Visuell persepsjon

Det store problemet i visuell persepsjon er som hva folk ser ikke bare er en oversettelse av retinal stimuli (dvs., bildet på netthinnen). Dermed folk er interessert i oppfatningen har lenge slitt med å forklare hva visuell prosessering gjør for å skape hva som er faktisk sett.

Tidlig studiesEdit

Det var to store gamle greske skoler, gi en enkel forklaring på hvordan synet fungerer.

Den første var «utslipp teori» av synet som hadde som visjon oppstår når strålene kommer fra øyne og er fanget opp av visuelle objekter. Hvis et objekt som ble sett direkte det var ved «betyr av rays» kommer ut av øynene og igjen faller på objektet., A brytes bildet ble imidlertid sett ved å «betyr av rays», som kom ut av øynene, krysset gjennom luften, og etter brytning, falt på synlig objekt som ble observert som følge av bevegelse av stråler fra øyet. Denne teorien ble ledet av forskere som var tilhengere av Euklids Optikk og Ptolemaios ‘ s Optikk.

Den andre skolen til orde såkalte «intromission’ tilnærming som ser på visjonen som kommer fra noe inn øynene representant for objektet., Med sine viktigste propagators Aristoteles (De Sensu), Galen (De Usu Partium Corporis Humani) og deres tilhengere, denne teorien ser ut til å ha noen kontakt med moderne teorier om hva visjonen egentlig er, men det var bare en spekulasjon mangler noen eksperimentelle grunnlaget. (I det attende århundre England, Isaac Newton, John Locke, og andre, førte intromission teori synet fremover ved å insistere på at visjonen involvert i en prosess som stråler—som består av faktiske kroppslige saken—som ble sendt ut fra sett objekter og gikk seeren sinn/sensorium gjennom øyets blenderåpning.,)

Begge retninger lettelse opp på prinsippet om at «som er bare kjent som», og dermed på forestillingen om at øyet var sammensatt av noen «interne brann» som samhandlet med den «ytre ild» av synlig lys og laget visjon mulig. Platon gjør denne påstanden i sin dialog Timaios (45b og 46b), som gjør Empedocles (som rapportert av Aristoteles i hans De Sensu, DK frag. B17).

Alhazen (965 – c. 1040) gjennomført mange undersøkelser og eksperimenter på visuell persepsjon, utvidet arbeid av Ptolemaios på binocular visjon, og kommentert på anatomiske verk av Galen. Han var den første personen til å forklare at visjonen oppstår når lyset spretter på et objekt og så er rettet mot ens øyne.

Leonardo da Vinci (1452-1519) er antatt å være den første til å anerkjenne den spesielle optiske egenskaper av øyet. Han skrev «funksjonen av det menneskelige øyet … ble beskrevet av et stort antall forfattere på en bestemt måte., Men jeg fant det å være helt forskjellige.»Hans viktigste eksperimentelle funn var at det er bare en klar og tydelig visjon i linjen av syne—den optiske linje som ender på fovea. Selv om han ikke bruke disse ordene bokstavelig talt han faktisk er far til det moderne skillet mellom foveal og sidesynet.,

Isaac Newton (1642-1726/27) var den første til å oppdage gjennom eksperimentering, ved å isolere enkelte fargene i spekteret av lys som passerer gjennom en prisme, som visuelt oppfattes farge av gjenstander dukket opp på grunn av karakteren av lys objekter reflektert, og at disse delt farger kan ikke bli endret i en annen farge, som var i strid med vitenskapelige forventning om dagen.

Bevisstløs inferenceEdit

Hermann von Helmholtz er ofte kreditert med den første moderne studiet av visuell persepsjon., Helmholtz undersøkt det menneskelige øyet, og konkluderte med at det var ute av stand til å produsere en høy bildekvalitet. Utilstrekkelig informasjon syntes å gjøre visjon umulig. Han har derfor konkludert med at visjonen kan bare være et resultat av noen form for «bevisstløs slutning», coining at begrepet i 1867. Han foreslo at hjernen var å gjøre forutsetninger og konklusjoner fra ufullstendige data, basert på tidligere erfaringer.

Slutning krever forutgående erfaring av verden.,

Eksempler på kjente forutsetninger, basert på visuell opplevelse, er:

• lyset kommer ovenfra
• objekter er normalt ikke sett nedenfra
• ansikter er sett (og anerkjent) oppreist.
• nærmere objekter som kan blokkere visning av flere objekter som er langt borte, men ikke vice versa
• tall (dvs., gjenstander i forgrunnen) har en tendens til å ha konveks grenser

studier av visuelle illusjoner (tilfeller når den slutning prosessen går galt) har gitt mye innsikt i hva slags forutsetninger det visuelle systemet gjør.,

en Annen type av det ubevisste slutning hypotese (basert på sannsynligheter) har nylig blitt gjenopplivet i såkalte Bayesiansk studier av visuell persepsjon. Tilhengere av denne metoden mener at det visuelle systemet utfører noen form for Bayesiansk inferens å utlede en oppfatning fra sensoriske data. Det er imidlertid ikke klart hvordan tilhengere av dette synet stammer, i prinsippet relevante sannsynligheter som kreves av Bayesianske ligningen., Modeller basert på denne ideen har blitt brukt til å beskrive ulike visuelle perseptuelle funksjoner, for eksempel oppfatningen av bevegelse, oppfatningen av dybde, og figur-bakken oppfatning. Den «helt empirisk teori om persepsjon» er i slekt og nyere tilnærming som argumenterer med fornuften visuell persepsjon uten eksplisitt å bruke Bayesianske formalisms.

Gestalt theoryEdit

Gestalt psykologer arbeider primært i 1930-og 1940-tallet reist mange av de problemstillinger som er undersøkt av visjon forskere i dag.,

Den Gestalt Lover Organisasjonen har ledet studien av hvordan folk oppfatter visuelle komponenter som er organisert mønstre og helheter, i stedet for mange forskjellige deler. «Gestalt» er et tysk ord som delvis kan oversettes til «konfigurasjon eller mønster» sammen med «hele eller eksisterende struktur». Ifølge denne teorien er det åtte viktigste faktorene som avgjør hvordan det visuelle systemet automatisk grupper elementer i mønstre: Nærhet, Likhet, Nedleggelse, Symmetri, Felles Skjebne (dvs., felles bevegelse), Kontinuitet, samt God Gestalt (mønster som er vanlig, enkel og ryddig) og Tidligere Erfaring.

Analyse av øye movementEdit

i Løpet av 1960-tallet, teknisk utvikling tillatt kontinuerlig registrering av øyebevegelser under lesing, i bilde visning og senere, i visual problemløsning, og når headsettet-kameraer ble tilgjengelig, også under kjøring.,

bildet til høyre viser hva som kan skje i løpet av de første to sekunder av visuell inspeksjon. Mens bakgrunnen blir ute av fokus, som representerer de perifere visjon, den første eye movement går til støvlene av mann (bare fordi de er svært nær den starter fiksering og har en rimelig kontrast).

følgende fikseringer hoppe fra ansikt til ansikt. De kan selv tillater sammenligninger mellom ansikter.

Det kan konkluderes med at ikonet står overfor, er en svært attraktiv søk-ikonet i det perifere synsfelt., Den foveal visjon legger til detaljert informasjon til de perifere første inntrykk.

Det kan også bemerkes at det er forskjellige typer av øyebevegelser: fixational øyebevegelser (microsaccades, okulær drift, og tremor), vergence bevegelser, saccadic bevegelser og jakten bevegelser. Fikseringer er relativt statisk poeng hvor øyet hviler. Men øyet er aldri helt stille, men blikket posisjon vil drive. Disse driver i sin tur korrigert av microsaccades, veldig liten fixational øye-bevegelser., Vergence bevegelser innebære samarbeid på begge øynene for å gi et bilde til å falle på samme område av både retinas. Dette resulterer i en enkelt fokusert bilde. Saccadic bevegelser er den type eye movement som gjør hopper fra en posisjon til en annen posisjon, og brukes til å raskt skanne en bestemt scene/bilde. Til slutt, jakten bevegelse er glatt eye movement og brukes til å følge objekter i bevegelse.

Ansiktet og objekt recognitionEdit

Det er betydelige bevis for at ansiktet og objekt anerkjennelse er oppnådd med forskjellige systemer., For eksempel, prosopagnosic pasienter vise underskudd i ansiktet, men ikke objekt behandling, mens objektet agnosic pasienter (særlig, pasienten C. K.) viser underskudd i objektet behandling med spart ansikt behandling. Behaviorally, det har blitt vist at ansikter, men ikke objekter, er gjenstand for endringer, effekter, som fører til påstanden om at ansiktene er «spesiell». Videre, ansikt og objekt behandling rekruttere forskjellige nevrale systemer., Spesielt, noen har argumentert for at den tilsynelatende spesialisering av den menneskelige hjerne for overflate behandling reflekterer ikke sant domene spesifisitet, men heller en mer generell prosess av ekspert-nivå diskriminering innen en gitt klasse av stimulans, selv om dette siste kravet er gjenstand for betydelig debatt. Ved hjelp av fMRI og elektrofysiologi Doris Tsao og kolleger beskrevet hjernen regioner og en mekanisme for ansiktsgjenkjenning i macaque-aper.

inferotemporal cortex har en sentral rolle i oppgave av anerkjennelse og differensiering av ulike objekter., En studie av MIT viser at delsett regioner av DET cortex er ansvarlig for ulike objekter. Ved selektivt å stenge av nevrale aktiviteten av mange små områder i cortex, dyret får vekselvis ikke klarer å skille mellom visse bestemte pairments av objekter. Dette viser at DET cortex er delt inn i regioner som svarer til ulike og spesielle visuelle funksjoner. På en lignende måte, visse bestemte flekker og områder i cortex er mer involvert i ansikt anerkjennelse enn andre objekter anerkjennelse.,

Noen studier har en tendens til å vise at heller enn uniform globale bildet, noen spesielle funksjoner og områder av interesse av objekter er viktige elementer når hjernen trenger for å gjenkjenne et objekt i bildet. På denne måten, human vision er sårbare for små særlig endringer i bildet, for eksempel inngrep i kantene av objektet, endre struktur eller en liten endring i et avgjørende område av bilde.,

Studier av mennesker som synet har blitt restaurert etter en lang blindhet avsløre at de ikke nødvendigvis gjenkjenne objekter og ansikter (i motsetning til farge, bevegelse, og enkle geometriske former). Noen hypoteser som blir blind i løpet av barndommen hindrer noen del av det visuelle systemet er nødvendig for disse høyere nivå oppgaver fra utviklingsland riktig. Den generelle oppfatning at en kritisk periode varer frem til fylte 5 eller 6 ble utfordret av 2007 en studie som fant at eldre pasienter kan forbedre disse ferdighetene med mange års eksponering.