Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.2: Бачення

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    89751

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Бачення

    Цілі навчання
    • Визначте ключові структури ока і роль, яку вони відіграють у зорі.
    • Підсумуйте, як око та зорова кора працюють разом, щоб відчути та сприймати зорові подразники в навколишньому середовищі, включаючи обробку кольорів, форми, глибини та руху.
    • Поясніть користь наявності двох очей.
    • Зрозумійте відмінності в колірному зорі.
    • Зрозумійте глибину сприйняття і бачення.
    • Зрозумійте виявлення руху.

    Люди багато в чому покладаються на зір і бачать навколишній світ через зір. Більшість нелюдських організмів більше покладаються на інші органи чуття, щоб інтерпретувати навколишній світ. Дослідження показують, що значна частина кори головного мозку у людини присвячена зору. Коли інформація потрапляє до зорової кори мозку, кілька нейронів ідентифікують форми, кольори та рухи. Коли світло падає на очі, сенсорні рецептори починають процес трансдукції. У міру того, як цей процес відбувається, індивіди починають сприймати навколишнє їх оточення.

    Подумайте про те, щоб увійти в темний театр або кімнату, якщо ви були на вулиці в сонячний день; часто потрібен час, щоб пристосуватися до зміни інтенсивності світла в навколишньому середовищі. М'язи в райдужній оболонці ока пристосовуються, щоб в зіницю потрапляло більше світла (круглий отвір в центрі райдужної оболонки). Райдужна оболонка ока - це кольорова частина ока, яка звужує і розширює зіницю, щоб пристосуватися до різної інтенсивності світла, з якою ми можемо зіткнутися протягом дня. Фоторецептори допомагають розрізняти різні характеристики різних об'єктів. Типи фоторецепторів в людському оці включають стрижні і конуси; стрижні, як правило, більш поширені, ніж конуси. Стрижні надають нам чутливість в умовах тьмяного освітлення і дозволяють нам бачити вночі. Шишки дозволяють бачити дрібні деталі при яскравому світлі і дають нам можливість розрізняти колір. Шишки щільно упаковані навколо ямки (невелика центральна область, розташована ззаду сітківки) і рідше в іншому місці. Стрижні заселяють периферію (область, що оточує ямку) і майже відсутні у ямки. Оскільки організми рухаються навколо свого середовища протягом дня, інформація світлом від об'єктів як поблизу, так і далеко кодується мозком і відбувається ідентифікація кольорів, форм і руху (див. Рис.\(\PageIndex{1}\)).

    Анатомія людського ока

    Анатомія людського ока

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Світло потрапляє в око через прозору рогівку, проходячи через зіницю в центрі райдужної оболонки. Лінза налаштовується, щоб сфокусувати світло на сітківці, де вона з'являється догори дном і назад. Рецепторні клітини на сітківці передають інформацію через зоровий нерв до зорової кори. https://open.lib.umn.edu/intropsyc/c...04_s02_s01_f02

    Нормальна, короткозора та далекоглядна фігура очей\(\PageIndex{2}\)

    Нормальні, короткозорі та далекозорі очі

    Малюнок.\(\PageIndex{2}\) Для людей з нормальним зором (зліва) лінза правильно фокусує вхідне світло на сітківку. Для людей, які є короткозорими (в центрі), зображення з далеких об'єктів фокусуються занадто далеко перед сітківкою, тоді як для людей, які далекозорі (праворуч), зображення з ближніх об'єктів фокусуються занадто далеко позаду сітківки. Окуляри вирішують проблему додаванням вторинної, коригуючої, лінзи. https://open.lib.umn.edu/intropsyc/chapter/4-2-seeing/#stangor-ch04_s02_s01_f02

    Дослідження показують, що люди можуть розрізняти мільйони різних колірних варіацій (Gerald, 1972). Хоча люди можуть розрізняти найрізноманітніші варіації, є три основні кольори, які складають основу цих варіацій; червоний, зелений та синій. Здатність цих кольорів формувати ці варіації заснована на відтінку або відтінку кольорів. Електромагнітний спектр, показаний нижче, показує, що видиме світло для людини - це лише невеликий шматочок усього спектра, який включає випромінювання, яке ми не можемо бачити як світло, оскільки воно нижче частоти видимого червоного світла і вище частоти видимого фіолетового світла.

    Малюнок електромагнітного спектра\(\PageIndex{3}\)

    Електромагнітний спектр

    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Лише мала частка електромагнітної енергії, яка нас оточує (видимий спектр), виявляється людським оком.

    У своєму важливому дослідженні кольорового зору Герман фон Гельмгольц теоретизував, що колір сприймається, оскільки конуси в сітківці бувають трьох типів. Один тип конуса реагує насамперед на синє світло (короткі довжини хвиль), інший реагує насамперед на зелене світло (середні довжини хвиль), а третій реагує насамперед на червоне світло (довгі довжини хвиль). Потім зорова кора виявляє і порівнює силу сигналів від кожного з трьох типів конусів, створюючи досвід кольору. Відповідно до цієї трихроматичної теорії кольору Янга-Гельмгольца, який колір ми бачимо, залежить від суміші сигналів з трьох типів конусів. Наприклад, якщо мозок отримує переважно червоні та сині сигнали, наприклад, він сприймає фіолетовий; якщо він отримує переважно червоні та зелені сигнали, він сприймає жовтий; а якщо він отримує повідомлення від усіх трьох типів конусів, він сприйме білий.

    Різні функції трьох типів шишок очевидні у людей, які відчувають дальтонізм. Кольорову сліпоту можна визначити як зниження здатності бачити колір або розрізняти відмінності між кольорами. Червоно-зелена кольорова сліпота є найпоширенішою формою, за якою слідують синьо-жовта кольорова сліпота та повна кольорова сліпота. Червоно-зелена кольорова сліпота вражає до 8% чоловіків і 0,5% жінок північноєвропейського походження. Червоно-зелена кольорова сліпота є наслідком відсутності довгих або середніх довжин хвиль конусів або вироблення аномальних опсінових пігментів в цих конусах, які впливають на червоно-зелений колір зору (див. Рис.\(\PageIndex{4}\)).

    Тест на дальтонізм

    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Люди з нормальним кольоровим зором можуть бачити число 42 на першому зображенні і число 12 на другому (вони розпливчасті, але очевидні). Однак люди, які є дальтоніками, взагалі не можуть бачити цифри. Вікісховище.

    Альтернативний підхід до теорії Янга-Гельмгольца, відомої як теорія кольору опонента-процесу, пропонує аналізувати сенсорну інформацію не з точки зору трьох кольорів, а в трьох наборах «кольорів противника»: червоно-зелений, жовто-синій та біло-чорний. Докази теорії опонента-процесу походять від того, що деякі нейрони в сітківці і в зоровій корі збуджуються одним кольором (наприклад, червоним), але гальмуються іншим кольором (наприклад, зеленим).

    Один із прикладів обробки опонента відбувається в досвіді післязображення. Якщо ви будете дивитися на прапор зліва близько 30 секунд (чим довше ви дивитеся, тим краще ефект), а потім перемістіть очі на порожню область праворуч від нього, ви побачите післязображення. Коли ми дивимося на зелені смуги, наші зелені рецептори звикають і починають обробляти менш сильно, тоді як червоні рецептори залишаються в повну силу. Коли ми перемикаємо погляд, ми бачимо в першу чергу червону частину процесу суперника. Подібні процеси створюють синій після жовтого і білий після чорного (див. Рис.\(\PageIndex{5}\)).

    Приклад прапора США триколор і механізми опонента-процесу

    Малюнок\(\PageIndex{5}\): Прапор США. Наявність післязображення найкраще пояснюється опонентно-процесної теорією сприйняття кольору. Подивіться на прапор протягом декількох секунд, а потім перемістіть погляд на порожній простір поруч з ним. Ви бачите післязображення? Майк Свонсон - Прапор США (перевернутий) - суспільне надбання.

    Глибина сприйняття

    Глибинне сприйняття - це здатність сприймати тривимірний простір і точно судити про відстань. Без сприйняття глибини ми не змогли б керувати автомобілем, ниткою голки або просто переміщатися по супермаркету (Howard & Rogers, 2001). Дослідження виявили, що глибинне сприйняття частково базується на вроджених можливостях і частково вивчається через досвід (Witerington, 2005).

    Психологи Елеонора Гібсон і Річард Уолк (1960) перевірили здатність сприймати глибину у 6-14-місячних немовлят, помістивши їх на зоровий обрив - механізм, що дає сприйняття небезпечного випадання, при якому немовлята можуть бути спокійно перевірені на їх сприйняття глибини. (Див. Малюнок\(\PageIndex{6}\)). Немовлят ставили на одну сторону «обриву», в той час як їх матері кликали до них з іншого боку. Гібсон і Уолк виявили, що більшість немовлят або повзли від скелі, або залишилися на дошці і плакали, тому що хотіли піти до своїх матерів, але немовлята сприйняли прірву, яку вони інстинктивно не могли перетнути. Подальші дослідження виявили, що навіть дуже маленькі діти, які ще не можуть повзати, бояться висоти (Campos, Langer, & Krowitz, 1970). З іншого боку, дослідження також виявили, що немовлята покращують координацію рук і очей, коли вони вчаться краще сприймати предмети і набирають більше досвіду в повзанні, що вказує на те, що сприйняття глибини також вивчається (Adolph, 2000).

    Фото матері, що закликає немовляти повзати до неї через візуальний cilff
    Малюнок\(\PageIndex{6}\): Visual Cliff - Мати закликає свою дитину через глибоку сторону зорового обриву. Незважаючи на прозору поверхню, що покриває скелю, дитина соромиться рухатися вперед. (Від Гібсона і Уолк (1960). Авторське право 1960 року Видавнича група «Природа»., CC BY 4.0 < https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 >, через Вікісховище)

    Глибинне сприйняття є результатом використання нами глибинних сигналів, повідомлень від наших тіл та зовнішнього середовища, які постачають нам інформацію про простір та відстань. Бінокулярні сигнали глибини - це сигнали глибини, які створюються диспропорцією зображення сітківки - тобто простір між нашими очима, і, таким чином, які вимагають координації обох очей. Одним з результатів нерівності сітківки є те, що зображення, що проектуються на кожне око, трохи відрізняються один від одного. Зорова кора автоматично об'єднує два зображення в одне, дозволяючи нам сприймати глибину. Тривимірні фільми використовують нерівність сітківки, використовуючи 3-D окуляри, які глядач носить, щоб створити різне зображення на кожному оці. Система сприйняття швидко, легко і несвідомо перетворює невідповідність в 3-D.

    Важливий бінокулярний сигнал глибини - це конвергенція, внутрішнє поворот наших очей, який необхідний для фокусування на об'єктах, які знаходяться на відстані менше 50 футів від нас. Зорова кора використовує розмір кута сходження між очима, щоб судити про відстань об'єкта. Ви зможете відчути, як сходяться очі, якщо повільно наблизити палець до носа, продовжуючи зосереджуватися на ньому. Коли ви закриваєте одне око, ви більше не відчуваєте напруги - конвергенція - це бінокулярний сигнал глибини, який вимагає роботи обох очей.

    Зорова система також використовує акомодацію, щоб допомогти визначити глибину. Оскільки лінза змінює свою кривизну, щоб зосередитися на віддалених або близьких об'єктах, інформація, що передається від м'язів, прикріплених до лінзи, допомагає нам визначити відстань об'єкта. Розміщення ефективне лише на коротких відстанях перегляду, однак, тому, хоча це стане в нагоді при протягуванні голки або зав'язуванні шнурків, воно набагато менш ефективно під час водіння або занять спортом.

    Хоча найкращі сигнали до глибини трапляються, коли обидва ока працюють разом, ми можемо бачити глибину навіть із закритим одним оком. Монокулярні сигнали глибини - це сигнали глибини, які допомагають нам сприймати глибину, використовуючи лише одне око (Sekuler & Blake, 2006). Деякі з найважливіших узагальнені в таблиці\(\PageIndex{1}\) «Монокулярні сигнали глибини, які допомагають нам судити глибину на відстані».

    Таблиця\(\PageIndex{1}\) монокулярної глибини підказки, які допомагають нам судити глибину на відстані

    Ім'я Опис Приклад Зображення
    Посада Ми схильні бачити об'єкти вище в нашому полі зору, як далі. Стовпи паркану праворуч з'являються далі не тільки тому, що вони стають меншими, але й тому, що вони з'являються вище на малюнку.

    Малюнок

    Стовпи паркану праворуч з'являються далі не тільки тому, що вони стають меншими, але й тому, що вони з'являються вище на малюнку.Ендрю Хафф — Гнилий паркан — CC BY 2.0.
    Відносний розмір Припускаючи, що об'єкти в сцені мають однаковий розмір, менші об'єкти сприймаються як віддалені. Праворуч машини на відстані здаються меншими, ніж ті, що наближаються до нас.

    Малюнок

    Праворуч машини на відстані здаються меншими, ніж ті, що наближаються до нас.Аллан Фергюсон — Тролейбус перетинає автостраду — CC BY 2.0.
    Лінійна перспектива Паралельні лінії, здається, сходяться на відстані. Ми знаємо, що треки праворуч паралельні. Коли вони здаються ближче один до одного, визначаємо, що вони знаходяться далі.

    Малюнок

    Ми знаємо, що треки праворуч паралельні. Коли вони здаються ближче один до одного, визначаємо, що вони знаходяться далі.Бо Інсогна, TheLightningman.com — Блискавка, що вражає залізничними коліями — CC BY-NC-ND 2.0.
    Світло і тінь Око отримує більше відбитого світла від предметів, які знаходяться ближче до нас. Зазвичай світло надходить зверху, тому більш темні зображення знаходяться в тіні. Ми бачимо зображення праворуч як розширення та відступ відповідно до їх затінення. Якщо ми інвертуємо картинку, зображення будуть зворотними.

    Малюнок

    Ми бачимо зображення праворуч як розширення та відступ відповідно до їх затінення. Якщо ми інвертуємо картинку, зображення будуть зворотними.
    Інтерпозиція Коли один об'єкт перекриває інший об'єкт, ми розглядаємо його як ближче. Праворуч, оскільки блакитна зірка покриває рожеву смугу, вона розглядається як ближче, ніж жовтий місяць.

    Малюнок

    Праворуч, оскільки блакитна зірка покриває рожеву смугу, вона розглядається як ближче, ніж жовтий місяць.
    Повітряна перспектива Предмети, які здаються туманними, або покриті смогом або пилом, з'являються далі. Художник, який намалював картину праворуч, використовував повітряну перспективу, щоб зробити далекі пагорби більш туманними і, таким чином, здаватися далі.

    Малюнок

    Художник, який намалював картину праворуч, використовував повітряну перспективу, щоб зробити далекі пагорби більш туманними і, таким чином, здаватися далі.Франс Коппелаар — Пейзаж поблизу Болоньї — CC BY-SA 2.5.

    Рух

    Багато тварин, включаючи людей, мають дуже складні навички сприйняття, які дозволяють їм координувати власний рух з рухом рухомих об'єктів, щоб створити зіткнення з цим об'єктом. Кажани і птахи використовують цей механізм, щоб наздогнати здобич, собаки використовують його, щоб зловити фрісбі, а люди використовують його, щоб зловити рухливий футбол. Мозок виявляє рух частково від зміни розміру зображення на сітківці (об'єкти, які виглядають більшими, зазвичай ближче до нас) і частково від відносної яскравості об'єктів.

    Ми також відчуваємо рух, коли об'єкти поруч один з одним змінюють свій вигляд. Бета-ефект відноситься до сприйняття руху, яке відбувається, коли різні зображення представлені поруч один з одним послідовно (див. Примітка «Бета-ефект і феномен Phi»). Зорова кора заповнює відсутню частину руху, і ми бачимо, як об'єкт рухається. Бета-ефект використовується у фільмах для створення досвіду руху. Пов'язаним ефектом є явище фі, при якому ми сприймаємо відчуття руху, викликане появою і зникненням предметів, які знаходяться поруч один з одним. Феномен фі виглядає як рухома зона або хмара кольору фону, що оточує миготливі об'єкти. Бета-ефект і феномен фі є іншими прикладами важливості гештальту - нашої тенденції «бачити більше, ніж сума частин».

    Бета-ефект і феномен Фі

    У бета-ефекті наші очі виявляють рух із серії нерухомих зображень, кожен з яких має об'єкт у іншому місці. Це фундаментальний механізм кінофільмів (фільмів). У феномені фі сприйняття руху засноване на миттєвому прихованні зображення.

    Феномен Фі: http://upload.wikimedia.org/Wikipedia/commons/6/6e/Lilac-Chaser.gif

    Бета-ефект: http://upload.wikimedia.org/Wikipedia/commons/0/09/Phi_phenomenom_no_watermark.gif

    Атрибуція