Látás és vizuális észlelés

Az előadások a következő témára: "Látás és vizuális észlelés"— Előadás másolata:

1 Látás és vizuális észlelés

2 A látással kapcsolatos információ-feldolgozó folyamatok még mindig nagy kihívást jelentenek a kutatók számára, hiszen ez a terület koránt sincs tökéletesen feltérképezve. A kutatások eredményeinek teoretikus továbbgondolása a 90-es évekig két, egymással homlokegyenest eltérő elméleti keretben történt. A vizuális észlelés klasszikus elmélete, az úgynevezett konstruktivista megközelítés forrása a 19. századra vezethető vissza. Előfutárának Hermann von Helmholtz német fiziológust tartják, aki elsőként mérte az idegingerület terjedési sebességét, és ezt a látás esetében meglepően lassú folyamatnak találta. Helmholtz ebből arra a következtetésre jutott, hogy a vizuális észlelés egy többlépcsős, összetett folyamat, melyben látórendszerünk következtetéshez hasonló módszerrel jár el.

3 Azért, hogy a vizuális észlelés feldolgozó folyamatait a magasabb kognitív műveletektől elhatárolja a „nem-tudatos következtetés” terminussal utalt rájuk. A konstruktivista elmélet inferenciális modellje ide vezethető vissza, melynek lényege, hogy a vizuális információ észlelése olyan mentális folyamatokat feltételez (mint például egy látott dolog beazonosítása, méretének a mélységjegyek függvényében történő megítélése vagy éppenséggel egy tárgy emlékezetből való felidézése), melyek lehetővé teszik, hogy körülöttünk lévő környezet tárgyait változatlannak ítélhessük meg, annak ellenére, hogy soha nem látjuk őket egyformának, környezetünk elemei a világban mindig másként jelennek meg attól függően, hogy hozzánk képest hol, milyen megvilágításban, stb. helyezkednek el. Látásunkat tehát egy következtetés-jellegű mechanizmusokkal dolgozó „intelligens” perceptuális rendszer orientálja, hogy el ne vesszen abban az ingergazdagságban, amellyel körülöttünk lévő világ eláraszt minket. A vizuális észlelés ebben a megközelítésben egy közvetett, mediált folyamat, ahol az információ az eltérő helyzetekben változó érzéki ingereken túl található.

4 Konstruktivista elmélet
A látás konstruktivista elméletével szállt vitába James J. Gibson amerikai pszichológus, akinek a vizuális észleléssel kapcsolatos elképzelése megteremtette az úgynevezett ökológiai iskolát.[1] Gibson a klasszikus felfogáshoz képest egy radikálisan új dolgot állított. Véleménye szerint az információ már a környezetben adva van abban az értelemben, hogy az élőlények az őket érő ingerekre  az evolúció során beépült feldolgozó mechanizmusaikkal  csak bizonyos korlátok között tudnak reagálni. Másszóval a környezeti ingerek ugyan végtelenül sokfélék, de nem differenciálatlanul érnek el bennünket, hogy azután rendet kelljen közöttük rakni. Ugyanis az, hogy egy élőlény számára minek van informatív értéke elválaszthatatlanul összefügg azzal, hogy cselekvései szempontjából hogyan viszonyul környezetéhez. [1] Itt kéne hivatkozni Gibson utolsó, a korábbi eredményeit összegző művére

5 Az élőlények környezeti ingerekre adott válaszreakciói azonban jórészt genetikailag meghatározottak, mint ahogy az is, hogy a környezet végtelen ingersokaságából az élőlények mely ingereket érzékelnek egyáltalán. Másképp fogalmazva: jórészt előre meghatározott, hogy az élőlények a környezet mely behatásait észlelik ingerként, kiemelve ezeket a számukra jelentéktelen vagy nem észlelhető ingerek közül. A már észlelt ingerekre adott gyors reakciók arra engednek következtetni, hogy a mérlegelő eljárás nem megengedhető az adott egyed számára, ugyanis az időben lassabb, kalkuláló feldolgozás és ezzel összefüggésben az ingerre adott késleltetett válasz az egyedek, rajtuk keresztül pedig a faj fennmaradását veszélyezteti.

6 Ez a helyzet például a mozgásérzékelés esetében, amikor a látómezőben érzékelt váratlan változás helyváltoztatásra késztet egy állatot: megriad és futásnak ered az érzékelt mozgással ellentétes irányban, noha lehet, hogy nem volt közvetlen veszélyben, a várakozás azonban egy ilyen helyzetben rendkívül kockázatos lenne. Az ökológiai elmélet a vizuális észlelést időben és térben zajló változások  azaz események  érzékeléseként fogja fel. A konstruktivisták ezzel szemben olyan algoritmikus, kalkuláló percepciós mechanizmust feltételeznek, amely a környezet statikus felbontását adja.

7 Gibson szerint az emberi látás sok tekintetben hasonlít a tőle alacsonyabb szervezettségi fokon lévő élőlények vizuális észleléséhez, mivel ehhez sincs feltétlenül szükség „magasabb” mentális folyamatokra, sémahasználatra vagy mentális képekre. A vizuális észlelést sokkal inkább az határozza meg, hogy a körülöttünk lévő dolgok mennyiben váltanak ki, tesznek lehetővé vagy segítenek végrehajtani bizonyos cselekvéseket. Ahhoz, hogy például leüljünk vagy ráálljunk valamire nem kell feltétlenül az adott dolgot székként, lépcsőként vagy bármilyen más tárgyként azonosítanunk, hiszen már texturális tulajdonságai alapján is jól érzékelhető, hogy a cselekvés elvégzéséhez felhasználhatjuk-e vagy sem. Környezetünk objektumaira akként tekintünk, hogy mit tudnak nyújtani számunkra, és ez megelőz olyan mentális folyamatokat mint például a  kategorizálás mozzanatát feltételező  identifikáció.

8 Gibson a dolgoknak ezt a sajátosságát nevezi affordanciának  az angol afford szó jelentése ugyanis „ad”, „nyújt”. Hogy mik azok a tulajdonságok melyek alapján affordanciáról beszélhetünk valami kapcsán, azt a környezetünkben észlelhető fénymintázat határozza meg. Az úgynevezett invariáns tulajdonságok alapján pedig érzékelhetővé válik, hogy mi az, ami nem változik a látómezőben. Jól megfigyelhető tehát, hogy az ökológiai megközelítésben a látás a cselekvéssel elválaszthatatlanul összefonódik, és ennek szükségszerű velejárója a környezet funkcionális szemlélete  csak az életterükben való eligazodás szempontjából releváns dolgok vonják magukra az élőlények figyelmét.

9 E két elméleti megközelítés összehangolására Joel Norman tett kísérletet, melyben rámutatott, hogy az a tény, miszerint az elvégzett kísérletek mindkét felet alátámasztani látszanak azért lehetséges, mivel mind a konstruktivisták mind az ökológusok a vizuális észlelés egy kiragadott  saját szempontjaiknak megfelelő  aspektusát vizsgálták. A kísérletek felépítése jól mutatja, hogy az egyik törekvés azokat a jegyeket (cues) próbálta meghatározni, melyek alapján a szemlélő képes felmérni a környezeti objektumok egymáshoz való viszonyát. Bizonyos mélységjegyek hiányában például, a kísérleti alanyok egyre bizonytalanabb becsléseket tettek egy adott tárgynak vagy több dolognak az egymáshoz való távolságát illetően.

10 Ez a fajta vizsgálat nyilván a kalkuláló feldolgozás elméletét erősítette, hiszen be lehetett határolni, hogy melyek azok az elégséges jelzések, amelyek alapján a becsült látvány a valóságot megközelíti, illetve, hogy a szem nem minden vizuális ingert dolgoz fel egyenlő mértékben, hanem vannak olyan kulcsfontosságú tényezők, melyeket kiválogat. A vizuális észlelésben a „magasabb” mentális folyamatok meglétére lehetett következtetni mindebből.

11 Az ökológiai megközelítés hívei azonban azt kifogásolták, hogy bármennyire meggyőzőek az e téren végzett kísérletek, mindegyik kivétel nélkül mesterséges laboratóriumi körülmények között zajlott, ahol a kísérleti alanyok fejét rögzítették és csak fél szemmel nézhették a tárgyakat. Márpedig az emberi látás meghatározó tulajdonsága a sztereoszkopikus látás, illetve, hogy az ember nemcsak fejét, de mozgó testén a fejet mozgatva lát. Így fizikai felépítésünknek és biológiai meghatározottságunknak megfelelően kell a látást vizsgálni.

12 Az ökológiai törekvés tehát arra irányult, hogy bebizonyítsa a környezetében található dolgokat funkcionálisan használó ember számára egyáltalán nincs szükség magasabb mentális folyamatokra és mentális reprezentációkra. Nélkülük is jól boldogul, hiszen ha például két objektum között kell elhaladnia, nem ezek relatív távolságával vagy pontos formájával fog foglalkozni, hanem, hogy vajon átfér-e közöttük vagy sem. A látásnak a cselekvéssel elválaszthatatlanul összefonódó meghatározottsága pedig jóval gyorsabb reakciót kíván meg az embertől.

13 Norman tanulmányában arra hívja fel figyelmünket, hogy neurobiológiai és neurofiziológiai kutatások már a hatvanas években kimutatták, hogy a vizuális ingereket feldolgozó folyamatok az agyban két eltérő rendszerhez köthetőek. E két rendszer szerkezeti és funkcionális megosztottsága még továbbra sem tisztázott megnyugtatóan, bizonyos esetekben például kimutatható, hogy képesek bizonyos feladatokat a másiktól átvenni. Másrészt viszont a vizuális észlelésben rendkívül eltérően működnek az ingerek továbbítása és feldolgozása terén. Nagyon leegyszerűsítve az egyik, az úgynevezett dorzális rendszerhez köthető a motorikus viselkedés vizuális kontrollja, amely a mozgás és a térérzékelés szervezésének terén tűnik ki, a másik, az úgynevezett ventrális rendszer a tárgyak formai jegyek alapján való felismerését és azonosítását végzi, valamint a színérzékelést is ehhez kötik.

14 . A helyzet azonban ennél bonyolultabb, mivel mindkét rendszer esetében kimutattak olyan tevékenységeket, melyeket egy erősen sematikus kettéosztás egyértelműen a másik rendszer működési területére sorolna be. Úgy tűnik, a két rendszer nem csak abban különbözik egymástól, hogy más-más vizuális információkat továbbítanak, hanem abban is, hogy a továbbított információkat eltérő módon alakítják át. A ventrális rendszer az információkat úgy dolgozza fel, hogy ezáltal minél finomabban érzékelhessük egy adott tárgynak a vizuális világhoz való viszonyát. A dorzális rendszer viszont a vizuális információkat egocentrikus szempontok szerint transzformálja. Ennek alapján tud valaki egy adott dologhoz aktívan viszonyulni, például egy akadályt elkerülni. A dorzális rendszer tehát a látó ember (abszolút) mértékével mért információért, míg a ventrális rendszer a viszonylagos mértékkel mért, a tárgycentrikus információkért felelős. A dorzális rendszer rendkívül gyors és működése feltételezhetőleg velünk született mechanizmusokon alapszik, míg a ventrális rendszernek több feldolgozási időre és emellett tanulásra is szüksége van

15 Ezekre a különbségekre építi Norman kettős-feldolgozáselméletét, melyben megpróbálja lépésről lépésre végigjárni, hogy a konstruktivista és az ökológiai megközelítés eltérő, saját szempontú elméleti keretei mennyiben állnak összhangban az egyik illetve másik vizuális feldolgozó rendszer jellegzetes működésével. Így jut arra a következtetésre, hogy mindkét elmélet megfigyelései helytállóak, a problémát valójában az jelenti, hogy következtetéseiket kizárólagos érvénnyel próbálták megfogalmazni.[1] [1] „Two Visual Systems and Two Theories of Perception: An Attempt to Reconcile the Constructivist and Ecological Approach”

16 Norman óvatosságra int, nehogy félreértsük, nem azt szeretné sugallni, hogy a konstruktivista elmélet jelzései (cues) és az ökológiai elmélet invariánsai ugyanazon entitások alternatív megjelölései. Átfedések lehetnek ugyan, de különbséget kell tennünk közöttük: „1) ezek az agy eltérő központjaiban kerülnek feldolgozásra; 2) az invariánsok felvétele beépült a rendszerbe, a hardver hordozza őket, míg a jelzések a vizuális környezet algoritmikus elemzésében vesznek részt; 3) az invariánsok felvételéhez nem járul hozzá központi feldolgozás, ugyanakkor a jelzések a 3D tér nem-tudatos inferenciális jellegű elemzésében vesznek részt; és végül 4) az invariánsok valószínűleg velünk születettek, míg a jelzések valószínűleg tanultak.”[1] [1] Im. ...

17 Norman számos (beteg és egészséges alanyokon végzett) kísérletet hoz fel annak alátámasztására, hogy jellemzően eltérő helyzetek a vizuális információ másféle feldolgozását vonják maguk után, illetve, hogy e két rendszer nemcsak jól megfér egymás mellett, de egymást kiegészítve, egymást támogatva segítenek a vizuális észlelés minél hatékonyabb működésében.[1] [1]

18 A két rendszer működésével kapcsolatos betegségek egyike az úgynevezett optikus ataxia másnevén látási mozgáskoordinációs zavar, melynek jellemzője, hogy az ebben szenvedő betegeknek gondot jelent, hogy egy előttük lévő tárgyhoz hogyan viszonyuljanak motorikus mozgással, ugyanakkor minden gond nélkül azonosítják a látottakat. Ezek a személyek feltehetőleg ép ventrális és sérült dorzális rendszerrel rendelkeznek. Ennek ellentéte a vizuális agnózia, melynek sajátossága, hogy a betegek adott esetben nem képesek arc vagy tárgy felismerésre, viszont a tárgyakkal kapcsolatos motorikus viselkedésük normális, például többen minden gond nélkül képesek megfogni egy tárgyat, ugyanakkor nem tudják meghatározni, hogy milyen a formája az illető dolognak. Az ilyen és ehhez hasonló esetekben a betegek képtelenek a ventrális rendszerüket bevetni a vizuális ingerek feldolgozásában, ugyanakkor a dorzális rendszerük jól működik.

19 A dorzális és a ventrális rendszer által hordozott információ konfliktusáról bizonyos észlelési paradoxonok kapcsán tesz említést. Minket valójában épp ez a konfliktus érdekelne, egy merőben más kontextusban szemlélve. Annak szeretnénk utána járni, hogy milyen gyakorlati és elméleti következménnyel járhat ezen biológiai meghatározottságunk kiaknázása a mozgókép-, a filmnézés esetében. A tudományos kutatások és a művészeti alkotások elemző összevetésében a kezdeményezés a tudomány oldaláról valósult meg. Margaret S. Livingstone azt vizsgálta meg, hogy a neurofiziológiai és neurobiológiai kutatások, továbbá pszichológiai kísérletek eredményei mennyiben bírhatnak magyarázó erővel egy-egy művészeti irányzatban alkalmazott technikát illetően.

20 .[1] Mi lehet az oka annak, hogy például az op-art festmények furcsa vibráló hatást váltanak ki és már-már mozogni érezzük őket? Az ilyen és ehhez hasonló kérdések megválaszolásában meglepő eredményekkel szolgálhat ha a dorzális és ventrális rendszer információfeldolgozásában mutatkozó különbségeket összevetjük. Jól kimutatható, hogy egyes jelenségekért a vizuális információ kétféle, egymással konfliktusba kerülő továbbítása a felelős, például olyan esetekben, amikor egy adott inger csak az egyik rendszert aktivizálja, ugyanakkor a másik számára gyengének bizonyul. Livingsone a két rendszernek a vizuális észlelésben betöltött eltérő szerepét a Gestalt-pszichológia fogalomtárát és értelmezési keretét felhasználva magyarázza. Véleményünk szerint Norman kettős-feldolgozás elmélete, vagyis az az elképzelés, amely a látási folyamatokat részben az inferenciális jellegű, másrészt a motorikus viselkedést irányító feldolgozás felől közelíti meg, árnyaltabb képet ad e jelenségekről. [1] Margaret S. Livingstone „Művészet, illúzió és a látórendszer” Tudomány 1988/3

21 Egy másik kérdés, hogy van-e értelme művészeti alkotásokat a tudomány bonckése alá vetni. Livingstone szerint a tudományos megközelítés egyik előnye, hogy míg eddig a művészek kísérletező törekvéseinek köszönhetően, intuitív módon ismerték fel a vizuális észlelés sajátosságaiból fakadó jelenségeket, ezután, a perceptuális feldolgozó folyamatokkal kapcsolatos ismeretek birtokában, tudatosan törekedhetnek arra, „hogy maximális hatásfokkal érjék el a kívánt célt.”[1] Azonban ezt az ismeretet éppúgy felhasználhatja  ahogy fel is használja  egy reklámtervező, mint egy sokoldalú művész, így ez a jelenség önmagában még nem válhat egy alkotás művészi értékének mércéjévé. [1] Im. ...

22 Ugyanakkor van a vizuális észlelés terén feltárt eredményeknek egy másik  nem annyira praktikus, mint inkább etikai vonatkozású  következménye a művészetet illetően. A vizuális ingerek kettős rendszerben történő feldolgozásával kapcsolatos elképzelés alapvetően mégiscsak eltérő utakat jelöl ki a befogadás számára: az egyik szabálykövető és sémahasználaton alapul, a másik olyan minőségekre érzékeny (mozgás, fényeloszlás), melyek feldolgozása, mentális vagy bármely más reprezentáció nélkül is lehetséges. Kérdés, hogy a vizuális észlelés ez utóbbi formáját kiaknázva a művészet képes-e olyan jelenségekre irányítani a figyelmünket, melyek nem a kategóriák, egy magasabb szinten pedig az absztrakció felé mutatnak, hanem épp ellenkezőleg az érzékileg megragadható jelenségeken keresztül az egyedire, az összemérhetetlenül sajátosra hívják fel a figyelmet.