结果的贡献。