ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ - ΒΑΘΟΣ - ΜΕΓΕΘΟΣ - ΚΙΝΗΣΗ Οπτική Αντίληψη (ΙΙ) ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ - ΒΑΘΟΣ - ΜΕΓΕΘΟΣ - ΚΙΝΗΣΗ

Οπτική Οδός Αμφιβληστροειδής (αριστερό – δεξί μάτι) Οπτικό νεύρο Οπτικό Χίασμα: Το σημείο που καταλήγουν και τα δύο οπτικά νεύρα και διαχωρίζονται Θάλαμος: Έξω γονατώδες σώμα (LGN) Πρωτοταγής Οπτικός Φλοιός: V1 - ταινιωτός φλοιός (striate cortex): ↓ Η χαρτογράφηση, συστηματική αναπαράσταση της οπτικής σκηνής (προσανατολισμός) Ανώτερες οπτικές περιοχές (ινιακός και κροταφικός φλοιός, 30-50 περιοχές) Δύο οπτικά μονοπάτια: η οδός του πως/που και του τι H φλοιικη αναπαράσταση μια σκηνής, δε χρειάζεται να μοιάζει στον ερέθισμα, πρέεπει να περιέχει την πληροφορία που αναπαριστά το σύμβολο

Τι - Πως - Που στον εγκέφαλο Κοιλιακό - πάνω (Ventral): ινιακός - κροταφικός, αναπαράσταση, σχήμα, ταυτότητα Α Βλάβη: οπτική αγνωσία - αδυναμία αναγνώρισης Α μέσω της όρασης Ραχιαίο - κάτω (Dorsal): ινιακός - βρεγματικός, θέση, κίνηση, χωρικές σχέσεις Α (που), έλεγχος, σκόπευση κινήσεων (πως) Βλάβη: οπτική αταξία - αδυναμία καθοδήγησης των κινήσεων μέσω της όρασης

Η περίπτωση της DF (Milner & Goodale, 1992) Χ Βλάβη στο κοιλιακό X Αναγνώριση αντικειμένων X Δυσκολία σε orientation matching task Άθικτο ραχιαίο Αναγνώριση Α δια της αφής Κινήσεις σχετικές με το Α Orientation matching task που περιλάμβανε κίνηση Διπλός διαχωρισμός (Double dissociation) Κοιλιακό μονοπάτι: συνείδηση, επίγνωση Ραχιαίο: χωρίς συνείδηση Θα μπορούσε κανείς να συνάγει ότι εφόσον δεν μπορούσε να ταιριάξει τον προσανατολισμό της κάρτας που κρατούσε με τη σχισμή που της δείχνανε, ότι θα είχε δυσκολία και στην τοποθέτηση αυτή... Και όμως δεν είχε κανένα θέμα.... Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να υποθέσουν ότι

Αντίληψη Αντικειμένων Η αναγνώριση των Α ξεκινάει με την επεξεργασία χαρακτηριστικών χαμηλού επιπέδου (bottom-up processing). Η V1 περιέχει νευρώνες που είναι εξειδικευμένοι σε κάθε δυνατό προσανατολισμό (Hubel & Wiesel :Nobel, 1982) → Ανίχνευση ακμών, περιγραμμάτων, διάκριση Α από το φόντο. Οι νευρώνες που εξειδικεύoνται στην ανίχνευση ειδικών χαρακτηριστικών, ονομάζονται ανιχνευτές χαρακτηριστικών (feature-detectors), [ανιχνευτές προσώπων, κτιρίων (κροταφικός)]. Μια από τις πιο βασικές λειτουργίες της οπτικής αντίληψης είναι να αναγνωρίζουμε Α. Μέχρι στιγμής έχουμε μιλήσει για οπτική επεξεργασία, έχουμε μιλήσει για το πως χαρακτηριστικές ιδιότητες του ματιού επηρεάζουν συγκεκριμένες πλευρές της όρασής μας, τη συμπεριφορά μας απέναντι στα χρώματα, το φως κτλ κτλ.. Έχουμε μιλήσει για όραση με άλλα λόγια, για την αντίληψη ακόμα δεν έχουμε πει και πολλά πράγματα.. Είχαμε πει πως η αντίληψη είναι η διαδικασία, οργάνωσης ταυτοποίησης και αναγνώρισης των Α... Για να γίνει αυτό ... Ξεκινάμε από τα χαμηλά, από βασικά χαρακτηριστικά όπως είναι το χρώμα, ή ο προσανατολισμός... Είναι όμως αυτά αρκετά για να πούμε ότι αναγνωρίζουμε ένα Α;;;;; Αρκεί για παράδειγμα η ανίχνευση του προσανατολισμού ή η σωστή αντίληψη ενός χρώματος για να πω ότι αυτό είναι ένα δέντρο;;;;

Είναι τόσο απλά τα πράγματα; (Occlusion) Different point of view, ambiguous pictures, partial occlusion, strange objects, a banana in a diffent lightening Κρυμμένα αντικείμενα, βρείτε το μολύβι, βρείτε τα γυαλιά!

Είναι τόσο απλά τα πράγματα; (Viewpoint invariance) Σίγουρα οι εικόνες, τα είδωλα που σχηματίζονται στον αμφιβληστροειδή είανι πολύ διαφορετικές... Ωστοσο δε χάνουμε την αίσθηση ότι πρόκειται για το ίδιο αντικείμενο...

Είναι τόσο απλά τα πράγματα; (Αμφίσημες ή θολές εικόνες) Και τα πράγματα μπορεί να γίνουν ακόμα πιο πολύπλοκα και να υπάρχουν εικόνες αμφίσημες, ή εικόνες που δεν βγάζουν νόημα

Αναγνώριση Αντικειμένων (Object Recognition) Το ερέθισμα είναι συχνά αμφίσημο. Τα Α μπορεί να είναι θολά ή κρυμμένα. Ανάλογα με την οπτική γωνία δείχνουν διαφορετικά. Το μέγεθός τους αλλάζει όπως προβάλλεται στον αμφιβληστροειδή. Το χρώμα τους αλλάζει ανάλογα με τις διαφορετικές συνθήκες φωτισμού. Κινούμενα Α που μεταβάλλουν διαρκώς τις πληροφορίες που στέλνουν στο οπτικό σύστημα. Υπάρχουν Α που δε βγάζουν νόημα. Ωστόσο η αναγνώριση των Α είναι σχετικά εύκολη και μοιάζει σχεδόν αυτόματη ως διεργασία. Στην πραγματικότητα, την αναγνώριση ενός Α διαμεσολαβούν πολύπλοκες, υπολογιστικές διεργασίες. Άλλο πράγμα η αντίληψη άλλο η αναγνώριση... Ακόμα και εάν η καλύτερή σας φίλη, όπως λέει το βιβλίο σας, αλλάξει τα μαλλιά της, βάλει έγχρωμου φακούς επαφής, γεμίσει το σώμα της τατουάζ, εσείς παρόλα αυτά θα την αναγνωρίσετε! Πως είναι δυνατόν αυτό;;;;;

Πως πραγματοποιείται η αναγνώριση αντικειμένων; (Νευροεπιστήμες) Αρθρωτη αποψη (modular view) Κατανεμημενη αναπαραςταςη (distributed representation) - Υπάρχουν εξειδικευμένοι νευρώνες, σαν τους ανιχνευτές χαρακτηριστικών, ειδικοί για κάθε Α. Ο νευρώνας της γιαγιάς μου (grandmother cell): κάθε νευρώνας εξειδικεύεται σε (πολύ) συγκεκριμένα ερεθίσματα (Konorski & Lettvin). Quiroga et al. 2005: Νευρώνες που αποκρίνονται σε «έννοιες» Α, αδιαφοροποίητη αντίδραση διαφοροποιημένων εκδοχών ενός Α. - Κάθε Α αναπαρίσταται σ’ ένα σύνολο περιοχών που βρίσκονται κατανεμημένα σε πολλές διαφορετικές εγκεφαλικές περιοχές (distributed or sparse coding). Δεν απαιτείται η ύπαρξη ενός expert-νευρώνα, αλλά είναι το pattern της συνολικής ενεργοποίησης σε πολλές περιοχές που κωδικοποιεί ένα Α. → Αντιληπτική Σταθερότητα (Perceptual Constancy) = H ικανότητα να παραμένει σταθερή η αντίληψη των Α, ακόμα κι αν αλλάζουν κάποια χαρακτηριστικά του. Modular view: αυτό είναι σαν να ψάχνεις ψύλλους στα άχυρα, λίγο άβολο οικολογικά, υπερβολικά μεγάλη εξειδικευση....και δεν εξηγεί πως αναγνωρίζουμε τόσο εύκολα Αντικείμενα που δεν εχουμε ξαναδει? Έγονε μια σχετικά γνωστή έρευνα από τους Quiroga et al (2005) και βρέθηκαν κάποιοι ενυρώνες στον ιππόκαμπο που ανταποκρίνονται πράγματι σε πολύ ειδικά ερεθίσματα. Για παράδειγμα κάποιοι νευρώνες ανταποκρίνονταν σε εικόνες σπιτιών από διαφορετικές οπτικές γωνίες. Κάποιοι νευρ΄νωεςανταποκρινόταν αποκλειστικά στη Jenifer Aniston, αλλά όχι σε άλλους διασημους ανθ΄ρωπου, άλλοι ανταποκρινόταν μόνο στην Hallie Berry και όχι μονο σε φωτογραφίες της αλλά ακόμα και στη λέξη Hallie Berry… Ήταν σαν να μην ανταποκρίνονται σε οπτικά ερεθίσματα, αλλά στην έννοια γενικώς...της Χαλι Μπέρι ή της Αννιστον Είναι αυτοί οι νευρώνες grandmother cells? Όχι λένε οι ερευνητές! Ακόμα και να υπήρχε ένας μόνο νευρώνας αυτός θα ήταν σχεδον αδύνατο να βρεθεί, σαν να ψαχνεις ψύλους Ενδεχομένως εαν είχαν χρόνο να τρέξουν τους συμμετέχοντες παραπάνω χρόνο να έβρισκαν ότι οι νευρώνες αυτοί ανταποκρίνονται και σε άλλα ερεθίσματα... Είναι σημαντικό να ξέρουμε ότι οι νευρώνες αυτοί που βρίσκονται στον ιππόκαμπο και στο μέσο κροταφικό λοβό συνδέονται με τη μνήμη και την αποθήκευση πληροφοριών Οι υπόλοιποι από τους νευρώνες που μελέτησαν ανταποκρίνοτνα πιθανόν απαντουν σε 50-150 διαφορετικά Α. Το πιθανότερο είναι να ισχύει η κατανεμημένη κωδικοποίηση

Πως πραγματοποιείται η αναγνώριση αντικειμένων; (ψυχολογία) Θεωρίες Αναγνώρισης των Αντικειμένων 1. Θεωρίες Προτύπων (ή Ταύτισης εικόνων) 2. Θεωρίες Χαρακτηριστικών 3. Gestalt Προσέγγιση Αναγνώριση βάσει του συνόλου Αναγνώριση βάσει των επιμέρους χαρακτηριστικών Το σύνολο είναι κάτι περισσότερο από το άθροισμα των μερών του

1. Θεωρίες Προτύπων Το οπτικό ερέθισμα αντιπαραβάλλεται με ήδη αποθηκευμένες εικόνες. Πρότυπη σχηματική μορφή (template): μια νοητική αναπαράσταση, η οποία μπορεί να συγκριθεί απευθείας με ένα ιδωμένο σχήμα στον αμφιβληστροειδή. Δεν εξηγεί γιατί αναγνωρίζουμε με την ίδια ευκολία Α ακόμα κι όταν αλλάζουν μέγεθος, προσανατολισμό, σχήμα. Τεράστιος όγκος αποθηκευμένης πληροφορίας, ατελέσφορο σύστημα. Σύμφωνα με τη θεωρία προτύπων θα έπρεπε να έχουμε για κάθε εκδοχή του g μία αποθηκευμένη εικόνα. Η μνήμη στην ουσία συγκρίνει αυτό που βλέπει με ήδη αποθηκευμένες εικόνες και επιλέγει το πρότυπο που της ταιριάζει (και πως επιλέγει, με ποιο τρόπο, ποιος αποφασίζει)

2. Θεωρία Χαρακτηριστικών (Recognition by components) Η αναγνώριση της μορφής ξεκινά με την εξαγωγή των πιο βασικών δομικών χαρακτηριστικών ενός Α. Τα Α είναι αποθηκευμένα στη μνήμη σα δομικά χαρακτηριστικά: νοητικοί πίνακες περιεχομένων μερών των Α μαζί με τις χωρικές σχέσεις ανάμεσα σε αυτά τα μέρη, ένα είδος γεωμετρικού αλφαβήτου. Τα στοιχεία αυτά ονομάζονται γεόντα (geons). - Αποτελεσματικές στο επίπεδο αναγνώρισης κατηγοριών, όχι όμως ενός ξεχωριστού Α. - Πιο οικολογική θεωρία, εξηγεί view invariance. Για παράδειγμα στοιχεία κυρτά, κυλινδρικά ή με ακμές αποθηκεύονται ένα πίνακα καταγραφών μαζί με τις σχέσεις που έχουν μεταξύ τους. Σε αυτές τις θεωρίες η αναγνώριση Α διαχωρίζει μια εικόνα στα ορατά της μέρη, καταγράφει τις χωρικές του σχέσεις και τελικά συγκρίνει τη δομή αυτή με κάτι που είναι ήδη αποθηκευμένα Όσα περισσότερα είναι τα geons που συναποτελούν ένα Α τόσο λιγότερο πιθανό είναι να κάνουμε λάθη Το θέμα είναι όμως πχ πως με αυτή τη θεωρία ξεχωρίζουμε ένα φιλικό πρόσωπο από ένα άγνωστο...

3. H Gestalt προσέγγιση (μορφοδομική): Αρχές αντιληπτικής οργάνωσης Δεν μπορούν όλες οι αντιλήψεις να αναλυθούν σε μικρότερες δομικές μονάδες (Wertheimer). Ο εγκέφαλος δεν αποδομεί απλά μια εικόνα αλλά στην ουσία την ανασυνθέτει βασιζόμενος σε κάποιες βασικές αρχές αντιληπτικής ομαδοποίησης. Ταιριάζει πολύ με τη φαινομενολογία της αντίληψης, ωστόσο δεν ξεπερνά το περιγραφικό επίπεδο. Οι ψυχολόγοι της Gestalt μιλούν για το πως οργανώνεται η αντιληπτική εμπειρία. Άλλωστε σπάνια έχουμε να κάνουμε με απομονωμενα Α στο περιβάλλον. Οι Gestalt ψυχολόγοι ήθελαν στην ουσία να αντιπαρατεθούν με τους στρουκτουραλιστές που πίστευαν ότι η αντίληψη αποδομείται σε μικρότερα συστατικά στοιχεία τις αισθήσεις. Ο Wertheimer είχε παρατηρήσει την apparent motion illusion, τη ψευδαίσθηση της κίνησης δύο σημείων στατικών που αναβοσβήνουν... Ενώ η τελική αντίληψη είναι κίνηση, τα στοιχεία που την αποτελούν δεν είναι . Μπορούν όμως όλα τα αντικείμενα που αντιλαμβανόμαστε να αναλυθούν στα βασικά τους στοιχεία; The brain invents stuff! apparent motion illusion

3. H Gestalt προσέγγιση (μορφοδομική): Αρχές αντιληπτικής οργάνωσης Απλότητα (ο κανόνας της καλής μορφής) Pragnanz Law Περάτωση (κλείσιμο) Συνεχές (καλής συνέχειας) Ομοιότητα Εγγύτητα Κοινή μοίρα

Βάθος – Μέγεθος Ζούμε σ’ έναν 3D κόσμο, ωστόσο το οπτικό σύστημα επεξεργάζεται 2D εικόνες; (μήκος, πλάτος, βάθος) (μήκος και πλάτος) Αντίληψη βάθους είναι η ικανότητα να αντιλαμβανόμαστε τον χώρο τρισδιάστατο και η σωστή εκτίμηση των αποστάσεων. Πως συμβαίνει αυτό; Ο εγκέφαλος συλλέγει μια σειρά από ενδείξεις βάθους (depth cues). Μονοφθάλμιες (Monocular cues) Διοφθάλμιες (Binocular cues) Κινητικές (Oculomotor cues) Διαπιστώσαμε λοιπόν ότι η αναγνώριση των Α είναι αρκετά πολύπλοκη ως διεργασία και ακόμη γίνεται προσπάθεια να γίνει κατανοητό πως λειτουργούμε, τι συμβαίνει και αναγνωρίζουμε ταυτοποιούμε Α με τόση μεγάλη ευκολία ενώ υπολογιστικά εαν το σκεφτεί κανείς είναι πολύ δύσκολο να κατασκευάσουμε ένα τέτοιο μοντέλο ... Περνάμε τώρα σε ποιο ειδικά μέρη της οπτικής αντίληψης

1. Μονοφθάλμιες ενδείξεις βάθους (μέγεθος - απόσταση) - Βασίζονται στη σχέση μεγέθους – απόστασης Σχετικό μέγεθος (relative size) – Οικείο μέγεθος (familiar size): Ο εγκέφαλός μας διαρκώς χρησιμοποιεί τις διαφορές στο μέγεθος της εικόνας του αμφιβληστροειδούς (σχετικό μέγεθος) για να αντιληφθεί την απόσταση. Οικείο μέγεθος - Σταθερότητα μεγέθους (size constancy): Ξέρουμε περίπου το μέγεθος των οικείων Α (π.χ. το ύψος ενός ανθρώπου) και ξέρουμε ότι το μέγεθος δεν αλλάζει. Επομένως όταν το είδωλο ενός ανθρώπου που σχηματίζεται στον αμφιβληστροειδή είναι αρκετά μικρότερο, συνάγουμε ότι αυτός είναι πιο μακριά.

1. Μονοφθάλμιες ενδείξεις βάθους (pictorial cues) Εικονογραφικές ενδείξεις γιατί είναι παρούσες και σε δισδιάστατες εικόνες. 1. Γραμμική Προοπτική: Οι παράλληλες γραμμές συγκλίνουν στο βάθος. 2. Διαβάθμιση υφής. 3. Παρεμβολή: Όταν ένα Α κρύβει ένα άλλο. 4. Σχετικό Ύψος: Κοντινά Α πιο χαμηλά στο οπτικό πεδίο, μακρινά πιο ψηλά! Ονομάζονται εικονογραφικές ενδείξεις γιατί είναι παρόντα και σε πίνακες, εικόνες 2διάστατες, όπου ούτως ή άλλως απουσιάζει η διάσταση του βάθους... Οι ζωγράφοι, από την αναγέννηση και μετά έχουν ούτως ή άλλως εκμεταλλευτεί απίστευτα αυτά τα στοιχεία που θα δούμε κ εδώ προκειμένου να δημιουργήσουν την αίσθηση του βάθους ή αλλιώς την προοπτική

Πλάνες βάθους και μεγέθους Τηε ponzo illusion Muller-lyer illusion Οι συγκλίνουσες γραμμές δινουν την αίσθηση ότι το ζώο έχει τοποθετηθεί μακρύτερα, επειδή όμως έχει το ίδιο μέγεθος ακριβώς,μας φαίνεται μεγαλύτερο (πλάνη γιατί βάθος δεν υπάρχει γιατί η εικόνα είναι δισδιάταστατη) Όταν παρατηρείτε δύο Α τα οποία προβάλλουν ίδιου μεγέθους σχήμα στον αμφιβληστροειδή, το Α που νομίζουμε ότι βρίσκεται πιο μακριά φαίνεται μεγαλύτερο Αυτός είναι και ένας τρόπος να εξηγηθεί η γνωστή πλάνη Muller Lyer. Σύμφωνα με αυτή την εξήγηση ο λόγος για τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τη γραμμή μακρύτερη είναι ακριβώς γιατί αποδίδουμε στις γραμμές αυτές ένα τριδιάστατο περιβάλλον

Τι κοινό έχουν οι δυο εικόνες;

The Ames Room Η αντιλαμβανόμενη απόσταση και για τις δύο γυναίκες είναι ίδια και αυτό δε γίνεται αντιληπτό ακριβώς γιατί βλέπουμε μέσα από μια τρυπούλα. Το δωμάτιο είναι κατασκευασμένο σε τραπέζιο σχήμα και όχι σε ορθογώνιο, όπερ σημαίνει ότι έχει μόνο δυο πλευρές του παράλληλες ένα άτομο που βρίσκεται στην αριστερή γωνία την πραγματικότητα βρίσκεται 2 φορές πιο μακριά σε σχέση με τον άλλο... Έτσι όπως είναι κατασκευασμένα όμως και τα πλακάκια στο πάτωμα και τα παράθυρα ο παρατηρητής δεν το συνειδητοποιεί, γιατί είναι έτσι κατασκευασμένα ώστε να δείχνουν τετράγωνα (τα πλακάκια) και τα παράθυρα ίδια στο μέγεθος. Το οπτικό σύστημα είναι αντιλαμβάνεται τον τοίχο ως κατακόρυφο, και έτσι βασίζεται ο παρατηρητής μόνο στο μέγεθος του ειδώλου που φτάνει στον αμφιβληστροειδή. Κανονικά εαν ήξερε ότι η απόσταση διαφορετική δε θα είχε υπήρχε πρόβλημα, απλά θα συμπέρανε από το μικρότερο είδωλο ότι είναι πιο μακριά. Εφόσον αυτή όμως η πληροφορία χάνεται, η επιλογή που έχει είναι να υποθέσει ότι η μια γυναίκα είναι μεγαλύτερη σε μέγεθος.

2. Διοφθάλμια στοιχεία βάθους Διοφθάλμια διαφορά (Binocular disparity): Η διαφορά των εικόνων που προβάλλονται στους αμφιβληστροειδείς των δύο ματιών (κάθε μάτι βλέπει τον κόσμο με ελαφρώς διαφορετική οπτική γωνία). Στερεοσκοπική Όραση (Stereopsis): Η μετατροπή της διοφθάλμιας διαφοράς σε αντίληψη του βάθους → Ο εγκέφαλος υπολογίζει αυτή τη διαφορά για να εξάγει πόσο μακριά βρίσκονται τα Α. Οι δύο διαφορετικές εικόνες 2D συγχωνεύονται σε μία 3D εικόνα. Demonstration of binocular disparity: κλείστε το ένα μάτι και φέρετε ένα δάχτυλο μπροστά. Ανοιγοκλείστε τώρα. Το δάχτυλο φαίνεται να κινείται. Αυτή η διαφορά μεταξύ των δύο οπτικών γωνιών οφείλεται στο ότι κάθε μάτι λαμβάνει μια ελαφρώς διαφορετική εικόνα και ονομάζεται διοφθάλμια διαφορά. Όσο πιο κοντά είναι το Α τόσο μεγαλύτερη.

3D movies: Ο Ε νομίζει ότι βλέπει δύο διαφορετικές εικόνες, τις οποίες πρέπει να συγχωνεύσει σε μία. All that needs to be done is to fool the brain into thinking that it is getting two images and let it put them together to form a 3D image.

Στερεοσκόπιο Εφεύρεση του Charles Wheatstone 1838: επιτρέπει τον διαχωρισμό των δύο οπτικών πεδίων. Εάν προβάλλουμε ελαφρώς εκτοπισμένες εικόνες στα δύο πεδία, το αποτέλεσμα που προκύπτει είναι στερεοσκοπική όραση. Εάν προβάλλουμε δύο εικόνες ακριβώς στο ίδιο σημείο (χωρίς δηλαδή διοφθάλμια διαφορά) τι γίνεται;;;

Διοφθάλμιος Ανταγωνισμός (Binocular Rivalry) Όταν βλέπουμε ταυτόχρονα δύο επαρκώς διαφορετικά Α στην ίδια θέση του αμφιβληστροειδούς, τότε ο Ε δεν μπορεί να αποφασίσει ποια εικόνα θα δει. Ο εγκέφαλος νομίζει ότι τα δύο Α καταλαμβάνουν την ίδια θέση στον χώρο. Το αποτέλεσμα είναι αντιληπτικός ανταγωνισμός (perceptual rivalry): Εναλλασσόμενη αντίληψη: διαδοχικές εναλλαγές κυριαρχίας της μιας ή της άλλης εικόνας. Σταθερό ερέθισμα – μεταβαλλόμενη αντίληψη: ιδανική μέθοδος για να δούμε που και πως πραγματοποιείται η οπτική επίγνωση.

3. Στοιχεία βάθους βασισμένα στην κίνηση Κινητική Παράλλαξη (Motion Parallax): Ο υπολογισμός του βάθους που βασίζεται στην κίνηση της κεφαλής κατά μήκος του χρόνου Διοφθάλμια διαφορά: Υπολογισμός διαφοράς στον χώρο. Κινητική παράλλαξη: Υπολογισμός διαφοράς στον χρόνο. Τα Α αλλάζουν μέγεθος όταν πλησιάζουν ή όταν απομακρύνονται από τον αμφιβληστροειδή. Όσο τα Α έρχονται πιο κοντά, το μέγεθος των εικόνων στον αμφιβληστροειδή μεγαλώνει και το περίγραμμά τους κινείται προς την άκρη.. Όσο απομακρύνονται μικραίνει.... Σε κάθε δεδομένο σημείο η σκηνή που

Οπτική ροή Το μοντέλο της κίνησης ενός παρατηρητή που κινείται προς τα εμπρός σε μια σκηνή, είναι μια μορφή κινητικής παράλλαξης. Τα κοντινά σημεία κινούνται πιο γρήγορα, τα μακρινά πιο αργά. Near points move fast (long arrows), far points move slowly (short arrows).

Οπτικό σύστημα σε χώρο και χρόνο: Αντίληψη κίνησης Καθώς ένα Α κινείται στον χώρο, ενεργοποιεί διαδοχικά διαφορετικές περιοχές του αμφιβληστροειδούς. Κυκλώματα στον εγκέφαλο εντοπίζουν την αλλαγή θέσης στον χρόνο κι αντιδρούν σε συγκεκριμένη ταχύτητα και κατεύθυνση. Η πιο σημαντική περιοχή που ειδικεύεται στην αντίληψη της κίνησης, βρίσκεται στο ραχιαίο μονοπάτι, στο μέσο κροταφικό λοβό: ΜΤ ή V5 (Zeki - functional specialization hypothesis). Ο χρόνος είναι μια διάσταση που έχουμε αφήσει απέξω μέχρι στιγμής, και μόλις λίγο νωρίτερα την αναφέραμε... Αλλά έχετε υπόψη σας ότι ως επί το πλείστον έχουμε να κάνουμε κυρίως με κινούμενα και όχι με στατικά Α.. Κινούμαστε στο χώρο, κουνάμε τα μάτια μας διαρκώς, περπατάμε, πιάνουμε Α.. Χωρίς την παραμικρή δυσκολία.. Εάν πχ όμως κινείστε μαζί με μια φίλη σας;;; Δε σας φαίνεται σταθερή;;;

Οπτικό σύστημα σε χώρο και χρόνο: Αντίληψη κίνησης Ενδεχομένως υπάρχουν διαφορετικά κανάλια ανάλογα με την ταχύτηα κατεύθυνσης κίνησης... Ερώτημα, εαν κινούμαι και εγώ μαζί με την πάπια στην ίδια ταχύτητα τι θα συμβεί;;;; Σπάνια είμαστε άλλωστε στατικοί παρατηρητές μιας οπτικής σκήνής που περιλαμβάνει κινούμενα Α

Κινούμενος παρατηρητής Ο Εγκέφαλος, εκτός από την αλλαγή θέσης των Α στον χώρο σε σχέση με τον χρόνο, πρέπει να λάβει υπόψιν του τα εξής: Κίνηση των ματιών (οφθαλμοκινήσεις) Κίνηση της κεφαλής Κίνηση του σώματος Αφού τα υπολογίσει όλα αυτά, τα αφαιρεί από την κίνηση του αμφιβληστροειδούς για να υπολογίσει το συνολικό αποτέλεσμα.

Ένα σταθερό είδωλο στον αμφιβληστροειδή μπορεί να δημιουργήσει την εντύπωση της κίνησης. Κι ένα κινούμενο είδωλο στον αμφιβληστροειδή μπορεί να μη δημιουργήσει την εντύπωση της κίνησης. Συμπέρασμα: Η πραγματική κίνηση των Α είναι μόνο ένας από τους παράγοντες που ευθύνονται για την αντίληψη της κίνησης. Η κίνηση δεν παράγει απαραίτητα αντίληψης κίνησης! Όταν για παράδειγμα περπατάτε με μια φίλη σας... Ενώ αυτή είναι που κινείται, σας φαίνεται ότι κινείται το περιβάλλον που αφήνετε πίσω σας!

Φαινόμενη Κίνηση (Apparent Motion) Το phi phenomenon. Η αντίληψη της κίνησης ως αποτέλεσμα εναλλασσόμενων σημάτων που εμφανίζονται με γρήγορη αλληλουχία σε διαφορετικά σημεία. Κανόνας ομαδοποίησης της Gestalt: Common fate → Η σειρά των φώτων ως ενιαίο κινούμενο Α. Αυτό ειναι κάτι που όλοι θα έχετε βιώσει εαν έχετε δει κινούμενα σχέδια! Στην πραγματικότητα πρόκειται για μια αλληλουχία σταθερών εικόνων. Ο ρυθμός προβολής (24frames το sec) είναι αυτός που επιτρέπει την αντίληψη κίνησης που προσομοιάζει σε αυτόν της πραγματικής... Λίγο να αλλάξει αυτός ο αριθμός και εύκολα μπορείτε να αντιληφθείτε τη διαστρέβλωση!

Focus, focus, focus Demonstration: https://www.youtube.com/watch?v=X8AukcNn_Zk

Πλάνη του Καταρράκτη (Waterfall Illusion) Τι ειναι Που οφειλεται Παρατεταμένη έκθεση σε κινούμενο ερέθισμα συγκεκριμένης κατεύθυνσης (φάση προσαρμογής) κάνει ένα στατικό ερέθισμα (φάση ελέγχου) να φαίνεται ότι κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση (αντιληπτικό αποτέλεσμα: φαινόμενη κίνηση). *Σε αντίθεση με τα αρνητικά μετεικάσματα, εδώ στη φάση ελέγχου παρουσιάζεται ερέθισμα κι όχι μια λευκή επιφάνεια. Προσαρμογή – κούραση (neural fatigue) – ανταγωνιζόμενων νευρωνικών πληθυσμών σε διάφορα στάδια του οπτικού συστήματος επεξεργασίας κίνησης (π.χ. V1, MT ανάλογα με το είδος κίνησης - κύρια αλλά simplified νευροφυσιολογική εξήγηση).

... Έως τώρα - Η αντίληψη και αναγνώριση των Α, η αντίληψη του βάθους, του μεγέθους και της κίνησης είναι, αν και μοιάζουν αυτόματες, εξαιρετικά πολύπλοκες ως διεργασίες. - Ο Ε πρέπει να προσπαθήσει να νοηματοδοτήσει ένα περιβάλλον που διαρκώς αλλάζει. - Για να το κάνει αυτό, προσπαθεί να οργανώσει τα αισθητήρια σήματα που λαμβάνει ταξινομώντας τα βασιζόμενος τόσο στα ερεθίσματα, όσο και σε απλές αρχές αντιληπτικής οργάνωσης (Gestalt), ψάχνοντας για αντιληπτικές σταθερές (π.χ. χρωματική σταθερότητα, σταθερότητα μεγέθους). - Οι αντιληπτικές πλάνες δεν είναι αντιληπτικά λάθη, αλλά αποκαλύπτουν το πως λειτουργεί το οπτικό σύστημα να αποκωδικοποιήσει και να νοηματοδοτήσει τον εξωτερικό κόσμο προκειμένου να αλληλεπιδράσει με αυτόν.

Demonstration: https://www.youtube.com/watch?v=hwCzasHBXNc Τεστ Αντίληψη Κίνησης Demonstration: https://www.youtube.com/watch?v=hwCzasHBXNc Awareness Test Demonstration: https://www.youtube.com/watch?v=v3iPrBrGSJM Babe said this presentation rocks!!!

Προσοχή Το φαινόμενο της τύφλωσης στην αλλαγή (change blindness) και της τυφλής απροσεξίας (inattentional blindness) μας δείχνουν ότι διαθέτουμε περιορισμένους «πόρους προσοχής» Η προσοχή στην αντίληψη είναι βασική έννοια και λειτουργεί σαν πύλη που ελέγχει τι εισέρχεται στο αντιληπτικό σύστημα και πόσο αποτελεσματικά (ή όχι) μπορεί να το επεξεργαστεί το γνωστικό σύστημα! Don’t trust your senses!