Percezione visiva

Il problema principale nella percezione visiva è che ciò che le persone vedono non è semplicemente una traduzione di stimoli retinici (cioè l’immagine sulla retina). Così le persone interessate alla percezione hanno a lungo lottato per spiegare cosa fa l’elaborazione visiva per creare ciò che è effettivamente visto.

Studi inizialimodifica

C’erano due importanti scuole greche antiche, che fornivano una spiegazione primitiva di come funziona la visione.

La prima era la “teoria delle emissioni” della visione che sosteneva che la visione si verifica quando i raggi emanano dagli occhi e vengono intercettati dagli oggetti visivi. Se un oggetto è stato visto direttamente è stato per “mezzo di raggi” che escono dagli occhi e cadono di nuovo sull’oggetto., Un’immagine rifratta è stato, tuttavia, visto da ‘mezzi di raggi’ pure, che è venuto fuori dagli occhi, attraversato attraverso l’aria, e dopo la rifrazione, cadde sull’oggetto visibile che è stato avvistato come il risultato del movimento dei raggi dall’occhio. Questa teoria fu sostenuta da studiosi che erano seguaci dell’Ottica di Euclide e dell’Ottica di Tolomeo.

La seconda scuola ha sostenuto il cosiddetto approccio “intromissione” che vede la visione come proveniente da qualcosa che entra negli occhi rappresentativo dell’oggetto., Con i suoi principali propagatori Aristotele (De Sensu), Galeno (De Usu Partium Corporis Humani) e i loro seguaci, questa teoria sembra avere qualche contatto con le teorie moderne di ciò che è realmente la visione, ma è rimasta solo una speculazione priva di qualsiasi fondamento sperimentale. (Nell’Inghilterra del XVIII secolo, Isaac Newton, John Locke e altri, portarono avanti la teoria dell’intromissione della visione insistendo sul fatto che la visione implicava un processo in cui i raggi—composti da materia corporea reale—emanavano dagli oggetti visti ed entravano nella mente/sensorio del veggente attraverso l’apertura dell’occhio.,)

Entrambe le scuole di pensiero si basavano sul principio che “il simile è conosciuto solo da simile”, e quindi sulla nozione che l’occhio era composto da un “fuoco interno” che interagiva con il “fuoco esterno” della luce visibile e rendeva possibile la visione. Platone fa questa affermazione nel suo dialogo Timeo (45b e 46b), così come Empedocle (come riportato da Aristotele nel suo De Sensu, DK frag. B17).

Alhazen (965 – c. 1040) condusse molte indagini ed esperimenti sulla percezione visiva, estese il lavoro di Tolomeo sulla visione binoculare e commentò le opere anatomiche di Galeno. Fu la prima persona a spiegare che la visione si verifica quando la luce rimbalza su un oggetto e quindi è diretta agli occhi.

Si ritiene che Leonardo da Vinci (1452-1519) sia il primo a riconoscere le speciali qualità ottiche dell’occhio. Ha scritto ” La funzione dell’occhio umano … è stato descritto da un gran numero di autori in un certo modo., Ma ho trovato che fosse completamente diverso.”La sua principale scoperta sperimentale era che c’è solo una visione distinta e chiara sulla linea di vista—la linea ottica che termina alla fovea. Sebbene non abbia usato letteralmente queste parole, in realtà è il padre della moderna distinzione tra visione foveale e visione periferica.,

Isaac Newton (1642-1726/27) fu il primo a scoprire, attraverso la sperimentazione, isolando i singoli colori dello spettro della luce che passa attraverso un prisma, che il percepito visivamente colore degli oggetti è apparso a causa del carattere di luce, gli oggetti riflessa, e che queste diviso i colori potrebbero non essere cambiato in qualsiasi altro colore, che era contrario scientifica, in attesa del giorno.

Inferenza inconsciamodifica

Hermann von Helmholtz è spesso accreditato con il primo studio moderno della percezione visiva., Helmholtz esaminò l’occhio umano e concluse che non era in grado di produrre un’immagine di alta qualità. Le informazioni insufficienti sembravano rendere impossibile la visione. Ha quindi concluso che la visione potrebbe essere solo il risultato di una qualche forma di “inferenza inconscia”, coniando quel termine nel 1867. Ha proposto il cervello stava facendo ipotesi e conclusioni da dati incompleti, sulla base di esperienze precedenti.

L’inferenza richiede una precedente esperienza del mondo.,

Esempi di ipotesi ben note, basate sull’esperienza visiva, sono:

• la luce viene dall’alto
• gli oggetti normalmente non sono visti dal basso
• i volti sono visti (e riconosciuti) in posizione verticale.
• gli oggetti più vicini possono bloccare la vista di oggetti più distanti, ma non viceversa
• le figure (cioè gli oggetti in primo piano) tendono ad avere bordi convessi

Lo studio delle illusioni visive (casi in cui il processo di inferenza va storto) ha prodotto molte informazioni sul tipo di ipotesi formulate dal sistema visivo.,

Un altro tipo di ipotesi di inferenza inconscia (basata sulle probabilità) è stato recentemente ripreso nei cosiddetti studi bayesiani sulla percezione visiva. I fautori di questo approccio considerano che il sistema visivo esegue una qualche forma di inferenza bayesiana per ricavare una percezione dai dati sensoriali. Tuttavia, non è chiaro come i sostenitori di questa visione derivino, in linea di principio, le probabilità rilevanti richieste dall’equazione bayesiana., Modelli basati su questa idea sono stati usati per descrivere varie funzioni percettive visive, come la percezione del movimento, la percezione della profondità e la percezione della figura-terra. La “teoria interamente empirica della percezione” è un approccio correlato e più recente che razionalizza la percezione visiva senza invocare esplicitamente formalismi bayesiani.

Teoria della gestaltemodifica

Gli psicologi della gestalt che lavorano principalmente negli anni ’30 e’ 40 hanno sollevato molte delle domande di ricerca che sono studiate dagli scienziati della visione oggi.,

Le Leggi Gestalt dell’organizzazione hanno guidato lo studio di come le persone percepiscono le componenti visive come modelli organizzati o interi, invece di molte parti diverse. “Gestalt “è una parola tedesca che si traduce parzialmente in” configurazione o modello “insieme a”struttura intera o emergente”. Secondo questa teoria, ci sono otto fattori principali che determinano il modo in cui il sistema visivo raggruppa automaticamente gli elementi in schemi: Prossimità, Somiglianza, Chiusura, Simmetria, Destino comune (cioè, movimento comune), Continuità e Buona Gestalt (modello che è regolare, semplice e ordinato) e l’esperienza passata.

l’Analisi di eye movementEdit

nel Corso del 1960, lo sviluppo tecnico consentita la registrazione continua di movimento degli occhi durante la lettura, visualizzazione di immagini, poi, in visual problem solving, e quando l’auricolare-telecamere si sono resi disponibili, anche durante la guida.,

L’immagine a destra mostra cosa può accadere durante i primi due secondi di ispezione visiva. Mentre lo sfondo è sfocato, rappresentando la visione periferica, il primo movimento dell’occhio va agli stivali dell’uomo (solo perché sono molto vicini alla fissazione iniziale e hanno un ragionevole contrasto).

Le seguenti fissazioni saltano da faccia a faccia. Potrebbero anche permettere confronti tra volti.

Si può concludere che l’icona faccia è un’icona di ricerca molto attraente all’interno del campo visivo periferico., La visione foveal aggiunge informazioni dettagliate alla prima impressione periferica.

Si può anche notare che ci sono diversi tipi di movimenti oculari: movimenti oculari fissativi (microsaccadi, deriva oculare e tremore), movimenti di vergenza, movimenti saccadici e movimenti di inseguimento. Le fissazioni sono punti relativamente statici in cui riposa l’occhio. Tuttavia, l’occhio non è mai completamente fermo, ma la posizione dello sguardo andrà alla deriva. Queste derive sono a loro volta corrette da microsaccadi, movimenti oculari fissativi molto piccoli., I movimenti di vergenza implicano la cooperazione di entrambi gli occhi per consentire a un’immagine di cadere sulla stessa area di entrambe le retine. Ciò si traduce in una singola immagine focalizzata. I movimenti saccadici sono il tipo di movimento oculare che fa salti da una posizione all’altra posizione e viene utilizzato per scansionare rapidamente una particolare scena/immagine. Infine, il movimento di inseguimento è il movimento degli occhi liscio e viene utilizzato per seguire gli oggetti in movimento.

Riconoscimento di volti e oggettimodiFica

Vi sono prove considerevoli che il riconoscimento di volti e oggetti viene eseguito da sistemi distinti., Ad esempio, i pazienti prosopagnosici mostrano deficit nel viso, ma non nell’elaborazione degli oggetti, mentre i pazienti agnosici degli oggetti (in particolare, il paziente CK) mostrano deficit nell’elaborazione degli oggetti con l’elaborazione del viso risparmiata. Comportamentalmente, è stato dimostrato che i volti, ma non gli oggetti, sono soggetti a effetti di inversione, portando all’affermazione che i volti sono “speciali”. Inoltre, l’elaborazione di volti e oggetti recluta sistemi neurali distinti., In particolare, alcuni hanno sostenuto che l’apparente specializzazione del cervello umano per l’elaborazione del viso non riflette la vera specificità del dominio, ma piuttosto un processo più generale di discriminazione a livello di esperto all’interno di una data classe di stimolo, sebbene quest’ultima affermazione sia oggetto di un dibattito sostanziale. Utilizzando fMRI ed elettrofisiologia Doris Tsao e colleghi hanno descritto le regioni del cervello e un meccanismo per il riconoscimento facciale nelle scimmie macache.

La corteccia inferotemporale ha un ruolo chiave nel compito di riconoscimento e differenziazione di diversi oggetti., Uno studio del MIT mostra che le regioni sottoinsiemi della corteccia IT sono responsabili di diversi oggetti. Chiudendo selettivamente l’attività neurale di molte piccole aree della corteccia, l’animale diventa alternativamente incapace di distinguere tra alcune coppie particolari di oggetti. Ciò dimostra che la corteccia IT è divisa in regioni che rispondono a caratteristiche visive diverse e particolari. In modo simile, alcuni particolari patch e regioni della corteccia sono più coinvolti nel riconoscimento facciale rispetto ad altri oggetti di riconoscimento.,

Alcuni studi tendono a dimostrare che piuttosto che l’immagine globale uniforme, alcune caratteristiche particolari e regioni di interesse degli oggetti sono elementi chiave quando il cervello ha bisogno di riconoscere un oggetto nell’immagine. In questo modo, la visione umana è vulnerabile a piccoli cambiamenti particolari all’immagine, come interrompere i bordi dell’oggetto, modificare la trama o qualsiasi piccolo cambiamento in una regione cruciale dell’immagine.,

Studi su persone la cui vista è stata ripristinata dopo una lunga cecità rivelano che non possono necessariamente riconoscere oggetti e volti (al contrario di colore, movimento e semplici forme geometriche). Alcuni ipotizzano che essere ciechi durante l’infanzia impedisca a una parte del sistema visivo necessario per questi compiti di livello superiore di svilupparsi correttamente. La convinzione generale che un periodo critico dura fino all’età di 5 o 6 anni è stata messa in discussione da uno studio del 2007 che ha scoperto che i pazienti più anziani potrebbero migliorare queste capacità con anni di esposizione.