Vizuální vnímání

hlavním problémem vizuálního vnímání je to, že to, co lidé vidí, není jen překlad retinálních podnětů (tj. Lidé, kteří se zajímají o vnímání, se tak dlouho snažili vysvětlit, co vizuální zpracování dělá, aby vytvořilo to, co je skutečně vidět.

časné studiedit

existovaly dvě hlavní starověké řecké školy, které poskytovaly primitivní vysvětlení toho, jak funguje vidění.

první byla „emisní teorie“ vidění, která tvrdila, že vidění nastává, když paprsky vycházejí z očí a jsou zachyceny vizuálními objekty. Pokud byl objekt vidět přímo, bylo to „pomocí paprsků“, které vycházely z očí a znovu padaly na objekt., Lomená obraz byl, nicméně, vidět znamená paprsků‘, který vyšel z očí, překročil vzduchem, a po lomu, spadl na viditelný objekt, který byl spatřen v důsledku pohybu paprsky z očí. Tato teorie byla prosazována učenci, kteří byli stoupenci Euclidovy optiky a Ptolemaiovy optiky.

druhá škola prosazovala tzv. narušování přístupu, který vidí vizi jako něco, co vstupuje do očí zástupce objektu., S jeho hlavní propagátory Aristoteles (De Sensu), Galen (De Usu Partiu Corporis Humani) a jejich následovníků, tato teorie se zdá mít nějaký kontakt s moderní teorií o tom, co vize opravdu je, ale to zůstalo jen spekulace, chybí jakékoliv experimentální základ. (V osmnáctém století v Anglii, Isaac Newton, John Locke, a další, provádí narušování teorii vidění vpřed tím, že trvá na tom, že vize zapojen proces, v němž se paprsky—složené z aktuální tělesné hmoty—pochází z vidět objekty a vstoupil věštec mysli/sensorium přes oko clony.,)

obě myšlenkové školy se spoléhaly na zásadu, že „like je známo pouze jako“, a tedy na představu, že oko bylo složeno z nějakého „vnitřního ohně“, který interagoval s „vnějším ohněm“ viditelného světla a umožnil vidění. Plato dělá toto tvrzení ve svém dialogu Timaeus (45B a 46b), stejně jako Empedocles (jak uvádí Aristoteles ve svém de Sensu, DK frag. B17).

Alhazen (965 – c. 1040) provedl mnoho výzkumů a experimentů na vizuálním vnímání, rozšířil práci Ptolemaia na binokulární vidění a komentoval anatomické práce Galena. Byl prvním člověkem, který vysvětlil, že vidění nastane, když světlo skáče na objekt a pak je nasměrováno do očí.

Leonardo da Vinci (1452-1519) je považován za prvního, kdo rozpozná speciální optické vlastnosti oka. Napsal “ funkci lidského oka … byl popsán velkým počtem autorů určitým způsobem., Ale zjistil jsem, že je to úplně jiné.“Jeho hlavním experimentálním zjištěním bylo, že na zorném poli je pouze zřetelné a jasné vidění—optická linie, která končí u fovea. Ačkoli tato slova nepoužil doslova, je ve skutečnosti otcem moderního rozdílu mezi foveálním a periferním viděním.,

Isaac Newton (1642-1726/27) byl první, kdo objevil přes experimentování, tím, že izoluje jednotlivé barvy spektra světla, které prochází přes hranol, aby vizuálně vnímat barvy objektů se objevil vzhledem k charakteru světelné objekty odráží, a že tyto rozděleny barev nelze změnit do jiné barvy, což bylo v rozporu s vědeckými očekávání dne.

nevědomé závěryedit

Hermann von Helmholtz je často připisován první moderní studii vizuálního vnímání., Helmholtz zkoumal lidské oko a dospěl k závěru, že není schopen produkovat vysoce kvalitní obraz. Zdálo se, že nedostatečné informace znemožňují vidění. Dospěl proto k závěru, že vize může být pouze výsledkem nějaké formy „nevědomého závěru“, který tento termín v roce 1867 vytvořil. Navrhl, že mozek dělá předpoklady a závěry z neúplných údajů na základě předchozích zkušeností.

Inference vyžaduje předchozí zkušenosti se světem.,

Příklady známých předpokladů, na základě vizuální zkušenosti, jsou:

• světlo přichází shora
• objekty jsou obvykle není při pohledu z níže
• tváře jsou vidět (a poznat) ve vzpřímené poloze.
• bližší objekty mohou blokovat zobrazení vzdálenějších objektů, ale ne naopak.
• čísla (tj. objekty v popředí), mají tendenci mít konvexní hranice

studium vizuálních iluzí (případy, kdy v závěru procesu pokazí) přineslo mnoho vhled do toho, jaké předpoklady vizuální systém dělá.,

Další typ hypotézy nevědomé inference (založené na pravděpodobnostech) byl nedávno oživen v takzvaných Bayesovských studiích vizuálního vnímání. Zastánci tohoto přístupu se domnívají,že vizuální systém provádí nějakou formu Bayesovské inference, aby odvodil vnímání ze senzorických dat. Není však jasné, jak zastánci tohoto pohledu odvozují v zásadě relevantní pravděpodobnosti požadované Bayesovskou rovnicí., Modely založené na této myšlence byly použity k popisu různých vizuálních percepčních funkcí, jako je vnímání pohybu, vnímání hloubky a vnímání postavy. „Zcela empirická teorie vnímání“ je příbuzný a novější přístup, který racionalizuje vizuální vnímání, aniž by se výslovně odvolával na Bayesovské formalismy.

Gestalt theoryEdit

Gestalt psychologové pracují především v letech 1930 a 1940 vychoval mnoho výzkumných otázek, které jsou studovány vize vědců dnes.,

Gestalt zákony organizace vedly studium toho, jak lidé vnímají vizuální komponenty jako organizované vzory nebo celky, namísto mnoha různých částí. „Gestalt „je německé slovo, které se částečně překládá do“ konfigurace nebo vzoru „spolu s“celou nebo vznikající strukturou“. Podle této teorie existuje osm hlavních faktorů, které určují, jak vizuální systém automaticky seskupuje prvky do vzorů: blízkost, podobnost, uzavření, symetrie, společný osud (tj., společný pohyb), kontinuita, stejně jako dobrý Gestalt (vzor, který je pravidelný, jednoduchý a řádný) a minulé zkušenosti.

Analýza oko movementEdit

v roce 1960, technický rozvoj dovolil kontinuální registrace očních pohybů při čtení, prohlížení obrázků, a později, v aplikaci visual problém řešení, a když headset-kamery se stal k dispozici, a to i během jízdy.,

obrázek vpravo ukazuje, co se může stát během prvních dvou sekund vizuální kontroly. Zatímco pozadí je rozostřený, představující periferní vidění, první pohyb očí jde do boty pro muže (jen proto, že jsou velmi blízko počáteční fixace a mít přiměřený kontrast).

následující fixace skočí z obličeje do obličeje. Mohou dokonce povolit srovnání mezi tvářemi.

lze konstatovat, že ikona tvář je velmi atraktivní ikona vyhledávání v periferním zorném poli., Foveal vision přidává podrobné informace k perifernímu prvnímu dojmu.

To může být také poznamenat, že existují různé typy očních pohybů: fixational pohyby očí (microsaccades, oční drift, a třes), zhuštění pohyby, saccadic pohyb a vykonávání pohybů. Fixace jsou srovnatelně statické body, kde oko spočívá. Oko však nikdy není úplně klidné, ale pozice pohledu se bude unášet. Tyto drifty jsou zase korigovány mikrosakcádami, velmi malými fixačními pohyby očí., Pohyby Vergence zahrnují spolupráci obou očí, aby umožnily, aby obraz padl na stejnou oblast obou Retin. To má za následek jediný zaostřený obraz. Saccadic pohyby je typ pohybu očí, který dělá skoky z jedné polohy do jiné polohy a slouží k rychlému skenování konkrétní scény/obrazu. Konečně, pohyb pronásledování je plynulý pohyb očí a používá se k sledování objektů v pohybu.

rozpoznávání tváří a objektů

existuje značný důkaz, že rozpoznávání tváří a objektů je prováděno odlišnými systémy., Například prosopagnosičtí pacienti vykazují deficity tváří v tvář, ale ne objektové zpracování, zatímco pacienti s agnosickými objekty (zejména pacienti C.k.) vykazují deficity při zpracování objektů s ušetřeným zpracováním obličeje. Behaviorálně bylo prokázáno, že tváře, ale ne objekty, podléhají inverzním účinkům, což vede k tvrzení, že tváře jsou „zvláštní“. Dále zpracování obličeje a objektů nabírá odlišné neuronové systémy., Pozoruhodně, někteří tvrdí, že zdánlivý specializace lidského mozku na obličej zpracování neodráží skutečné domény specifičnost, ale spíše obecnější proces expert-úroveň diskriminace v rámci dané třídy stimul, i když toto druhé tvrzení je předmětem značné debaty. Pomocí fMRI a elektrofyziologie Doris Tsao a jeho kolegové popsali oblasti mozku a mechanismus rozpoznávání obličeje u makaků.

inferotemporální kůra má klíčovou roli v úkolu rozpoznávání a diferenciace různých objektů., Studie MIT ukazuje, že podmnožiny oblasti IT kůry mají na starosti různé objekty. Selektivním vypnutím nervové aktivity mnoha malých oblastí kůry se zvíře střídavě nedokáže rozlišit mezi určitými konkrétními páry objektů. To ukazuje, že kůra IT je rozdělena do oblastí, které reagují na různé a konkrétní vizuální rysy. Podobným způsobem jsou některé konkrétní záplaty a oblasti kůry více zapojeny do rozpoznávání obličeje než jiné rozpoznávání objektů.,

Některé studie ukazují, že spíše než jednotné globální image, nějaké konkrétní vlastnosti a oblasti zájmu objekty jsou klíčové prvky, když mozek je třeba rozpoznat objekt v obraze. Tímto způsobem je lidské vidění zranitelné vůči malým konkrétním změnám obrazu, jako je narušení okrajů objektu, úprava textury nebo jakákoli malá změna v klíčové oblasti obrazu.,

Studie lidí, jejichž zrak byl obnoven po dlouhé slepota odhalit, že nemohou nutně rozpoznat objekty a tváře (na rozdíl od barvy, pohybu, a jednoduchých geometrických tvarů). Někteří předpokládají, že oslepnutí během dětství zabraňuje správnému vývoji některé části vizuálního systému nezbytného pro tyto úkoly vyšší úrovně. Obecné přesvědčení, že kritické období trvá až do věku 5 nebo 6 bylo napadeno v roce 2007 studii, která zjistila, že starší pacienti by mohly zlepšit tyto schopnosti s roky expozice.