Vizuális illúziók V. Biológiai mozgás - Tömörítés Gerván Patrícia BME Kognitív Tudományi Tanszék

V. Tömörités – Biológiai mozgás A látás a környezet változásait jelzi (adaptáció – utóhatások) A látás a környezet változásait kivonatolja (gátlás – kontraszt illúziók) A kéreg mintát keres a változásokban (korreláció – RPSz, RPG, RPK) A tömörítés az alapja a komplex feldolgozásnak (tömörítés – biológiai mozgás)

V. Biológiai mozgás - Tömörítés

Valóban felismerthető??? Rövid teszt… Papír, toll… 10 kisfilmet fogtok látni, Írjátok le az adott sorrendben, hogy szerintetek mit csinált a filmben a személy….

6.-10.

1.Sétál 2.Guggolásból felugrik 3.Lépcsőn sétál 4.Leül 5.Valamit kinyit 6.Táncol 7.Eldob valamit 8.Boxol 9.Ugrál 10.Várakozik, időt néz

A biológia mozgás – pont- figurák: Az aktivitás típusa (Johansson, 1973) - lábmozgáz akár 5 pontból - egész test minimum 8 pont Nagyon kevés idő elég a felismeréshez (kevesebb mint 100 ms) (Johansson, 1973) - automatikus - még akkor is ha nem egyértelmű

Mi a neme?

A biológia mozgás – pont- figurák: A cselekvő neme (eg, Kozlowski & Cutting 1977; Mather & Murdoch 1994) A cselekvő emocionális állapota (Brownlow et al 1997) Tárgyakkal való interakció is felismerhető (Bingham 1993, Stoffregen & Flynn 1994 ) er.html

A biológia mozgás – pont- figurák: A csecsemők már 3 hónaposan felismerik a biológiai mozgást (eg, Fox & McDaniel, 1982; Simion et al, 2007)

A biológia mozgás – pont- figurák: Nem csak humán élőlények mozgását vagyunk képesek felismerni (De! gyakorisági hatás) Nem-humán emlős kölyöknél is korán megjelenik ez a képesség (Blake, 1993) d.html

Fejjel lefelé jóval nehezebb az emberi mozgás felismerése!

A tengely alapú reprezentáció biológiai mozgás észlelésére vonatkozó jelentőségét fotótörténeti példákon mutatjuk be

Aedaweard James Muybridge ( ) A híres fogadás

Muybridge 24 fényképezőgépes megoldása ( ) fényképezőgép zár

Muybridge: A galoppozó “Bouquet” (22 felvétel) 625 tábla, Animal Locomotion, 1887

Charles Lucassen animációja

Muybridge: Piruttező nő (12 felvétel) 1887

Etienne - Jules Marey ( ) Eleinte vérkeringést és szívverést kutatta. Találmánya a sphygmograph.

Fotó-puskát (1882) - valódi puska, amelynek tölténydobját kör alakú fotólemez helyettesíti, és az egész arra szolgál, hogy repülô madarakat vegyen célba vele forgó-lemezes fényképezőgép forgó zárral

Image sources: Wikimedia Commons, science-television.com Slide content: Blake & Shiffrar (2007) Etienne-Jules Marey (1884) kifejlesztette a kronofotográfiát/‘chronophotography’ egy egyszerû sötétkamra, amelynek a zárja egy ablakos forgólemez.

Nem csak fotó-, de filmtörténeti mérföldkő is! Etienne-Jules Marey (francia fiziológus): fényképező puska, a legelső mozgókép felvevőgép! Kör alakú lemezre 12 képet készített másodpercenként. Jules Janssen astronomer, 1884 animation by Charles Lucassen

Forgó zár 10 nyílással Álló lemezes gép (1882)

1882, College de France

, College de France

IDŐI TÉRI rossz jó jó rossz Forgó zár A felbontóképesség problémája:

1884, album A, 12, Beaune Geometriai “időfényképezés”

Marey, 1884, College de France “időfényképek”

Marey, 1883, College de France

Marey, 1884, College de France

Marey, 1886, College de France

Marcel Duchamp: Lépcsőn lefelé,

patológiás mozgásformák kiszűrése (pl. Parkinson kór) számitógépes animáció (pl. “Para Norman”) biológiai mozgás érzékelésének kutatása video-konferencia (kézmozdulatok, arcok valós idejű felismerése) távközlési hálózatok geometriájának modellezése (térben és időben változó mobilhálózat, költségbecslés) Az “időfényképezés” mai alkalmazásai:

Parkinson kór

számítógépes animáció videofilmek videojátékok

ParaNorman készítése

Biológiai formák gyors felismerése, képtömörítés - pl. videokonferencia, robotirányitás

távközlési hálózatok geometriájának modellezése (térben és időben változó mobilhálózat, költségbecslés)

Megfelelő reprezentáció kiválasztása tervezés és gyártás pl. épületek, készülékek, nanotechnológia grafika és vizualizáció pl. számítógépes grafika, virtuális valóság, videojátékok, animációk információs rendszerek térképészet, térinformatika orvostudomány és biológia biokémiai modellek, orvosi képalkotás fizika pl. csillagászat, atommodellek robotika pl. robotlátás, mozgástervezés

A sétáló pontember születése kép: Johansson (1973) Point light (PL) / Világító pontemberek mára a biológiai mozgás kutatásának kfő vizsgálóeszközei.

LOKÁLIS input elemzés: luminencia diszparitás mozgás szin orientáció

funkcionális anatómiai adatok: szerveződés a látókéreg sejtjei hosszú (1-2 mm) horizontális axonokkal vannak összekötve (pl: Rockland & Lund,1983; Gilbert & Wiesel, 1983, 1989) hasonló hangolású sejtek vannak egymással összekötve: INTEGRÁCIÓ? ) (pl. Blasdel et al; Malach et al, 1993 )

Orientáció szelektív sejtek a kéregben -elnyújtott receptív mező (retina kerek) - egyszerű sejtek KI BE aktivitások diszkrét zónái az adott sejttől függően különbözően rendeződnek el látótér egy adott helyére eső inger orientációját észlelik

Orientáció szelektív sejtek a kéregben - komplex sejtek – receptív mezőn belül bárhol intenzíven reagál a mozgásra nem diszkrét KI BE részek gyakran csak ha egy irányba

Milyen vizuális területek aktiválódnak? Logothetis, 1999

Functionális Mágneses Rezonancia vizsgálat

fMRI vizsgálatok I. Vaina et al.  lateral cerebellum  lateral occipital cortex KO (mozgó kontúrokra érzékeny)  lingual and fusiform gyri  Brodmann areas 22 és 38 a Superior Temporal Sulcus (STS)- ban  Brodmann areas 19/37  Inferior (Brodmann Area 39) and Superior Parietal Lobule (Brodmann Area 7)

Grezes et al., 2001 fMRI vizsgálatok II. Random pont felhő Random pont kocka Sétáló pontember Fejjel lefelé sétáló pontember Ingerek

Mind a rigid (kocka ), mind a nonrigid(biológiai) mozgásra egyforma válaszoló terültetek: MT/V5 LOS (lateral occipitalis sulcus ) Biológiai mozgás specifikus aktiváció Posterior STS (superior temporal sulcus) Bal anterior IPS (intra-parietális sulcus ) Eredmények fMRI vizsgálatok II. folyt.

A tükörneuron rendszer Tükörneuron = olyan neuronok, amelyek egy adott mozgás kivitelezésekor és ugyanazon mozgás megfigyelésekor (puszta vizuális inger,fajtárs) is reagálnak Premotoros terület

EEG vizsgálat – Pont emberek mozgása a tükör neuronok aktivációját váltja ki (Ulloa&Pinnelda, 2007)  a mu frekvencia sáv (8–13 Hz) az EEG aktivitásban indirekten permotoros kéreg tükör neuron rendszerének aktivitását jelzi v

Inferior temporális aktivitás: Ember > majom > kutya

Balett Capoeira Testérzékelés és mozgás: tükörneuronok? A testérzékelés plaszticitása Premotoros Vizuális-motoros integrációs területek Balett Capoeira Kísérleti személyek: profi balettáncosok Ingerek: Balett v Capoiera kisfilmek fMRI vizsgálat