图 89感官馆

反应时间测试:你需要多少毫秒?

屏幕发出的光几乎立刻到达眼睛,手指却大约五分之一秒后才动。大部分时间都在你的头脑中流逝。

反应时间测试:你需要多少毫秒?
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这台设备无法显示 3D 模型。下面的讲解步骤可以直接阅读文字。

1 / 12 大约五分之一秒按舞台上方的测试长条,等待绿色。大多数人需要 200 到 250 ms。下方脉冲展示这些毫秒用在何处,速度放慢 20 倍。

拖动可旋转,滚轮或双指缩放。

更新于 资料核对于
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灯变绿了

屏幕发出的光只需十亿分之几秒便能到达你的眼睛。你的手指按键回应,却要在大约五分之一秒后才动起来。在加利福尼亚大学戴维斯分校 David Woods 及其同事对 1,469 名成年人进行的一项严谨研究中,屏幕上出现光点后简单按键的平均时间为 231 毫秒。这段间隔长到几乎任何电脑都能测量,又短到让人感觉根本没有耗时。

这项展览测量你自己的反应,再展示时间用在了哪里。舞台上的人形是一个坐在桌前的人的透明示意图。一个明亮的脉冲从屏幕进入眼睛,向后穿过大脑,沿脊髓向下,再沿手臂到达手指;每一站所占的时间都依据实验所提示的时长。

如何使用测试和舞台

舞台上方的长条区域就是测试区。在「视觉」模式中,点击深色面板(或按空格键),然后等待。面板变红,随机等待 1.5 到 4 秒后变绿。一看到绿色就按下。完成五次有效尝试后,页面会显示你的中位数、平均值、最快按键时间,以及各次结果的离散程度。

「声音」模式的方式相同,只是用短促的提示音代替颜色。浏览器播放声音前需要你的许可,因此第一次点击会开启声音。「选择」模式会点亮 2、4 或 8 个方框中的一个,你需要按亮起方框下方标出的键(或点击方框)。「颜色词」模式用彩色字显示一个颜色名称,你要选择的是字的颜色,而不是词的意思。

下方舞台会跟随你正在进行的测试。脉冲缓慢移动,除非你更改「慢动作」,否则速度比实际慢 20 倍;底部长条显示每一站及其耗时。开启「使用我的时间」时,长条会伸缩至你的中位数,你与模型之间的差值会计入「决策」这一站,因为人与人之间在这里的差异最大。在「操控」面板中,你可以更改路径(视觉或声音)、选项数量、年龄、屏幕刷新率,以及鼠标或键盘的读取频率。滑块下方有四张图表:你的中位数在人群中的位置、你的选择时间与希克定律的对照、颜色词测试时间,以及屏幕上测得的帧间隔。

230 毫秒用在了哪里

舞台将一次简单视觉反应分成九站。这些时间采用便于说明的近似数值。选择这些数值,是为了让它们相加后等于测得的总时间;只要有已发表的测量结果,各阶段的分界就以它们为依据。

站点 开始 结束 决定因素
视网膜 0 ms 20 ms 感光细胞内的化学级联反应
视神经 20 ms 35 ms 向丘脑传导
丘脑 35 ms 40 ms 一次中继突触传递
视觉皮层 40 ms 48 ms 约 48 ms 时首次出现皮层反应(MEG)
决策 48 ms 131 ms 刺激检测时间,约 131 ms
运动皮层 131 ms 160 ms 形成运动指令
脊髓 160 ms 167 ms 皮质脊髓纤维通向颈部
手臂神经 167 ms 180 ms 从皮层到手部肌肉约 20 ms
肌肉与按键 180 ms 231 ms 力量逐渐建立,按键发生位移

这些时间分配用于说明,并非硬件校准。231 ms 的基线已经包含研究设备的延迟,因此再加上新的设备时间分配,并不能精确预测你的电脑。视网膜之前,还有属于电脑的一站:屏幕必须画出新颜色。按键之后还有一站:键盘或鼠标报告按下事件。对于 60 Hz 屏幕和每秒读取 125 次的鼠标,这些约增加 12 ms,因此模型显示的是 243 ms,而不是 231 ms。

眼睛起步较慢

光不会直接触发神经信号。在视杆细胞或视锥细胞中,光子改变色素分子的形状,从而启动一连串酶反应,关闭细胞膜上的通道。每一步都需要时间,而且在任何信号离开眼睛之前,视网膜还要让结果经过双极细胞和神经节细胞。这一切需要几十毫秒,模型分配了 20 毫秒。

神经节细胞的纤维组成视神经。在大脑下方的视交叉处,每个视网膜内侧一半的纤维交叉到另一侧。此后,信号到达丘脑的一部分外侧膝状体,再由它传向后脑的初级视觉皮层。2024 年发表的脑磁图(MEG)记录显示,初级视觉皮层在视觉刺激后约 48 ms 开始反应,这是受试者之间的中位数。用 EEG 在后脑记录的 C1 波稍晚达到峰值,介于 60 到 100 ms。对猴子单个细胞的记录呈现出相同顺序:先是丘脑,随后初级视觉皮层先于任何其他皮层区域反应。

大部分时间用于决策

到 48 ms 时,视觉皮层已经收到消息,但你还没有动。Woods 及其同事从每个人的反应时间中减去启动手指运动所需的时间(在另一项敲击测试中测得),以此估计刺激检测时间。结果约为 131 ms,而且不随年龄变化。在模型中,48 ms 到 131 ms 之间的阶段称为「决策」。它包括初级视觉区之后的视觉区域、将所见与行动计划联系起来的顶叶和额叶区域,以及确认变化已经发生的决策本身。

这是反应中变化最大的一部分。注意力、预期和疲劳都会改变它,而且当任务要求作出选择时,延长的也是这一部分。因此,开启「使用我的时间」时,模型会将你的时间与模型时间之差放入这一站。

指令下传:从运动皮层到手指

运动皮层是横跨大脑顶部的一条区域。它的纤维向下穿过脑干,其中大部分在这里交叉到另一侧,然后继续沿脊髓向下。支配手的神经在最下方的颈椎之间离开脊髓,沿手臂通向使手指弯曲的前臂肌肉。

这段路程需要多久?医生用经颅磁刺激测量:运动皮层上方的磁脉冲会让一块手部肌肉抽动,脉冲后约 20 ms 就能在肌肉中观察到电反应。模型采用的正是这个时长,在脊髓中为 7 ms,沿手臂为 13 ms。接下来是最慢的机械部分。肌肉的电活动先于力量产生,力量必须逐渐积累,直到手指移动,而按键还要发生位移并闭合开关。模型为这些过程分配 51 ms,也就是补足 Woods 测得的 231 ms 所剩余的时间。

为什么这里的声音更快

将「路径」滑块调到声音,路线的起点就会改变。声音推动内耳细胞上的微小毛束,这种运动直接打开离子通道,不需要感光细胞所需的化学级联反应。听神经携带信号穿过脑干中的多个站点,到达丘脑的内侧膝状体,再到颞叶的听觉皮层。

同一项 2024 年 MEG 研究不仅测量了视觉皮层,也测量了听觉皮层:它约在 25 ms 时开始反应,比视觉提前 20 ms 以上。模型让两种感觉的后续站点保持相同,因此声音路径早 23 ms 完成。实际比较往往显示更大的差距。Shelton 和 Kumar 使用笔记本电脑测试的一项小型研究发现,声音平均为 284 ms,光平均为 331 ms。短跑起跑采用听觉信号;这种比较并不能证明,在所有条件下,听觉都比其他每一种感觉更快。

选择与希克定律

简单反应只有一种可能的回答。「选择」模式要求你按 2、4 或 8 个键中的一个,耗时就会增加。1950 年代初,William Hick 以及随后进行研究的 Ray Hyman 表明,选择时间随选择包含的信息量增加。实际含义是,每当等概率选项数量翻倍,时间就增加大致相同的一段。从一个选项到两个是一次翻倍,到四个是两次,到八个是三次。

模型每翻倍一次增加 100 ms。这个斜率采用便于说明的近似数值;Hick 和 Hyman 得到的斜率取决于按键布局以及人们练习的程度。「操控」面板中的图表,将你的中位数对翻倍次数拟合为一条直线,让你直接读取自己的斜率。像这项测试这样,灯光直接对应其下方手指的布局,通常比任意编码的对应方式产生更小的斜率。

当文字与颜色冲突

1935 年,John Ridley Stroop 让人们说出颜色词所用的印刷颜色。当词语指的是另一种颜色时,人们的回答变慢了。阅读太过熟练,无论你愿不愿意都会进行,词义便与颜色争夺同一个回答。

「颜色词」测试给出十个词,一半用其本身所指的颜色显示,一半用另一种颜色显示,图表比较两者的平均值。即使你完全知道接下来会出现什么,差值也往往达到几十毫秒。知道这种效应并不能将它关闭。

抢跑与 100 ms 规则

信号之前按下就是抢跑,这项测试会统计它。信号出现后 100 ms 内按下也算。规则来自田径。如果短跑运动员在发令枪响后不到 0.100 s 就向起跑器施力,起跑信息系统会标记抢跑,其假设是没人能如此迅速地听到枪声并反应。国际田联(IAAF,现名世界田径联合会)委托开展的一项芬兰短跑运动员研究发现,一些听觉反应快至 80 ms,并建议降低界限;而对北京 2008 年奥运会的分析估计,男性达到 0.109 s、女性达到 0.121 s 的情况,大约每 1,000 次起跑出现一次。

在电脑上,颜色改变后不到 100 ms 就按下,几乎肯定是在猜。每次信号前,测试还会随机等待一段时间,让节奏无法帮忙。

屏幕、鼠标和浏览器增加了什么

你的结果包含与你本人无关的延迟。最大的通常来自屏幕。显示器以固定频率重绘,许多屏幕每秒重绘 60 次,因此新颜色只能在下一次刷新时出现。平均要等半帧,60 Hz 时为 8.3 ms,240 Hz 时为 2.1 ms。然后,面板本身改变像素还需要几毫秒。

输入设备也有自己的等待时间。USB 鼠标或键盘以固定报告频率被读取。125 Hz 时是每 8 ms 一次,所以按键平均等待 4 ms;1,000 Hz 的游戏鼠标大约等待 0.5 ms。触摸屏可能增加更多:微软研究人员在 2012 年的设备上测得,从触摸到显示响应需要 50 到 200 ms。Woods 及其同事测量自己的设备,发现有 18 ms 硬件延迟,因此他们的 231 ms 校正后变成了 213 ms。

测试长条会显示屏幕实际绘制帧的频率,这是在你等待时测得的;「操控」面板的帧图表显示其离散情况。试试「屏幕刷新率」滑块,看看 30 Hz 屏幕会增加多少时间。

本页如何测量

一次尝试开始时,页面停止绘制 3D 舞台,使帧间隔保持规律。在选定时刻,它在 requestAnimationFrame 回调内改变颜色,这个函数由浏览器在绘制帧前调用。计时从下一动画帧的时间戳开始。这是浏览器的计时参考,不是用传感器测量像素何时发光。你的按键使用输入事件自身的时间戳,减少等待处理函数运行所造成的影响,但并没有消除显示器、操作系统或输入设备的延迟。

对于声音,提示音按音频时钟安排,页面再使用浏览器的输出时间戳,将它换算为页面时间;该时间戳包含浏览器所知的音频硬件延迟。不会保存任何数据。时间保留在内存中,直到你离开页面。

年龄、睡眠和练习

反应时间随年龄缓慢变化。在 2015 年的研究中,从 18 到 65 岁,反应时间每年约增加 0.55 ms,从最年轻组的 217.8 ms 增至最年长组的 239.1 ms。变慢来自运动启动,而非检测,因此本展览的「年龄」滑块将变化加到运动这一站。Woods 及其同事在该样本中未发现性别或教育程度的影响。

疲劳的影响更大。Ann Williamson 和 Anne-Marie Feyer 测试了 39 名运输和军队工作人员连续 28 小时不睡觉的表现,并与同一批人饮酒后的表现比较。清醒 17 到 19 小时后,有些测试的表现与血液酒精浓度为 0.05% 时一样差,甚至更差;有些测试的反应速度最多慢了 50%。这些是关于群体的研究结果。它们不能用来判断某个具体的人是否适合驾驶。

练习有一定帮助。最初两三次尝试往往较慢,而五次的中位数比任何单次尝试更稳定,因为它不受一次缓慢离群值的影响。

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模型简化了什么

舞台是一张示意图。身体没有面孔,器官采用简单形状,真实神经是由数百万条纤维组成的纤维束,而图中的神经路径只画成单线。头内部位并非按比例绘制:丘脑和皮层区域被放大,以便跟随脉冲。

各站时间是根据少量测量结果拟合的近似数值,真实阶段则会重叠。运动皮层在检测完成之前就开始准备,而不同的皮层反应时间测量方法(猴子单细胞、MEG、EEG)会给出不同数值。运动皮层站与肌肉站之间的时间划分最不确定。模型还把每次反应视为一个脉冲,而大脑会并行发送许多信号。

简史

1880 年代,Francis Galton 测试了伦敦的参观者,报告年轻人的视觉反应时间低于 190 ms。后来,一些研究人员认为人类此后变慢了。Woods 及其同事指出,现代电脑会增加自身的延迟。测出硬件延迟后,他们的平均值略快于他们为 Galton 受试者预测的数值。

Hick 于 1952 年发表定律,Hyman 的实验随后于 1953 年发表。1996 年,Simon Thorpe 及其同事表明,图片出现后 150 ms,脑信号就能区分含有动物和不含动物的图片,这为几分之一秒内能完成多少处理设定了界限。近年的研究既关注大脑,也同样关注工具:电脑、屏幕和在线测试都可能增加几十毫秒,如今严谨的研究会测量并扣除这些延迟。

计算神经传导与尺子下落时间

传导速度不是反应时间。要看清差别,假设神经路径为 1 m,并在这个算术例子中假设传导速度为 50 到 100 m/s。传导时间等于距离除以速度:较慢速度下,1/50 = 0.020 s,即 20 ms;较快速度下,1/100 = 0.010 s,即 10 ms。这些是假设的路径长度和速度,不是对你手臂的测量。它们只包含沿一条纤维传播的时间,不含检测信号、选择反应或产生足够肌力闭合按键所需的时间。信号也不是以同一个速度通过全身所有神经。

下落尺子测量的是另一段间隔。助手竖直拿着尺子,让零刻度位于你张开的手指旁,然后毫无预告地松手。若从静止开始且空气阻力可以忽略,下落距离为 d = ½gt²。取 g = 9.81 m/s²,就得到 t = √(2d/g)。读取最初零点到接住位置的距离,而不是仍在手上方的尺子长度。

尺子下落距离 计算的接尺时间
5 cm 101 ms
10 cm 143 ms
20 cm 202 ms
30 cm 247 ms
40 cm 286 ms

这些数值经过计算,并四舍五入到最近的毫秒。200 ms 时尺子下落约 19.6 cm;300 ms 时下落 44.1 cm。距离增加到两倍以上,是因为时间被平方了。因此,一把短的学生尺可能在较慢的人接住之前就已落完。请在没有杂物的台面上方使用轻尺,绝不要让重物下落。松手的提示、手指张开的幅度,以及抓住所需的动作,都会影响结果。接尺和按空格键是不同的任务,因此两者不一致并不能证明某一个时钟有误。

将数字代入选择模型

这里使用的公式是 T = a + b log₂(N),其中 N 是等概率反应的数量。截距 a 包含简单反应基线,b 则是每翻倍一次增加的时间。本展览选择 b = 100 ms 作为示意设置,而不是通用的人类常数。当年龄设置为 46、选择「视觉」并关闭「使用我的时间」时,身体基线为 231 ms。

可能反应数量 N log₂(N) 模型增加的时间 身体模型总时间
1 0 0 ms 231 ms
2 1 100 ms 331 ms
4 2 200 ms 431 ms
8 3 300 ms 531 ms

屏幕和输入的时间分配在这个计算后再加入。从四个选项增至八个,只增加一级,而不是让整个反应时间翻倍。如果你测得两个选项的中位数为 340 ms、八个选项为 460 ms,则两点之间的拟合斜率为 (460 − 340)/(3 − 1) = 60 ms,即每翻倍增加 60 ms。这两个数字是为演示计算而虚构的,并非研究结果。

等概率很重要。如果某个方框出现得远比其他方框频繁,预先准备好的反应可能很快,罕见选项则较慢。练习以及方框与按键之间的对应关系也很重要。记录时间的同时也记录误按:靠猜测降低中位数,与准确率不变时降低中位数,不是同一种进步。每种条件下五次被接受的试验能提供有用的演示,但不能精确估计你个人的希克定律。

刹车前汽车行驶多远

实验室按键始于预期中的信号和已准备好的手指。驾驶员可能首先需要识别意外危险,再决定是否刹车。不要把你最好的测试成绩当作紧急反应时间,代入道路安全计算。

为了演示计算,假设在 1.5 s 的感知与反应间隔内速度不变。这是例子中的假设,不是保证的最大值,也不是法律标准。将 km/h 除以 3.6 换算成 m/s,再乘以 1.5 s。

道路速度 换算为 m/s 刹车前 1.5 s 内的距离
50 km/h 13.89 m/s 20.8 m
100 km/h 27.78 m/s 41.7 m

这些只是反应距离。总停车距离还包括刹车使汽车减速时行驶的距离。理想恒定减速度为 A 时,那一部分为 v²/(2A),而反应距离为 vt。速度翻倍会让后者翻倍;若 A 保持不变,前者则变为四倍。真实的轮胎抓地力和道路坡度会改变减速度。

英国《公路法规》第 126 条要求驾驶员与前车保持足够距离,确保能在前方目视可确认畅通的路段内停车。它建议高速道路上至少保持两秒车距,湿路上至少加倍,冰面上最多增至十倍。跟车间隔不是对神经系统的测量。它也为车辆和路况留出余地。年龄和屏幕滑块无法模拟这些危险,本页也无法判断你在睡眠不足或饮酒后是否能安全驾驶。

对快速成绩的常见误解

100 ms 界限是测试规则,不是解剖学屏障。世界田径联合会的研究报告描述了七名芬兰短跑运动员中短至 80 ms 的听觉反应,并建议重新考虑阈值。通过起跑器受力测量的起跑,也不等同于按键盘。这里拒绝低于 100 ms 的结果,是为了抑制预判;仅凭拒绝结果,无法确切判断你的神经系统做了什么。

一次更快的声音测试不能确立视觉、听觉和触觉的固定排名。信号强度、刺激施加的位置,以及要求的动作,都会影响比较。本页没有触觉刺激测试。25 ms 的听觉数据和 48 ms 的视觉数据描述的是一项研究中的皮层反应起始时间,而不是完整的按键反应;23 ms 的差值是模型选择的领先时间。它不是测得的触觉潜伏期,也不是对每个人的保证。

高刷新率屏幕不能加快神经传导。改变模型滑块,改变的是其时间分配,而非物理显示器。从每次结果中随意减去 12 ms,也不是校准。Woods 的研究测量了自己的硬件;你面前的显示器、操作系统和输入设备可能不同。比较不同次测试时,应保持设备不变,不要将几毫秒解读为生物学变化。

克制按键:执行/不执行测试

按下只占反应的一半。在「执行/不执行」测试中,绿色圆形表示按下,红色方形表示不做任何事。20 个形状组成一组:14 个执行形状和 6 个不执行形状,顺序打乱,无法靠计数通过。红色方形出现后 900 ms 内没有按下,就算成功克制。对红色方形按下算错误,页面将它与抢跑分开统计。

这个想法由来已久。1868 年,荷兰生理学家 Franciscus Donders 测量了三类反应:简单反应(总是按下)、选择反应(按对应键),以及他称为 c 反应的类型,即对一种信号按下,对另一种信号保持不动。他试图通过时间相减,测出额外心理步骤耗时多久。这种方法存在已知弱点,因为增加一个步骤可能改变其他步骤,但执行/不执行任务本身仍广泛用于睡眠研究、冲动性研究等领域。

Pablo Gomez、Roger Ratcliff 和 Manuel Perea 在 2007 年的一项研究中,将同一个决策模型拟合到相同任务的执行/不执行版本和二选一版本;这个扩散模型中,证据不断积累,直到达到阈值。最佳拟合让两个版本的证据收集方式保持相同,只改变反应标准和非决策耗时。通俗地说:大脑判断形状的方式相同,不同的是如何决定允许按键发生。

观察自己这一组结果时应注意:执行反应的中位数通常接近视觉中位数,有时稍慢,因为每次按下现在都多了一点检查。如果加快速度,错误就会出现。如果大幅放慢,错误消失,但中位数增大。这种速度与准确率之间的权衡,与守门员或击球手必须处理的是同一种。

用余光看

「边缘」测试让你注视面板中央的十字,并随机在中央或四条边界之一附近显示一个点。十个点为一组,每种位置各五个。随后,侧面板会显示中央中位数和边缘中位数。

在笔记本电脑上,面板只占你视野的几度,因此看到的差异较小,可能落在噪声范围内。视网膜中央的中央凹密布视锥细胞,是看清细节的地方。远离中央凹后,视锥细胞逐渐稀少,视杆细胞接替;视野边缘善于察觉运动和光线,却不擅长辨认形状。突然出现的点在任何位置都容易被察觉,因此小屏幕上的简单边缘光点几乎不会多耗时间。

现实生活使用的视野宽得多。伯尔尼 2014 年的一项研究中,117 名 20 到 78 岁的人搜索投影在穹顶上的日常场景图片,目标出现时便按键。距中央 10° 的目标约需 0.62 s,30° 的约需 0.74 s,50° 的约需 0.88 s。这些时间远长于简单反应,因为任务包含在复杂图片中寻找目标,并将它与干扰物区分开。在最外缘,检测能力也随年龄下降,50° 处约从 41 岁开始下降。舞台下方的 10°、30° 和 50° 卡片列出了这些数值。

触觉与振动测试

在 Android 手机上,「振动」测试会要求手机在随机时刻振动,并测量你点击的时间。许多浏览器允许页面请求振动,但没有浏览器会报告马达实际何时开始转动。因此计时从页面发出请求时开始,马达的启动时间保留在结果中。请将振动时间视为触觉时间的上界。iPhone 和台式电脑不向网页提供振动功能,因此按钮会说明情况,而不是运行测试。

触觉本身是一种快速的感觉。布拉德福德大学 2009 年的一项研究中,五名训练过的观察者对光的平均反应为 206.9 ms,对声音为 161.3 ms,对皮肤轻触为 192.3 ms,均使用同一套设备测量。当观察者必须同时留意两种或三种感觉中的信号时,光和声音明显变慢,而触觉几乎不变。作者提出,神经系统可能优先处理触觉。

接住屏幕上的尺子

「尺子」测试将经典学校实验变成屏幕版本。一把 50 cm 的尺子悬着,零刻度对齐代表手指的橙色横条。它在随机时刻开始下落,运动规律与真实尺子完全相同:d = ½gt²,采用标准重力加速度 g = 9.80665 m/s²。按下后尺子停止;横条处的刻度就是下落距离,时间由 t = √(2d/g) 得出。

同一公式也给出卡片上的接尺时间:10 cm 需要 142.8 ms,20 cm 需要 202.0 ms,30 cm 需要 247.4 ms,完整的 50 cm 需要 319.3 ms。如果过了 319 ms 还没按下,尺子就已落完,这次尝试不计入。下落最初几毫秒很难看见,因为尺子几乎没动,最初 16.7 ms 的一帧中仅移动 1.4 mm。这与真实实验没有不同,真实尺子最初的运动同样缓慢。屏幕版本还包含屏幕和鼠标延迟,因此读数通常比用手接尺多几厘米。「操控」面板中的计算器可将真实接尺结果反向换算。

扣除设备增加的时间

按测试下方的「检查此设备」。页面在 2 秒内记录浏览器绘制帧之间的间隔;如果你在面板上移动鼠标,还会记录浏览器在两帧之间收集的原始指针报告间隔。鼠标按固定频率报告,常见为每秒 125、500 或 1,000 次,间隔的中位数会揭示是哪一种。每秒低于 100 次的频率不会报告,因为这意味着鼠标没有稳定移动。

随后,页面从你的中位数中扣除已知部分:屏幕的半帧时间(新颜色平均等待半帧才能赶上下一次刷新),以及在测得鼠标频率时的半个报告间隔。结果显示为「中位数减已知设备延迟」。这是如实的校正,不是完整校正。仍有几种延迟网页完全看不到:屏幕像素变色所需时间、键盘矩阵或触控面板的扫描,以及操作系统处理事件的时间。Woods 及其同事在自己的实验室设备中用光电二极管测得 18 ms 这类延迟,而微软研究人员在 2012 年的触控设备上测得,触摸到屏幕响应需 50 到 200 ms。因此,本页的校正值仍然偏高。

「声音」测试使用音频时钟和浏览器报告的输出时间戳,已经从提示音离开扬声器时开始计时。蓝牙耳机可能增加很长的输出延迟;当浏览器报告这项数据时,设备检查会显示该值。

慢反应、注意力失误与练习

少数很慢的尝试就能大幅拉高平均值,因此测试报告中位数。「操控」面板中的「你的记录」更进一步,会标记偏慢的离群值。它使用中位数绝对偏差:先计算每次结果与中位数的距离,再取这些距离的中位数,最后除以 0.6745,使其在正态分布数据中对应标准差(NIST 对缩放 MAD 的定义)。比中位数高出该值三倍以上的尝试标为红色,面板同时显示包含和不包含标记结果的中位数。低于 100 ms 的快速尝试不属于这里的离群值;它们已经作为抢跑被拒绝。

离群值没有唯一正确的规则。Alexander Berger 和 Markus Kiefer 在 2021 年的一项模拟中比较了十种常见方法。不剔除任何数据造成的偏差最大,依据数据离散程度进行剔除则产生较小偏差。页面显示两个中位数,让你看出这种选择对自己这轮测试有多大影响。

面板还统计注意力失误,即 500 ms 或更长的尝试。睡眠研究人员在精神运动警觉性测试中使用相同阈值;这是一项 10 分钟测试,计数器随机出现,受试者尽快按键。Mathias Basner 和 David Dinges 的综述中,注意力失误是随睡眠不足上升最明显的指标。短时间在线测试中的少数失误通常意味着分心,而非疲劳,但连续出现就值得留意。

「逐次结果」图表绘出每次尝试,并用一条线显示最近五次的中位数。大多数人在最初十来次尝试中会略微加快,因为逐渐熟悉了等待的节奏,面板会显示后半段与前半段的差值。如果开启「在此设备保留记录」,每次尝试还会仅保存在这个浏览器中,最长 60 天,「逐日结果」图表每天显示一个点。不会向任何地方发送数据,「删除我的记录」会立即移除它们。

现实生活中的时间分配

舞台下方的卡片现在包含 61 个时间,按一张卡片,就会把它的时间放在舞台时间轴上、模型旁边,让你比较道路或球的时间与信号路径。

道路上重要的时间远长于一次按键。美国道路设计依据美国州公路与运输官员协会(AASHTO)的《绿皮书》,给驾驶员从看到危险到开始刹车留出 2.5 s。美国联邦公路管理局(FHWA)用 Johansson 和 Rumar 的研究解释该数值:321 名预期要刹车的驾驶员平均花费 0.66 s,同一批驾驶员在意外需要刹车时,约多用 1.0 s。在 FHWA 的一项步道研究中,骑车人看到停车标志出现后,平均过 0.9 s 开始刹车。《公路法规》的表格采用约 0.67 s,在 30 mph 时相当于刹车前 9 m 的反应距离,随后是 14 m 的刹车距离。

运动中的时间由场地决定。若在 23.77 m 长的网球场上保持速度不变,200 km/h 的发球会用 0.43 s;球会减速,而且斜向飞行,因此实际时间更长。在投手板到本垒板之间的 18.44 m 距离上,160 km/h 的快速球约需 0.41 s,从投手实际出手点计算则更短。这些是本页依据官方尺寸所作的计算。短跑起跑是规则直接规定反应本身的一个场合:世界田径联合会规则将起跑器上低于 0.100 s 的反应视为抢跑,与本测试使用的 100 ms 界限相同。

在屏幕上试试

从「视觉」开始,用同一个空格键完成五次被接受的试验。记下「中位数」「平均值」和「抢跑」。一次偏慢的离群值可以改变平均值,而不改变按大小排序后位于中间的结果。在认为某个异常出色的成绩代表持久变化之前,先不更换设备再测一次。

接着切换到「选择」,分别完成 2、4、8 个方框的测试组。使用方框下方标出的按键。将中位数与上方的翻倍模式比较,并查看图表,包括「误按」。如果中途改为点击,动作和输入路径也随之改变,因此应把它标为单独的比较。

最后关闭「使用我的时间」,保持输入频率为 125 Hz,比较「屏幕刷新率」为 60 和 240 Hz 的情况。模型的屏幕时间分配从 8.33 降到 2.08 ms,减少 6.25 ms。然后保持刷新率不变,将输入频率从 125 改为 1,000 Hz:该时间分配从 4 降到 0.5 ms。这些计算解释了长条。测得的帧间隔图表描述的是实际浏览器帧间隔,而非滑块设置;两种显示都不是对像素响应或键盘开关延迟的直接测量。

常见问题

什么样的反应时间算好?

电脑上的简单视觉测试中,大多数成年人约在 200 到 280 ms 之间,2015 年严谨研究的平均值为 231 ms。在线测试经常报告更高数值,因为屏幕、鼠标和浏览器增加了自身延迟。应与同一设备上的结果比较,而不是与别人的手机比较。

为什么我在手机上的时间更慢?

触摸屏通常比鼠标增加更多延迟,手机处理触摸和更新显示也往往更慢。60 Hz 手机屏幕等待下一帧的时间也比 120 Hz 更长。在两种设备上,你的神经系统是一样的。

为什么声音测试更快?

内耳通过机械方式迅速将声音转为神经信号,听觉皮层在声音后约 25 ms 开始反应,而视觉皮层在光后约 48 ms 开始反应。后续步骤基本相同,因此领先时间一直保留到手指。

为什么测试把低于 100 ms 的按键算作抢跑?

信号后这么快就按下,几乎肯定是在猜。田径对短跑起跑采用同一界限:枪响后 0.100 s 内反应算抢跑。

为什么用中位数而不是平均值?

一次因眨眼或看向别处而变慢的尝试,会大幅拉高平均值。五次尝试的中位数不受它影响。页面两者都会显示。

我能训练反应时间吗?

练习某项任务会让你在该任务中更快,主要是改善决策部分,并学会信号可能何时出现。神经传导部分变化很小。睡眠和注意力对任何一天的表现都有很大影响。

年龄会让反应变慢吗?

会缓慢变慢。2015 年的研究中,从 18 到 65 岁,简单反应时每年约增加 0.55 ms,整个范围大约增加 25 ms;变慢发生在启动运动,而不是察觉信号。

我的结果会保存在哪里吗?

除非你要求,否则不会。默认情况下,页面打开时,时间只保留在浏览器内存中,离开便消失。如果在「操控」面板中开启「在此设备保留记录」,每次有效尝试会保存到本浏览器的本地存储中,最长 60 天,让你按天查看中位数。不会向网站或任何其他人发送数据,「删除我的记录」会立即移除它们。

为什么研究是 231 ms,模型却显示 243 ms?

模型加上了「操控」面板设置对应的平均屏幕和鼠标延迟:60 Hz 时的半帧(8.3 ms),以及 125 Hz 时的半个 USB 报告间隔(4 ms)。将刷新率滑块调到 240 Hz,鼠标频率调到 1,000 Hz,就会降至接近研究数值。

我能用这个成绩判断自己能否安全驾驶吗?

不能。预期中的按键不包含危险识别、刹车和路况。1.5 s 例子是假设的计算间隔,不是个人安全阈值。绝不要用测试来认定自己饮酒或睡眠不足后可以驾驶。

刷新率滑块会改变我的真实屏幕吗?

不会。它改变的是模型的延迟时间分配。帧间隔图表单独测量浏览器帧间隔,并不测量每个像素何时发光。

为什么有些尝试被标为离群值?

如果一次尝试比中位数慢了三个缩放中位数绝对偏差以上,就会被标记,通常意味着你看向别处,或在等待期间没有做好准备。面板显示包含和不包含这些尝试的中位数,供你自行判断。低于 100 ms 的尝试不是离群值;它们是抢跑,从不计入。

接尺与按键相比如何?

它们测量的内容相近,却不相同。用手接尺不涉及屏幕或键盘,因此读数往往更快;合拢手指与按键是不同动作。公式 t = √(2d/g) 将接尺距离换算成时间:20 cm 对应 202 ms。

页面能完全消除设备延迟吗?

不能。它能测量屏幕帧率,以及使用鼠标时鼠标报告的频率,并从中位数中各减去半个周期。网页无法测量像素切换、按键或触控扫描以及操作系统延迟,因此校正值仍然略高。

术语

  • 简单反应时:对单个预期信号作出单一反应所需的时间。
  • 选择反应时:需要根据出现的信号选择正确反应时,作出反应所需的时间。
  • 预备期:一次尝试开始到信号出现之间的等待。本测试使它随机变化,令你无法跟随节奏。
  • 希克定律:每当等概率选项数量翻倍,选择时间就增加大致相同的一段。
  • 斯特鲁普效应:词义所指颜色与字的颜色不同时,命名颜色变慢。
  • 刷新率:屏幕每秒绘制新图像的次数,单位为赫兹(Hz)。
  • 执行/不执行任务:一种信号要求按下、另一种要求不反应的测试;对不执行信号按下属于误执行错误。
  • 偏心度:物体出现位置与注视中心的距离,以角度计量。
  • 中位数绝对偏差(MAD):各数值与其中位数距离的中位数;除以 0.6745,可估计正态数据的标准差。
  • 注意力失误:警觉性测试中,500 ms 或更长的反应。
  • 运动诱发电位:刺激运动皮层后肌肉中的电反应,用于测量从皮层到肌肉的时间。

参考资料

所有网址均已核查(核查于 2026 年 10 月 17 日)。

2026 年 10 月 27 日新增的网址(核查于 2026 年 10 月 27 日)。

解说文章与模拟采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可,另有说明的除外。

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