Färgers påverkan på reaktionstid

Linköpings Universitet 2010-03-31 Färgers påverkan på reaktionstid Karl Hörnell Sofie Skarpsvärd Oscar Wemmert

I denna studie har vi undersökt samband mellan reaktionstid och röd/blå färg. Vi förväntade oss ett resultat där röd färg skulle ge kortare reaktionstid då den ofta förknippas med fara, vilket kräver snabba reaktioner. Vi utförde testet på ett antal studenter med hjälp av persondatorer. Resultatet vi fick fram tyder på att färg inte påverkar reaktionstid vid lägre kognitiva processer.

Bakgrund... 4 Tidigare forskning... 4 Syfte... 4 Metod... 5 Design... 5 Urval... 5 Material... 5 Procedur... 5 Resultat... 7 Diskussion... 8 Resultatdiskussion... 8 Metoddiskussion... 8 Slutsatser... 10 Appendix... 11 Referenslista... 11

FÄRGERS PÅVERKAN PÅ REAKTIONSTID Bakgrund Man har länge funderat över hur färger påverkar oss människor. Alexander S. Soldat(1997) har gjort studier som visar på att färger påverkar vår högre kognition. Han visade i sitt experiment att blått papper på en tenta resulterade i bättre resultat bland studenterna. Han förklarade resultatet med att färger påverkar ens humör(mood) och därigenom påverkar hur vi tänker. Tidigare forskning Eva Loth, Angela Martin, Rachel Powell, Christine Ruschak och Rebecca Tipper, utförde år 2006 ett reaktionstidsexperiment med olika färger. De förutspådde att röd skulle ge en snabbare reaktionstid för röd färg men de lyckades inte påvisa någon signifikant skillnad mellan färger, däremot uppmättes en klar skillnad för kontrast. I en studie av Ravi Mehta och Rui (Juliet) Zhu där de testade vad människor associerar röd/blå med för saker kom man fram till majoriteten associerar röd med fara eller misstag medans blå associerades med öppenhet och lugn. Detta menar de påverkar personers prestation när man utför olika kognitiva uppgifter. De pekar även på att röd pga. sina associationer är bättre för uppgifter där det är viktigt att inte begå misstag eller kräver hög vigilans, medan blå är bättre för kreativa eller nytänkande. Denna påverkan namnger de motivation. J.D. Mollon och J. Krauskopf mätte hastigheten med vilken ögat reagerar på ljusstimuli av olika färg. De kom i sitt experiment fram till att tapparna för kortvågigt ljus (blå) inte är lika snabba som tapparna för långvågigt ljus (rött). Med tanke på tidigare nämnd forskning ponerar vi att man kan uppmäta en skillnad i reaktionstid mellan olika färger. Vi tänker oss att röd ger en kortare reaktionstid då den associeras till fara och därigenom prioriteras högre. Vår hypotes lyder: Reaktionstid är kortare vid röd stimuli än vid blå stimuli Syfte Alexander S. Soldat pekar på att färgers påverkan på lägre kognitiva processer är försumbar. Studien ämnar undersöka om färgstimuli kan påverka reaktionstid och därigenom motbevisa Soldat. 4

Metod Design Vi använder oss av inomgruppsdesign då vi kommer ha ett begränsat antal försökspersoner. Den beroende variabeln i denna undersökning är den uppmätta reaktionstiden. Den oberoende variabeln är färgen på det man ska reagera. Urval Subjektivt bekvämlighetsurval av 16 personer, där vi begränsar oss till studenter i åldern 18-40 år. Personer valdes enligt kriteriet att vi fick tag på dem antingen i studentkorridorer(12) eller på Universitet(4). Populationen är universitetsstuderande i Sverige. Material Testet ska utföras på en persondator med LCD-skärm, där ett program mäter försökspersonens reaktionstid på antingen röd eller blå stimuli. Vi bygger programmet själva. Vi använder python och pygame. Procedur Vi använder oss av fyra nästintill likadana program för att utföra testet. Två av programmen använder röd färg, här använder ena tidsintervallslista1 och andra tidsintervallslista2. De andra två använder blå färg och likadana tidsintervallslistor som för röd. Varannan person får börja göra det röda testet med antingen tidsintervall 1 eller 2 följt av det blåa testet med det tidsintervall som inte användes tidigare. Nästa person får börja med blå, på detta sätt varieras både vilken lista och vilken färg som testpersonen utsätts för först. Instruktioner ges av försöksansvarig, som också startar och förbereder programmet. Vidare instruktioner ges av programmet i textform. När försökspersonen har startat testet visas en vit yta på skärmen. Skärmen ändrar färg till antingen blå eller röd vid bestämda tider beroende på vilket test som körs, skärmen skiftar till grön vid 3 tillfällen oavsett test. Försökspersonen skall reagera på röd/blå men inte på grön med hjälp av tangentbordet. Reaktionstiden mäts här och sparas för senare analys. De gröna blindsen läggs in för att undvika att försökspersonen reagerar på uppdaterigssekvensen snarare än på färgen som visas. 5

Om testpersonen trycker på blindsen fler än 1 gång under samma testomgång så görs testet om med ett annat tidsintervall mellan färgskiftena, detta för att säkerställa att vi får korrekta resultat. Med tanke på Mollon och Krauskopfs studie om ögats responstid på olika ljusvåglängder så kan vi inte vara helt säkra på att det är tidsskillnad i kognitiv process som vi mäter i vårt experiment. 6

Responstid (Sekunder) Resultat Efter att vi samlat ihop våra data från experimentet räknade vi ut genomsnittlig responstid per person och färg. Utifrån det har vi kommit fram till att det finns en ytterst liten skillnad mellan de reaktionstiderna för röd/blå stimuli. De genomsnittliga reaktionstiderna för respektive stimuli kan ses nedan. Reaktionstid 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 Blå Röd 0,15 0,1 0,05 0 1 Blå Stimuli / Röd Stimuli Figur 1. Figuren visar den genomsnittliga responstiden i sekunder för respektive stimuli. Vi gjorde ett tvåsidigt parat t-test för att mäta signifikansnivån för responstiderna. Genom t-testet fick vi fram ett t obs på 1,7439 som vi jämförde mot t crit för frihetsgraden 15 vilket är 2,131. Efter detta kan vi med 95 % säkerhet säga att det inte finns någon signifikant skillnad mellan reaktionstiderna för röd/blå stimuli. t obs = 1,7439 t crit = 2,131 Vi valde även att undersöka antalet blinds som felaktigt reagerades på för respektive reaktionsfärg. Skillnaden mellan antalet blindhits som uppmättes är så pass låg att den borde bortses ifrån. 7

Antal träffade blinds Blå 5 Röd 4 Figur 2. Figuren visar antalet träffade blinds för respektive färg. För att kontrollera att det går att lita på datan för antal träffade blinds för färgerna så kollade vi på huruvida de respektive tidsintervallslistorna ser ut att påverka felfrekvensen. Som man kan se nedan så har lista 1 ett mycket högre antal fel än lista 2. Antal träffade blinds Lista 1 8 Lista 2 1 Figur 3. Figuren visar antalet träffade blinds för respektive lista. Diskussion Resultatdiskussion Vi har inte kunnat påvisa någon signifikant skillnad mellan reaktionstiderna för respektive färg. Då vi använt ett så litet antal försökspersoner så blir inte våra resultat särskilt pålitliga, vi tror att resultatet skulle kunna bli annorlunda om vi hade mer data att analysera. Vi hittade ett starkare samband mellan antal träffade blinds och vilken lista som använts än mellan antal träffade blinds och vilken färg som använts. Vi förutsåg att listorna kunde spela in på resultatet och valde därför att köra både röd och blå med de olika listorna i olika ordning. Om man går efter vad Ravi Mehta och Rui (Juliet) Zhu sa så borde vi få färre misstag på färgen röd. Vi kan inte utläsa någon skillnad och en möjlig förklaring till detta kan vara att den kognitiva processen är för låg för att man ska kunna applicera motivation, detsamma skulle då gälla för Soldats mood. I Eva Loth, Angela Martin, Rachel Powell, Christine Ruschak och Rebecca Tippers studie hittade de ingen signifikant skillnad i reaktionstid för olika färger. Då inte heller vi lyckats hitta någon signifikant skillnad så styrks deras resultat. Metoddiskussion Då vi använt python som programmeringsspråk för att skapa testen och python är ett interpretatorspråk vilket gör att vi inte kan kompilera koden och därigenom kan tänkas få 8

olika felmarginal för varje enskild körning av programmet. Vi har själva gjort programmet under en begränsad tid och det lämnar kanske en del att önska när det gäller exakthet vid tidsmätning. Reaktionstidsmätning ställer höga krav på både mjukvaran som används och hårdvaran, vi fick till en början väldigt olika resultat på olika plattformar vilket vi sedan löste genom att minska exaktheten för tidsmätningen vid färgbyte. En sak att begrunda är det faktum att uppgiften som testpersonerna ska genomföra är så pass simpel att den mycket snabbt automatiseras och man reagerar därigenom snabbare till en början. När det första blinden kommer upp så avbryts automatiseringen då något förändras och man blir därigenom mer uppmärksam och försiktig. Detta kan göra att reaktionstiderna ibörjan av testet blir snabbare än tiderna mot slutet. Reliabilitet: Det finns stora brister i reliabiliteten då vi genomfört testet vid olika tider på dygnet samt olika dagar. Då vi på intet sätt kunnat mäta trötthet hos personerna så ger detta en stor felkälla. Vi testade inte alla personer i samma miljö, vissa var i skolmiljö vilket kan göra dem mer prestationsvilliga än en hemmiljö. De olika miljöerna har även gjort det svårt att hålla störvariabler konstanta. Vi har heller inte använt exakt samma utrustning vid varje test, vi har använt olika skärmar som kan ha haft olika kontrastvärden. Under vår testperiod inträffade skiftet från vintertid till sommartid, detta försvårade för oss i processen att bestämma när testet fick köras, då testpersonerna kanske inte vant sig vid den nya tiden. Validitet: Intern: Validiteten är låg internt då vi inte kan urskilja vad skillnaderna vi faktiskt uppmäter beror på. Det kan vara en tidsskillnad för hur fort ögonen tar upp ljuset, det kan vara en påverkan av motivation som utlöses av association. Därigenom kan vi egentligen inte säga att vi faktiskt mäter det vi vill mäta. Detta skulle kunna åtgärdas om vi hade samma utrustning som J.D. Mollon och J. Krauskopf hade i sitt experiment där de mätte ögats responstid på ljus, för att sedan jämföra noggrant med deras resultat. Extern: Validiteten är hög externt, men man kan diskutera huruvida vi kan generalisera resultatet på vår population då vi nästan bara testat män. Vi har använt oss av ett 9

bekvämlighetsurval vilket påverkar den externa validiteten negativt då det blir svårare att generalisera på populationen. Slutsatser Även om vårt experiment inte riktigt uppfyller de krav som kan förväntas av en studie i forma av bland annat reliabilitet så pekar vårt resultat i samma riktning som en tidigare studie (Eva Loth, Angela Martin, Rachel Powell, Christine Ruschak och Rebecca Tipper 2006), inte heller de kunde påvisa någon signifikant skillnad i reaktionstid mellan färger. I och med dessa brister blir det svårt att uttala sig om huruvida vi kommit fram till ett korrekt resultat och man skulle därför behöva upprepa studien med vissa förbättringar såsom neutrala listor och ett bättre gjort program i ett mer passande programmeringsspråk. Om vi skulle fortsätta i samma riktning som vi börjat med denna studie så skulle man kunna tänka sig att titta på huruvida färger påverkar den högre kognitionen, t.ex. genom att lägga in bilder på någon sorts objekt med en färg som visas i bakgrunden. Här instrueras sedan försökspersonen att reagera på en viss typ av objekt, detta för att försöka få in en något högre kognitiv process såsom igenkänning. Här mäts då tiden det tar för försökspersonen att känna igen objektet så att man sedan kan jämföra tidsskillnader för olika färger. Med ett liknande experiment som beskrivs ovan där vi presenterar bilder med olika bakgrundsfärger kan man också låta personen skriva ner vad han associerar bilden med. Sedan kan man jämföra om samma objekt upplevs annorlunda om det finns en annan färg som bakgrund. På detta sätt kan vi se om den motivationsteori som Ravi Mehta och Rui (Juliet) Zhu nämner är korrekt. 10

Appendix Referenslista J.D. Mollon and J.Krauskopf (1972), Reaction time as a measure of the temporal response properties of individual colour mechanisms, Vision Res. 13, 27-40. Hämtad 2010-03-31 från http://vision.psychol.cam.ac.uk/jdmollon/papers/mollonkrauskopf1973.pdf A.J. Elliot, A.C. Moller and R.Friedman, M.A. Maier, J.Meinhardt (2007), Color and psychological functioning: the effect of red on performance attainment, Journal of Experimental Psychology: General, 1, 154-168. Hämtad 2010-03-31 från http://www.psych.rochester.edu/faculty/elliot/documents/2007_elliotmaiermollerfriedmanm einhardt_color.pdf Ravi Mehta and Rui (Juliet) Zhu* (2009), Blue or Red? Exploring the effect of color on cognitive task performances, Science Express. Hämtad 2010-03-31från http://www.sciencemag.org/cgi/data/1169144/dc1/1 11