Восприятие в психологии формы: Восприятие формы. Основы общей психологии

Автор: | 30.10.1979

Содержание

Восприятие формы. Основы общей психологии

Восприятие формы

Восприятие плоскостной формы предполагает отчетливое различение очертаний предмета, его границ. Оно зависит от четкости изображения, получающегося на сетчатке, т. е. от остроты зрения.

Константность формы по данным исследований объясняется действием как периферических, так и центральных факторов. С одной стороны, вследствие того, что восприятие трехмерных предметов насыщено глубинными ощущениями, предметы, расположенные близко, кажутся несколько меньше. Действие этого фактора компенсирует действие перспективных сокращений. С другой стороны, существенную роль в константности восприятия формы играют представления, прошлый опыт. Роль прошлого опыта рельефно выявлялась в экспериментах с псевдоскопом, которым испытуемые пользовались как биноклем. 92 Псевдоскоп ставит восприятие в условия обратной перспективы: ближние точки пространства переходят в дальние, а дальние — в ближние. Поэтому все вогнутые предметы должны были бы восприниматься как выпуклые, а выпуклые — как вогнутые.

И действительно, экспонаты, формы которых не закреплены опытом, так и воспринимаются. Но человеческое лицо, например, никогда не воспринимается в обратной перспективе. Когда испытуемый смотрит в псевдоскоп на вогнутую маску человеческого лица и на выпуклое его скульптурное изображение, вогнутое изображение выглядит в псевдоскопе выпуклым; выпуклое же, представляющее обычную форму человеческого лица, и в псевдоскопе таким же и воспринимается: действие центральных факторов корригируют данные периферических раздражений; фактическое восприятие предметов обусловливается не только наличными периферическими раздражениями, но и всем прошлым опытом.

При смотрении на окружающее в псевдоскоп предметы разделяются на две категории: все, что может быть сдвинуто без нарушения основных условий осмысленности нашего опыта, сдвигается согласно периферическому видению в обратной перспективе; все, что, будучи соответственно сдвинутым, оказалось бы в противоречии с основными «устоями» нашего опыта, остается не сдвинутым, как если бы оно было дано в прямой перспективе. Эксперименты с псевдоскопом могут быть поэтому в дальнейшем использованы для определения меры прочности, с которой прошлым опытом закреплены у человека представления о форме и других свойствах различных предметов.

В восприятии глубинной, трехмерной формы, т. е. формы реальных предметов объективной действительности, существенную роль играют глубинные ощущения.

Этой ролью глубинных ощущений в восприятии формы трехмерного тела объясняется ряд закономерно наблюдающихся своеобразных зависимостей между формой предметов, отдаленностью, в которой они воспринимаются, и их видимой величиной. Так, вследствие того, что восприятие трехмерных предметов объективной действительности, находящихся вблизи от зрителя, насыщено глубинными ощущениями, объекты, расположенные близко, кажутся несколько меньше, а следовательно, и дальше. 93

Восприятие объектов, находящихся вдали, напротив, более плоскостно; поэтому объекты, находящиеся вдали, кажутся несколько больше, а следовательно, и ближе, чем это есть на самом деле.

Аналогичные явления наблюдаются и в живописном изображении на плоскости: чем больше рельефности и телесности в изображении, тем оно кажется меньше. Обратно, — плоскостные, нерельефные изображения кажутся больше и ближе. Это же явление возникает и при восприятии барельефов: чем рельефнее барельеф, тем он кажется меньше и, следовательно, дальше; обратно, — увеличение плоскостности влечет за собою увеличение кажущейся величины барельефа и его приближение к зрителю.

Далее, чем ближе к зрителю расположены объемные формы, тем сильнее становятся глубинные ощущения и потому тем глубже кажутся воспринимаемые формы. Напротив, при отдалении этих форм от зрителя глубинные ощущения делаются слабее, и вследствие этого воспринимаемая форма кажется более плоской. Так, кубическая форма вблизи кажется вытянутой в глубину, а издали — несколько сплюснутой. Если посмотреть на какую-либо аллею сначала издали, а затем подойдя к ее выходу, то в первом случае она будет казаться короче, чем во втором.

При восприятии художественных живописных

изображений на плоскости возникает обратное явление. В реальной жизни по мере приближения к объемной форме отношения между видимыми размерами объективно равных дальних и ближних частей формы (перпендикулярными зрительной оси) все уменьшаются (на основе законов линейной перспективы). Обратно, — при отдалении от объемной формы на достаточное расстояние отношения между видимыми размерами объективно равных ближних и дальних частей формы (перпендикулярными зрительной оси) все увеличиваются, приближаясь (в пределе) к единице. В произведениях живописи эти отношения остаются неизменными. Поэтому при приближении к картине происходит кажущееся увеличение частей заднего плана и вследствие этого кажущееся приближение заднего плана к зрителю; обратно, — при отдалении от картины возникает кажущееся уменьшение частей заднего плана и вследствие этого кажущееся отдаление заднего плана от зрителя. Другими словами, при приближении к картине все изображенное на ней делается менее глубоким, а при отдалении — глубина изображенного увеличивается.

Указанное явление объясняется также и тем, что в реальной жизни чем ближе объект, тем сильнее глубинные ощущения, и чем дальше объект, тем глубинные ощущения слабее. При восприятии плоскостной картины глубинных ощущений не возникает вовсе; их заместителями являются глубинные представления. Однако глубинные представления (как и перспективные соотношения отдельных частей изображенной формы) остаются на всех расстояниях неизменными. Поэтому при приближении к картине изображенные на ней формы кажутся более плоскими, а при отдалении — более глубокими.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

37. ВОСПРИЯТИЕ ФОРМЫ И ВЕЛИЧИНЫ. Шпаргалка по общей психологии

Читайте также

Восприятие

Восприятие Жизнь и смертьВаша смерть и жизнь будут такими, какими вы их воспринимаете.

Частоты сознанияТо, что мы видим, — это всегда результат настройки аппарата нашего восприятия. Возможности видения каждого человека определяются диапазоном освоенных им

Глава шестая. Неизвестные неизвестные величины

Глава шестая. Неизвестные неизвестные величины Один из признаков хорошего руководителя состоит в способности справляться с сюрпризами по мере их поступления. И действительно, то, как тот или иной человек справляется с неожиданностями, случающимися в его или ее личной

Формы рта

Формы рта Рот «дракона»Это большой, широкий рот с четкими уголками и полными, ровными губами. Такой рот символизирует богатство, почет, власть и хорошую пищу в течение всей жизни. Рот в форме лукаУголки губ такого рта приподняты. Сам же он напоминает лук. У идеального рта

4.3. Восприятие

4.3. Восприятие Понятие восприятия. В процессе познавательной деятельности человек редко имеет дело с отдельными свойствами предметов и явлений. Обычно предмет выступает в совокупности различных свойств и частей. Цвет, форма, величина, запах, издаваемые звуки, вес

38. ВОСПРИЯТИЕ ВРЕМЕНИ. ВОСПРИЯТИЕ ДВИЖЕНИЯ

38. ВОСПРИЯТИЕ ВРЕМЕНИ. ВОСПРИЯТИЕ ДВИЖЕНИЯ Восприятие времени – отражение длительности и последовательности явлений и событий.Временные промежутки определяются ритмическими процессами, происходящими в организме человека.Ритм в работе сердца, ритмичное дыхание,

Восприятие

Восприятие Пороги зрительных восприятий На расстоянии, хотя и не очень отчетливо, можно различить:колокольню, заводскую трубу, водонапорную башню15— 20 кммногоэтажный дом8— 10 кмодноэтажный дом5— 8 кмокно в доме4 кмтрубу на крыше дома3 кмотдельных людей2 кмкилометровые

Восприятие величины

Восприятие величины Воспринимаемая величина предметов зависит от их угловой величины и расстояния, с которого они наблюдаются. Зная величину предмета, мы по его угловой величине определяем расстояние, на котором он находится; обратно, зная, на каком он расстоянии, мы по

Восприятие формы

Восприятие формы Восприятие плоскостной формы предполагает отчетливое различение очертаний предмета, его границ. Оно зависит от четкости изображения, получающегося на сетчатке, т. е. от остроты зрения.Константность формы по данным исследований объясняется действием

«…ПОДЪЕМ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДО НЕВЕРОЯТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ…»

«…ПОДЪЕМ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДО НЕВЕРОЯТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ…» «Уважаемый доктор!Поднатужился, собрал некоторые данные и решил Вам написать.Во-первых, сразу же скажу – из моего опыта ясно следует, что метод АТ в соединении с самоанализом своего состояния и гибким изменением

Три формы

Три формы Формы — это то, как мы будем расценивать конфликт и ответную реакцию на него, но формы — это не просто символы на карте или схемы. Три формы, с которыми мы будем разбираться, на самом деле содержат энергию, которая сопутствует действию или ответной реакции на

32. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СТОЙКОЙ УТРАТЫ ОБЩЕЙ ТРУДОСПОСОБНОСТИ

32. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СТОЙКОЙ УТРАТЫ ОБЩЕЙ ТРУДОСПОСОБНОСТИ Длительность расстройства здоровья определяют по продолжительности временной утраты трудоспособности (временной нетрудоспособности). При экспертизе тяжести вреда здоровью учитывают как временную, так и

Измеряемые и неизмеряемые величины

Измеряемые и неизмеряемые величины Брайан Дойл был братом довольно известного игрока команды Boston Red Sox Дэнни Дойла. Брайан, довольно слабый игрок, безуспешно пытался повторить успех своего брата, пока не наступило безумное лето 1978 года{109}. По мере того как New York Yankees

Дух и формы

Дух и формы Эта жизнь, которая стремится к познанию себя, к расширению сознания, естественным образом подразумевает смерть человека. Ибо дух, застрявший в одном теле, остановился бы в своем органичном развитии. Дух как расширяющееся Сознание ищет новые формы своего

Психология восприятия форм в логотипе

Пышные формы: психология восприятия форм логотипа

Полагаться на случайность – дорогое удовольствие для любого бренда. Когда вы собираетесь заказать создание логотипа, не случайна и его форма, при разработке которой всегда учитывается старая добрая человеческая психология.

Когда речь идет о брендинге, дизайн логотипа получает королевское внимание. Логотип может вызывать сильнейший эмоциональный отклик и иметь просто оглушительное влияние на то, чтобы потенциальный клиент захотел поближе познакомиться с вашей компанией, ее продукцией или услугами. Мощный логотип может казаться простым, но не так-то просто придумать для него действительно эффектную и эффективную форму.

Логотипы, олицетворяющие самые знаменитые бренды мировой культуры, были созданы отнюдь не случайно. При их создании учитывались особые психологические правила создания логотипа. Давайте посмотрим, каким образом формы логотипа могут быть красноречивыми и произвести желаемый резонанс на аудиторию.

Как человек смотрят на логотип?

как грамотно заказать дизайн логотипа/ Nike

На свете мало таких же узнаваемых логотипов, как эта галка спортивного бренда Nike. Но как это работает?
Наше подсознание по-разному реагирует на различные формы логотипа. Прямые линии, круглые, кривые и неровные края – все это имеет разное значение. Опытный дизайнер всегда учитывает это, чтобы передать в айдентике бренда его определенные качества. Заостренные окончания плавных линий логотипа Nike ярко символизируют призыв к движению.

Разные формы – разный месседж:

Как грамотно заказать дизайн логотипа. Психология формы.

• Круг, овал и эллипс располагают к созданию каких-то позитивных эмоций. Круглые элементы воспринимаются, как знак сообщества, дружбы, любви, взаимоотношений и единства. Кольца ассоциируются с браком, партнерством и предполагают стабильность и выносливость. Округлости чаще всего символизируют женское начало.
• Прямые фигуры логотипа вроде квадратов и треугольников – это баланс и стабильность в более практическом смысле. Прямые линии и четкие формы в логотипе придают ощущение прочности, профессионализма и эффективности. Однако бывает так, что в сочетании с такими цветами, как синий или серый, они могут выглядеть холодно и неприветливо. Эту проблему можно решить, оживив их нестандартным, слегка беспорядочным расположением или более динамичными цветами – это нарисует в воображении клиентов более интересные впечатления.
• Кроме того, треугольники часто связывают с властью, наукой, религией и законом. Как правило, треугольная форма отсылает к мужскому началу, поэтому она чаще встречается в логотипах тех брендов, которые ориентированы на мужскую аудиторию.
• Подсознательно мы ассоциируем вертикальные линии с мужественностью, силой и агрессией, а горизонтальные линии – с тишиной, спокойствием, порядком.

С этой же точки зрения рассматривается и шрифт логотипа. Заостренные, угловатые шрифты воспринимаются как динамичные и несколько агрессивные. С другой стороны, мягкие и закругленные буквы придают ощущение молодости. Курсив, скорее, аппелирует к женской аудитории, а четкий жирный или полужирный леттеринг больше соотносится с мужской.

Как применять психологию формы логотипа в процессе создания логотипа.

 

Создание логотипов и фирменного стиля для вашего бренда начинается с того, что наше брендинговое агентство как можно лучше и больше узнает о вашем бренде и вашей целевой аудитории – исходя из этого, составляется список корпоративных ценностей и характерных черт, которые должен отразить ваш будущий логотип.

Когда месседж, который логотип призван передать, становится четким и понятным, можно приступать к созданию концепции формы, цвета и шрифта логотипа. Все эти три компонента должны строго гармонировать друг с другом, взаимодополнять, сглаживать, акцентировать: например, если прямые линии оставляют желать какой-то гибкости, можно компенсировать это подходящими цветами.
Гештальт-психология

Углубляясь в психологию, можно вспомнить о так называемой гештальт-теории немецких психологов 1920-х годов. Они считали, что человеческий мозг способен объединять визуальные элементы в цельную фигуру, которая несет в себе больше смысла, чем отдельные части. Один из главных принципов гештальта, стремление к замкнутости, часто используется в дизайне логотипа: форма может прерываться, но человеческий глаз все равно будет воспринимать это как завершенную картину. Например, логотип Всемирного фонда дикой природы выполнен по принципам замкнутости Гештальт-психологии.

Поможем вам в создании успешного логотипа

Свяжитесь с нами, чтобы узнать условия и стоимость работ.

Формы логотипа – это неотъемлемая часть передачи того месседжа, который будет нести в себе фирменный стиль вашего бренда. Если вы решили заказать дизайн логотипа в брендинговом агентстве, подумайте над списком достоинств, качеств, идеалов и принципов вашей компании, о том, что она может предложить потребителям и почему они должны выбрать вас. Знание психологии и ее применение в вашем брендинге поможет создать по-настоящему сильный, основанный на конкретных задачах стиль, а значит, и успешный бренд.

Для тех, кто не любит читать или кого мы не до конца убедили своей статьей – посмотрите наше видео о том, как создание логотипа влияет на ваш бизнес и о том, какие существуют критерии качественного логотипа.

Восприятие скорости движения в процессе отражения формы объекта

А. И. МИРАКЯН, В.И. ПАНОВ

В психологии и физиологии органов чувств в силу исторически сложившейся традиции процессы отражения формы, величины и скорости объектов обычно рассматриваются и изучаются независимо друг от друга. Одна из причин их изолированного рассмотрения при изучении восприятия движения объектов состоит в том, что в качестве исходных логических оснований используются физические представления о движении, сложившиеся в классической механике. Согласно этим представлениям, движение объекта рассматривается как пространственное перемещение абстрактно выделенной точки объекта относительно некоторой системы координат. При этом процесс восприятия скорости рассматривается отвлеченно от других сосуществующих в конкретном акте отражения свойств движущегося объекта: его формы, величины, цвета, удаленности и т.п.

Такое понимание восприятия движения и скорости объекта наиболее четко выражено в исследованиях представителей ассоцианизма ([4], [20], [12], [21] и др. ). Анализ их работ показывает, что в качестве необходимого и достаточного условия восприятия движения объекта они постулировали репрезентацию в зрительной системе траектории движущегося объекта. И независимо от того, отдавали они предпочтение репрезентации траектории в виде ее проекции на сетчатке или же в виде ее воспроизведения посредством прослеживающих движений глаз, восприятие движения сводилось к воспроизведению только пространственного перемещения движущегося объекта отвлеченно от его формы и других пространственных свойств.

Представители гештальтпсихологии такому препарированному представлению ассоцианистов противопоставляли собственное понимание явлений восприятия движущегося объекта. Исходя из того, что восприятие любых пространственных свойств необходимо рассматривать как процесс структурообразования целостной формы (гештальта), они при объяснении восприятия движения использовали понятие о перцептивной организации динамической структуры зрительного поля [16], [23], [24], [26]. При этом под динамической структурой в основном имелись в виду пространственные свойства объекта, характеризующие его положение в феноменальном поле и тем самым детерминирующие зависимость феноменального движения и скорости объекта от целостных характеристик данного поля [16]. В тех же случаях, когда форма объекта использовалась гештальтпсихологами в качестве фактора, участвующего в процессе восприятия движения, например индуцированного движения, тогда форма объекта рассматривалась ими как фактор, определяющий соотношение «фигура-фон», а не как необходимое условие, определяющее восприятие движения и скорости объекта. Такое понимание соотношения формы и движения объекта было обусловлено тем, что, исходя из принципа «целое определяет частное», гештальтпсихологи рассматривали форму и движение отдельного объекта как частные элементы феноменальной целостной структуры поля зрения. Вследствие этого они, подобно ассоцианистам, исследовали восприятие формы объекта отдельно от его движения и, соответственно, восприятие движения объекта отдельно от восприятия его формы. При этом восприятие формы и восприятия объекта изучались как отдельные компоненты или переменные элементы перцептивной организации феноменального поля зрения и не рассматривалась их взаимосвязь в едином процессе восприятия, в котором осуществляется возможность формирования и отражения этих свойств объекта.

Современные исследователи процессов восприятия движения и скорости объекта, как правило, не придерживаются однозначно ни ассоциативной, ни гештальтистской теории восприятия и стараются строить изучение восприятия движения и скорости объекта, используя рациональные моменты каждой из них [3], [6], [7], [8], [18], [23], [25].

Таким образом, анализ исходных логических оснований изучения восприятия движения и скорости объекта показывает, что главной причиной изучения восприятия движущегося объекта безотносительно к форме этого объекта является изначальная понятийная разделенность формы, величины, траектории, направления, подвижности, неподвижности и других свойств движущегося объекта, а также представление о скорости как абстрактно-мыслительном отношении между расстоянием, проходимым движущимся объектом, и единицей времени. Несмотря на разнообразие теоретических позиций, в психологии восприятия и физиологии сенсорных систем под свойством движения понимается пространственное перемещение объекта относительно некоторой системы координат отвлеченно от других сосуществующих предметных свойств движущегося объекта (его формы, величины, удаленности и др.).

Соответственно такому пониманию экспериментальное изучение восприятия движения и скорости объекта как в классической, так и в современной психологии всегда нацелено на выявление отдельных механизмов отражательной системы, обеспечивающих восприятие заранее уже выделенных, абстрактно представленных изолированных свойств объектов: их пространственного перемещения, времени, траектории как показателей восприятия движущегося объекта, которые вместе с тем не связаны с формой объекта и другими его воспринимаемыми свойствами. Вследствие такого рассмотрения объектами экспериментального исследования стали всевозможные иллюзии восприятия. В качестве примера можно назвать автокинетический эффект, который, как известно, возникает в условиях, когда наблюдаемым объектом является светящаяся точка в темноте, т. е. объект, который не имеет ни формы, ни ориентированного положения в пространстве. Следовательно, в основании как теоретического, так и экспериментального изучения явления восприятия движения и скорости объекта лежит представление о физическом перемещении абстрактно выделенной точки относительно произвольно выбранной единицы времени.

При этом не учитывается важнейшая особенность процесса восприятия у человека и высших животных, которая заключается в том, что в момент восприятия движения одновременно происходит процесс восприятия формы, величины, удаления и других пространственных свойств этого же объекта, когда все эти процессы происходят одновременно в одной и той же отражательной системе. Именно факт сосуществования этих процессов позволяет понять полифункциональность и функциональную гибкость восприятия, отражающего любые свойства объектов и их пространственное соотношение, и возможность плавного перехода восприятия от одних свойств объекта к другим [14]. Исходя из этого, можно заключить, что процесс восприятия формы не может быть столь безучастным в процессах восприятия движения и скорости объектов, как это представлено в традиционной психологии.

Исследованиями советских психологов показано, что формирование и развитие психического отражения происходит в предметно-практической деятельности человека и для обеспечения его конкретных действий с реальными объектами ([1], [5], [9], [11], [17], [19] и др.).

Многообразие условий, в которых осуществлялась практическая жизнедеятельность человека в ходе его эволюции, обусловило полифункциональный характер непосредственно-чувственного отражения, т.е. детерминированность содержания и результатов конкретного процесса непосредственно-чувственного отражения задачами деятельности, в которую включен данный процесс. Отсюда следует, что зрительное восприятие движения объектов формировалось в практике действий человека с конкретными объектами, которые имеют кроме свойства движения и другие свойства, функционально значимые для действия с ними. Поэтому восприятие движения необходимо рассматривать как процесс полифункциональный, в котором обеспечивается возможность непосредственно-чувственного восприятия одновременно сосуществующих в процессе восприятия множества функционально значимых объектных свойств и отношений: и движения, и скорости, и формы, и величины, и удаленности объекта и т. п. [15].

Другим аспектом полифункциональности процессов непосредственно-чувственного отражения является функциональная гибкость, т.е. возможность отражательной системы человека обеспечивать отражение в непосредственно-чувственном процессе множества функционально значимых для осуществления практической жизнедеятельности свойств и отношений объектов, а также возможность плавного перехода восприятия от одних свойств объекта к другим [14], [13].

Изучение полифункциональности непосредственно-чувственного восприятия движения является альтернативой использованию физических представлений о движении, что приводит к изучению восприятия различных, уже отраженных свойств объекта изолированно друг от друга, как отдельных параллельно или последовательно осуществляющихся процессов. Следует отметить, что требование полифункциональности восприятия движения не означает простого сложения процессов восприятия. Речь идет о том, что на непосредственно-чувственном, допродуктном уровне процесса восприятия движения еще отсутствует абстрактно-логическая расчлененность отражаемой действительности на отдельные, закрепленные в физических или логических понятиях свойства объекта. Эта расчлененность появляется лишь на продуктном уровне процесса восприятия, где вследствие актуальной включенности процесса непосредственно-чувственного восприятия в деятельность отражающего субъекта происходит выделение из множества потенциально сосуществующих на допродуктном уровне свойств тех из них, которые функционально необходимы для обеспечения данного конкретного действия [14].

Когда речь идет о процессе восприятия отдельного свойства объекта (движения, формы, величины), то непосредственно-чувственному, т.е. допродуктному, уровню процесса восприятия приписывается не свойственная ему способность оперировать с отдельным свойством объекта. Эта способность свойственна мышлению, когда абстрагируются результаты непосредственно-чувственного восприятия от условий порождающего их процесса и переводятся в форму представления или понятия.

Функционально-практическая природа непосредственно-чувственного отражения определяет необходимость непосредственно-чувственного восприятия не всех существующих в объективном мире видов движения объектов, а функционально необходимых для обеспечения жизнедеятельности. Значит, для восприятия движущихся объектов должен существовать естественно сложившийся функциональный диапазон восприятия движения, который проявляется, например, в том, что мы не воспринимаем непосредственно таких медленных движений, как движение распускающейся почки, и таких быстрых, как движение летящей пули.

Понятие о функциональном диапазоне восприятия движения дает возможность выделить в многообразии феноменов восприятия движения те, которые выражают деятельностно-функциональную природу непосредственно-чувственного отражения, и те феномены, которые демонстрируют иллюзорное восприятие движения реально неподвижных объектов в условиях, не соответствующих природной жизнедеятельности человека. В первом случае речь идет о феноменах функционального диапазона восприятия движения: от восприятия едва заметного движения объекта, когда форма четко различается, до восприятия движения столь быстрого, что появляется эффект смазывания воспринимаемой формы данного объекта. Во втором же случае имеются в виду стробоскопическое, индуцированное движение и тому подобные феномены иллюзорного восприятия движения.

Исходя из вышеуказанных предпосылок — понимания функционально-практической природы непосредственно-чувственного отражения и его полифункциональности, целью нашего исследования являлось: 

  1. изучение восприятия движения и скорости объекта в пределах функционального диапазона восприятия движения;
  2. экспериментальное подтверждение взаимосвязи скорости движения и формы движущегося объекта, т.е. каким образом восприятие формы движущегося объекта включено в процесс восприятия его движения и скорости.

Рассматривая имеющиеся данные о соотношении скорости и формы движущегося объекта в процессе его восприятия, мы выделили следующие факты. При неподвижности или медленном движении объекта, соответствующем нижней границе функционального диапазона восприятия движения, форма движущегося объекта воспринимается отчетливо. А при быстром движении, соответствующем верхней границе этого диапазона, воспринимаемая форма движущегося объекта теряет свою отчетливость вплоть до появления эффекта смазывания. Эти факты, рассмотренные с точки зрения полифункциональности непосредственно-чувственного отражения, позволяют предположить, что существует связь между отчетливостью восприятия формы движущегося объекта и восприятием его скорости, т.е. что восприятие скорости объекта неразрывно связано с процессом образования непосредственно воспринимаемой формы этого объекта, или, другими словами, с процессом формообразования данного объекта.

Процесс формообразования, необходимый для отчетливого восприятия формы объекта при его неподвижности, должен иметь определенную минимальную длительность, которую можно обозначить как критическое время формообразования. Если процесс формообразования не связан со скоростью движения объекта (как это предполагается в традиционных исследованиях восприятия скорости, где восприятие движения объекта исследуется независимо от процесса восприятия формы этого объекта), то минимальное время, необходимое для различения формы движущегося объекта, должно оставаться неизменным при изменении скорости движения и равным критическому времени формообразования. Если же в условиях движения оно будет больше, чем в условиях неподвижности, и будет возрастать с увеличением скорости, то это будет свидетельствовать об участии формообразования в процессе непосредственно-чувственного восприятия скорости движущегося объекта. Поскольку в данном случае увеличению скорости движения объекта будет соответствовать увеличение степени незавершенности формообразования движущегося объекта, то это позволяет выдвинуть гипотезу о том, что именно степень незавершенности процесса формообразования дает ощущение различной скорости движения объекта.

Таким образом, экспериментальная задача исследования заключалась в выявлении критического времени формообразования данного объекта при его неподвижности, а затем в определении минимального времени, необходимого для отчетливого восприятия формы этого же объекта, но движущегося с разной скоростью в пределах функционального диапазона восприятия движения, т.е. со скоростью меньшей той, которая вызывает эффект смазывания.

МЕТОДИКА

При выборе экспериментальных объектов мы добивались главным образом того, чтобы восприятие их формы не происходило мгновенно и при этом по возможности не использовались опосредствующие человеческое восприятие вербальные и логические компоненты (называние, пересчет деталей и т. п.).

При выборе объектов восприятия следовало учитывать, что в рамках настоящего исследования время восприятия формы интересует нас только как такая характеристика процесса формообразования, которая позволила бы сравнивать степень его завершенности в условиях движения предъявляемого объекта относительно восприятия того же объекта при его неподвижности.

Исходя из перечисленных обстоятельств, в качестве экспериментальных объектов восприятия были выбраны правильные плоские многоугольники: множество объектов, которые имеют однотипные формы и вместе с тем отличаются друг от друга по индивидуальной форме.

Предварительные эксперименты показали, что среди таких многоугольников с числом сторон от 5 до 12 выделяются по времени восприятия для различения многоугольники начиная с шестиугольников. Поэтому в качестве объектов восприятия для выявления критического времени формообразования были выбраны многоугольники с числом сторон от 6 до 10, которые были названы тестируемыми, а в качестве фоновых дополнительно были использованы многоугольники с 5, 11 и 12 сторонами.

Чтобы уменьшить вероятность использования для различения формы многоугольников длину их сторон или величину внутреннего угла, на каждом многоугольнике были изображены биссектрисы его внутренних углов, а место их пересечения было отмечено точкой. Размер многоугольников (по диаметру описанной окружности) был одинаков и равнялся 70 мм, диаметр центральной точки — 6 мм, цвет многоугольников — белый, цвет линий- черный. Все линии имели толщину 1 мм.

В экспериментах использовалась методика парно-последовательного тахистоскопического предъявления объектов, когда от испытуемого требуется дать альтернативный ответ «да-нет» о том, одинаковую или различную форму имеют два последовательно предъявляемых объекта.

Предъявляемые многоугольники находились от испытуемого на расстоянии 2м. Величина поля зрения по горизонтали составляла 28°, по вертикали 25°.

Предъявление многоугольников осуществлялось с помощью специально сконструированной установки, которая состояла из фотозатвора, обеспечивающего монокулярное предъявление объекта на короткое время (от 35мс до 2000мс), электромеханического устройства «Вариатор», позволяющего предъявлять объекты неподвижными или движущимися с заданной скоростью, и электронного блока управления, осуществляющего синхронизацию работы фотозатвора и «Вариатора».

В эксперименте участвовало 6 испытуемых с нормальным зрением. С каждым из них в общей сложности было проведено от 700 до 1500 предъявлений тест-пар многоугольников.

Выявление критического времени формообразования начиналось при экспозиции 35 мс, поскольку при меньших экспозициях имели место эффекты ухудшения освещенности, что могло повлиять на результат восприятия формы. В течение одного сеанса предъявлялся семь раз ряд из девяти тест-пар, включавших в себя три тестируемых многоугольника в случайном порядке, например: 7:8, 6:5, 7:7, 8:9, 6:6, 8:7, 7:6, 8:8 и 6:7 (цифры означают число сторон многоугольников). При обработке экспериментальных данных первое предъявление ряда тест-пар не учитывалось.

Многоугольник считался успешно воспринятым, если в течение шести предъявлений данного ряда тест-пар имелось по крайней мере 5 правильных ответов из 6 для данного многоугольника, предъявляемого в паре с самим собой (например, 6:6), и столько же правильных ответов для того же многоугольника, предъявляемого в паре с многоугольником, имеющим на одну сторону меньше (например: 6:5). По критерию знаков это обеспечивало 99-процентную достоверность.

Выявление критического времени формообразования для остальных многоугольников проводилось начиная с времени экспозиции, увеличенного на 25мс по отношению к критическому времени формообразования шестиугольника. При этом в предъявляемый ряд вместо тест-пар с шестиугольником включались тест-пары с девятиугольником, вследствие чего предъявляемый ряд тест-пар принимал следующий вид: 8:9, 7:6, 9:9, 8:7, 7:8, 9:10, 8:8, 7:7, 9:8. Если в ходе второго или третьего предъявления данного ряда испытуемый делал более одной ошибки для каждого из тестируемых многоугольников, предъявление этого ряда не доводилось до 6 зачетных раз, а время экспозиции увеличивалось еще на 25мс. И так до тех пор, пока не наступало успешное различение формы хотя бы одного из многоугольников данного ряда тест-пар. После этого успешно различаемый многоугольник выводился из предъявляемого ряда и вместо него включался следующий многоугольник (десятиугольник, например), а время экспозиции соответственно увеличивалось еще на 25мс. Описанная методика позволяла не выходить за пределы минимальной длительности, необходимой для отчетливого восприятия формы многоугольников предъявляемого ряда.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты 1-й серии экспериментов представлены в табл.1; они показывают минимальное время формообразования, необходимое для различения формы многоугольников при их неподвижности, т.е. критическое время формообразования.

Согласно полученным данным, с увеличением числа сторон многоугольников критическое время их формообразования возрастает. Если для шестиугольника оно по группе испытуемых составляет 35-60мс, то для десятиугольника оно увеличивается до110-260мс, т.е. в среднем в 4 раза. Следовательно, усложнение формы объекта приводит к соответствующему увеличению времени формообразования, необходимого для отчетливого восприятия формы данного объекта. При времени экспозиции данного многоугольника, меньшем его критического времени формообразования, форма либо воспринимается смазанной, либо отождествляется с формой многоугольника с меньшим числом сторон. Это свидетельствует о том, что при данной длительности процесс формообразования не успевает завершиться. Динамика положительных и отрицательных ответов при увеличении времени экспозиции показывает, что с увеличением длительности процесса формообразования степень его незавершенности уменьшается. Таким образом, отчетливое восприятие формы объекта определяется критическим временем формообразования этого объекта.

Сравнение значений критического времени формообразования у отдельных испытуемых выявляет в длительности процесса формообразования значительные индивидуальные различия: от 0 до 175мс.

Таблица 1 Значения критического времени формообразования многоугольников при их неподвижности (мс). Результаты 1-й серии

Испытуемые Число сторон многоугольника
6 7 8 9 10
М.Т. 35 60 85 85 110
СП. 35 60 60 160 110
С.А. 35 60 85 160 160
М.А. 35 135 110 185 185
Л.К. 60 110 160 260 260
И.Б. 35 135 135 235 260
Среднее X 39 93 106 181 181
Квадратичное отклонение 3,3 34,4 33,6 56,7 61,9
Коэффициент вариативности 23,8 36,8 31,7 31,3 34,2

Таблица 2 Значения времени формообразование многоугольников, движущихся со скоростью 7 угл. град/с. Результаты 2-й серии

Испытуемые Число сторон многоугольника
6 7 8 9 10
М. Т. 85 110 135 160 160
СП. 35 160 160 235 210
С.А. 160 260 260 285 285
М.А. 160 160 185 235 310
Л.К. 110 110 310 335 335
И.Б. 160 210 235 260 235
Среднее X 118 168 214 252 256
Квадратичное отклонение 47,1 53,3 60,2 53,4 60,2
Коэффициент вариативности 39,8 33,6 32,3 21,2 23,5

Время формообразования объекта в условиях его движения изучалось во 2-й и 3-й сериях экспериментов при разных скоростях движения. Методически эти серии отличались от 1-й тем, что многоугольники предъявлялись движущимися во фронто-параллельной плоскости во 2-й серии со скоростью 25 см/с (т. е. 7 угл. град/с), в 3-й серии со скоростью 50 см/с (т.е. 14 угл. град/с). Процедура выявления времени формообразования многоугольников начиналась во 2-й серии при времени экспозиции, соответствующем критическому времени формообразования шестиугольника, а в 3-й серии — при времени, соответствующем наименьшему из значений времени формообразования, выявленных во 2-й серии. Результаты этих серий представлены в табл. 2 и 3.

Таблица 3 Значения времени формообразования многоугольников, движущихся со скоростью 14 угл.град/с. Результаты 3-й серии

Испытуемые Число сторон многоугольника
6 7 8 9 10
М.Т. 110 110 135 160 185
СП. 135 135 160 210 210
С.А. 210 185 235 210 310
М. А. 160 210 210 285 360
Л.К. 135 185 235 360 360
И.Б. 185 310 360 385 385
Среднее X 156 189 222 268 302
Квадратичное отклонение 33,6 63,6 71,8 82,5 77,3
Коэффициент вариативности 21,6 33,6 32,3 30,1 25,6

Результаты 2-й серии эксперимента показали, что время формообразования, необходимое для отчетливого восприятия формы движущегося многоугольника, превосходит в среднем в 1,5-3 раза критическое время формообразования соответствующего многоугольника в условиях неподвижности. Из 30 значений времени формообразования только в двух случаях имеется совпадение с критическим временем формообразования и в одном случае — его уменьшение на 25мс. При этом полученные значения времени формообразования движущегося многоугольника так же зависят от числа сторон, как и при определении критического времени формообразования. Если время формообразования шестиугольника по группе испытуемых составляет 35-160мс, то время формообразования десятиугольника возрастает до 160-335мс. Индивидуальные различия колеблются от 125 до 175мс.

В среднем по группе испытуемых время формообразования при движении многоугольников увеличилось на 89 мс по сравнению с их критическим временем формообразования при неподвижности.

Полученные во 2-й серии значения времени формообразования показали, что при движении объекта его критическое время формообразования становится недостаточным для завершения процесса формообразования данного объекта, вследствие чего для различения формы движущегося объекта требуется большая длительность процесса формообразования, чем при его неподвижности. Тем самым получено подтверждение той части гипотезы, что движение объекта в функциональном диапазоне восприятия движения приводит к такому ограничению временных условий его восприятия, при котором процесс формообразования не доходит до стадии отчетливого восприятия формы данного объекта. Таким образом, полученные во 2-й серии данные говорят о том, что в процессе непосредственно-чувственного восприятия действительно существует связь между формой объекта и его движением, что выражается в увеличении длительности процесса формообразования в условиях движения объекта относительно его неподвижности.

Результаты 3-й серии показали, что время формообразования, необходимое для отчетливого восприятия формы движущегося многоугольника, во всех случаях превосходит его критическое время формообразования в среднем в 1,5-4 раза. Как и в предыдущих сериях, время формообразования увеличивается с ростом числа сторон многоугольника: если для шестиугольника по группе испытуемых оно составляет 110-210мс, то для десятиугольника оно равно 185-385мс. Индивидуальные различия колеблются от 100 до 225мс.

Сопоставление результатов 2-й и 3-й серий эксперимента показало, что из 30 значений времени формообразования в 18 случаях отмечено увеличение, а в 6 случаях оно осталось неизменным и в 6 случаях уменьшилось. Это означает, что с увеличением скорости движения время формообразования движущегося многоугольника достоверно возрастает (по критерию знаков на уровне значимости 0,05). В среднем по группе испытуемых время формообразования при быстром движении многоугольников увеличилось на 25 мс по сравнению со временем формообразования при медленном движении. Следовательно, при движении объекта минимальная длительность процесса формообразования, необходимая для отчетливого восприятия его формы, увеличивается не только по сравнению с критическим временем формообразования этого объекта, но и по сравнению с данными при меньшей скорости движения данного объекта. Тем самым доказана вторая часть нашего предположения, что в процессе восприятия движущегося объекта незавершенность его формообразования возрастает с увеличением скорости движения объекта по сравнению с процессом восприятия того же объекта при его неподвижности или движении с меньшей скоростью. Именно это дает основание считать, что степень незавершенности формообразования в процессе восприятия движущегося объекта, несомненно, может выступать в качестве фактора, обусловливающего возможность непосредственно-чувственного различения его скорости.

Полученная зависимость времени формообразования от скорости движения объекта означает, что в реальных условиях восприятия увеличение скорости объекта естественно приводит к ограничению длительности процесса формообразования, вследствие чего при достаточно большой скорости движущегося объекта его форма воспринимается смазанной. Значит, объяснение эффекта смазывания воспринимаемой формы быстродвижущегося объекта должно включать в себя изменение не только остроты зрения или дифференциальной чувствительности, но и критического времени формообразования данного объекта [10].

Таким образом, экспериментальные данные проведенного исследования восприятия движущегося объекта в функциональном диапазоне восприятия движения позволяют сделать следующие выводы:

  1. При неподвижности объекта восприятие (различение) его формы определяется критическим временем формообразования этого объекта, которое увеличивается с увеличением его сложности (в данном случае — с увеличением числа сторон многоугольника) и меняется в широких пределах в зависимости от индивидуальных различий.
  2. При движении объекта со скоростью 7 угл. град/с и 14 угл. град/с:
    а) минимальное время формообразования, необходимое для отчетливого восприятия формы движущегося объекта, больше критического времени формообразования данного объекта в 1,5-4 раза;
    б) время формообразования увеличивается с ростом числа сторон многоугольника в 1,5-6 раз и существенно при этом зависит от индивидуальных различий;
    в) с увеличением скорости движущегося объекта время формообразования увеличивается; это дает основание считать, что незавершенность процесса формообразования может выступать в качестве фактора, обусловливающего возможность непосредственно-чувственного различения скорости движущегося объекта.
  3. В процессе непосредственно-чувственного восприятия движущегося объекта его скорость и форма находятся в тесной взаимосвязи, в основе чего лежит их обусловленность процессом формообразования и его временем для данного объекта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, проведенное исследование показало, что понимание функционально-практической природы непосредственно-чувственного отражения и его полифункциональности, а также вытекающей из этого необходимости исследования восприятия движения и скорости объекта в функциональном диапазоне позволили рассматривать восприятие движения и скорости объекта без использования в качестве исходных оснований физических представлений о движении. При этом восприятие движущегося объекта выступает как полифункциональный процесс, в основе которого лежит процесс формообразования, обеспечивающий возможность одновременного различения и скорости, и формы движущегося объекта. Эта взаимосвязь в экспериментальных условиях выявлена по данным увеличения времени для четкого различения формы при движении объекта по сравнению с критическим временем формообразования при его неподвижности. Понятно, что в реальном процессе восприятия скорости движущегося объекта чем больше будет объективная скорость движения объекта, тем меньше будет время для протекания процесса формообразования, и в соответствии с этим объект будет восприниматься как быстро движущийся.

Для получения более полной картины протекания процесса формообразования объектов разных форм, движущихся с различными скоростями, требуются дальнейшие исследования по выявлению закономерностей полифункционального процесса восприятия объектов, движущихся не только во фронто-параллельной плоскости, но и в глубину, когда, вероятно, образуются взаимосвязи не только между формой и скоростью, но и величиной, удаленностью и другими пространственными свойствами объектов.

  1. Ананьев Б.Г. Психология чувственного познания. — М. I960. — 487 с.
  2. Баллах Г. восприятие движения. — В кн.: восприятие. Механизмы и модели. М., 1974. С.301-308.
  3. Величковский Б.М. О роли пространственных систем отсчета в восприятии собственного и объективного движения. — Вопр. психол. 1973. №2. С.15-25.
  4. Вундт В. Основы физиологической психологии. Т.2. — СПб., 1912. — 828 с.
  5. Выготский Л.С. Избранные психологические произведения. — М., 1956. — 520 с.
  6. Грегори Р.Л. Глаз и мозг. — М., 1970. — 272 с.
  7. Колерс П. Некоторые психологические аспекты распознавания образов. — В кн.: Распознавание образов. М., 1970. С.16-85.
  8. Костелянец Н.Б., Леушина Е.И. восприятие движения. — В кн.: Руководство по физиологии. Физиология сенсорных систем. Физиология зрения. Т.1. Л., 1971. С.304-318.
  9. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. — М., 1972. — 576 с.
  10. Логвиненко А.Д., Меньщикова Г.Д. Смазывание движущегося изображения как пространственная фильтрация. — Вестник МГУ. Серия 14. Психология. 1980. №1. С.27-40.
  11. Ломов Б.Ф. К проблеме деятельности в психологии. — Психол. журн. 1981. №5. С.3-22.
  12. Мах Э. Анализ ощущений и отношение физического к психическому. — М., 1908. — 308 с.
  13. Миракян А.И. Эффект уменьшения нефиксированного объекта. — В кн.: Психологические вопросы регуляции деятельности. М., 1973. С.70-87.
  14. Миракян А.И. Константность и функциональная гибкость восприятия. — Вопр. психол. 1983. №4. С.104-111.
  15. Миракян А.И., Панов В.И. Принципы функциональной гибкости психического отражения в процессах восприятия движения. — В кн.: Тезисы докладов V Всесоюзного съезда Общества психологов СССР. Деятельность и психические процессы. М., 1977. С.139-140.
  16. Осгуд Ч. Точка зрения гештальттеории. — В кн.: Хрестоматия по ощущению и восприятию. М., 1975. С.114-127.
  17. Ошанин Д.А. Концепция оперативности отражения в инженерной и общей психологии. — В кн.: Инженерная психология. М., 1977. С.134-149.
  18. Рок И. Введение в зрительное восприятие. Т.1. — М., 1980. — 312 с.
  19. Рубинштейн С.Л. Бытие и сознание. — М., 1957. — 328 с.
  20. Сеченов И.М. Избранные философские и психологические произведения. — М., 1947. — 648 с.
  21. Титченер Э.Б. Учебник психологии. Т.2. — М., 1914. — 250 с.
  22. Brown I.F. The visual perception of velocity. — Psychol. Forsch. 1931. Bd. 14. N.1-3. S.199-232.
  23. Gibson J.J. What gives rise to the perception of motion. — Psychol. Rev. 1968.V. 75. N.1-3. S.335-346.
  24. Koffka K. Principles of Gestaltpsychology. N.Y.: Brace and World, 1963. — 720 p.
  25. Piaget J. Les mécanismes perceptifs. Paris: Universitaire de France, 1975. — 45 p.
  26. Wertheimer M. Drei Abhandlungen zur Gestalttheorie. Erlangen: Verlag Philosoph. Acad., 1925. — 184 s.

Поступила в редакцию 20.II 1984г.   

Восприятие формы: что это?: Важность организации

Важность организации

В таком случае нам понадобится большое количество списков функций (из-за огромного количества объектов, которые мы можем распознавать). Нам также понадобится гибкость в использовании списков функций (чтобы обращаются к разнообразию взглядов, которые мы получаем о каждом объекте, и к проблеме частичные просмотры). Но есть еще одна проблема, с которой нам нужно столкнуться: оказывается, выяснил, что каталог функций, на которые мы полагаемся, — это отправная точка для наших распознавание объектов в мире — зависит от того, как мы интерпретируем визуальный ввод.

Эта роль для интерпретации может демонстрироваться несколькими способами. Во-первых, мы предпочитаем игнорировать многие из функции, доступные для нашей визуальной системы, основываясь на нашем признании только на подмножество функций, которые фактически находятся в поле зрения. Чтобы эта идея была конкретизирована, рассмотрим рисунок 5.3. Узор мужской рубашки состоит из множества линий и углы, но мы не уделяем им особого внимания при анализе сцены. Вместо этого мы сосредоточиться на чертах, определяющих очертания тела мужчины и говорящих нам что на самом деле это фотография мужчины в солнечных очках.Точно так же мы игнорировать очертания теней, отбрасываемых деревьями, потому что мы понимаем, что особенности, составляющие этот план, мало что говорят нам об идентичности объекты на картинке. Таким образом, кажется, что мы каким-то образом выбираем, какие функции «Имеет значение» для нашего признания и какие особенности являются случайными.


На рисунке 5.4 показан другой тип интерпретации. Эти темные формы сначала кажутся бессмысленными, но через мгновение большинство людей находят способ реорганизовать фигуру так, чтобы знакомые буквы попадают в поле зрения.Но давайте проясним, что это значит. В в начале, форма, похоже, не содержит функций, которые нам нужно идентифицировать L, I, и т. д. — и поэтому мы не обнаруживаем эти буквы. Как только мы реорганизовали форму, однако она содержит соответствующие функции, поэтому мы сразу узнаю буквы. Видимо поэтому каталог Возможности, представленные на этом рисунке, зависят от того, как мы интерпретируем его общую форму. Согласно одной интерпретации, признаки, определяющие эти буквы, отсутствуют — и поэтому мы не можем определить буквы или слово LIFT. При другой интерпретации особенности легко видны, и мы можем сразу прочтите слово. Таким образом, кажется, что функций столько же «в глаз смотрящего », как они есть на самом рисунке.

В качестве связанного примера рассмотрим Рисунок 5.5. Здесь большинство людей легко воспринимают два полных треугольника — один на оранжевый фон, один на зеленом. Но опять же, особенности этих треугольников нет; в частности, сторон треугольника вообще не отмечены на рисунке.Однако воспринимающий организует всю форму таким образом, чтобы пропущенные части были заполнены — она по сути создавая черты для себя. Как только это будет сделано, она сможет четко воспринимать треугольники.


ПЕРЦЕПТУАЛЬНО РАЗБОР

Предыдущие примеры убедительно предполагают, что восприятие формы зависит как от ввода функции, т. е. что на самом деле перед вашими глазами, и как вы организуете и интерпретируете форма.Но что именно означает для воспринимающего «интерпретировать» форму, или найти «организацию» в фигуре? И почему у вас получается один интерпретация, а не другая? Почему, например, большинство людей решают, что Рисунок 5.5 должен быть организован таким образом, чтобы углы соединялись так, чтобы они стать частями одной формы, а не рассматривать их как отдельные формы?

Вопросы, подобные этим, были решающими Гештальт-психология, школа психологии, которая подчеркивала, что организация является важной чертой всех умственная деятельность: мы понимаем, что элементы визуального ввода связаны с друг друга определенным образом, и идентичность этих элементов зависит от связь.(Вот почему на рис. 5.5 мы видим круглые элементы как неповрежденные. круги, каждый частично скрытый другой формой, а не как серия Фигуры «Pac-Man».) Точно так же мы ценим музыкальное произведение, потому что мы воспринимаем отдельные ноты образуют единое целое. Точно так же наши мысли смысл только по отношению друг к другу. Во всех случаях гештальт психологи хотели спросить, как эта организация была достигнута и как она повлияли на нас. (Слово Gestalt означает происходит от немецкого слова, означающего «форма» или «внешний вид».»)

Гештальт-психологи описали несколько аспектов этой организации и определили несколько принципов, которые руководил им. Некоторые из принципов связаны с тем, как анализирует ввод , то есть как вы разделить сцену на отдельные объекты, соединив вместе части каждого объект, но не связывая части одного объекта с другим объектом. Чтобы сделать это Идея конкретна, рассмотрим натюрморт на рис. 5.6. Чтобы понять это картина, ваше восприятие должно как-то группировать элементы сцены соответственно.


Порция 2 (часть яблока) должны быть соединены с частью 5 (больше яблока), даже если они разделенные порцией 4 (банан). Порцию 2 нельзя объединять с порцией 1 (гроздь винограда), даже если они расположены рядом и примерно одного цвета. Кусок яблока, скрытый бананом от глаз, надо как-то залить, так что вы воспринимаете целое яблоко, а не два яблочных дольки. Все из этого шаги, участвующие в решении, какие биты идут с какими другими битами попадают под метка разбора.

Какие подсказки ведут вас к анализировать образец стимула в одну сторону, а не в другую? Ответ включает как информация о функциях, так и информация о более крупномасштабном шаблоне. Для Например, мы склонны интерпретировать определенные особенности (например, Т-образное соединение — рис. 5.7) как указание на то, что одно ребро скрылось за другим; мы интерпретируем другие особенности иначе. Таким образом, «местная» информация — информация содержится в одной небольшой части сцены — помогает

направлять наш синтаксический анализ.Но «глобальный» информация — информация обо всей сцене — также имеет решающее значение. Например, воспринимающие склонны группировать вещи вместе в соответствии с принципом сходства — это означает, что все остальные При прочих равных они группируют цифры, которые похожи друг на друга


. Итак, на рисунке 5.8A, мы группируем синие точки с синими точками, красные с красными. Воспринимающие также под влиянием близости — ближе две фигуры расположены друг к другу, тем больше мы склонны группировать их вместе перцептивно (подробнее об этих принципах организации восприятия см. Рисунок 5.8; Палмер, 2002; Вертхаймер, 1923).

Парсинг также руководствуется несколькими прочие принципы, в том числе хорошо продолжение — предпочтение для организаций, в которых контуры продолжаются плавно по их первоначальному курсу. Это помогает нам понять, почему порции 2 и 5 на рисунке 5.6 сгруппированы вместе как части единого объекта; но хорошо продолжение также может быть задокументировано в более простых стимулах (рис. 5.8C). Хороший продолжение также имеет отношение к рисунку 5.5. Некоторые теоретики интерпретируют субъективных контуров , видимых на этом фигура как частный случай хорошего продолжения. По их мнению, контур видно, чтобы продолжить свой первоначальный путь — даже, если необходимо, перепрыгнуть через пропасть или два, чтобы добиться этого продолжения (Kellman & Shipley, 1991; Kellman, Гарриган и Шипли, 2005).

РИСУНОК И ЗЕМЛЯ

Другая часть визуального организация — это отделение объекта от его окружения, так что объект рассматривается как единое целое, отдельное от фона.Этот разделение цифр на цифру и на земле позволяет сосредоточить внимание только на банан на рис. 5.6, рассматривая все остальное в сцене как просто фон для банана. Но разделение фигуры и фона так же важно с более простыми и совершенно незнакомыми фигурами. На рисунке 5.9A белое пятно кажется большинству людей цифрой и воспринимается как


как более близкое к зрителю чем синяя область (которая отображается как земля), как показано на рисунке 5.9c. Край между синей и белой областями воспринимается как часть фигуры, определяющая его форма. Тот же край не обозначает контур синей области, а просто отмечает точку, в которой синяя область исчезает из поля зрения.

Конечно, обычно можно идентифицировать фигуру так быстро и легко, что это похоже на эту спецификацию каким-то образом определяется самим стимулом и не является элементом вашего интерпретация. Но факт остается фактом: определение фигуры, как и все аспекты воспринимаемой организации зависят от вас.Это наиболее очевидно всякий раз, когда вы понимаете, что существует более одного способа интерпретировать данный стимул — как на рис. 5.10, который можно увидеть либо в виде белой вазы, либо в виде двух синих граней. в профиль. Это двусторонняя фигура дает понять, что сам стимул по своей организации нейтрален. Что такое цифра и то, что является землей, кажется, зависит от того, как мы на нее смотрим.


Другие примеры указывают на то же самое широкий вывод и выделить активную роль воспринимающего в интерпретации Вход.Рис. 5.11A — куб Неккера — выровнен с твердым кубом, показанным на Рисунок 5.11B, значит, мы смотрим на него сверху? Или он выровнен с кубом показано на рисунке 5.11C, значит, мы смотрим на него снизу? Большинство людей могут организовать куб Неккера в любом случае, поэтому они сначала воспринимают его как ориентация, а затем другой. Видимо, тогда организация не определяется самим рисунком, но вместо этого остается на усмотрение воспринимающего.

Все эти наблюдения предполагают это восприятие менее «объективно», чем можно было бы предположить, потому что то, что мы восприятие, кажется, часто определяется тем, как мы интерпретируем или организуем Вход.В то же время важно понимать, что выводы воспринимающего и интерпретации, как правило, не являются ни глупыми, ни случайными. Наоборот: Наши интерпретации сенсорных входов в первую очередь формируются нашим опыт; и они гораздо чаще правы, чем нет (Enns, 2004). Так же, сами интерпретации имеют тенденцию быть вполне логичными, как будто наши визуальные система всегда следует определенным правилам. Мы уже упоминали некоторые из этих rules — предпочтение для группировки похожих вещи вместе, например, или предпочтение для синтаксического анализа ввода, чтобы он создает плавные контуры.Но другие правила также направляют нас: например, мы, кажется, предпочитаем перцептивные интерпретации, которые объясняют всю информацию, содержащуюся в стимуле, и поэтому мы избегаем интерпретации, которые объясняли бы только частички стимула. Мы также, кажется, избегают интерпретаций, которые могли бы включать некоторые противоречия, такие как как восприятие поверхности как непрозрачной и прозрачной. Более того, нам кажется избегать толкований, зависящих от случайности или совпадения.(«Это то, что форма выглядела бы так, если бы смотреть с правильного положения »). Конечно, никто не утверждает, что аппарат восприятия буквально работает через последовательность логических шагов, по очереди взвешивая каждое из этих правил. Тем не менее, наше восприятие, кажется, руководствуется этими принципами, так что наше восприятие интерпретация ввода будет логичной и обычно правильной (рис. 5.12).


Влияние ранних общих черт на восприятие формы

  • Бидерман, И.(1987). Распознавание по компонентам: теория понимания человеческого образа. Психологическое обозрение , 94 , 115–147.

    PubMed Статья Google ученый

  • Бидерман И., Тейтельбайм Р. К. и Мезанотт Р. Дж. (1983). Восприятие сцены: Неспособность извлечь выгоду из предшествующего ожидания или знакомства. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 9 , 411–429.

    Артикул Google ученый

  • Бур, Л. К., и Кеусс, П. Дж. Г. (1982). Глобальный приоритет как пост-перцепционный эффект: анализ функций компромисса между скоростью и точностью. Восприятие и психофизика , 31 , 358–366.

    Google ученый

  • Баума, Х. (1971). Визуальное распознавание отдельных строчных букв, Vision Research , 11 , 459–474.

    PubMed Статья Google ученый

  • Коэн, А., и Иври, Р. (1989). ииусорные союзы внутри и снаружи в фокусе внимания. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 15 , 650–664.

    Артикул Google ученый

  • Эннс, Дж. Т. и Принцметал У. (1984). Роль избыточности в эффекте объектной линии. Восприятие и психофизика , 35 , 22–32.

    Google ученый

  • Эннс, Дж. Т., и Ренсинк, Р. А. (1991). Модель для быстрой интерпретации штриховых рисунков в раннем видении. В Д. Брогане (ред.), Visual Search II . Лондон: Тейлор и Фрэнсис.

    Google ученый

  • Эриксен, К. В., и Коллинз, Дж. Ф. (1967). Некоторые временные характеристики восприятия зрительных образов. Журнал экспериментальной психологии , 74 , 476–484.

    PubMed Статья Google ученый

  • Эриксен, К. В., О’Хара, В. П., и Эриксен, Б. А. (1982). Эффекты конкуренции ответов в суждениях: одинаковые-разные, . Восприятие и психофизика , 32 , 261–270.

    Google ученый

  • Гибсон, Э. Дж.(1969). Принципы перцептивного обучения и развития . Нью-Йорк: Appleton-Century-Crofts.

    Google ученый

  • Хендерсон Л. (1977). Распознавание слов. В Н. С. Сазерленде (ред.), Учебные эссе по экспериментальной психологии (том 1). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

    Google ученый

  • Хома Д., Хейвер Б. и Шварц Т. (1976). Восприимчивость схематических стимулов лица: свидетельство перцептивного гештальта. Память и познание , 4 , 176–185.

    Google ученый

  • Джейкобс, А. М., и Грейнджер, Дж. (1991). Автоматическая подстановка букв в алфавитной задаче решения. Восприятие и психофизика , 49 , 43–52.

    Google ученый

  • Джейкоби Л. Л., Бейкер Дж. И Брукс Л. (1989). Эпизодические эффекты на идентификацию изображения: последствия для теорий концептуального обучения и теорий памяти. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 15 , 275–281.

    Артикул Google ученый

  • Джонстон, Дж. К. (1978). Тест сложной теории угадывания восприятия слов. Когнитивная психология , 10 , 123–153.

    PubMed Статья Google ученый

  • Джонстон, Дж. К., И Макклелланд, Дж. Л. (1973). Визуальные факторы восприятия слова. Восприятие и психофизика , 14 , 365–370.

    Google ученый

  • Jolicoeur, P. (1985). Пора назвать дезориентированные природные объекты. Память и познание , 13 , 289–303.

    Google ученый

  • Jonides, J., & Mack, R. (1984). О стоимости и выгоде затрат и выгод. Психологический бюллетень , 96 , 29–44.

    Артикул Google ученый

  • Керен, Г., и Багген, С. (1981). Модели распознавания буквенно-цифровых символов. Восприятие и психофизика , 29 , 234–246.

    Google ученый

  • Керстин-Такер, З. (1991). Долговременное повторение грунтовки с симметричными многоугольниками и словами. Память и познание , 19 , 37–43.

    Артикул Google ученый

  • Кимчи Р. и Палмер С. (1985). Разделимость и целостность глобального и локального уровней иерархических паттернов. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 11 , 673–688.

    Артикул Google ученый

  • Кинчла, Р.А. и Вулф Дж. М. (1979). Порядок визуальной обработки: «сверху вниз», «снизу вверх» или «по центру». Восприятие и психофизика , 25 , 225–231.

    Google ученый

  • Крюгер, Л. Э., и Чигнелл, М. Х. (1985). Одинаковые-разные суждения в условиях высокой скорости: принцип отсутствующих признаков преобладает на ранних этапах обработки. Восприятие и психофизика , 38 , 188–193.

    Артикул Google ученый

  • Лоу, Д. Г. (1985). Организация восприятия и визуальное распознавание . Бостон: Клувер.

    Google ученый

  • Люс Р. Д. (1959). Поведение индивидуального выбора . Нью-Йорк: Вили.

    Google ученый

  • Лупкер, С. Дж. (1979). О характере перцептивной информации при восприятии букв. Восприятие и психофизика , 25 , 303–312.

    Артикул Google ученый

  • Мартин М. (1979). Локальная и глобальная обработка: роль разреженности. Память и познание , 7 , 476–484.

    Артикул Google ученый

  • Massaro, D. W., & Friedman, D. (1990). Модели интеграции с учетом нескольких источников информации. Психологическое обозрение , 97 , 225–252.

    PubMed Статья Google ученый

  • Макклелланд, Дж. Л. (1978). Восприятие и маскировка целых и деталей. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 4 , 210–223.

    Артикул Google ученый

  • McClelland, J. L., & Rumelhart, D.Э. (1981). Интерактивная модель контекстных эффектов в восприятии букв: Часть 1. Изложение основных выводов. Психологическое обозрение , 80 , 375–407.

    Артикул Google ученый

  • Миллер Дж. (1981). Глобальный приоритет во внимании и решении. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 9 , 1161–1174.

    Артикул Google ученый

  • Мусен, Г., & Treisman, A. (1990). Неявная и явная память для визуальных паттернов. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание , 16 , 127–137.

    Артикул Google ученый

  • Навон Д. (1977). Лес перед деревьями: приоритет глобальных характеристик в визуальном восприятии. Когнитивная психология , 9 , 353–383.

    Артикул Google ученый

  • Neisser, U.(1976). Познание и реальность . Сан-Франциско: Фриман.

    Google ученый

  • Норман Д. А. и Борроу Д. Г. (1976). О роли активных процессов памяти в восприятии и познании. В C. N. Cofer (Ed.), Структура человеческой памяти (стр. 114–132). Сан-Франциско: В. Х. Фриман.

    Google ученый

  • Оден, Г. К. (1979). Нечеткая логическая модель идентификации букв. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 5 , 336–352.

    Артикул Google ученый

    ,
  • ,
  • ,

    , Oven, G.C., Rueckl, J.G., & Sanocki, T. (1991). Придание смысла предложениям или словам на этот счет. В Г. Б. Симпсоне (ред.), Понимание слова и предложения (стр. 283–304). Амстердам: Северная Голландия.

    Google ученый

  • Палмер, С.Э. (1975). Визуальное восприятие и познание мира: заметки о модели сенсорно-когнитивного взаимодействия. В книге Д. А. Нормана, Д. Э. Румелхарта и исследовательской группы LNR, Исследования познания (стр. 279–307). Сан-Франциско: Фриман.

    Google ученый

  • Палмер С. Э., Рош Э. и Чейз П. (1981). Каноническая перспектива и восприятие предметов. Внимание и исполнение IX (стр. 135–151). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

    Google ученый

  • Пакет, Л., и Мерикл, П. М. (1988). Глобальный приоритет в обслуживаемых и необслуживаемых объектах. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 14 , 89–100.

    Артикул Google ученый

  • Померанц, Дж. Р. (1983). Глобальный и локальный приоритет: избирательное внимание к восприятию формы и движения. Журнал экспериментальной психологии: Общие , 112 , 516–540.

    Артикул Google ученый

  • Померанц, Дж. Р., и Пристах, Э. А. (1989). Эмерджентные черты, внимание и перцептивный клей в восприятии визуальной формы. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 15 , 635–649.

    Артикул Google ученый

  • Проктор Р.W. (1981). Единая теория явлений согласования задач. Психологическое обозрение , 88 , 291–326.

    Артикул Google ученый

  • Райхер, Г. М. (1969). Восприятие распознавания как функция значимости стимулирующих материалов. Журнал экспериментальной психологии , 81 , 274–280.

    Артикул Google ученый

  • Румельхарт, Д.Э. (1977). К интерактивной модели чтения. В С. Дорник (ред.), Внимание и исполнение IV . Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.

    Google ученый

  • Sanocki, T. (1987). Визуальные знания, лежащие в основе восприятия букв: настройка шрифтов, схематическая настройка. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 13 , 267–278.

    Артикул Google ученый

  • Саноцки Т.(1988). Ограничения регулярности шрифта при распознавании букв. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 14 , 472–480.

    Артикул Google ученый

  • Sanocki, T. (1991). Отношения внутри и между образцами в распознавании букв Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 17 .

  • Старк, Л., & Bowyer, K. W. (в печати). Достижение обобщенного распознавания объекта через рассуждения о связи функции со структурой. Транзакции IEEE по анализу шаблонов и машинному анализу .

  • Таунсенд, Дж. Т., и Эшби, Ф. Г. (1982). Экспериментальная проверка современных математических моделей визуального распознавания букв. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 8 , 834–864.

    Артикул Google ученый

  • Townsend, J.Т., Ху, Г. Г., & Кадлец, Х. (1988). Особенности чувствительности, предвзятости и взаимозависимостей как функция энергии и выигрыша. Восприятие и психофизика , 43 , 575–591.

    Google ученый

  • Treisman, A., & Gelade, G. (1980). Теория внимания с интеграцией признаков. Когнитивная психология , 12 , 97–136.

    PubMed Статья Google ученый

  • Трейсман, А., & Паттерсон Р. (1984). Эмерджентные черты, внимание и восприятие объекта. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 10 , 12–31.

    Артикул Google ученый

  • Терви, М. Т. (1973). О периферических и центральных процессах зрения: выводы из анализа обработки информации маскировки с помощью шаблонных стимулов. Психологическое обозрение , 80 , 1–52.

    PubMed Статья Google ученый

  • Ульман, С. (1989). Выравнивание графических описаний: подход к распознаванию объектов. Познание , 32 , 193–254.

    PubMed Статья Google ученый

  • Уорд, Л. М. (1982). Детерминанты внимания к локальным и глобальным особенностям визуальных форм. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность , 8 , 562–581.

    Артикул Google ученый

  • Wiluams, A., & Weisstein, N. (1978). Сегменты линии воспринимаются лучше в связном контексте, чем по отдельности: эффект линии объекта в визуальном восприятии. Память и познание , 6 , 85–90.

    Артикул Google ученый

  • Границы | От редакции: Восприятие цвета и формы: переходя границы

    В течение многих лет доминирующей позицией в нейробиологии было то, что обработка визуальной информации характеризуется анализом признаков (Hubel and Wiesel, 1959), за которым следуют конвергенция и синтез в каскаде стадий обработки информации (Hubel and Livingstone, 1987).В этом каскаде цвет и особенности, такие как ориентация сегментов ахроматического контура, изначально разделены (Zeki, 1978). Таким образом, вопрос о том, как связаны восприятие цвета и формы, был прост: на каком уровне обработки объединяются хроматические и ахроматические характеристики?

    Сегодня этот вопрос принял другую форму. В настоящем томе, в то время как Мутусси представляет современную версию этого классического взгляда, Рентзеперис и др. утверждают, что нейробиология продвинулась дальше, чтобы приспособить широкополосную избирательность , и популяцию , кодирующую сенсорной информации, а также боковые и обратные связи, позволяющие контекстно-селективную настройку рецептивных полей.Это означает, что нейронная архитектура, как ее понимают сегодня, обеспечивает широкий спектр функций интеграции восприятия.

    Следовательно, мы не должны удивляться тому, что интеграция цвета и формы проявляется на разных уровнях и в различных областях, от интеграции цвета и ориентации, динамического заполнения (или эффекта акварели) до процессов более высокого порядка, таких как как неявные ассоциации цвета и формы в эстетических суждениях и постоянство цвета для трехмерных объектов.

    Эти различные темы собраны вместе в данной электронной книге. Мы ожидаем, что сборник статей будет привлекательным для сообщества исследователей, чьи работы находятся на границе двух полей визуального восприятия — восприятия цвета и формы, а также для более широкого сообщества, интересующегося интегративной / системной нейробиологией.

    Популяционное кодирование цвета в ранней зрительной коре головного мозга

    Moutoussis пересматривает классический взгляд на то, что на ранней стадии форма обрабатывается несколькими независимыми системами, которые взаимодействуют друг с другом, каждая из которых имеет разные характеристики настройки в цветовом пространстве.На более поздних этапах обработки появляются механизмы, которые могут комбинировать информацию, поступающую из разных источников. Rentzeperis et al. обзор классических психофизических и нейрофизиологических исследований восприятия цвета и формы с точки зрения последних достижений в области кодирования населения. Обычно считается, что цвет в сетчатке человека кодируется в L-M и S / (L + M) потоках-оппонентах, которые хранятся отдельно в LGN. Но в ранней зрительной коре цветовая избирательность более разнообразна, а также зависит от местоположения.Келлнер и Вахтлер показывают, что такая распределенная избирательность может зависеть от пространственно-хроматической обработки в сетчатке, предполагая, что свойства сигнала сетчатки играют роль в формировании коркового популяционного кода.

    Интеграция цвета и ориентации

    Bimler et al. изучили, как цвет и ориентация линий, низкоуровневые атрибуты зрения, взаимодействуют, внося свой вклад в глобальное несходство стимулов. Авторы демонстрируют, что степень целостности цвета и ориентации может значительно различаться у разных людей: вместо того, чтобы быть разделимыми или интегральными, эти атрибуты сочетаются с переменными весами, что может указывать на межиндивидуальный сдвиг между некоррелированными и коррелированными соединениями признаков в первичных. зрительная кора.

    Эффект акварели и заливка

    Три исследования, представленные в этом разделе, касаются эффекта заливки цветом, также известного как эффект акварели (Pinna, 1987; Pinna et al., 2001). Это эффект иллюзорного цвета, который заполняет два окружающих двухцветных контура. Ривз и др. изучить микрогенез иллюзии. Они отмечают, что эффект первоначально возникает быстро, в течение первых 100 мс после предъявления и только во время присутствия вызывающего стимула.Уже на этой ранней стадии значение стимула, распознаваемого как «фигура», облегчает эффект. Хазенберг и ван Лиер сравнивают акварельную иллюзию с ее остаточным изображением. Они демонстрируют, что «акварельные остаточные изображения» также демонстрируют эффекты заливки, но, несмотря на сходство, обнаруживают заметные контрасты с самим эффектом акварели. Vergeer et al. изучить усреднение цвета, форму гомогенизации цвета внутри контура объекта, которая зависит от формы и яркости контура.Гомогенизация служит для усиления идентичности замкнутой поверхности как отдельного восприятия цвета, в то же время дифференцируя ее от окружающей среды как часть процесса представления мира объектов.

    Ассоциации цвета и формы

    Василий Кандинский утверждал, что между цветом и формой существуют преимущественные ассоциации: например, «желтый треугольник, красный квадрат, синий круг» лучше сочетает цвет и форму, чем, скажем, желтый квадрат, красный круг или синий треугольник.Макин и Вургер исследуют существование врожденных ассоциаций цвета и формы. Однако тест на неявную ассоциацию не смог подтвердить доказательства такой взаимосвязи, лежащей в основе восприятия цвета и формы. Для сравнения, Холмс и Занкер предполагают, что устойчивые ассоциации цвета и формы могут существовать на уровне эстетических предпочтений, как оценивается эволюционным алгоритмом, управляемым взглядом. Примечательно, что, будучи последовательными для отдельных людей, обнаружено, что предпочтения комбинаций цвета и формы сильно различаются между людьми.

    Постоянство цвета для 3D-объектов

    Постоянство цвета помогает поддерживать идентичность объекта при различных условиях освещения. Хотя это хорошо известное явление для 2D-поверхностей, вопрос о том, демонстрируют ли 3D-объекты постоянство цвета, остается относительно неизученным. Этому вопросу посвящены два исследования. Оллред и Олкконен попросили наблюдателей сопоставить цвета трехмерных объектов (кубов) при различных условиях освещения. Они обнаружили, что, в отличие от 2D-сцен, смещение источника света увеличивает вариативность соответствия цветов, но это уменьшается за счет встраивания объекта в фон.Полученные данные показывают, что добавление фона улучшает сегрегацию объектов и, следовательно, стабильность цветовой идентификации. McCann et al. изучить эффект неравномерного освещения, который возникает в результате наличия 3D-блоков, отбрасывающих тени на освещенные поверхности. Авторы демонстрируют, что изменение внешнего вида цвета зависит от пространственной информации как в освещении, так и в отражательной способности объектов. Они показывают, что неравномерное освещение приводит к значительной вариабельности ощущения легкости, оттенка и цветности трехмерных объектов и отклонениям от идеального постоянства.

    Авторские взносы

    Все перечисленные авторы внесли существенный, прямой и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее к публикации.

    Заявление о конфликте интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Список литературы

    Хьюбел, Д. Х., и Ливингстон, М. С. (1987). Разделение формы, цвета и стереопсиса в области приматов 18. Дж. Neurosci . 7, 3378-3415.

    PubMed Аннотация | Google Scholar

    Пинна, Б. (1987). «Un effetto di colorazione», в Il Laboratorio e la Città. XXI Congresso degli Psicologi Italiani , ред. В. Майер, М. Маеран и М. Сантинелло (Милан: Società Italiana di Psicologia), 158 (на итальянском языке).

    Зеки, С. М. (1978). Функциональная специализация зрительной коры макаки-резуса. Природа 274, 423-428.

    Google Scholar

    Сравнение обработки форм, участвующих в восприятии биологических и небиологических движений

    Стивен М.Турман

    Электронная почта: [email protected]

    Департамент психологии Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, Калифорния, США

    Хунджинг Лу

    Электронная почта: [email protected]

    Департамент психологии Калифорнийского университета, Лос Анхелес, Калифорния, США

    Департамент статистики Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, Калифорния, США

    Департамент психологии Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, Калифорния, США

    Департамент статистики Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, CA, USA

    Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Международная лицензия.

    Вспомогательные материалы

    GUID: 97BF1B0D-6E6A-41E8-B345-92DBFF9F747A

    Приложение 1.

    GUID: 7A8F5A05-85107000

    GUID: 7A8F5A05-85A70002

    GUID: 7A8F5A05-85107000

    GUID: 7A8F5A05-85107000

    GUID: 7A8F5A05-85107298 74787059-299F-4338-AFBE-B79467ED20BE

    Abstract

    Хотя есть свидетельства специализации человеческого мозга для обработки биологического движения как такового, лишь несколько исследований непосредственно изучали специализацию обработки формы в восприятии биологического движения.Настоящее исследование было разработано для систематического сравнения обработки формы при восприятии биологических (люди, идущие пешком) и небиологических (вращающиеся квадраты) стимулов. Стимулы, основанные на динамических формах, были сконструированы с помощью конфликтующих сигналов формы (положения и ориентации), так что объекты воспринимались неоднозначно движущимися одновременно в двух направлениях. В эксперименте 1 мы использовали технику классификационных изображений, чтобы исследовать, как сигналы локальной формы интегрируются в пространстве и времени восходящим образом.Сравнивая с байесовской моделью наблюдателя, которая воплощает общие принципы анализа формы (например, сопоставление с шаблоном) и объединяет информацию о форме в соответствии с надежностью реплики, мы обнаружили, что наблюдатели-люди используют общие процессы для распознавания как человеческих действий, так и небиологических движений объектов. Эксперименты 2 и 3 обнаружили различные нисходящие эффекты пространственного контекста на восприятие биологических и небиологических форм. Когда фон не включает в себя социальную информацию, наблюдатели склонны воспринимать движения объекта на переднем плане в направлении, противоположном окружающему движению.Однако, когда фон включает в себя социальные сигналы, такие как толпа похожих объектов, восприятие смещается в том же направлении, что и толпа, на биологические стимулы ходьбы, но не на вращающиеся небиологические стимулы. Модель обеспечивала точный учет модуляции сверху вниз путем корректировки априорных вероятностей, связанных с внутренними шаблонами, демонстрируя мощь и гибкость байесовского подхода к визуальному восприятию формы.

    Ключевые слова: восприятие формы , биологическое движение , классификационное изображение , байесовская модель , сверху вниз

    Введение

    Зрительная система человека тонко настроена на восприятие и понимание действий человека. другие.Способность быстро и точно обрабатывать информацию о биологическом движении играет важную функциональную роль в обеспечении биологической пригодности и социальной проницательности. Поведенческие исследования биологического восприятия движения показывают, что представления на основе движения и формы играют определенную роль в распознавании действий человека (Casile & Giese, 2005; Giese & Poggio, 2003; Lange & Lappe, 2006; Thurman, Giese, & Grossman, 2010; Турман и Гроссман, 2008; Турман и Лу, 2013a). Исследования человека с помощью фМРТ также подтверждают отчетливый вклад областей мозга, участвующих в обработке движений и форм (Jastorff & Orban, 2009; Jastorff, Vanduffel, Popivanov, Orban, & Vogels, 2012; Thompson & Baccus, 2011; Vangeneugden, Peelen, Tadin , & Battelli, 2014).

    Хотя и ведутся дискуссии о том, какие факторы влияют на относительный вклад формы и движения, участие обработки формы в биологическом восприятии движения хорошо известно в литературе. Например, даже для точечных световых дисплеев, изображающих действия человека с использованием только отдельных суставов в движении, исследователи обнаружили, что обработка формы играет важную роль в восприятии (de Lussanet et al., 2008; Lange & Lappe, 2006; Lu, 2010; Theusner, de Lussanet, & Lappe, 2014).Несколько психофизических исследований продемонстрировали, что различение действий устойчиво, даже когда стимулам не хватает достоверной или надежной информации о локальном движении (Beintema, Georg, & Lappe, 2006; Beintema & Lappe, 2002; Thurman & Lu, 2014b). Вычислительные модели, которые используют строго основанный на форме анализ, такой как сопоставление шаблонов на основе поз, также показали, что количественно учитывают различные поведенческие и нейрофизиологические данные без анализа характеристик движения изображения (Lange & Lappe, 2006; Theusner et al., 2014; Турман и Лу, 2014b). Исследования с использованием изображений человеческого мозга выявляют области затылочно-височной коры, которые выборочно активируются статическими изображениями человеческого тела (Даунинг, Цзян, Шуман и Канвишер, 2001; Тейлор, Виггетт и Даунинг, 2007; Вайнер и Грилл-Спектор, 2011), и области верхней височной коры, которые избирательно реагируют на действующие тела человека (Grossman, Jardine, & Pyles, 2010; Grossman et al., 2000). Одноклеточные электрофизиологические исследования с участием нечеловеческих приматов также обнаружили клетки височной коры, которые настроены на индивидуальные позы тела (Oram & Perrett, 1994; Singer & Sheinberg, 2010; Vangeneugden et al., 2011).

    Однако наша зрительная система постоянно участвует в распознавании формы не только для биологических объектов, но и для небиологических объектов всех форм и размеров. Неясно, использует ли человеческий мозг универсальные вычислительные машины для этой задачи или могут существовать специальные механизмы для обработки информации о биологических формах. Это важный вопрос, потому что общепринято считать, что восприятие биологического движения из-за его уникального экологического значения и сложности из-за артикуляции является привилегированным и специализированным с точки зрения нейронной обработки.Хотя есть доказательства исследований развития людей (Bardi, Regolin, & Simion, 2013; Fox & McDaniel, 1982; Simion, Di Giorgio, Leo, & Bardi, 2011; Simion, Regolin, & Bulf, 2008) и других видов ( Lucia, Luca, & Giorgio, 2000; Vallortigara & Regolin, 2006; Vallortigara, Regolin, & Marconato, 2005) для ранней и, возможно, врожденной чувствительности к биологическому движению как таковой; небольшая экспериментальная работа была направлена ​​на изучение специализации биологической формы. обработка в отрыве от движения.

    Препятствие в изучении этого вопроса состоит в том, что большинство исследований, использующих вычислительные модели восприятия формы, были сосредоточены непосредственно на фундаментальном случае распознавания статических объектов изолированно (Kersten, Mamassian, & Yuille, 2004; Riesenhuber & Poggio, 1999, 2000). Тем не менее, мы живем в богатой и динамичной визуальной среде, где наша цель — не только распознавать статические объекты, но и извлекать значимые динамические свойства из движущихся объектов и их отношения к окружающим объектам в окружающей среде.Это имеет очевидное значение для восприятия биологического действия, где динамика играет главную роль в определении и различении действий, но также актуально для небиологических объектов (например, движущихся машин или механизмов, листьев или объектов, дующих на ветру). Другой ключевой особенностью восприятия формы является то, что оно включает как восходящую обработку, так и модулирующие влияния сверху вниз (Bar, 2004). В естественной среде объекты редко появляются изолированно, но существуют вместе с богатой контекстной информацией, на основе которой мы учимся делать прогнозы и генерировать ожидания относительно вероятности появления объектов в конкретной визуальной сцене (Bar et al., 2006). Многие исследования демонстрируют, что распознавание объектов облегчается, когда объекты помещаются в знакомый контекст; например, когда буханка хлеба легче идентифицировать на кухне, чем на открытом воздухе (Davenport, 2007; Palmer, 1975).

    Основная цель настоящего исследования состояла в том, чтобы обеспечить систематическое исследование динамического восприятия формы, сравнивая биологические и небиологические объекты, и представить вычислительную основу для учета как восходящих, так и нисходящих влияний на восприятие.В первом эксперименте мы фокусируемся на восходящей или управляемой стимулами обработке, в которой систематически контролируются зрительные функции низкого уровня, а стимулы представляются изолированно. Мы использовали технику классификационных изображений для исследования критических характеристик, используемых людьми-наблюдателями при распознавании биологических и небиологических объектов, и сравнили с байесовской моделью наблюдателя с использованием общих вычислительных принципов, в которых подсказки визуальной формы комбинируются в соответствии с их ассоциированной надежностью (Thurman & Lu, 2014b). .Во втором и третьем экспериментах мы исследовали различные нисходящие эффекты пространственного контекста на восприятие биологических и небиологических форм. Производительность человека сравнивалась с моделью наблюдателя, которая позволяет вполне естественным образом учитывать контекстные эффекты путем корректировки априорных вероятностей, связанных с внутренними шаблонами. Предыдущие ожидания, возможно, основанные на долгосрочной наблюдаемой статистике объекта и его окружающего контекста в естественном мире (Schwartz, Hsu & Dayan, 2007), могут оказывать свое влияние в виде модуляции сверху вниз на этапы обработки более низкого уровня.Мы обнаружили, что предложенная модель смогла обеспечить хорошее соответствие и экономный учет поведенческих данных из всех трех экспериментов как для биологических, так и для небиологических объектов. Эти результаты демонстрируют, что процессы общей формы предметной области способны поддерживать распознавание жестких небиологических объектов и нежестких действий человека, и демонстрируют силу и гибкость байесовского подхода для учета восходящих и нисходящих эффектов в динамическом восприятии формы.

    Эксперимент 1

    Первый эксперимент был разработан, чтобы исследовать, как люди-наблюдатели обрабатывают динамические стимулы, основанные на форме, и разрешают неоднозначность, возникающую из конфликтующих сигналов формы для биологических и небиологических объектов.В недавнем исследовании (Thurman & Lu, 2014b) мы создали гибридные стимулы, поставив в конфликт две реплики формы, положение и ориентацию, используя патчи Габора, так что позиции были взяты из одной цели (например, ходок, обращенный влево), а ориентации были взяты. от противоположной цели (например, идущего вправо). Метод с ограниченным сроком службы, который случайным образом отбирает элементы в разреженном виде в соответствии со скелетом форм, использовался для выборочного нацеливания обработки на основе форм и ограничения вклада локальных сигналов движения в динамическое восприятие формы (Beintema et al., 2006; Beintema & Lappe, 2002). Мы обнаружили, что пространственная частота ориентированных пятен Габора играет важную роль в модулировании вклада информации об ориентации в общий вид глобальной формы (Day & Loffler, 2009; Thurman & Lu, 2014b). Регулируя пространственную частоту в соответствии с индивидуальными характеристиками, например, с помощью шкалы, мы можем генерировать неоднозначные стимулы, которые воспринимаются как движение влево и вправо или вращение по часовой стрелке и против часовой стрелки в равной степени в том смысле, что во многих испытаниях стимул будет восприниматься как то или иное в 50% случаев.Этот тип стимула полезен, поскольку он предположительно активирует противоположные внутренние представления (например, ходьба влево и вправо) в среднем примерно в одинаковой степени, но в конкретном испытании определенная информация в случайно выбранном стимуле может склонить наблюдателя к определенному ответу. или другой.

    Чтобы исследовать взаимосвязь между характеристиками стимула и перцептивными реакциями методом проб за следом, мы использовали методику классификационных образов (CI) для динамических стимулов (Ahumada, 2002; Keane, Lu, & Kellman, 2007; Knoblauch & Maloney , 2008; Lu & Liu, 2006; Murray, 2011), чтобы оценить, как случайно выбранные местоположения элементов в каждом испытании влияют на воспринимаемое направление ходьбы или движения неоднозначного стимула.Эти пространственно-временные изображения КИ могут выявить тонкие и поведенческие различия во взвешивании сигналов двух форм, положения и ориентации в пространстве и времени. Модель наблюдателя вводится, чтобы справиться с двусмысленностью путем комбинирования двух различных визуальных сигналов восходящим образом. Модель наблюдателя использует байесовскую структуру для интеграции локальной визуальной информации о положении и ориентации путем включения знаний о надежности или неопределенности, связанных с визуальными образцами, и естественных знаний о базовых шаблонах форм (Thurman & Lu, 2014b).Моделирование модели наблюдателя дает решение распознавать динамические формы в отдельных испытаниях, которые можно использовать для получения пространственно-временных КИ для сравнения с теми, которые получены на основе действий человека. Значительное согласие между человеческими и модельными КЭ обеспечит сильную поддержку основных характеристик вычислительного уровня, которые обычно разделяют люди и модель наблюдателя.

    Участники

    Пятьдесят два участника были набраны через предметный пул факультета психологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), и им были присвоены баллы за их участие.Все участники сообщили о нормальном или исправленном зрении и дали информированное согласие, одобренное институциональным советом UCLA. Все участники были наивны по отношению к стимулам и цели исследования. Участники были разделены на одну из двух групп, которые выполняли задание на различение либо с помощью биологических стимулов ходьбы человека ( n = 24, 17 женщин и 7 мужчин, средний возраст = 19,8 ± 1,7), либо с небиологическими вращающимися квадратными стимулами ( n ). = 28, 17 женщин и 11 мужчин, средний возраст = 19 лет.7 ± 1.2).

    Материалы и метод

    Стимулы были созданы с помощью Matlab (MathWorks, Natick, MA) и отображены с помощью Psychophysics Toolbox (Brainard, 1997; Pelli, 1997) на калиброванном мониторе с серым фоном (60 Гц, яркость фона 16,2 c) / m 2 ) и питание от ПК Dell под управлением Windows XP. Эксперименты проводились в темной комнате с упором для подбородка для поддержания постоянного расстояния обзора (35 см).

    Данные захвата движения человека при ходьбе были получены из базы данных захвата движения графической лаборатории Карнеги-Меллона, доступной бесплатно в Интернете (http: // mocap.cs.cmu.edu). Набор инструментов BioMotion использовался для преобразования необработанных файлов захвата движения в формат точечного освещения с 11 точками, представляющими голову, середину плеча, локти, запястья, колени и ступни (van Boxtel & Lu, 2013). Горизонтальное перемещение актера было вычтено, так что казалось, что ходунок идет по беговой дорожке, а стимул был обрезан, чтобы образовать цикл ходьбы, состоящий из 60 кадров. Стимул небиологической формы создавался вращением твердой квадратной формы в плоскости с шагом 6 ° за кадр, так что анимация совершала одно полное вращение в течение 60 кадров.Ходящие влево и вправо были созданы путем отражения стимула через вертикальный меридиан, а квадратные стимулы, вращающиеся по и против часовой стрелки, были созданы путем воспроизведения последовательности в прямом или обратном временном порядке. Биологические и небиологические стимулы были приравнены по вертикальному размеру и составляли примерно 9 °. Стимулы предъявлялись в течение 1 с в каждом испытании для завершения одного полного цикла походки или цикла вращения.

    В каждом испытании эксперимента рамки стимула были построены путем случайной выборки разреженных участков вдоль скелета ходунка или квадрата ().Расположение элементов повторно дискретизировалось независимо на каждом кадре анимации; следовательно, кажущееся движение, вызванное этими сдвигами элементов, несовместимо с локальными траекториями реальных глобальных движений объекта (Beintema & Lappe, 2002), вынуждая систему восприятия преимущественно полагаться на структурные сигналы, подаваемые в каждый момент (Lange & Lappe, 2006 г.). Два элемента были случайным образом выбраны для каждого кадра вдоль скелета ходунка для биологического стимула. Отбирали четыре элемента по контуру квадрата для небиологического стимула.Дискриминация квадрата с редкой выборкой сильно ограничена без наличия хотя бы одной выборки из каждого из четырех сегментов края на основе наших пилотных данных, в то время как направление ходьбы, как было показано, можно различить всего лишь с двумя точками на кадр (Beintema & Lappe, 2002 ; Thurman & Lu, 2014b). Элементами были высококонтрастные пятна Габора (контраст Майкельсона = 0,5, пространственная сигма = 0,84 °, синусоидальная фаза), где ориентацией пятна манипулировали так, чтобы оно было несовместимо с его местоположением, взятым из цели.В частности, для каждого элемента мы определили ближайшую точку на фигуре, движущуюся в противоположном направлении, и согласовали ориентацию с соответствующей конечностью на противоположной фигуре (например, положение, взятое из передней лодыжки идущего влево, но ориентация, полученная из задней лодыжки человека, идущего влево). ходящий вправо). Таким образом, ориентация и положение давали противоречивую информацию о динамической форме, при этом восприятие иногда следовало структуре, подразумеваемой сигналами положения или ориентации.

    Схема построения стимула для биологических (ходящие люди) и небиологических (вращающиеся квадраты) стимулов. На шаге 1 на каждом кадре анимационной последовательности мы случайным образом выбираем n пространственных выборок из контура лежащего в основе стимула. На схеме мы проиллюстрировали единственный пример кадра. На шаге 2 мы определяем ориентацию по углу конечности ближайшей точки на стимуле, движущемся в противоположном направлении. На шаге 3 мы проиллюстрируем, как может появиться один кадр этого стимула с противоречивой информацией из сигналов положения и ориентации.Дополнительный фильм включен для демонстрации.

    Участники выполнили блок из 36 испытаний, чтобы оценить свою индивидуальную точку субъективного равенства (PSE), манипулируя пространственной частотой, чтобы уравнять вклад сигналов положения и ориентации в задачу. Мы использовали процедуру лестницы один-вверх-один-вниз (инициированную при 0,3 c / °, размер шага = 0,05 c / °) для изменения пространственной частоты в соответствии с характеристиками объекта, где реакция, соответствующая позиционным сигналам, приведет к увеличению пространственного частота при следующем испытании и ответ с подсказками ориентации приведут к снижению пространственной частоты.Лестница стабилизировалась вокруг PSE, где участники дали примерно 50% своих ответов, соответствующих каждому типу формы сигнала.

    Затем участники выполнили определение направления в 480 пробах неоднозначных стимулов, используя свой индивидуальный уровень PSE для пространственной частоты. Для биологических стимулов участники различали направление ходьбы (влево и вправо), а для небиологических стимулов участники различали направление вращения (по часовой стрелке и против часовой стрелки).Ответы наблюдателей собирались в зависимости от того, соответствовало ли воспринимаемое направление положению или направлению стимула, определенному ориентацией.

    Анализ

    Для вычисления классификационных изображений была выполнена множественная линейная регрессия с решениями субъектов, служащими переменной отклика, и местоположениями элементов в каждом испытании, служащими переменной-предиктором. Положения элементов для испытаний с ходунками, обращенными вправо, были зеркально перевернуты по вертикальному меридиану, а положения элементов для испытаний с формами, вращающимися против часовой стрелки, были перевернуты во времени до анализа на места выборок во всех испытаниях в пределах общей системы отсчета (например.g., ходунок, обращенный влево, или квадратная система отсчета, вращающаяся по часовой стрелке). Результатом этого анализа стал набор КЭ — пространственно-временная карта, представляющая корреляцию между каждой точкой в ​​структуре основного стимула и человеческими реакциями в испытаниях. В CI положительные значения указывают на корреляцию между реакциями восприятия, согласующимися с сигналами положения, а отрицательные значения указывают на корреляцию с сигналами ориентации. Классификационные изображения были вычислены для каждого субъекта, а затем нормализованы ( z -баллы) перед выполнением группового усреднения путем суммирования изображений с баллами z для всех участников и деления на квадратный корень из числа субъектов.Наконец, групповые КИ были усреднены для одинаковых поз (1 цикл походки = 2 шаговых цикла, каждый с примерно одинаковыми позами) или идентичных квадратных шаблонов (каждый кадр повторяется четыре раза во время полного вращения, например, 0 °, 90 °, 180 °. , 270 °) для увеличения отношения сигнал-шум и пространственно сглаживается с помощью двумерного фильтра Гаусса (сигма = 8 пикселей). Статистическую значимость оценивали путем идентификации пикселей с оценкой z больше, чем ± 1,65 ( p = 0,05, без коррекции).

    В дополнение к идентификации характеристик стимула со значительной корреляцией с поведением, мы были в основном заинтересованы в сравнении пространственно-временных паттернов в CI, полученных от людей-наблюдателей и вычислительной модели соответственно. Далее мы даем краткое описание модели, более подробную информацию можно найти в нашей предыдущей статье (Thurman & Lu, 2014b).

    Байесовская модель наблюдателя

    Модель наблюдателя () содержит два модуля, которые реализуют локальный байесовский вывод, основанный только на любом сигнале положения, (т.е., модуль положения) или по ориентирам ориентации (т. е. модулю ориентации). Следует отметить, что модуль ориентации выполняет сопоставление шаблона между отдельными углами конечностей шаблона и ориентацией ближайшего элемента Габора. Хотя информация об ориентации является первичной для этого вычисления, позиционная информация действительно играет роль через это пространственное ограничение в привязке ориентации к определенной области пространства и, следовательно, в , несущем сигнал ориентации (Thurman & Lu, 2014b).Входные данные покадрово сравниваются с шаблонами (восемь эквидистантных кадров от ходунка или квадратных последовательностей), которые реализованы как функции вероятностного правдоподобия, сосредоточенные на истинном базовом шаблоне стимула с определенной изменчивостью, моделируемой функцией Гаусса. Каждый модуль производит апостериорную вероятность направления ходьбы с учетом данных, которая вычисляется в соответствии с правилом Байеса путем объединения вероятности наблюдаемых положений или ориентаций, заданных шаблоном, с априорной вероятностью направления ходьбы P ( L ) .Для модуля положения, ℳ p распознавание стимула с редко выбранными элементами основано на апостериорной вероятности направления ходьбы (т. Е. L указывает левое направление ходьбы) в зависимости от воспринимаемых местоположений x p , P ( L | x p , ℳ p ). Модуль ориентации, ℳ θ , вычисляет апостериорную вероятность направления ходьбы в зависимости от воспринимаемой ориентации x θ , P ( L | x θ , ℳ θ ).Затем апостериорные вероятности для каждого модуля взвешиваются и линейно комбинируются в соответствии с уравнением 1 ниже.

    Иллюстрация байесовской модели наблюдателя. Два модуля, которые реализуют локальный байесовский вывод, основанный либо на одних позиционных сигналах (т. Е. Позиционном модуле), либо на сигналах ориентации (т. Е., Ориентировочном модуле). Апостериорные вероятности для каждого модуля взвешиваются и линейно комбинируются, чтобы получить окончательное решение о направлении взгляда.

    Вес представляет собой относительный вклад модулей ориентации и положения в окончательное решение о дискриминации.В нашей предыдущей работе эти веса оценивались для каждого испытуемого индивидуально на основе психометрических показателей при выполнении низкоуровневых заданий на распознавание положения и ориентации (Thurman & Lu, 2014b). В текущем моделировании мы оценили этот вес как параметр, чтобы уравнять вклад сигналов положения и ориентации, чтобы соответствовать средней точности человеческих ответов. То есть для каждого типа стимула мы провели несколько тысяч испытаний, систематически меняя параметр веса, пока вес не дал примерно 50% ответов, согласующихся с сигналами положения и ориентации в испытаниях.Это аналогично поведенческому эксперименту, в котором мы оценили PSE (например, внутренний вес наблюдателя), манипулируя пространственными частотами в стимуле, чтобы уравнять вклады двух типов сигналов в человеческое восприятие. Наконец, вероятности шаблонов интегрированы по кадрам с функцией временного взвешивания, которая штрафует последовательности, которые находятся в неправильном порядке, процедура аналогична модели сопоставления шаблонов Ланге и его коллег (Lange & Lappe, 2006).Критерий решения модели — выбрать направление с наивысшей апостериорной вероятностью во времени.

    При моделировании для эксперимента 1 априорная вероятность P ( L ) была установлена ​​на 0,5 для каждого направления взгляда, чтобы соответствовать вероятности в реальном эксперименте. При моделировании для эксперимента 2 априорная вероятность P ( L ) была изменена в зависимости от пространственного контекста.

    Мы протестировали модель, моделируя 10 000 испытаний для каждой задачи (биологической и небиологической), генерируя неоднозначные стимулы со случайно выбранными позиционными образцами, как в поведенческом эксперименте, и получая ответы модели.Данные модели были проанализированы с помощью того же конвейера обработки, что и поведенческие данные, для вычисления КЭ для прямого сравнения с КЭ, полученными на основе решений человека.

    Результаты для людей

    Средняя доля ответов, согласующихся с позиционными сигналами, не отличалась значимо от 0,5 для любой задачи (биологический = 0,49, SD = 0,03; небиологический = 0,49, SD = 0,01), что свидетельствует об успехе используя лестничную процедуру для оценки PSE для каждого предмета.Групповые ЭК для обеих задач отображаются в левых столбцах. Анализ выявил несколько регионов со значительной корреляцией с поведенческими реакциями. Области с положительной оценкой z (оранжево-красный) представляют области тела, которые при отборе проб вносили вклад в восприятие в соответствии с позиционными сигналами. Области с отрицательной оценкой z (зелено-синий) представляют области тела, способствующие восприятию в соответствии с ориентирами. Что касается биологического стимула, многие положительные области расположены на концах конечностей, особенно возле ступней, а также в ведущем колене в фазе качания цикла походки.Этот результат согласуется с предыдущими исследованиями, демонстрирующими высокую относительную важность конечностей конечностей для восприятия действий (Mather, Radford, & West, 1992; Thurman, Giese, & Grossman, 2010; van Boxtel & Lu, 2015), результат, который предсказывается из шаблонных моделей на основе позиции (Lange & Lappe, 2006). Отрицательные области демонстрируют заметно иной рисунок, как правило, на туловище или в положении средних конечностей. Для небиологического стимула положительные области возникают преимущественно в углах квадратной формы, тогда как отрицательные области обычно возникают в промежуточных положениях вдоль краевых сегментов.

    Результаты классификационного изображения для эксперимента 1 для биологических и небиологических стимулов, данные о людях представлены в левом столбце, а данные моделирования байесовской модели наблюдателя представлены в правом столбце. В отдельных строках, обозначенных прямоугольным контуром, мы показываем выбранные временные точки или кадры из последовательности изображений классификации. Цветные карты представляют z -баллов для классификационных изображений.

    Результаты модели

    Байесовская модель наблюдателя обеспечивает вероятностную основу для оптимального комбинирования информации из сигналов положения и ориентации на покадровой основе и интеграции этой информации во времени для получения различения восприятия (Thurman & Lu, 2014b).Классификационные изображения, рассчитанные на основе ответов байесовской модели наблюдателя, показаны на. Модель демонстрировала аналогичные КИ для людей-наблюдателей, например, показывая значительную корреляцию с позиционными сигналами (например, положительные z -баллы) в крайних местах на конечностях и углах квадратной формы для биологических и небиологических стимулов, соответственно. .

    Чтобы количественно оценить эти взаимосвязи, мы вычислили коэффициент корреляции между изображениями человека и моделью классификации и выполнили тест перестановки, чтобы создать нулевое распределение для оценки статистической значимости.В тесте на перестановку мы случайным образом скремблировали отображение между ответами испытуемых и данными стимула и обрабатывали эти переставленные данные через тот же конвейер, что и экспериментальные данные, для получения переставленных групповых КИ. Эта процедура имитирует выборку наблюдателей, использующих те же пробные данные стимула, но со случайными ответами. Мы вычислили коэффициент корреляции для каждого из 100 случайно переставленных ДИ и использовали это нулевое распределение, чтобы преобразовать экспериментальные корреляции в баллы z .Этот анализ выявил статистически значимую взаимосвязь между ДИ человека и модели как для биологического стимула ( z = 3,14, p <0,05), так и небиологического стимула ( z = 3,53, p <0,05). Это говорит о том, что люди обрабатывают эти редкие стимулы восходящим образом, что согласуется с байесовской моделью наблюдателя, например, полагаясь на вероятностное покадровое сопоставление шаблонов и оценку надежности реплики.Модель хорошо учитывала данные в обеих задачах, что ставит под сомнение идею о том, что обработка форм является уникальной или специализированной для биологических действий. Напротив, этот результат подтверждает теорию о том, что обработка динамической формы включает обобщенные нейронные механизмы независимо от биологической природы стимула.

    Мы провели дополнительный апостериорный анализ, чтобы помочь объяснить, почему классификационные изображения демонстрируют этот конкретный пространственно-временной паттерн (см. Дополнительные материалы). Мы обнаружили, что закономерности, обнаруженные на классификационных изображениях человека и модели, можно в значительной степени объяснить различиями в отличительных признаках (например,g., положение и ориентация) в базовых шаблонах при сравнении на основе одного кадра. Например, участники-люди и байесовская модель наблюдателя, как правило, полагались на сигналы положения, когда отбирались пространственно различные местоположения объектов, и полагались на сигналы ориентации, когда отбирались нечеткие или пространственно перекрывающиеся области. При сравнении шаблонов противоположных форм биологические конечности конечностей и углы квадратной формы имеют тенденцию быть наиболее пространственно различимыми и, следовательно, коррелируют с решениями восприятия, которые соответствуют более сильному использованию сигналов положения по отношению к ориентации.Это открытие является дополнительным подтверждением того, что люди используют взвешенное сопоставление шаблонов отдельных кадров при анализе динамики каждой последовательности фигур.

    Эксперимент 2

    Когда мы отслеживаем движущиеся объекты в окружающей среде, например, идущего человека, мы перемещаем глаза, чтобы удерживать объект в центре ямки. Это приводит к тому, что (статический) фон, окружающий объект, кажется, течет в противоположном направлении. В связи с этим эффектом Фудзимото и Сато (2006) обнаружили относительно сильную визуальную иллюзию, названную иллюзией обратной прокрутки .Когда синусоидальная решетка представляет собой мерцание в противофазе, направление ее движения совершенно неоднозначно, и кажется, что решетка движется как влево, так и вправо с одинаковой силой. Однако, если на такую ​​решетку наложен стимул человека, идущего пешком, он внезапно начинает двигаться в направлении, противоположном направлению ходьбы человеческой фигуры (Fujimoto & Sato, 2006; Fujimoto, Yagi, & Sato, 2009). . Интересно, что этот эффект также возникает для других натуралистических объектов, которые имеют характерную форму, которую мы узнаем из опыта, чтобы обозначить определенное направление движения (например,g., для раздражителей автомобиля, но не изолированного пробуксовки колеса).

    В эксперименте 2 мы исследовали обратный эффект. Мы предположили, что фон с высокой степенью уверенности в отношении направления его движения может влиять на воспринимаемое направление динамического объекта с неоднозначными глобальными движениями. Такие пространственные контекстуальные эффекты могут быть объяснены с точки зрения модуляции сверху вниз или смещения из-за предшествующих знаний и усвоенных ожиданий в отношении движущихся объектов в окружающей среде. Чтобы учесть такие контекстные влияния на восприятие формы, мы подгоняем поведенческие данные к байесовской модели наблюдателя, изменяя априорные вероятности, связанные с базовыми шаблонами, представляющими каждое направление движения объекта.

    Участники

    Двадцать четыре участника были набраны через предметный пул факультета психологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), и им были предоставлены баллы курса за их участие. Все участники сообщили о нормальном или исправленном зрении и дали информированное согласие, одобренное институциональным советом UCLA. Все участники были наивны по отношению к стимулам и цели исследования. Участники были разделены на одну из двух групп, которые выполняли задание на различение либо с помощью биологических стимулов, связанных с ходьбой человека ( n = 12, семь женщин и пять мужчин, средний возраст = 20.3 ± 1,1), или с небиологическими вращающимися квадратными стимулами ( n = 12, семь женщин и пять мужчин, средний возраст = 20,6 ± 0,9).

    Материалы и методы

    Экспериментальная установка и условия тестирования были аналогичны Эксперименту 1, включая процедуру генерации гибридных стимулов. Эксперимент начался с блока из 36 испытаний с использованием лестницы один вверх-один вниз (начат при 0,3 c / °, размер шага = 0,05 c / °) для регулировки пространственной частоты до тех пор, пока PSE не будет оценен для уравнивания вкладов от положения и ориентиры для каждого предмета.Расчетное значение PSE впоследствии использовалось в качестве эталона для управления пространственной частотой в трех условиях основного эксперимента. Три условия представляют собой отношения PSE, включая половину PSE, PSE и двойную PSE. Основываясь на результатах нашего предыдущего исследования (Thurman & Lu, 2014b), ожидается, что стимулы, представленные с половиной PSE, вызовут более 50% ответов, согласующихся с позиционными сигналами из-за более низкой надежности (т. Е. Высокой неопределенности) ориентировочных сигналов, а те с двойным PSE для получения менее 50% ответов с позиционными подсказками из-за относительно более высокой надежности (т.е., низкая неопределенность) ориентиров ориентации.

    В основном эксперименте мы ввели поле белого шума яркости (контраст Майкельсона = 0,1), созданное из равномерного распределения, чтобы окружить центрально представленный неоднозначный стимул (). Центральная область представляла собой движущиеся или вращающиеся квадратные стимулы на сплошном фоне, окруженном шумовым полем. Для биологического стимула случайный шум представлял собой квадратную область (ширина = 39 °), а для небиологического стимула случайный шум представлял собой круглую область (диаметр = 39 °).Сигналы движения влево и вправо вводились в поле случайного шума путем сдвига случайного подмножества пикселей (75%) в одном или другом направлении на каждом кадре со скоростью 6,7 ° / с, в то время как остальные пиксели (25%) были генерируется случайным образом, чтобы не было собственного сигнала движения. Движение по часовой и против часовой стрелки было введено в поле шума для небиологических стимулов путем вращения подмножества пикселей (75%) на каждом кадре со скоростью 240 ° / с. Случайное фоновое движение служило базой для каждого условия, в котором мы генерировали поля белого шума независимо для каждого кадра без сигнала когерентного движения.Участникам было сказано явно игнорировать рисунок шума, окружающий фигуру, потому что он не имеет отношения к основной задаче различения и неинформативен.

    Иллюстрация дизайна стимула и пространственных параметров для эксперимента 2 (слева), а также подсюжеты, отображающие данные человека и модели для биологических и небиологических стимулов (справа). В целях иллюстрации контраст в схеме значительно увеличен, и больше элементов отображается как образцы из лежащих в основе форм по сравнению с параметрами, используемыми в реальном эксперименте.Данные о человеке представлены символами, а данные модели представлены пунктирными линиями. Веса модулей модели соответствовали красным точкам данных в условиях случайного движения, и один предыдущий параметр был скорректирован так, чтобы наилучшим образом соответствовать оставшимся шести точкам данных (например, синим и зеленым), в которых был представлен сигнал направленного фонового движения. .

    Участники выполнили задачу различения левых и правых движущихся стимулов в биологической группе и задачу различения по часовой стрелке и против часовой стрелки в небиологической группе.На основе ответов испытуемых мы вычислили долю испытаний, в которых воспринимаемое направление соответствовало позиционным ориентирам, где значения менее 0,5 указывают на перевороты восприятия, согласующиеся с ориентирами. Эксперимент имел смешанный дизайн с 3×3 факторами внутри субъекта, включая три уровня пространственной частоты (половина PSE, PSE, двойная PSE) и три направления фонового движения для биологического стимула (влево, вправо или случайное) и для небиологический стимул (по часовой стрелке, против часовой стрелки или случайный).Тип задачи (биологическая или небиологическая) служил фактором между субъектами. В общей сложности участники завершили 180 испытаний, рандомизированных и уравновешенных, всего по 20 испытаний на каждое условие.

    Байесовская модель наблюдателя

    Мы использовали ту же модель, что описана в эксперименте 1, но здесь мы манипулировали априорными значениями, связанными с каждым направлением стимула во время моделирования. Априоры ввели небольшой уклон для шаблонов, демонстрирующих определенное направление движения. Мы смоделировали данные на уровне группы, сначала моделируя испытания без изменения предшествующего параметра, чтобы оценить соответствующие веса, присвоенные сигналам положения / ориентации, чтобы соответствовать поведенческим характеристикам для каждого пространственно-частотного условия, в котором фоновое движение было случайным (например,g., где не было сигналов когерентного движения из контекстного окружения). После того, как эти веса были оценены, мы приняли эти веса, но систематически скорректировали априорные значения, связанные с каждым направлением движения динамических форм. Мы выбрали наиболее подходящий априорный вес, который минимизировал квадратичные ошибки между поведенческими данными и производительностью модели. Следовательно, после того, как три параметра свободного веса были подобраны к подмножеству данных, где не было смещения (например, из-за случайного фонового движения), мы подбираем только один свободный параметр (предшествующий) для учета оставшихся шести точек данных. в котором изменялось направление фонового движения.

    Результаты

    Средние результаты поведения отображаются в, в котором результаты моделирования модели представлены пунктирными линиями. Направление движущегося окружения оказало значительное влияние на восприятие как биологических, так и небиологических стимулов. Когда фон перемещался в направлении, противоположном сигналам положения, участники с большей вероятностью сообщали о направлении, соответствующем сигналам положения, а когда фон двигался в том же направлении, что и сигналы положения, участники с большей вероятностью сообщали о другом направлении, в соответствии с ориентиры ориентации.Этот эффект вызвал относительно постоянное и систематическое искажение восприятия на всех пространственных частотах. Значимость этих результатов была подтверждена с помощью 3×3 внутрисубъектного дисперсионного анализа (ANOVA) с типом стимула (биологический или небиологический), выступающим в качестве межсубъектного фактора. Этот анализ выявил значительные основные эффекты пространственной частоты, F (2, 44) = 29,9, p <0,001 и направления фона, F (2, 44) = 28,5, p <0.001, и несущественный основной эффект типа стимула фактора между субъектами (биологический или небиологический), F (1, 22) = 0,27, p = 0,61. Также не было значительных эффектов взаимодействия между какими-либо факторами внутри субъекта и типом стимула (все значения p- > 0,3), демонстрируя, что фоновое движение оказывало сопоставимое влияние на восприятие биологических ходунков и небиологических квадратных стимулов.

    Мы подбираем средние поведенческие данные с байесовской моделью наблюдателя, корректируя априорные вероятности, связанные с шаблонами для каждого направления стимула.Подбор этого одного параметра обеспечил точное соответствие поведенческим данным, оцененным путем вычисления среднеквадратичных ошибок (RMSE; биологический = 0,037, небиологический = 0,029). Мы обнаружили, что изменение априорной вероятности с 0,5 (неинформативное априорное значение) до 0,51 в пользу направления, противоположного фоновому движению, обеспечивает наилучшее соответствие поведенческим данным в биологической задаче, а априорное значение 0,507 обеспечивает наилучшее соответствие для небиологическая задача. Стоит отметить, что в модели априор умножается на вероятности шаблона в каждом из 60 кадров, представленных в каждом испытании, поэтому совокупное влияние априорного значения на всю последовательность стимулов намного больше, чем величина подобранного предыдущие веса, казалось бы, подсказывают.Взятые вместе, эти данные ясно показывают, что контекстные сигналы (например, фоновое движение) оказывали сильное и значительное влияние сверху вниз на восприятие, вызывая систематическую предвзятость в восприятии неоднозначных динамических форм.

    Эксперимент 3

    Второй эксперимент показал, что фоновое движение модулировало восприятие в одинаковой степени для биологических и небиологических стимулов, предполагая, что изученные априорные факторы имели одинаковую величину. В естественной среде мы обычно видим людей, идущих по тропе в определенном направлении и часто группами из более чем одного человека.Толпа определяется группой людей, идущих вместе в одном направлении. Основываясь на этом социальном опыте, мы можем ожидать, что мозг примет предварительное утверждение о том, что люди склонны идти вместе в группах в одном и том же направлении. Фактически, предыдущая работа демонстрирует, что наблюдатели-люди очень чувствительны к социальной информации, предоставляемой человеческими движениями толпы (Sweeny, Haroz, & Whitney, 2012). Напротив, у нас гораздо меньше опыта работы с группами вращающихся твердых объектов и, вероятно, гораздо более слабые априорные точки, утверждающие, что объекты в группах имеют тенденцию вращаться вместе.Следовательно, в случае биологического движения мы прогнозируем, что присутствие толпы людей должно влиять на воспринимаемое направление ходьбы отдельного пешехода с неоднозначными движениями. Однако в случае вращающегося квадрата скопление вращающихся объектов должно иметь гораздо более слабое влияние на воспринимаемое направление объекта с неоднозначным вращением.

    В эксперименте 3 мы ввели новый контекст окружающей среды, чтобы исследовать влияние множества сущностей на динамическое восприятие формы.Мы окружили двусмысленного ходока еще восемь пешеходов с точечным светом, разделяющих общее направление ходьбы. Все пешеходы на заднем плане смотрели в одном направлении, влево или вправо, и это было либо согласовано, либо несовместимо с направлением, подразумеваемым сигналами положения / ориентации у неоднозначного ходока. Точно так же неоднозначные вращающиеся квадратные стимулы были окружены точечными версиями квадратных объектов, все вращающихся в одном направлении. Мы исследовали, будет ли присутствие толпы оказывать нисходящее влияние на восприятие и будет ли сила этого влияния различаться между биологическими и небиологическими объектами.

    Участники

    Двадцать четыре участника были набраны через предметный пул факультета психологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), и им были предоставлены баллы курса за их участие. Все участники сообщили о нормальном или скорректированном зрении и дали информированное согласие, одобренное институциональным наблюдательным советом UCLA, и были наивны по отношению к стимулам и цели исследования. Участники были разделены на одну из двух групп, которые выполняли задачу по различению либо с помощью биологических стимулов ходьбы человека ( n = 12, 7 женщин и 5 мужчин, средний возраст = 20.8 ± 2,0), или с небиологическими вращающимися квадратными стимулами ( n = 12, 7 женщин и 5 мужчин, средний возраст = 20,8 ± 3,7).

    Материалы и методы

    Экспериментальная установка и условия тестирования были почти идентичны Эксперименту 2. Мы использовали ту же процедуру, чтобы оценить, что PSE-сигналы имеют равный средний вклад от ориентиров ориентации и позиционных ориентиров, и включили те же три условия для манипулирования пространственными данными. частота (половина PSE, PSE и двойная PSE). Однако в этом эксперименте мы ввели множество точечных световых стимулов, окружающих центральный неоднозначный стимул.Размеры стимулов указаны и были аналогичны по пространственной протяженности контекстным сигналам, представленным в эксперименте 2. Все окружающие точечные ходящие люди находились в фазе и шли в одном направлении, в то время как общее направление толпы (слева) или справа) были рандомизированы в каждом испытании. Квадратные формы с точечным светом были созданы путем размещения точек по углам и в средней точке каждого краевого сегмента, и, как и стимулы пешехода, они вращались вместе по фазе в одном и том же общем направлении (по часовой стрелке или против часовой стрелки).Участникам было сказано игнорировать точечные световые стимулы, окружающие центральную неоднозначную фигуру, потому что их движения не были связаны и не позволяли прогнозировать направление целевого стимула.

    Иллюстрация дизайна стимула и пространственных параметров для эксперимента 3 (слева) и подзаголовков, отображающих данные человека и модели (справа) для каждого типа стимула. В целях иллюстрации контрастность изображений значительно увеличена, и больше элементов проиллюстрировано как образцы из лежащих в основе форм по сравнению с теми, которые использовались в реальном эксперименте.Данные о человеке представлены символами, а данные модели представлены пунктирными линиями. Веса модулей модели соответствовали красным точкам данных, и один предыдущий параметр был скорректирован так, чтобы наилучшим образом соответствовать оставшимся шести точкам данных (например, синим и зеленым), в которых был представлен сигнал направления толпы.

    Эксперимент имел смешанный дизайн с 3×3 факторами внутри субъекта, включая три уровня пространственной частоты и три условия направления толпы для биологических стимулов (влево, вправо или без толпы) и для небиологических стимулов (по часовой стрелке, против часовой стрелки или нет толпы).Тип задачи (биологическая или небиологическая) служил фактором между субъектами. В общей сложности участники завершили 180 испытаний, рандомизированных и уравновешенных, всего по 20 испытаний на каждое условие.

    Мы провели симуляции байесовской модели наблюдателя, используя ту же процедуру, что и в эксперименте 2, чтобы подогнать под средние поведенческие данные. Мы оценили наиболее подходящий априорный вес, чтобы учесть изменения в восприятии в результате контекстной информации, предоставляемой окружающей толпой точечных световых стимулов.

    Результаты

    Средние результаты поведения отображаются в, в котором результаты моделирования модели представлены пунктирными линиями. Контекстная информация, предоставленная толпой прохожих с точечным светом, оказывала значительное влияние на восприятие биологических стимулов, но окружающая толпа жестко вращающихся объектов не влияла на восприятие небиологических стимулов. Когда толпа шла в том же направлении, что и сигналы положения, участники с большей вероятностью сообщали о направлении, соответствующем сигналам положения, а когда толпа шла в направлении, противоположном сигналам положения, участники с большей вероятностью сообщали о другом направлении, в соответствии с ориентиры.Как и в эксперименте 2, этот эффект вызвал относительно постоянное и систематическое искажение восприятия на всех пространственных частотах. Однако, в отличие от эксперимента 2, направленность влияния была обратной, когда восприятие теперь было смещено в том же направлении, что и контекстное окружение (например, направление толпы). Значимость этих результатов была подтверждена с помощью ANOVA 3 × 3 внутри субъекта, при этом тип стимула (биологический или небиологический) служил в качестве фактора между субъектами. Этот анализ выявил значительные эффекты взаимодействия между пространственной частотой и направлением, F (4, 88) = 4.4, p = 0,004, и между направлением толпы и типом стимула фактора между субъектами (биологический или небиологический), F (2, 44) = 8,2, p = 0,004. Трехстороннее взаимодействие было незначительным, поэтому мы выполнили пошаговый 3 × 3 ANOVA для каждого типа стимула отдельно, чтобы оценить источник двустороннего взаимодействия. Этот анализ выявил значительный главный эффект направления толпы для биологических стимулов, F (2, 22) = 12,9, p = 0.001, но не для небиологических стимулов, F (2, 22) = 0,03, p = 0,91. В отличие от эксперимента 2, в котором контекстное фоновое движение модулировало производительность в одинаковой степени для обоих типов стимулов, присутствие социальной толпы оказывало асимметричное влияние на восприятие, влияя только на биологические стимулы.

    Мы подбираем средние поведенческие данные с байесовской моделью наблюдателя, корректируя априорные вероятности, связанные с шаблонами для каждого направления стимула.Подбор этого одного параметра обеспечил точное соответствие поведенческим данным, оцененным путем вычисления среднеквадратичных ошибок (RMSE, биологический = 0,03, небиологический = 0,033). Мы обнаружили, что изменение априорной вероятности с 0,5 (неинформативная априорная вероятность) до 0,507 в пользу того же направления, что и толпа, обеспечивает наилучшее соответствие поведенческим данным в биологической задаче. Как видно из данных, представленных в, влияние толпы на небиологические стимулы отсутствовало, что привело к оценке априорного значения, которая была практически неинформативной (0.5002).

    Обсуждение

    В текущих экспериментах мы создали динамические стимулы, специально предназначенные для использования в основанных на формах процессах визуального анализа, ограничивая полезность локальных сигналов движения. Используя пластыри Габора в качестве элементов, мы смогли поместить два сигнала, основанные на форме, пространственное положение и ориентацию, в прямой конфликт внутри одного стимула, таким образом создавая неоднозначные стимулы, которые можно было воспринимать как движущиеся в любом направлении одновременно. Этот тип стимула создал уникальную возможность изучить, как мозг разрешает неоднозначность в отношении глобальных форм в потоке обработки форм, и как контекстная информация и предшествующие знания могут искажать восприятие посредством модуляции сверху вниз в таких условиях неопределенности.

    Одной из основных целей настоящего исследования было систематическое сравнение динамического восприятия формы биологических стимулов (например, пешеходов) с небиологическими стимулами (например, вращающимися квадратами) с целью понимания того, в какой степени обработка формы может быть специализирована для человека. действия, или могут ли общие процессы предметной области учитывать восприятие обоих типов стимулов. Эксперимент 1 был разработан для решения этой проблемы с использованием техники классификации изображений, чтобы показать, как сигналы положения и ориентации используются в пространстве и времени восходящим образом для создания глобального восприятия динамических форм.Важно отметить, что мы реализовали байесовскую модель наблюдателя, которая выполняла одни и те же общие вычисления на основе форм для каждого типа стимула, чтобы создавать классификационные изображения для прямого сравнения с данными о поведении человека. Мы обнаружили сильное качественное согласие и статистически значимую корреляцию между характеристиками обработки людей-наблюдателей и байесовской моделью наблюдателя для обоих типов стимулов. Этот результат предоставляет убедительные доказательства того, что зрительная система человека задействует процесс, аналогичный вероятностному сопоставлению шаблонов на покадровой основе, для анализа изменяющегося во времени поведения движущихся объектов, независимо от их биологической природы.

    Эти результаты показывают, что при представлении информации о неопределенной и конкурирующей форме визуальная система сочетает эти сигналы изысканным образом, принимая во внимание как надежность сенсорных сигналов низкого уровня (Thurman & Lu, 2014b), так и особенности -уровневые различия между внутренними шаблонами и надежность, связанная с этими различиями в функциях, в зависимости от конкретной задачи распознавания. Это оба примера эффектов, управляемых стимулом (например,, снизу вверх), в котором конкретные аспекты сигналов более низкого уровня определяют глобально воспринимаемый стимул систематическим и четко определенным образом.

    Во втором и третьем экспериментах мы исследовали возможность того, что глобальная контекстная информация может также играть нисходящую роль в модуляции восприятия динамической формы. В эксперименте 2 мы обнаружили, что восприятие двусмысленной идущей фигуры было смещено в сторону, противоположную окружающему движению. Интересно, что мы обнаружили, что окружающее вращательное движение оказывает аналогичное модулирующее влияние на небиологические стимулы.Этот результат предполагает наличие общего предшествующего утверждения, что фон имеет тенденцию двигаться в направлении, противоположном движению объектов переднего плана, не только для поступательного движения хорошо знакомых объектов (например, пешеходов), но также и для жестко вращающихся объектов. Хотя нейронная основа этого контекстного смещения неизвестна, мы предполагаем, что это может быть связано с антагонизмом между центром и окружающим, наблюдаемым для нейронов в чувствительных к движению областях коры, таких как средняя височная область (МТ).Исследование Allman et al. (1985) показало, что нейроны МТ имеют очень большое рецептивное поле, которое чувствительно к антагонистическим движениям в окружающей среде, до 100 раз превышающее размер классического рецептивного поля. Поскольку нейроны в области МТ естественным образом интегрируют информацию о локальных стимулах с окружающими контекстными сигналами движения, они обеспечивают жизнеспособный кандидатный механизм для объяснения эффектов, наблюдаемых в эксперименте 2.

    В эксперименте 3 мы исследовали еще один сигнал, который, как предполагается, оказывает модулирующее влияние на восприятие в первую очередь. из-за социального опыта.Мы обнаружили, что толпа людей, идущих в определенном направлении, может смещать восприятие двусмысленного пешехода в том же направлении, что и толпа. Этот результат может быть связан с предварительным знанием социальных сигналов, по которым люди обычно идут вместе как часть группы в одном и том же направлении. Предыдущая работа показала, что наблюдатели очень чувствительны к глобальному направлению движения человеческих толп (Sweeny et al., 2012). Интересно, что мы не обнаружили значительного влияния направления вращения толпы на небиологические объекты, возможно, из-за того, что не существует социального протокола для небиологических объектов, который бы соответствовал определенному направлению движения группы.В качестве альтернативы, на способность перцептуально группировать движения окружающих объектов могут влиять гештальт-законы организации восприятия, такие как закон общей судьбы, который гласит, что объекты, движущиеся в одном направлении, имеют тенденцию группироваться вместе, чтобы составить единую перцептивную единицу. Влияние законов гештальт-группировки могло иметь непропорциональный эффект на биологические стимулы, которые, по-видимому, передаются в одном направлении, тогда как небиологические стимулы имеют более сложную траекторию вращения.Однако следует отметить, что ходунки, использованные в текущем исследовании, на самом деле не транслировались по экрану, поэтому законы гештальт-группировки должны будут действовать на представлениях более высокого уровня, таких как подразумеваемая направленность сигнатур движения или постуральных сигналов, указывающих направление взгляда. пешеходов.

    Исследования изображений человеческого мозга показывают, что биологическое восприятие движения поддерживается крупномасштабной корковой сетью мозга, которая охватывает вентральные и дорсальные потоки обработки и простирается от затылочно-височной коры до высокоуровневых областей лобной коры (Grèzes et al., 2001; Гроссман и др., 2000; Сайгин, 2007; Сайгин, Уилсон, Хаглер, Бейтс и Серено, 2004; Томпсон, Кларк, Стюарт и Пьюс, 2005 г.). Нисходящее влияние социально значимой информации о толпе, которая была характерна для обработки биологических форм, предполагает, что области более высокого уровня, вероятно, коммутируют с перцептивными представлениями в визуальных областях более низкого уровня, предположительно, для облегчения понимания действий и эффективного социального поведения.

    Поскольку модель, которую мы разработали для исследования восходящих эффектов в восприятии формы, была построена в рамках байесовского вывода (Thurman & Lu, 2014b), ей присуща способность включать предшествующие знания путем изменения априорных вероятностей, связанных с внутренними представлениями. .Чтобы учесть данные в экспериментах 2 и 3, мы подбираем один параметр (например, априорные вероятности) для моделирования смещений, вызванных контекстной информацией. Модель обеспечила надежное соответствие поведенческим данным человека в обоих экспериментах, продемонстрировав эффективность и гибкость подхода байесовского моделирования для обеспечения всестороннего учета восприятия динамической формы. Настоящее исследование демонстрирует, что эта структура может быть обобщена на несколько типов априорных объектов и на различные типы динамических объектов, включая действия человека с биологической значимостью и жестко движущиеся объекты с несоциальной значимостью.

    Обычно считается, что восприятие действий человека связано с нервными путями, которые специализируются на биологической обработке движений. В текущей модели человеческие действия представляют собой только один экземпляр более крупной категории объектов, которые проявляют динамические свойства через их изменения формы и / или положения с течением времени. Хотя биологическое восприятие движения может быть специализировано с точки зрения обработки движения (Thurman & Lu, 2013b; Thurman & Lu, 2014a; Troje & Westhoff, 2004; van Boxtel & Lu, 2012), текущее исследование предполагает, что форма: Обработка действий человека на основе тех же общих вычислительных механизмов, которые обрабатывают небиологические динамические формы.Биологические сигналы движения, бесспорно, уникальны и важны в естественной среде, например, потому, что они предоставляют соответствующие социальные сигналы, но мы считаем, что этот тип специализированной обработки более вероятно связан с системами, основанными на движении. Недавние исследования показали, что пациенты с повреждением вентрального пути обработки формы головным мозгом и у которых наблюдается общий дефицит восприятия формы, тем не менее, сохраняют способность распознавать биологическое движение точечного света на нормальных уровнях (Gilaie-Dotan, Bentin, Harel, Rees , & Saygin, 2011; Gilaie-Dotan, Saygin, Lorenzi, Rees, & Behrmann, 2015).Это предполагает, что, хотя анализа форм может быть достаточно для распознавания действий человека, целостность системы обработки форм не является необходимым условием для восприятия действий человека. Однако исследования также показали, что целостность системы обработки движения не является необходимой для распознавания действий человека, вероятно, из-за компенсации со стороны систем обработки форм (McLeod, 1996; Vaina, Lemay, Bienfang, Choi, & Nakayama, 1990; Vangeneugden et al. др., 2014). Вместе это показывает, что восприятие биологического действия включает в себя обработку в двух сетях, которые примерно отображаются на дорсальный и вентральный потоки обработки.В типичных обстоятельствах эти системы дополняют друг друга и работают вместе, чтобы обеспечить широкие и надежные возможности обработки для понимания и взаимодействия с другими. Однако, когда одна система повреждена, другая система оказывается способной компенсировать эту потерю и сохранять функциональные способности, связанные с восприятием действий человека. Очень важно, чтобы будущая работа продолжала исследовать, как эти системы работают вместе, понимая, что эти системы значительно различаются с точки зрения эволюционных, вычислительных и функциональных свойств.Следовательно, не менее важно охарактеризовать свойства каждой системы в отдельности, и мы считаем, что текущее исследование представляет собой значимый шаг в этом направлении.

    Благодарности

    Это исследование было поддержано грантом NSF BCS-0843880, выданным H. L. Данные захвата движения человека, используемые в этом эксперименте, были получены из базы данных захвата движения Университета Карнеги-Меллона (mocap.cs.cmu.edu). База данных захвата движения была создана при финансовой поддержке NSF EIA-0196217.Мы благодарим Вивьен Ли и Ян Син за помощь в управлении участниками экспериментов.

    Коммерческие отношения: отсутствуют.

    Авторы, ответственные за переписку: Стивен М. Турман;

    Хунцзин Лу.

    Электронная почта: [email protected]; [email protected]

    Адрес: Департамент психологии Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, Калифорния, США.

    Ссылки

    • Ахумада А. Дж. (2002). Оценка весов классификационных изображений и уровня внутреннего шума. Журнал видения , 2 (1): 1 121–131, DOI: 10.1167 / 2.1.8. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • Оллман Дж., Мизин Ф., МакГиннесс Э. (1985). Ответы, зависящие от направления и скорости, из-за пределов классического рецептивного поля в средней височной визуальной области (MT). Восприятие , 14 (2), 105–126. [PubMed] [Google Scholar]
    • Бар М. (2004). Визуальные объекты в контексте. Nature Reviews Neuroscience , 5, 617–629. [PubMed] [Google Scholar]
    • Бар М.,, Кассам К.С. ,, Гуман А.С. ,, Бошян Дж. ,, Шмид А.М., Дейл А.М. ,, Халгрен Э. (2006). Нисходящее облегчение визуального распознавания. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA , 103, 449–454. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Барди Л., Реголин Л., Симион Ф. (2013). Впервые увидел твои ступни: эффект инверсии чувствительности новорожденных к биологическому движению. Психология развития , 50, 986–993. [PubMed] [Google Scholar]
    • Бейнтема Дж.А. ,, Георг К. ,, Лаппе М. (2006). Восприятие биологического движения от стимулов с ограниченным сроком действия. Восприятие и психофизика , 68, 613–624. [PubMed] [Google Scholar]
    • Бейнтема Дж. А., Лаппе М. (2002). Восприятие биологического движения без локального движения изображения. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA , 99, 5661–5663. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Брейнард Д. Х. (1997). Набор инструментов психофизики. Пространственное зрение , 10, 433–436.[PubMed] [Google Scholar]
    • Касиле А., Гиз М. А. (2005). Критические особенности для распознавания биологического движения. Журнал видения , 5 (4): 1 348–360, DOI: 10.1167 / 5.4.6. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • Давенпорт Дж. Л. (2007). Эффекты согласованности между объектами в сценах. Память и познание , 35, 393–401. [PubMed] [Google Scholar]
    • День М. ,, Лоффлер Г. (2009). Роль ориентации и положения в восприятии формы. Журнал видения , 9 (10): 1 1–1, DOI: 10.1167 / 9.10.14. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • де Люссане М. Х. Э., Фадига Л., Михельс Л., Зейтц Р. Дж., Кляйзер Р., Лаппе М. (2008). Взаимодействие зрительного полуполя и зрения тела в биологическом восприятии движения. Европейский журнал неврологии , 27, 514–522. DOI: 10.1111 / j.1460-9568.2007.06009.x. [PubMed] [Google Scholar]
    • Даунинг П. Э., Цзян Ю., Шуман М., Канвишер Н. (2001).Область коры, отобранная для визуальной обработки человеческого тела. Наука , 293 (5539), 2470–2473. DOI: 10.1126 / science.1063414. [PubMed] [Google Scholar]
    • Фокс Р. ,, Макдэниел К. (1982). Восприятие биологического движения младенцами. Наука , 218 (4571), 486–487. DOI: 10.1126 / science.7123249. [PubMed] [Google Scholar]
    • Фудзимото К., Сато Т. (2006). Иллюзия обратной прокрутки: видимое движение на фоне локомотивных объектов. Исследование зрения , 46, 14–25.[PubMed] [Google Scholar]
    • Фудзимото К., Яги А., Сато Т. (2009). Сила и вариативность иллюзии обратной прокрутки. Исследование зрения , 49, 759–764. [PubMed] [Google Scholar]
    • Гизе М.А., Поджио Т. (2003). Нейронные механизмы распознавания биологических движений. Nature Reviews Neuroscience , 4, 179–192. DOI: 10,1038 / номер 1057. [PubMed] [Google Scholar]
    • Гилае-Дотан С. ,, Бентин С. ,, Харел М. ,, Рис Г., Сайгин А. П. (2011).Нормальная форма из-за биологического движения, несмотря на нарушение функции вентрального русла. Neuropsychologia , 49, 1033–1043. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Гилае-Дотан С., Сайгин А. П., Лоренци Л. Дж., Рис Г., Берманн М. (2015). Брюшной аспект пути зрительной формы не критичен для восприятия биологического движения. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA , 112, E361 – E370. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Грезес Ж.,, Фонлупт П., Бертенталь Б., Делон-Мартин С., Сегебарт К., Десети Дж. (2001). Определяется ли восприятие биологического движения конкретными областями мозга? NeuroImage , 13, 775–785. [PubMed] [Google Scholar]
    • Гроссман Э.« Доннелли М.« Прайс Р.« Пикенс Д.« Морган В.« Сосед Г.« Блейк Р. (2000). Области мозга, участвующие в восприятии биологического движения. Журнал когнитивной неврологии , 12, 711–720. [PubMed] [Google Scholar]
    • Гроссман Э. Д.,, Жардин Н. Л. ,, Пайлс Дж. А. (2010). ФМР-адаптация выявляет инвариантное кодирование биологического движения на STS человека. Границы неврологии человека , 4, 15 DOI: 10.3389 / нейро.09.015.2010. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Ясторф Дж., Орбан Г. А. (2009). Функциональная магнитно-резонансная томография человека выявляет разделение и интеграцию сигналов формы и движения в биологической обработке движения. Журнал неврологии , 29, 7315–7329. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.4870-08.2009. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Ясторф Дж., Вандуффель В., Попиванов И. Д., Орбан Г. А., Фогельс Р. (2012). Интеграция сигналов формы и движения в биологическую обработку движений в STS обезьяны. NeuroImage , 60, 911–921. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2011.12.087. [PubMed] [Google Scholar]
    • Кин Б. П., Лу Х., Келлман П. Дж. (2007). Классификационные изображения показывают интерполяцию пространственно-временного контура. Исследование зрения , 47, 3460–3475.[PubMed] [Google Scholar]
    • Керстен Д., Мамасян П., Юилл А. (2004). Восприятие объекта как байесовский вывод. Ежегодный обзор психологии , 55, 271–304. [PubMed] [Google Scholar]
    • Ноблаух К., Мэлони Л. Т. (2008). Оценка классификационных изображений с помощью обобщенных линейных и аддитивных моделей. Журнал видения , 8 (16): 1 1–19, DOI: 10.1167 / 8.16.10. [PubMed] [Статья] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Ланге Дж., Лаппе М.(2006). Модель восприятия биологического движения по сигналам конфигурационной формы. Журнал неврологии , 26, 2894–2906. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.4915-05.2006. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Лу Х. (2010). Структурная обработка в восприятии биологического движения. Журнал видения , 10 (12): 1 1–13, DOI: 10.1167 / 10.12.13. [PubMed] [Статья] [Google Scholar]
    • Лу Х. ,, Лю З. (2006). Вычисление изображений динамической классификации по картам корреляции. Журнал видения , 6 (4): 1 475–483, DOI: 10.1167 / 6.4.12. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • Люсия Р., Лука Т., Джорджио В. (2000). Визуальное восприятие биологического движения у только что вылупившихся цыплят, выявленное с помощью процедуры импринтинга. Познание животных , 3 (1), 53–60. DOI: 10.1007 / s100710050050. [Google Scholar]
    • Мазер Г. ,, Рэдфорд К. ,, Вест С. (1992). Низкоуровневая визуальная обработка биологического движения. Труды Лондонского королевского общества B: Биологические науки , 249 (1325), 149–155.[PubMed] [Google Scholar]
    • Маклеод П. (1996). Сохранившееся и ослабленное обнаружение конструкции по движению «слепым к движению» пациентом. Визуальное познание , 3, 363–392. [Google Scholar]
    • Мюррей Р. Ф. (2011). Классификация изображений: обзор. Журнал видения , 11 (5): 1 1–25, DOI: 10.1167 / 11.5.2. [PubMed] [Статья] [Google Scholar]
    • Орам М. В., Перретт Д. И. (1994). Ответы передних верхних височных полисенсорных (STPa) нейронов на стимулы «биологического движения». Журнал когнитивной неврологии , 6 (2), 99–116. DOI: 10.1162 / jocn.1994.6.2.99. [PubMed] [Google Scholar]
    • Палмер С. Э. (1975). Влияние контекстных сцен на идентификацию объектов. Память и познание , 3, 519–526. [PubMed] [Google Scholar]
    • Пелли Д. Г. (1997). Программа VideoToolbox для визуальной психофизики: преобразование чисел в фильмы. Пространственное зрение , 10, 437–442. [PubMed] [Google Scholar]
    • Ризенхубер М.,, Поджио Т. (1999). Иерархические модели распознавания объектов в коре головного мозга. Nature Neuroscience , 2, 1019–1025. DOI: 10,1038 / 14819. [PubMed] [Google Scholar]
    • Ризенхубер М. ,, Поджио Т. (2000). Модели распознавания объектов. Nature Neuroscience , 3, 1199–1204. [PubMed] [Google Scholar]
    • Сайгин А.П. (2007). Верхние височные и премоторные области мозга, необходимые для биологического восприятия движения. Мозг: журнал неврологии , 130, 2452–2461.[PubMed] [Google Scholar]
    • Сайгин А. П., Уилсон С. М., Хаглер Д. Дж., Бейтс Э., Серено М. И. (2004). Восприятие биологического движения точечным светом активирует премоторную кору головного мозга человека. Журнал неврологии , 24, 6181–6188. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Шварц О. ,, Сюй А. ,, Даян П. (2007). Пространство и время в визуальном контексте. Nature Reviews Neuroscience , 8, 522–535. [PubMed] [Google Scholar]
    • Симион Ф. ,, Ди Джорджио Э.,, Лев И. ,, Барди Л. (2011). Обработка социальных стимулов в раннем младенчестве: от лиц к биологическому восприятию движения. Прогресс в исследованиях мозга , 189, 173–193. DOI: 10.1016 / B978-0-444-53884-0.00024-5. [PubMed] [Google Scholar]
    • Симион Ф. ,, Реголин Л. ,, Бульф Х. (2008). Предрасположенность к биологическому движению новорожденного. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA , 105, 809–813. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Певица Дж.М. ,, Шейнберг Д. Л. (2010). Нейроны височной коры кодируют артикулированные действия как медленные последовательности интегрированных поз. Журнал неврологии , 30, 3133–3145. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Суини Т.Д., Хароз С.« Уитни Д. (2012). Восприятие группового поведения: чувствительные механизмы кодирования ансамбля для биологического движения человеческих толп. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность , 39, 329–337. [PubMed] [Google Scholar]
    • Тейлор Дж.С., Виггетт А. Дж., Даунинг П. Э. (2007). ФМРТ-анализ репрезентаций тела и частей тела в экстрастриарных и веретенообразных областях тела. Журнал нейрофизиологии , 98, 1626–1633. [PubMed] [Google Scholar]
    • Тейснер С., де Люссане М., Лаппе М. (2014). Распознавание действий с помощью обнаружения движения в пространстве позы. Журнал неврологии , 34, 909–921. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2900-13.2014. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Томпсон Дж.C. ,, Baccus W. (2011). Форма и движение вносят независимый вклад в реакцию на биологическое движение в затылочно-височной коре. NeuroImage , 59, 625–634. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2011.07.051. [PubMed] [Google Scholar]
    • Томпсон Дж. С., Кларк М., Стюарт Т., Пьюс А. (2005). Конфигурационная обработка биологического движения в верхней височной борозде человека. Журнал неврологии , 25, 9059–9066. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Турман С.М. ,, Гизе М. А. ,, Гроссман Э. Д. (2010). Перцепционный и вычислительный анализ критических характеристик биологического движения. Журнал видения , 10 (12): 1 1–14, DOI: 10.1167 / 10.12.15. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • Турман С. М., Гроссман Э. Д. (2008). Временные «пузыри» раскрывают ключевые особенности восприятия биологического движения точечного света. Журнал видения , 8 (3): 1 1–11, DOI: 10.1167 / 8.3.28. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • Турман С.М. ,, Лу Х. (2013a). Сложные взаимодействия между пространственными, ориентационными сигналами и сигналами движения для биологического восприятия движения в визуальном пространстве. Журнал видения , 13 (2): 1 1–18, DOI: 10.1167 / 13.2.8. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • Турман С. М., Лу Х. (2013b). Физические и биологические ограничения управляют воспринимаемой одушевленностью смешанных человеческих форм. Психологические науки , 24, 1133–1141. [PubMed] [Google Scholar]
    • Турман С. М., Лу Х.(2014a). Восприятие социальных взаимодействий для пространственно-скремблированного биологического движения. PLoS One , г. 9 (11), e112539. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Турман С. М., Лу Х. (2014b). Байесовская интеграция сигналов положения и ориентации при восприятии биологических и небиологических форм. Границы неврологии человека , 8, 91 DOI: 10.3389 / fnhum.2014.00091. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Тройе Н. Ф. ,, Вестхофф К. (2006).Эффект инверсии в восприятии биологического движения: свидетельство «детектора жизни»? Текущая биология , 16 (8), 821–824. [PubMed] [Google Scholar]
    • Вайна Л. М., Лемай М., Бьенфанг Д. С., Чой А. Ю., Накаяма К. (1990). Неповрежденное «биологическое движение» и восприятие «структура из движения» у пациента с нарушенными механизмами движения: тематическое исследование. Визуальная неврология , 5, 353–369. [PubMed] [Google Scholar]
    • Валлортигара Г. ,, Реголин Л. (2006).Смещение силы тяжести в интерпретации биологического движения неопытными цыплятами. Текущая биология , 16 (8), R279 – R280. DOI: 10.1016 / j.cub.2006.03.052. [PubMed] [Google Scholar]
    • Валлортигара Г., Реголин Л., Марконато Ф. (2005). Визуально неопытные цыплята проявляют спонтанное предпочтение биологическим образцам движений. PLoS Biology , г. 3 (7), e208. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • ван Бокстель Дж. Дж. А., Лу Х. (2012). Подписные движения приводят к эффективному поиску угрожающих действий. PLoS One , 7 (5), e37085, 1–6. DOI: 10.1371 / journal.pone.0037085. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
    • ван Бокстель Дж. Дж. А., Лу Х. (2013). Набор инструментов биологического движения для чтения, отображения и управления данными захвата движения в исследовательских настройках. Журнал видения , 13 (12): 1 1–13, DOI: 10.1167 / 13.12.7. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • ван Бокстель Дж. Дж. А., Лу Х. (2015). Суставы и их отношения как критические особенности в различении действий: данные из метода классификации изображений. Журнал видения , 15 (1): 1 1–17, DOI: 10.1167 / 15.1.20. [PubMed] [Статья] [PubMed] [Google Scholar]
    • Вангенюгден Дж., Де Мазьер П. А., Ван Хулл М. М., Джеггли Т., Ван Гул Л., Фогельс Р. (2011). Четкие механизмы кодирования зрительных действий в височной коре макака. Журнал неврологии , 31, 385–401. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Вангенеугден Дж., Пилен М. В., Тадин Д., Баттелли Л. (2014). Четкие нейронные механизмы для распознавания формы тела и движений тела. Журнал неврологии , 34, 574–585. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
    • Вайнер К.С. ,, Гриль-Спектор К. (2011). Ни одной экстрастриальной области тела: использование анатомических ориентиров, hMT + и карт поля зрения для разделения избирательных активаций конечностей в латеральной затылочно-височной коре человека. NeuroImage , 56, 2183–2199. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    6 основных принципов организации восприятия | Восприятие

    Эта статья проливает свет на шесть основных принципов организации восприятия.Принципы: 1. Замыкание 2. Прагнанц 3. Близость 4. Сходство 5. Непрерывность 6. Инклюзивность.

    Принцип №
    1. Завершение :

    Гештальт-психологи утверждали, что, когда мы получаем ощущения, которые формируют неполный или незаконченный визуальный образ или звук, мы склонны не замечать незавершенность и воспринимать изображение или звук как законченное или законченное. Ед. изм. Эта тенденция к заполнению пробелов называется закрытием.

    Покажите на короткое время рисунок 7.2 своему другу.Частичные очертания фигуры будут заполнены, и ваш друг может сказать, что это квадрат, хотя на самом деле это не квадрат. Но даже если он выглядит как неполный квадрат, это показывает, что ваш друг сначала увидел квадрат, а затем зарегистрировал его незавершенность. Это показывает, что действовал принцип закрытия. Это показывает тенденцию воспринимать значимые объекты.

    Принцип №
    2. Pragnanz:

    Термин pragnanz указывает на полноту или завершенность.Гештальт-психологи считают, что процесс восприятия динамичен и продолжает меняться, пока мы не достигнем стадии восприятия с максимальным смыслом и полнотой. Как только мы достигаем этой точки, воспринимаемый гештальт остается стабильным. Такой устойчивый гештальт называется хорошим гештальтом.

    Согласно гештальт-психологии процесс восприятия имеет тенденцию двигаться в сторону хорошего гештальта. Это явление очень очевидно в случае с детьми. Если однажды они что-то воспринимают, они продолжают задавать об этом вопросы, которые взрослому могут показаться глупыми.Замыкание — это один из основных механизмов, который иллюстрирует принцип прагнанца.

    Читателю не следует путать восприятие хорошего гештальта и его точность. Термин «хороший гештальт» означает, что на этой стадии процесс восприятия стабилен и что при данных условиях было достигнуто четкое разграничение между фигурой и фоном.

    Помимо вышеперечисленных принципов, другие принципы, которые играют роль в организации восприятия, — это близость, сходство, непрерывность и т. Д.Они объясняют, как происходит восприятие при наличии большого количества раздражителей. В таких обстоятельствах организация восприятия в значительной степени определяется законами ассоциации-подобия, непрерывности и т. Д. Эти принципы поясняются с помощью иллюстраций ниже.

    Принцип №
    3. Близость :

    Когда объекты находятся близко друг к другу, существует тенденция воспринимать их вместе, а не по отдельности. Даже если отдельные предметы не имеют никакой связи друг с другом, они будут сгруппированы по единому шаблону или восприниматься как значимая картина (рис.7.3).

    Например, когда учитель английского языка в классе спрашивает ученика: «Что часто?» Это полностью отличается от вопроса «Что такое … десять?» Оба предложения содержат одни и те же звуки, но то, как говорящий группирует звуки и где он делает паузу, определяет, как звуки будут восприниматься.

    Принцип №
    4. Сходство :

    Схожие элементы обычно воспринимаются как принадлежащие друг другу. Стимулы одного размера, формы и цвета, как правило, воспринимаются как части рисунка, как показано на рис.7.4

    Принцип №
    5. Непрерывность:

    Все, что непрерывно простирается в пространство той же формы, размера и цвета, воспринимается как единое целое (рис. 7.5). Например, когда несколько точек образуют изогнутую линию, человек может воспринимать фигуру как две разные непрерывные линии независимо от таких факторов, как близость и сходство точек. Таким образом, вся фигура организована в континуум, хотя точки не связаны между собой (рис.7.5).

    Принцип №
    6. Инклюзивность :

    Паттерн, который включает в себя все элементы, присутствующие на данной фигуре, будет восприниматься легче, чем другие фигуры. Например, на рис. 7.6 шестиугольная фигура, образованная всеми точками, может быть воспринята легче, чем квадрат, образованный четырьмя средними точками. Одиночные точки на обоих концах действуют как ограждение или ограждение, в которое включены все остальные элементы.

    Здесь мы рассмотрели некоторые факторы, которые играют роль в организации восприятия.Эти принципы объясняют, почему восприятие часто не зависит от характеристик отдельных стимулов. При обсуждении феномена ощущения было упомянуто, что часто наше восприятие имеет очень мало связи с реальной ситуацией стимула. Теперь мы знаем, что это связано с тем, что восприятие — это сложный и активный процесс, на который влияют многие факторы, помимо характеристик стимула.

    Восприятие формы I и II — Неделя 7 — Восприятие формы I неделя 7 РАЗДЕЛ 2: ПРИНЦИПЫ ГЕСТАЛЬТА Гештальт

    Dr.Kim

    Комментарии

    • Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии.

    Предварительный текст

    Восприятие формы I Неделя 7 РАЗДЕЛ 2: ГЕШТАЛЬТ-ПРИНЦИПЫ Гештальт-философия o и o Группа немецких психологов, которых называют гештальт-психологами, начала изучать, как люди воспринимают окружающий их мир o целиком иначе, чем сумма его Считается, что люди воспринимают стимул в целом, а не каждую отдельную его часть. o Реакция на структуралистский подход, предполагавший, что все можно свести к основным элементам.Гештальт-принципы o Законы, которые описывают, как мы организуем визуальный ввод определенным образом o Эти законы считаются врожденными или быстро усваиваются Шесть гештальт-принципов: 1. Способность определять, какой аспект визуальной сцены является частью самого объекта и что является частью фона (например, рассматривая вазу с цветами на цветочных обоях). постоянно определяя, что это за фигура, а что за фоном. В случае с обратимыми фигурами (способность видеть два разных изображения на одном изображении) — сигналы, которые используются для того, чтобы эти решения были понятны.2. Близость: элементы, которые расположены близко друг к другу в пространстве, как правило, принадлежат друг другу. 3. Завершение: если есть пробелы в контурах формы, мы стремимся заполнить эти пробелы и воспринимать объект в целом. 4. Сходство: склонность нас группировать вместе элементы, которые физически похожи. 5. Непрерывность: принцип, согласно которому мы воспринимаем простую непрерывную форму, а не комбинацию неудобных форм (например, мы видим букву как две непрерывные линии, пересекающиеся посередине, а не как две, соединенные посередине).6. Общая судьба: идея о том, что вещи, которые изменяются одинаково, должны быть сгруппированы вместе (объясняет, почему мы можем видеть замаскированное животное, когда оно движется). БЛОК 3: ПРИЗНАНИЕ. Ожидания того, что человек ожидает увидеть, могут влиять на то, что он действительно видит Процессы Распознавания объектов o Предварительные шаги определяют, каким аспектом сцены является фигура, а что — фоном. Определите части фигуры и сгруппируйте их в один объект. o Распознавание объекта — это комбинация двух процессов: 1.Обработка: Распознавание объектов управляется функциями, которые присутствуют в стимуле. Вы узнаете то, что видите, анализируя отдельные функции и сравнивая эти функции с вещами с аналогичными функциями, которые хранятся у вас в памяти. 2. Обработка: Распознавание объектов определяется вашими собственными убеждениями или ожиданиями (они являются основным фактором, влияющим на определение того, что видят). Прайминг: эффект неявной памяти, при котором воздействие стимула влияет на реакцию на более поздний стимул. Следовательно, обработка слова более эффективна, если участник настроен ожидать слова, принадлежащего определенной категории.Ни один из этих двух процессов не может работать в одиночку. Для обработки вам потребуется некоторая входная информация от самого стимула, прежде чем ваши ожидания в отношении этого стимула смогут повлиять на ваше распознавание его. Что касается обработки, он не учитывает, как ожидания влияют на наше восприятие. Следовательно, должны быть задействованы оба этих процесса, и мы имеем дело с двунаправленной активацией: обработка происходит сразу в обоих направлениях, особенности объекта в сочетании с нашими ожиданиями направляют распознавание объекта.Теории распознавания объектов o Теория геонов (компоненты распознавания): предполагает, что у нас есть 36 различных геонов (простой геометрический цилиндр, конус и т. Д.), Хранящихся в нашей памяти, и что можно распознать более 150 миллионов различных объектов, используя только эти 36 геонов. . Проблемы Существуют определенные стимулы (лица, скомканный лист бумаги), для которых трудно определить, какие геоны будут использоваться, но у нас нет проблем с распознаванием этих стимулов. Есть свидетельства того, что некоторые формы повреждения мозга приводят к очень специфическим нарушениям восприятия формы, но люди, страдающие от этих повреждений мозга, могут не распознавать разные типы фруктов, но могут называть разные типы инструментов.Если бы геоны участвовали в распознавании объектов, можно было бы ожидать, что эти недостатки приведут к трудностям распознавания всех типов объектов на основе их форм, а не конкретной категории объектов. Также возможно, что геоны обрабатываются на другом уровне обработки, отличном от области повреждения мозга. o Теория шаблонов: идея о том, что мы храним много разных шаблонов в памяти, и когда мы сталкиваемся с объектом, мы сравниваем этот объект со всеми шаблонами в памяти. Если совпадение найдено, значит, оно знакомо, и человек может назвать объект, активируя связи с другими языковыми областями мозга.2. Реплики в сцене: наша зрительная система имеет способ улавливать реплики в остальной части сцены и использовать их как подсказки для восприятия постоянства в объекте (например, подсказки глубины). объекты не изменяются, и наша система восприятия автоматически учитывает другие сигналы в окружающей среде, которые дают нам информацию об интересующем объекте. БЛОК 5: ВИЗУАЛЬНЫЕ ИЛЛЮЗИИ В случае визуальных иллюзий нам дается двусмысленная или частичная информация, и наши стратегии восприятия, которые работают большую часть времени, используются в этих конкретных ситуациях, к которым они относятся.Многие из наших постоянных восприятий можно преодолеть, просто удалив соответствующую контекстную информацию. Три типа визуальных иллюзий 1. Иллюзия: неправильное применение постоянства размера и неточная интерпретация глубины. Наблюдение, что мы неверно интерпретируем длину объекта на основе вторичных сигналов, представленных на изображении. Люди из разных культур, которые живут в круглых хижинах и окружены под прямым углом, гораздо менее подвержены этой иллюзии. 2. Комната Эймса: специально построенная комната, которая выглядит как обычная прямоугольная комната, за исключением того, что она имеет трапециевидную форму и один угол находится намного дальше от вашей точки зрения, чем другой угол.Если вы поместите в комнату двух человек, тот, кто стоит в дальнем углу, будет казаться намного меньше, чем человек, стоящий рядом с вами. Это неправильное применение постоянства размера. 3. Иллюзия Понцо: возникает из-за того, что две вертикальные линии сходятся, что дает ощущение глубины, как будто железнодорожные пути уходят вдаль. Вы используете метки глубины для измерения размера, и поскольку верхняя горизонтальная линия воспринимается как удаленная, вы увидите, что эта линия длиннее, чем нижняя линия, которая, похоже, находится ближе к вам.Размер сетчатки такой же, но воспринимаемое расстояние отличается. Вывод: наш опыт и культура могут влиять на то, как мы воспринимаем события в нашем мире. Восприятие — это активный процесс, в котором восприятие формирует наш предыдущий опыт, а не только сцену непосредственно перед нами. Мир может выглядеть совершенно по-разному для разных людей и разных животных в зависимости от наших сенсорных способностей и опыта. o Насекомые по-разному смотрят на мир, потому что они могут видеть разный диапазон длин волн.o Собаки могут слышать ряд звуков за пределами наших возможностей. , и форма) преобразуют световой раздражитель в нервный импульс. Эти ганглиозные клетки (magno и parvo) с их небольшими рецептивными полями являются решающим первым шагом к распознаванию объектов. Из сетчатки аксоны этих клеток выходят из глаза через зрительный нерв, перемещаются в LGN и в конечном итоге попадают в первичную зрительную кору в затылочной доле.Клетки первичной зрительной коры очень четко определяют, что заставляет их срабатывать, и эти клетки называются детекторами признаков. Простые клетки: максимально реагируют на полосу определенной длины и ориентации в определенной области сетчатки. o Восприимчивое поле для простой клетки организовано в стиле оппонента, что делает его чувствительным к положению полоски внутри рецептивного поля. Сложные клетки: максимально реагируют на полосу определенной длины и ориентации, независимо от того, где расположена полоса в пределах рецептивного поля.o Он будет продолжать стрелять, даже если стержень перемещается в пределах воспринимающего поля. o Некоторые клетки действительно заботятся о направлении этого движения и могут активировать больше всего, когда стимул ориентирован под определенным углом и движется в определенном направлении. Гиперсложные клетки: максимально реагируют на полосу определенной ориентации, которая заканчивается в определенных точках внутри. рецептивное поле. o Эти клетки имеют блокирующую область на конце стержня, что делает их чувствительными к длине стержня. Соседние объекты в вашем поле зрения обрабатываются соседними областями вашего мозга.Это отображение поля зрения на мозг неточно, потому что большая часть коры головного мозга посвящена обработке информации из центральной части поля зрения, которая проецируется на ямку. o Вы не должны думать, что каждый объект закодирован определенным нейроном. Объект представляет собой уникальные паттерны активности во многих клетках в нескольких различных областях мозга. Распознавание образов у ​​младенцев: даже если у младенца есть необходимое оборудование, чтобы видеть объект, это автоматически означает, что он может воспринимать образы, предметы и лица так же, как и мы.Исследователи используют метод предпочтительного взгляда, чтобы определить, какие паттерны могут воспринимать младенцы, измеряя, на какой из двух паттернов младенцы смотрят больше всего. Младенцы дольше всего смотрят на самые сложные раздражители, которые они могут воспринимать, они предпочитают шаблоны больше, чем простые стимулы, особенно шаблоны с высокой контрастностью и четкими границами между светлыми и темными областями. o Например, При представлении черно-белого рисунка в виде шахматной доски (один с маленькими квадратами, другой большой) новорожденный предпочтет квадрат побольше из-за плохой остроты зрения.В 2-месячном возрасте они предпочтут меньший квадрат, потому что он более сложный и больше не выглядит как однородная серая поверхность, как для младенца. Поскольку младенцы в возрасте до 2 месяцев так плохо видят и смотрят на такую ​​ограниченную часть объекта, они могут вообще не воспринимать целые формы. Новорожденных естественным образом привлекают некоторые ключевые особенности стимула, такие как углы и края. 3 месяца младенцы могут воспринимать целую форму, когда им дают только части формы. Младенцы младшего возраста не могут использовать такие сигналы, как цвет или текстура, чтобы отличить один объект от другого, пока им не исполнится почти 5 месяцев, особенно если объекты стоят на месте или движутся вместе.Если один объект движется независимо от другого, младенцы в возрасте 3 месяцев знают, что это два отдельных объекта. Младенец должен обладать некоторым чувством перцептивного постоянства. Некоторые исследования показывают, что младенцы начинают понимать постоянство яркости, цвета и формы уже в возрасте 4 месяцев. Младенцы, прошедшие тест с плюшевым мишкой в ​​разные месяцы, имеют некоторое чувство постоянства размера и понимают, что объект, который находится дальше, должен давать меньшее изображение на сетчатке глаза. Однако постоянство размера далеко от идеала в этом возрасте и продолжает развиваться с улучшением глубины восприятия на протяжении многих лет.Новорожденные имеют врожденное предпочтение смотреть на лица, а не на любой другой узор. Это разработано, чтобы гарантировать, что в младенчестве мы ориентируемся на других людей, а не на другие объекты нашего окружения. Это служит для создания необходимых социальных связей с нашими опекунами. 2 месяца младенцы предпочитают привлекательные лица непривлекательным лицам, а также, как их матери лицо других 5 месяцев, они могут начать обнаруживать различные эмоциональные выражения, такие как счастье или грусть. Другие исследования показывают, что младенцы не отдают предпочтения лицам перед другими сложными раздражителями.Аргумент состоит в том, что они предпочитают сложные стимулы, которые имеют большой контраст между светом и темнотой, такие как глаза и рот, а также движущиеся части. Младенцы в возрасте до 2 месяцев уделяли основное внимание внешним контурам лица, таким как линия роста волос или подбородок. До тех пор, пока младенцу не исполнилось 2 месяца, она смотрела на участки лица, такие как глаза и рот. ВЫВОД: Наш ранний опыт общения с лицами формирует наше предпочтение к ним, и при рождении мы просто предпочитаем смотреть на высококонтрастные стимулы, будь то лица или нет.Нормальное и ненормальное зрительное развитие: мы рождаемся с определенной готовностью (врожденной архитектурой) нашего мозга к зрению, и нам нужны ранние визуальные впечатления для нормального развития этих мозговых центров. В раннем возрасте жизни наступает критический период, в течение которого должны происходить эти ранние визуальные переживания, чтобы резервировать эти мозговые центры для функции зрения. Если этот ранний опыт присутствует, то эти мозговые центры могут взять на себя другие функции, и у человека навсегда останется ненормальное зрение. Исследование, посвященное чувствительным периодам развития котят, показало, что месячные котята, которых держали в темноте в течение нескольких дней, испытали ухудшение зрения.Котята, которых держат в темноте в течение целой недели или дольше, страдают серьезной или постоянной дегенерацией зрения. У нас действительно есть естественная популяция детей с различной степенью визуальной депривации, и это от детей, рожденных с катарактой. Катаракта Это похоже на толстое облако в хрусталике глаза, которое позволяет только рассеянному свету достигать сетчатки и приводит к полной потере способности воспринимать любые объекты, узоры или детали. Катаракта поддается лечению хирургическим вмешательством по удалению мутного хрусталика и замене его искусственным.Младенцам, рожденным с катарактой, эти операции делают в разном возрасте. Это дает нам естественную популяцию для изучения влияния различной степени ранней зрительной депривации на зрительное развитие. В возрасте 6 месяцев острота зрения в 5 раз лучше, чем была при рождении. И зрительный опыт, и созревание глаза и мозга способствуют быстрому развитию. Визуальная агнозия и прозопагнозия: если вы страдаете повреждением первичной зрительной коры, вы потеряете зрение в некоторых частях поля зрения.Части, которые вы видите, будут казаться нормальными, и вы сможете воспринимать объекты в этих неповрежденных областях вашего поля зрения (как если бы смотрели в замочную скважину). Визуальная агнозия: вы можете видеть все, но знаете, что есть на самом деле. Если вы повредили кору своих зрительных ассоциаций, вся ваша визуальная сцена может возникнуть из-за неправильного использования конвергенции, так что объекты, которые появляются далеко, должны быть меньше, чем объекты вблизи. Мы считаем, что верхняя линия находится дальше, чем нижняя.Поскольку изображения, расположенные дальше, должны быть меньше, но линии одинаковой длины, мы интерпретируем верхнюю строку как более длинную, чем нижнюю. Разница между объектной агнозией и прозопагнозией заключается в том, что люди с объектной агнозией могут идентифицировать объекты, к которым прикасаются, в то время как люди с прозопагнозией могут определять взгляд объектов. Люди с прозопагнозией все еще видят, что они просто не могут их точно идентифицировать. Хотя наши стратегии восприятия обычно работают, иногда они подводят нас, что может привести к оптическим иллюзиям.Нейроны височной коры отвечают на раздражители, такие как руки, лица, яблоки и стулья, которые более сложны, чем раздражители в зрительной коре. Хотя височная кора специально организована, каждый объект не закодирован конкретным нейроном. Объект на самом деле представляет собой уникальный образец активности множества клеток в разных областях мозга. Одно из преимуществ теории состоит в том, что разные взгляды на один и тот же объект должны по-прежнему приводить к одному и тому же шаблону распознавания геонов, что позволяет теории достичь инвариантности взглядов.Теория сопоставления шаблонов затрудняет объяснение роли обработки в интерпретации неоднозначных стимулов.

    Роль обучения в восприятии трехмерной формы

  • 1

    Коффка К. Принципы гештальт-психологии (Харкорт Брейс, Нью-Йорк, 1935).

    Google ученый

  • 2

    Kohler, W. Physical Gestalten (перепечатано в A Sourcebook of Gestalt Psychology ) (ed. Ellis, W.D.) (Гуманитарные науки, Нью-Йорк, 1920).

    Google ученый

  • 3

    Hochberg, J. & McAlister, E. Exp. Psychol. 46 , 361–364 (1953).

    CAS Статья Google ученый

  • 4

    Attneave, F. & Frost, R. Perception Psych. 6 , 391–396 (1969).

    Артикул Google ученый

  • 5

    Канаде, Т. Искусственный интеллект 17 (1–3), 409–460 (1981).

    Артикул Google ученый

  • 6

    Fischler, M. A. & Leclerc, Y. G. Proc. DARPA Image Understanding Workshop (Морган Кауфманн, Сан-Франциско, Калифорния, 1992).

    Google ученый

  • 7

    Локк, Дж. Эссе о человеческом понимании (1690) (в Английские философы от Бэкона до Милля ) (изд.Бертт, Э. А.) (Современная библиотека, Нью-Йорк, 1939).

    Книга Google ученый

  • 8

    де Кондильяк, Э. Б. Трактат об ощущениях (1754). В: Философские сочинения Этьена Бонно, аббата Кондильяка. Перевод Франклина Филипа и Харлана Лейна. (Лоуренс Эрлбаум Ассошиэйтс, Хиллсдейл, Нью-Джерси, 1982).

    Google ученый

  • 9

    Хьюм, Д. Трактат о человеческой природе (Everyman’s, Лондон, 1738/1956).

    Google ученый

  • 10

    фон Гельмгольца, Х. Физиологическая оптика Гельмгольца (1866/1911). Переведено для третьего издания (1909–1911) Дж. П. Саутуэллом (ред.), Рочестер, Нью-Йорк: Оптическое общество Америки.

    Google ученый

  • 11

    Wallach, H., O’Connell, D. N. & Neisser, U. J. Exp. Psychol. 45 , 360–368 (1953).

    CAS Статья Google ученый

  • 12

    Wallach, H. & O’Connell, D. N. J. Exp. Psychol. 45 , 205–217 (1953).

    CAS Статья Google ученый

  • 13

    Ullman, S. The Interpretation of Visual Motion (MIT Press, Cambridge, MA, 1979).

    Google ученый

  • 14

    Марр, Д.& Нишихара, Х. К. Proc. R. Soc. Лондон. B 200 , 269–294 (1978).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 15

    Рок И. и Ди Вита Дж. Когнитивная психология 19 , 280–293 (1987).

    CAS Статья Google ученый

  • 16

    Поджио Т. и Эдельман С. Nature 343 , 263–266 (1990).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 17

    Tarr, M. J. & Pinker, S. Psychol. Sci. 2 , 207–209 (1990).

    Артикул Google ученый

  • 18

    Bülthoff, H. H. & Edelman, S. Proc. Natl Acad. Sci. США 89 , 60–64 (1992).

    ADS Статья Google ученый

  • 19

    Мияшита, Ю. Annu. Rev. Neurosci. 16 , 245–263 (1993).

    CAS Статья Google ученый

  • 20

    Stryker, M. Nature 354 , 108–109 (1991).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 21

    Кавана, П. в «Репрезентации зрения: тенденции и неявные предположения в исследованиях зрения » (ред. Гореа, А.) (Издательство Кембриджского университета, Кембридж, 1991).

    Google ученый

  • 22

    Марр, Д. Видение (Фриман, Сан-Франциско, 1982).

    Google ученый

  • 23

    Беймер Д. и Поджио Т. Наука 272 , 1905–1909 (1996).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 24

    Морган, М.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *