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Cooper（1976）在另一项研究中显示，心理旋转与物理旋转一样，本质上都是连续的。她的论证如下。她测定了每个人的心理旋转速度。为了做到这点，她给被试呈现了一个特定朝向的多边形。该多边形被移走后，要求被试开始在心理上将图形沿顺时针方向旋转。在他们执行的时候，一个测试图形（该多边形或者是其镜像）以某种朝向呈现。如果该测试图形的朝向与被试的视觉表象所期望的朝向一致的话，他们的反应时就会很快。而当测试图形的实际朝向与视觉表象期望的朝向间差异增大时，回答的反应时也变长。
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这些结果尤其说明了心理旋转同物理旋转是一样进行的。如果你在一张纸上画一个图形并慢慢地将这张纸旋转180度的话，这张画将经过一些中间的朝向：10度、20度，等等。这些也在Cooper（1976）的研究中类似地出现，旋转的图像也经过了朝向的中间角度。
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自Cooper里程碑式的研究之后，其他认知心理学家也已对人们是否运用以及如何运用心理旋转，识别以特殊角度呈现的物体进行了研究。例如，请看图8-7a与图8-7b中描绘的物体。你是如何识别出图8-7a与图8-7b其实是同一样东西呢？一种可能是，你在心理上旋转图8-7a的表象，直到它到达如图8-7b中所描绘的典型的或标准的朝向。Tarr和Pinker（1989）以及Gauthier和Tarr（1997a，1997b）提供了心理旋转存在于识别相似的具有不对称性的二维图形中的证据。相反，Biederman和Gerhardstein（1993）则坚持认为，当人们观察三维物体（或它们的透视图）时，只要该物体区别于其他的几何元素（最基本简单的几何成分，可参见图3-10）仍然可辨的话，人可以不经心理旋转就认出该物体。这场争论延续至今。然而，我们注意到争论的双方都运用了用来解释知觉现象的概念和模型。
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图8-7 两个视角下的一把椅子
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 8.2.2 表象扫描
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到目前为止，我们所涉及的研究都表明人们能够构建和改变视觉表象。这一事实同时也显示表象在许多方面都类似于图像：它们包含视觉信息，对这些信息的改变方式也类似于对图像的改变。由Stephen Kosslyn完成的另一个系列的研究则考察了表象的某些空间特性。这一系列的研究一般会要求被试首先构建一帧视觉表象，然后从表象中的一个位置到另一个位置对其进行扫描，这一加工过程称为表象扫描（imaginal scanning）。其思想是，人们扫描所花费的时间揭示了表象在表征诸如位置和距离等空间特性时所采用的某些方式（Finke，1989）。
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在一项研究中，Kosslyn（1973）让被试学习如图8-8所示物体的图片。注意，这些图片都被垂直或水平地拉长了，并且每一个物体都包含了三个易于描述的部分：两端与中间。在最初的学习阶段之后，告诉被试构建其中一张图片的表象，然后“寻找”某一部分（例如，花的花瓣）。告诉其中一些被试首先注意表象的某一部分（比如，上部或者左部）然后再开始审视，寻找指定的部分。结果表明，指定的端点与该部分所在位置之间的距离越大，被试用于判断他们先前所寻找的部分是否在画中的时间也越长。因此，比如说，告诉被试构建花的表象并从画的底部开始扫描，那么“发现”花瓣（在画的顶部）要比“发现”叶子（在画的中部）耗时更长。据此可以推断，个中的原因是构建的视觉表象保存了画面的空间特征：画面中某些在空间上分离的部分在表象中也是分离的。
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图8-8 Kosslyn 1973年研究中采用的刺激
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然而，这个研究的结果并不非常清楚。例如，Lea（1975）提出，也许反应时增加并非是因为表象中距离拉大的缘故，而是因为表象中必须扫描的项目数量。请看在花的例子中，如果被试从底部开始扫描，在他最终抵达花瓣的进程中，会扫描花的根部和叶部，而达到叶部则只需经过根部。Lea报告了支持这一解释的结果。
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作为回应，Kosslyn、Ball和Reiser（1978）进行了关于表象扫描的另一系列的研究。在其中一项研究中，他们首先制作了一幅虚构岛屿的地图，并让被试记忆地图上7件东西的位置，如图8-9所示。注意这7件东西之间一共可以构成21条不同的路径，例如，从树到湖以及从树到小棚屋。这些路径长度从2cm到19cm不等。
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图8-9 Kosslyn等（1978）研究采用的刺激
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指导被试将注意集中于一个物体之上。几秒钟后，实验者报出岛上另一物件的名称，要求被试想象一个黑点在地图中沿直线穿越，然后意象扫描至第二个物体。当他们“到达”第二个物体时，指示他们按下一个按钮，随之记录他们的反应时。在物体间扫描的反应时与物体间距是相关的（Kosslyn et al.，1978），也就是说，被试在扫描两个相互远离的物体时，较之扫描两个靠近物体所花费的时间更多。这支持了表象保留了空间关系的观点。在Pinker（1980）进行的相关研究中，当刺激物是一个在三维空间中摆放的物体时（玩具悬挂在一只打开的盒子内），也得到了同样的结果。
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Kosslyn的研究表明，人们对视觉表象的扫描在某些方面类似于他们对真实图片的扫描：两个部分之间的距离越大，扫描它们所需的时间也越长。显然表象至少记录了一些空间信息，人们可以从他们的表象中重新提取这信息。这些结果强化了表象如同某种“心理图片”的隐喻（Kosslyn，1980）。
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然而，给Kosslyn的结论添堵还颇有意味的是Barbara Tversky（1981）关于人们地图记忆的系统性错误研究。在继续看下去之前，先合上本书，画一张美国地图，并将下列城市标注其中：西雅图、俄勒冈州的波特兰、里诺、洛杉矶、圣迭戈、芝加哥、波士顿、缅因州的波特兰、费城、纽约以及华盛顿特区。为了完成这一任务，你也许会依靠以前就已形成的美国地图的心理表象做画，这一表象可能是在你4年级的地理课上形成的，也许甚至是在你盯着一张画有50个州的塑料蹭鞋垫时形成的。
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现在，参照你的表象回答下列问题：①波士顿和西雅图哪一个城市更靠北面？②纽约和费城哪个城市更靠西部？③里诺和圣迭戈哪一个城市更靠东部？现在请看显示这些城市实际位置的图8-10。如果表现与Tversky在斯坦福大学的被试一样的话，你在问题①和③上就出了错。Tversky（1981）认为，人们的心理地图是被有系统地歪曲的，因为人们在对洲或者国家这种形状怪异的单元进行定位或定向时，会运用不同的启发式（heuristics），即经验的法则。使用在第3章中讨论过的那些知觉组织原则，人们试图让东西“排列成行”以使它们更富有秩序。因此，南美洲被当作位于北美洲的正南方而“被记忆”在一幅表象中，而不是像事实那样位于北美洲的东南方。
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图8-10 欧洲及美国的地图标有一些挑选出来的城市（柱面投影）
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在你的地图上不同城市位置的确定也应用了相似的原则。你可能知道加利福尼亚州在内华达州的西面，这在很大程度上是不错的。然而，内华达州的某些部分位于加利福尼亚州某些部分的西面。事实上，圣迭戈在里诺的东面，而不是西面。而西雅图明显位于波士顿的北面。但是你关于州之间相对位置关系的知识，加上你使地图的心理表象更趋直线化的倾向，造成了你的系统性歪曲。这种歪曲是心理表象不同于心理图片的一个方面。