Visual perception

det största problemet i visuell perception är att det som människor ser inte bara är en översättning av retinala stimuli (dvs. bilden på näthinnan). Således har människor som är intresserade av uppfattningen länge kämpat för att förklara vad visuell bearbetning gör för att skapa vad som faktiskt ses.

tidiga studiesEdit

det fanns två stora antika grekiska skolor, vilket gav en primitiv förklaring till hur visionen fungerar.

den första var ”utsläppsteorin” av syn som upprätthöll att visionen uppstår när strålar kommer från ögonen och avlyssnas av visuella objekt. Om ett objekt sågs direkt var det med hjälp av strålar som kom ut ur ögonen och återigen föll på objektet., En refracted bild sågs dock av ”med hjälp av strålar” också, som kom ut ur ögonen, passerade genom luften, och efter brytning, föll på det synliga objektet som sågs som ett resultat av rörelsen av strålarna från ögat. Denna teori förespråkades av forskare som var anhängare av Euclids optik och Ptolemais Optik.

andra skolan förespråkade den så kallade ”intromission” – metoden som ser visionen som att komma från något som kommer in i objektets ögon., Med sina huvudsakliga propagatorer Aristoteles (de Sensu), Galen (de Usu Partium Corporis Humani) och deras anhängare verkar denna teori ha viss kontakt med moderna teorier om vilken vision som verkligen är, men det var bara en spekulation som saknade någon experimentell grund. (I artonhundratalet England, Isaac Newton, John Locke och andra, Bar intromissionsteorin om syn framåt genom att insistera på att visionen innebar en process där strålar-som består av faktisk kroppslig Materia—härrör från sett föremål och gick in i siarens sinne/sensorium genom ögans bländare.,)

båda tankeskolorna förlitade sig på principen att ”liknande är bara känt av liknande”, och därmed på uppfattningen att ögat bestod av någon ” inre eld ”som interagerade med” yttre eld ” av synligt ljus och gjorde visionen möjlig. Platon gör detta påstående i sin dialog Timaeus (45b och 46b), liksom Empedocles (som rapporterats av Aristoteles i hans De Sensu, DK frag. B17).

Alhazen (965 – C. 1040) utförde många undersökningar och experiment på visuell uppfattning, utökade Ptolemaios arbete på binokulär syn och kommenterade galens anatomiska verk. Han var den första personen som förklarade att visionen uppstår när ljuset studsar på ett objekt och sedan riktas mot ens ögon.

Leonardo Da Vinci (1452-1519) tros vara den första som känner igen ögans speciella optiska egenskaper. Han skrev ” det mänskliga ögans funktion … beskrevs av ett stort antal författare på ett visst sätt., Men jag tyckte att det var helt annorlunda.”Hans huvudsakliga experimentella fynd var att det bara finns en tydlig och tydlig vision vid siktlinjen—den optiska linjen som slutar vid fovea. Även om han inte använde dessa ord bokstavligen är han faktiskt fadern till den moderna skillnaden mellan foveal och perifer vision.,

Isaac Newton (1642-1726 / 27) var den första som upptäckte genom experiment, genom att isolera enskilda färger i ljusspektrumet som passerar genom ett prisma, att objektets visuellt uppfattade färg uppträdde på grund av ljusets karaktär de reflekterade objekten och att dessa delade färger inte kunde ändras till någon annan färg, vilket stred mot dagens vetenskapliga förväntan.

omedveten inferenceEdit

Hermann von Helmholtz krediteras ofta med den första moderna studien av visuell uppfattning., Helmholtz undersökte det mänskliga ögat och drog slutsatsen att det var oförmöget att producera en högkvalitativ bild. Otillräcklig information verkade göra visionen omöjlig. Han drog därför slutsatsen att visionen bara kunde vara resultatet av någon form av ”omedveten inferens”, vilket myntade den termen 1867. Han föreslog att hjärnan gjorde antaganden och slutsatser från ofullständiga data, baserat på tidigare erfarenheter.

inferens kräver tidigare erfarenhet av världen.,

exempel på välkända antaganden, baserade på visuell erfarenhet, är:

• ljuset kommer från ovan
• objekt ses normalt inte underifrån
• ansikten ses (och känns igen) upprätt.
• närmare objekt kan blockera vyn av mer avlägsna objekt, men inte vice versa
• siffror (dvs förgrundsobjekt) tenderar att ha konvexa gränser

studien av visuella illusioner (fall då inferensprocessen går fel) har givit mycket inblick i vilken typ av antaganden det visuella systemet gör.,

en annan typ av den omedvetna inferenshypotesen (baserad på sannolikheter) har nyligen återupplivats i så kallade bayesiska studier av visuell uppfattning. Förespråkare av detta tillvägagångssätt anser att det visuella systemet utför någon form av bayesisk inferens för att härleda en uppfattning från sensoriska data. Det är emellertid inte klart hur förespråkare av denna uppfattning i princip härleder de relevanta sannolikheter som krävs av Bayesianska ekvationen., Modeller baserade på denna idé har använts för att beskriva olika visuella perceptuella funktioner, såsom uppfattningen av rörelse, uppfattningen av djup och figur-markuppfattning. Den ”helt empiriska perceptionsteorin” är ett relaterat och nyare tillvägagångssätt som rationaliserar visuell uppfattning utan att uttryckligen åberopa bayesiska formalismer.

Gestalt theoryEdit

Gestalt psykologer som arbetar främst på 1930-talet och 1940-talet höjde många av de forskningsfrågor som studeras av synforskare idag.,

organisationens Gestaltlagar har väglett studien av hur människor uppfattar visuella komponenter som organiserade mönster eller helheter istället för många olika delar. ”Gestalt” är ett tyskt ord som delvis översätts till ” konfiguration eller mönster ”tillsammans med”hel eller framväxande struktur”. Enligt denna teori finns det åtta huvudfaktorer som bestämmer hur det visuella systemet automatiskt grupperar element i mönster: närhet, likhet, stängning, symmetri, gemensamt öde (dvs, gemensam rörelse), kontinuitet samt bra Gestalt (mönster som är regelbunden, enkel och ordnad) och tidigare erfarenhet.

analys av ögonrörelse

under 1960-talet möjliggjorde teknisk utveckling kontinuerlig registrering av ögonrörelse under läsning, bildvisning och senare i visuell problemlösning och när headset-kameror blev tillgängliga, även under körning. – herr talman!,

bilden till höger visar vad som kan hända under de första två sekunderna av visuell inspektion. Medan bakgrunden är ur fokus, som representerar den perifera synen, går den första ögonrörelsen till manens stövlar (bara för att de är mycket nära startfixeringen och har en rimlig kontrast).

följande fixeringar hoppar från ansikte till ansikte. De kan till och med tillåta jämförelser mellan ansikten.

man kan dra slutsatsen att ikonansiktet är en mycket attraktiv sökikon inom det perifera synfältet., Foveal vision lägger detaljerad information till det perifera första intrycket.

det kan också noteras att det finns olika typer av ögonrörelser: fixationella ögonrörelser (mikrosackader, okulär drift och tremor), vergensrörelser, saccadiska rörelser och strävan rörelser. Fixationer är jämförelsevis statiska punkter där ögat vilar. Ögat är dock aldrig helt stilla, men blickposition kommer att glida. Dessa drivor korrigeras i sin tur av mikrosackader, mycket små fixationella ögonrörelser., Vergence rörelser innebär samarbete mellan båda ögonen för att möjliggöra en bild att falla på samma område av båda retinas. Detta resulterar i en enda fokuserad bild. Saccadic rörelser är den typ av ögonrörelser som gör hopp från en position till en annan position och används för att snabbt skanna en viss scen/bild. Slutligen är pursuit movement smidig ögonrörelse och används för att följa föremål i rörelse.

Face and object recognitionEdit

det finns betydande bevis för att ansikts-och objektigenkänning uppnås av olika system., Till exempel visar prosopagnosiska patienter underskott i ansiktet, men inte objektbehandling, medan objektagnosiska patienter (framför allt Patient C. K.) visar underskott vid objektbehandling med Sparad Ansiktsbehandling. Beteendemässigt har det visat sig att ansikten, men inte föremål, är föremål för inversionseffekter, vilket leder till påståendet att ansikten är ”speciella”. Vidare rekryterar ansikts-och objektbehandling olika neurala system., I synnerhet har vissa hävdat att den uppenbara specialiseringen av den mänskliga hjärnan för ansiktsbehandling inte återspeglar sann domänspecificitet, utan snarare en mer allmän process av expertnivådiskriminering inom en viss stimulansklass, även om detta senare påstående är föremål för väsentlig debatt. Användning av fMRI och elektrofysiologi Doris Tsao och kollegor beskrev hjärnregioner och en mekanism för ansiktsigenkänning hos makakapor.

inferotemporal cortex har en nyckelroll i uppgiften att känna igen och differentiera olika objekt., En studie av MIT visar att subset regioner av IT cortex är ansvarig för olika objekt. Genom att selektivt stänga av neural aktivitet hos många små områden i cortexen, blir djuret växelvis oförmöget att skilja mellan vissa speciella parningar av föremål. Detta visar att IT-cortex är uppdelad i regioner som svarar på olika och speciella visuella egenskaper. På ett liknande sätt är vissa specifika fläckar och regioner i cortex mer involverade i ansiktsigenkänning än andra objektigenkänning.,

vissa studier tenderar att visa att i stället för den enhetliga globala bilden är vissa särdrag och regioner av intresse för objekten viktiga element när hjärnan behöver känna igen ett objekt i bilden. På så sätt är den mänskliga visionen sårbar för små speciella förändringar i bilden, till exempel att störa objektets kanter, ändra textur eller någon liten förändring i en avgörande del av bilden.,

studier av personer vars syn har återställts efter en lång blindhet visar att de inte nödvändigtvis kan känna igen objekt och ansikten (i motsats till färg, rörelse och enkla geometriska former). Vissa hypoteser att vara blind under barndomen förhindrar att någon del av det visuella systemet som är nödvändigt för dessa uppgifter på högre nivå utvecklas ordentligt. Den allmänna uppfattningen att en kritisk period varar fram till ålder 5 eller 6 utmanades av en 2007-studie som fann att äldre patienter kunde förbättra dessa förmågor med år av exponering.