IV. Glass minta, RPSZ, RPK - Korreláció Vizuális illúziók IV. Glass minta, RPSZ, RPK - Korreláció BME Kognitív Tudományi Tanszék

Korreláció – RPG, RPSz, RPK A látás a környezet változásait jelzi (adaptáció – utóhatások) A retina a környezet változásait kivonatolja (gátlás – kontraszt illúziók) A kéreg mintát keres a változásokban (korreláció – RPSz, RPG, RPK)

Glass.exe http://lite.bu.edu/vision/applets/Form/Glass/Glass.swf

Kontraszt polaritás minta random

Kontraszt polaritás egyforma Ganglion sejtek V1 orientációs válasz konvergencia Kontraszt polaritás különböző V1 orientációs válasz hiánya + -

Random Pont Glass-minta Megfigyelések Két egyforma random minta eltolása globális struktúra érzetét kelti Dmax Kontraszt polaritás D Magyarázat alapjai V1 orientáció hangolt sejtjei sejtek közötti kölcsönhatások orientáció szelektív sejtek A kérgi sejtek érzékenyek az inger irányára, ami azt jelenti, hogy a sejtnek van egy preferált orientációja, amelyre a sejtválasz maximális lesz.(Fontos! A retina sejtjei még egyformán válaszolnak minden irányra.) Ha a vonal vagy él eltér a preferált iránytól, akkor a sejt válasza jelentősen csökken, illetve egy bizonyos fokú eltérés után a megváltozott irányra egyáltalán nem ad választ.

laterális gátlás: Különbségek kiemelése

Leon Glass Department of Physiology McGill University Montreal, Canada. L. Glass. Moiré effect from random dots. Nature 223, 578580 (1969).

Random pont sztereogrammok

Anaglif sztereotechnika: színes szűrők szemek izolált ingerlése csak a kéreg tudja összevetni a két képet

A látáskutatók véleménye az 50-es években a sztereolátásról A monokuláris jelzések és kontúrok fontosak Úgy gondolták tehát, hogy a figura-háttér elkülönítés és alakfelismerés a sztereopszis előtt jön létre az agyban!

Milyen jelzőingerekre hagyatkozhatunk? MONOKULÁRIS TÁVOLSÁGJELZŐK Relatív méret Lineáris perspektíva

Textúra grádiens Takarás

Mozgás parallaxis Levegő perspektíva

MÉGIS! Ehhez képest többet ad a sztereolátás: Az első sztereoszkópok 1834, James Elliot 1838, Charles Wheatstone: monokuláris jelzések szerepe David Brewster: perspektíva szerepe

Retinális diszparitás két szem egymástól egy bizonyos távolságra helyezkedik el a fejen egy árnyalatnyival különböző nézőpontból látják a háromdimenziós világot a tárgyakról is kissé különböző kép keletkezik a két szemben két nézőpont egyesülése a mélység benyomását teremtheti meg bal szem jobb szem jobb szem bal szem Retinális diszparitás A jobb és a bal szembe vetülő képeken a tárgyak oldalirányú távolságának különbsége.

Julesz Béla (1928 - 2003) 1971, Chicago University Press random pont sztereotechnika szetereolátás tesztje csecsemőknél pszichoanatómia a 100 legnépszerűbb kognitív tudományi könyv között

Random pont sztereogram

Magas szintű, ahogy azt az 50-es években gondolták?????? NEM! V1 alacsony szintű Early!! Diszparitás szelektív sejtek a V1-ben Az elsődleges látókéregben lévő sejtek, amelyek mindkét szemből kapnak bemenetet, és amelyek csak akkor adnak választ, ha egy tárgy bizonyos távolságra van a két szemtől. A legerősebb választ eredményező mélység nagysága (a diszparitás) sejtről sejtre változik.

Diszparitás-szelektív sejtek a V1ben V1 binokuláris sejt jobb szem bal szem Egysejt válasz a V1 binokuláris sejtjéből

Random Pont Szetereogram Megfigyelések Monokulárisan random Binokuláris forma látható Magyarázat alapjai V1 diszparitás hangolt sejtjei Az elsődleges látókéregben lévő sejtek, amelyek mindkét szemből kapnak bemenetet, és amelyek csak akkor adnak választ, ha egy tárgy bizonyos távolságra van a két szemtől.

Random pont sztereotechnika nincs monokuláris forma első megjelenése: 1960, Bell. Labs Technical Journal

Kamuflázs

DE!! A kamuflázs sem tökéletes. Két nézet a tárgyról és egy szetereoszkóp révén a tárgy kiemelkedik mélységben még monokuláris jelzések nélkül is! Légi felvételeknél az objektumok azonosítására bevált módszer, hogy sztereo felvételt készítenek, azaz két fényképet olyan objektívekkel, melyek távolsága megfelel a szemek távolságának, majd a két képet sztereoszkópban nézik.

A tökéletes kamuflázs: Random-pont sztereoképek az IBM 704-en (1959) “két kultúra találkozása, két idegen nyelv kapcsolata, a pszichológus és a mérnök közös terméke” (Julesz, 1986) a sztereogram mindkét fele fekete és fehér pontokból áll két fél azonos, egy dolog kivételével: sztereogramok egyik felén a pontok egy központi részhalmazát oldalirányban több sorral elcsúsztatták, az elmozdítás a két fél között retinális diszparitást eredményez nagyon hasonlót ahhoz, mint amit egy szemcsézett háttér elé tartott ugyanolyan szemcsézett négyzet hoz létre az agynak sikerül kielégítő illeszkedést találnia a két kép között, amit a véletlenszerű felületek által keltett élénk mélységillúzió is bizonyít a randompont-sztereogramok cáfolják azt az elméletet, amely szerint a sztereolátás a monokulárisan felismerhető formák elemzéséből származik

jobb szem képe jobb szem bal szem képe bal szem

Kérgi binokularitás fejlődése 3-4 hónapos kor újszülött érett Kérgi binokularitás fejlődése 3-4 hónapos kor A kérgi binokularitás fejlődését megzavaró tényezők: I. Természetes okok kancsalság és amblyopia II. Kísérletesen Blakemore, 1976 - kölyök macskák átlátszatlan kontaktlencse nem képes mindkét szemmel egyszerre ugyanarra a képre fixálni két szem által feldolgozott látvány nem felel meg egymásnak potenciálisan zavart okozó szituáció az agy elnyomja az egyik szembe érkező látványt binokuláris neuronok monokulárissá alakulnak felnőttkorban az állatok képtelenek voltak binokuláris mélység-megkülönböztetést tenni

Az ember 3D-s látótere

Tudnak szemezni?

Jobb monokuláris l.mező Jobb monokuláris l.mező Sztereolátás/binokuláris látómező Sztereolátás/binokuláris látómező Bal monokuláris l.mező Jobb monokuláris l.mező Jobb monokuláris l.mező Bal monokuláris l.mező Vak mező Vak mező Zsákmányállatoknál: a szemek egymásnak háttal, a fej két oldalán találhatók, mivel ez biztosítja a lehető legnagyobb látómezőt Az ilyen állatoknál a szemek gyakran egymástól függetlenül mozogva növelik a látómezőt. Ragadozóknál a két szem a fej elülső részén helyezkedik el, lehetővé téve a binokuláris látást és csökkentve a látómezőt a sztereopszis érdekében.

Random Pont Kinematogram RandomDotKinematogram.exe http://lite.bu.edu/vision/applets/Form/RandomDotKinematogram/RandomDotKinematogram.html

Random Pont Kinematogram Megfigyelések Két egyforma random minta idői és téri eltolása globális mozgás érzetét kelti Magyarázat alapjai V1 orientáció és irány hangolt sejtjei sejtek közötti kölcsönhatások MT kéreg MT kéreg Mediális temporális agykérgi terület, melynek neuronjai erősen irányultság szelektívek (látókéreg irányultság-szelektív sejtjeitől kapnak bemenetet), az itt található neuronok a látókéreg sejtjeihez képest a látómező nagyobb részén bekövetkező globális mozgásra válaszolnak.

Irányszelektiv neurális válasz a V1-ben sejt a V1-ben retina Dt B A Válasz Idői késleltetés Nincs válasz irányultság/mozgásirány szelektív sejtek A látókéreg azon idegsejtjei, amelyek egy bizonyos irányú mozgásra erőteljes választ adnak, míg ettől eltérő irányú mozgásra válaszuk lecsökken

MT sérülése - Akinetopsia http://hu.wikipedia.org/wiki/Mozg%C3%A1svaks%C3%A1g

Medio-Temporális (MT) vizuális terület

Humán fMRI válasz mozgó inger álló inger álló mozgó Idő (sec)

Christopher Tyler (1979) - autosztereogram