Visuel opfattelse

det største problem i visuel opfattelse er, at det, folk ser, ikke blot er en oversættelse af retinale stimuli (dvs.billedet på nethinden). Således har folk, der er interesseret i opfattelse, længe kæmpet for at forklare, hvad visuel behandling gør for at skabe det, der faktisk ses.

tidlige studieredit

Der var to store antikke græske skoler, der giver en primitiv forklaring på, hvordan visionen fungerer.

den første var synets “emissionsteori”, som fastholdt, at synet opstår, når stråler stammer fra øjnene og opfanges af visuelle objekter. Hvis et objekt blev set direkte var det ved ‘hjælp af stråler’ kommer ud af øjnene og igen falder på objektet., Et refracted billede blev imidlertid set ved ‘hjælp af stråler’ så godt, som kom ud af øjnene, gennemkøres gennem luften, og efter refraktion, faldt på det synlige objekt, som blev observeret som følge af bevægelsen af stråler fra øjet. Denne teori blev forsvaret af akademikere der var tilhængere af Euclid ‘s optik og Ptolemæus’ s optik.

den anden skole gik ind for den såkaldte ‘intromission’-tilgang, der ser vision som at komme fra noget, der kommer ind i øjnene, der er repræsentativt for objektet., Med dens vigtigste fortalere Aristoteles (De Sensu), Galen (De Usu Partium Corporis Humani) og deres tilhængere, er denne teori synes at have en vis kontakt med de moderne teorier om hvad vision egentlig er, men det var kun en spekulation, der mangler noget eksperimentelt grundlag. (I det attende århundredes England, Isaac Newton, John Locke, og andre, gennemførte intromission theory of vision frem ved at insistere på, at vision, der er involveret i en proces, der i de stråler—består af den faktiske kropslige noget—udgik fra set objekter og trådte seeren sind/sensorium gennem øjets blænde.,)

begge tankeskoler var afhængige af princippet om, at “lignende kun er kendt af lignende”, og dermed på forestillingen om, at øjet var sammensat af en “intern ild”, der interagerede med den “eksterne ild” af synligt lys og muliggjorde syn. Platon gør denne påstand i sin dialog Timaeus (45b og 46b), ligesom Empedokles (som rapporteret af Aristoteles i hans De Sensu, DK frag. B17).

Alha Alen (965-c. 1040) udførte mange undersøgelser og eksperimenter på visuel opfattelse, udvidede Ptolemæus ‘ arbejde med binokulær vision og kommenterede Galens anatomiske værker. Han var den første person, der forklarede, at synet opstår, når lyset springer på en genstand og derefter rettes mod ens øjne.

Leonardo da Vinci (1452-1519) menes at være den første til at genkende øjets specielle optiske kvaliteter. Han skrev ” funktionen af det menneskelige øje … blev beskrevet af et stort antal forfattere på en bestemt måde., Men jeg fandt det at være helt anderledes.”Hans vigtigste eksperimentelle fund var, at der kun er en tydelig og klar vision ved synslinjen—den optiske linje, der slutter ved fovea. Selvom han ikke brugte disse ord bogstaveligt, er han faktisk far til den moderne sondring mellem foveal og perifert syn.,

Isaac Newton (1642-1726/27) var de første til at opdage gennem eksperimenter, ved at isolere de enkelte farver af spektret af det lys, der passerer gennem et prisme, at de visuelt opfattes farven på objekter, der dukkede op på grund af karakteren af det lys de objekter, der reflekteres, og at disse opdelt farver, der ikke kan ændres i enhver anden farve, hvilket var i modsætning til den videnskabelige forventning om dagen.

ubevidst inferenceEdit

Hermann von Helmholt.krediteres ofte med den første moderne undersøgelse af visuel opfattelse., Helmholt.undersøgte det menneskelige øje og konkluderede, at det ikke var i stand til at producere et billede af høj kvalitet. Utilstrækkelig information syntes at gøre syn umuligt. Han konkluderede derfor, at vision kun kunne være resultatet af en form for “ubevidst inferens”, der opfandt dette udtryk i 1867. Han foreslog hjernen var at gøre antagelser og konklusioner fra ufuldstændige data, baseret på tidligere erfaringer.Indledning kræver forudgående erfaring fra verden.,

eksempler på velkendte antagelser baseret på visuel oplevelse er:

• lys kommer ovenfra
• objekter ses normalt ikke nedenunder
• ansigter ses (og genkendes) lodret.
• tættere genstande kan blokere visningen af fjernere objekter, men ikke vice versa
• tal (dvs forgrunden objekter) har tendens til at have konveks grænser

undersøgelse af visuelle illusioner (tilfælde, hvor den slutning proces går galt), har givet stor indsigt i, hvad slags antagelser det visuelle system gør.,

en Anden type af ubevidste antagelser hypotese (baseret på sandsynligheder) er for nylig blevet genoplivet i såkaldte Bayesian undersøgelser af visuel perception. Fortalere for denne tilgang mener, at det visuelle system udfører en form for Bayesian inferens at udlede en opfattelse fra sensoriske data. Det er imidlertid ikke klart, hvordan fortalere for denne opfattelse i princippet udleder de relevante sandsynligheder, der kræves af Bayesian-ligningen., Modeller baseret på denne ID.er blevet brugt til at beskrive forskellige visuelle perceptuelle funktioner, såsom opfattelsen af bevægelse, opfattelsen af dybde, og figur-jorden opfattelse. Den “helt empiriske teori om opfattelse” er en relateret og nyere tilgang, der rationaliserer visuel opfattelse uden eksplicit at påberåbe sig bayesiske formalismer.

Gestaltteoriedit

Gestaltpsykologer, der primært arbejder i 1930 ‘erne og 1940’ erne, rejste mange af de forskningsspørgsmål, der studeres af visionsforskere i dag.,Gestalt-lovene i organisationen har styret undersøgelsen af, hvordan folk opfatter visuelle komponenter som organiserede mønstre eller helheder, i stedet for mange forskellige dele. “Gestalt “er et tysk ord, der delvist oversætter til” konfiguration eller mønster “sammen med”hel eller emergent struktur”. Ifølge denne teori er der otte hovedfaktorer, der bestemmer, hvordan det visuelle system automatisk grupperer elementer i mønstre: nærhed, lighed, lukning, symmetri, fælles skæbne (dvs., fælles bevægelse), kontinuitet samt god Gestalt (mønster, der er regelmæssig, enkel, og velordnet) og tidligere erfaringer.

Analyse af øjet movementEdit

i Løbet af 1960’erne, den tekniske udvikling gjorde det muligt løbende registrering af øjenbevægelser under læsning, i billede visning, og senere, i visuel problemløsning, og når headset-kameraer blev tilgængelige, også under kørsel.,

billedet til højre viser, hvad der kan ske i løbet af de første to sekunder af visuel inspektion. Mens baggrunden er ude af fokus, der repræsenterer det perifere syn, går den første øjenbevægelse til mandens støvler (bare fordi de er meget tæt på startfiksering og har en rimelig kontrast).

følgende fikseringer springer fra ansigt til ansigt. De tillader måske endda sammenligninger mellem ansigter.

det kan konkluderes, at ikonfladen er et meget attraktivt søgeikon inden for det perifere synsfelt., Den foveal vision tilføjer detaljerede oplysninger til det perifere første indtryk.

det kan også bemærkes, at der er forskellige typer øjenbevægelser: fikserende øjenbevægelser (mikrosaccader, okulær drift og tremor), vergence bevægelser, saccadiske bevægelser og forfølgelsesbevægelser. Fikseringer er sammenligneligt statiske punkter, hvor øjet hviler. Øjet er dog aldrig helt stille, men blikposition vil glide. Disse drifter korrigeres igen af mikrosaccader, meget små fikserende øjenbevægelser., Vergence-bevægelser involverer samarbejde mellem begge øjne for at give mulighed for, at et billede falder på det samme område af begge nethinder. Dette resulterer i et enkelt fokuseret billede. Saccadiske bevægelser er den type øjenbevægelse, der gør spring fra en position til en anden position og bruges til hurtigt at scanne en bestemt scene/billede. Endelig er pursuit movement glat øjenbevægelse og bruges til at følge objekter i bevægelse.

Face and object recognitionEdit

Der er betydelige beviser for, at ansigt og objekt genkendelse opnås ved forskellige systemer., For eksempel viser prosopagnosiske patienter underskud i ansigtet, men ikke objektbehandling, mens objektagnosiske patienter (især patient CK) viser underskud i objektbehandling med skånet Ansigtsbehandling. Adfærdsmæssigt har det vist sig, at ansigter, men ikke genstande, er udsat for inversionseffekter, hvilket fører til påstanden om, at ansigter er “specielle”. Yderligere, ansigt og objekt behandling rekruttere forskellige neurale systemer., Nogle har især hævdet, at den tilsyneladende specialisering af den menneskelige hjerne til ansigtsbehandling ikke afspejler ægte domænespecificitet, men snarere en mere generel proces med forskelsbehandling på ekspertniveau inden for en given stimulusklasse, skønt sidstnævnte påstand er genstand for betydelig debat. Brug af fMRI og elektrofysiologi Doris Tsao og kolleger beskrev hjerneområder og en mekanisme til ansigtsgenkendelse hos makakaber.

den inferotemporale Corte.har en nøglerolle i opgaven med anerkendelse og differentiering af forskellige objekter., En undersøgelse af MIT viser, at undergrupper af IT-Corte.er ansvarlige for forskellige objekter. Ved selektivt at lukke neurale aktivitet af mange små områder af Corte., dyret får skiftevis ude af stand til at skelne mellem visse særlige parringer af genstande. Dette viser, at IT-Corte.er opdelt i regioner, der reagerer på forskellige og særlige visuelle funktioner. På lignende måde er visse bestemte patches og regioner i Corte.mere involveret i ansigtsgenkendelse end andre genkendelsesobjekter.,

Nogle undersøgelser har en tendens til at vise, at i stedet for det ensartede globale billede er nogle særlige træk og regioner af interesse for objekterne nøgleelementer, når hjernen har brug for at genkende et objekt i billedet. På denne måde er den menneskelige vision sårbar over for små bestemte ændringer i billedet, såsom at forstyrre objektets kanter, ændre tekstur eller enhver lille ændring i et afgørende område af billedet.,

undersøgelser af mennesker, hvis syn er blevet gendannet efter en lang blindhed, afslører, at de ikke nødvendigvis kan genkende objekter og ansigter (i modsætning til farve, bevægelse og enkle geometriske former). Nogle antager, at det at være blind i barndommen forhindrer en del af det visuelle system, der er nødvendigt for disse opgaver på højere niveau, i at udvikle sig korrekt. Den generelle tro på, at en kritisk periode varer indtil 5 eller 6 år, blev udfordret af en undersøgelse fra 2007, der fandt, at ældre patienter kunne forbedre disse evner med mange års eksponering.