2014-06-07
1
Spostrzeganie – neuronalne
podłoże
dr Patrycja Rusiak
Ruch w sensie fizycznym
• ruch obiektu polega na zmianie położenia
obiektu w czasie
▫ ruch jednostajny (B)
odległość obiektu rośnie w równych
odstępach o tę sama wartość
ruch o stałej prędkości
im większe nachylenie prostej na wykresie =
większa prędkość
▫ ruch wahadłowy (C)
ruch kulki zawieszonej na nitce
▫ ruch stroboskopowy (D)
w takim ruchu punkt wydaje się nie
przesuwać w sposób ciągły, ale skacze
od punktu do punktu
jest wrażeniem obserwatora, a nie
rzeczywistym ruchem
Spostrzeganie ruchu
• umiejętność, jaką mózg istot żyjących wykształcił
w celu dostrzeżenia zagrożenia
▫ wykrywanie ruchu było i jest istotne dla przeżycia
i decyduje o przetrwaniu
• umiejętność, która wpływa na błędną ocenę
sygnałów interpretowanych jako ruch tzw. ruch
iluzoryczny
siatkówka
ciało kolankowate boczne
kora V1 i V2
w płacie
potylicznym
struktury
podkorowe
(poduszka
i wzgórki górne)
kora MT (V5-środkowa okolica
skroniowa)
kora MTS (przyśrodkowa
górna okolica skroniowa
• wyposażone
w komórki magno
wrażliwe na ruch
Siatkówka
• część obwodowa siatkówki jest wrażliwa
tylko na ruch
• obszar bardziej przyśrodkowy
wyspecjalizowany jest do interpretacji
widzianego obrazu
• w centralnej części siatkówki obraz
widziany jest najostrzej, lecz jest brak zdolności
postrzegania ruchu
2014-06-07
2
Siatkówka
• w obwodowej części siatkówki mamy znikomą
ilość czopków, które odpowiadają za ostre widzenie
• w centralnej części siatkówki brak jest pręcików,
które są wrażliwe na światło rozproszone i ruch
siatkówka
ciało kolankowate boczne
kora V1 i V2
w płacie
potylicznym
struktury
podkorowe
(poduszka
i wzgórki górne)
kora MT (V5-środkowa okolica
skroniowa)
kora MTS (przyśrodkowa
górna okolica skroniowa
• komórki szlaku
magno przesyłające
informacje
do dalszej obróbki
siatkówka
ciało kolankowate boczne
kora V1 i V2
w płacie
potylicznym
struktury
podkorowe
(poduszka
i wzgórki górne)
kora MT (V5-środkowa okolica
skroniowa)
kora MTS (przyśrodkowa
górna okolica skroniowa
• rola w sterowaniu
ruchami oczu
siatkówka
ciało kolankowate boczne
kora V1 i V2
w płacie
potylicznym
struktury
podkorowe
(poduszka
i wzgórki górne)
kora MT (V5-środkowa okolica
skroniowa)
kora MTS (przyśrodkowa
górna okolica skroniowa
• MT: aktywacja
na niewielkie
obiekty poruszające
się w określonym
kierunku
▫ rzeczywisty obiekt
▫ obrazek statyczny
z dynamiczną akcją
siatkówka
ciało kolankowate boczne
kora V1 i V2
w płacie
potylicznym
struktury
podkorowe
(poduszka
i wzgórki górne)
kora MT (V5-środkowa okolica
skroniowa)
kora MTS (przyśrodkowa
górna okolica skroniowa
• MTS: reaguje na
duże obiekty w
ruchu
▫ obszar wrażliwy na
rozszerzanie się,
kurczenie i rotowanie
obiektów
▫ komórki korygują
ruch obiektu
względem tła (ruch
głową)
MT i MTS (płat skroniowy)
• to obszary kory mózgowej
wyspecjalizowane w spostrzeganiu
ruchu
• uszkodzenie tych obszarów może
prowadzić do ślepoty na ruch przy
zachowaniu innych zdolności
percepcyjnych - AKINETOPSJA
2014-06-07
3
Akinetopsja
• każdy poruszający się w polu widzenia obiekt
jest dla osoby dotkniętej tą przypadłością albo
rozmazany, albo pojawia się jako seria
„stopklatek”
• obrazy widziane przez osoby cierpiące na
akinetopsję przypominają to, co może zobaczyć
zdrowa osoba, obserwując przedmiot oświetlony
światłem stroboskopowym
Akinetopsja
• przejściową i odwracalną akinetopsję
można wywołać poprzez przesyłanie
magnetycznych impulsów poprzez czaszkę
do niewielkiego (ok. 1 cm średnicy)
obszaru kory mózgu zwanego polem
MT/V5
Agnozja kształtu
• niemożność rozpoznawania przedmiotów,
o ile nie są one w ruchu
▫ nie są w stanie rozpoznać kształtu przedmiotów
nieruchomych, ale bez trudu potrafią je rozpoznać,
kiedy tylko obiekty zaczynają się poruszać
• często towarzyszy niezdolność rozróżniania barw
Syndrom Riddocha
• syndrom występujący u osób ze ślepotą korową
spowodowaną zniszczeniem kory V1
• osoba z takim zaburzeniem rozpoznaje „czysty
ruch” obiektu, bez rozpoznania kształtu, czy
koloru
• rozpoznanie obiektu tylko, gdy jest w ruchy
Ruchy oczu
• odgrywają znaczącą rolę w procesie
percepcji, ponieważ dzięki nim obserwator
jest w stanie badać przestrzeń
i zbierać informacje
z otaczającego go otoczenia
Ruchy oczu
• zwykle odbywa się na drodze odruchowej
i automatycznej
▫ odruchy celownicze (naprowadzające oś
widzenia na bodziec)
▫ odruchy fiksacyjne (utrzymujące osie
widzenia na bodźcu, nawet gdy on się porusza)
2014-06-07
4
Ruchy oczu - podział
MAKRORUCHY
MIKRORUCHY
• są identyczne i synchroniczne
dla obu oczu
▫ skokowe
▫ płynne
• są odmienne dla każdego
z oczu
▫ dryft
▫ mikroskoki
▫ tremor
Skokowe ruchy oczu - sakkady
• polegają na zmianie punktów fiksacji
▫ mimowolne ruchy oka, które wykonywane są podczas
obserwowania obiektów
▫ ruch oka w reakcji na pojawienie się na peryferiach
pola widzenia obiektu, który przyciąga uwagę
mimowolną
• za regulację ruchów sakkadowych odpowiedzialne są
wzgórki czworacze górne oraz inicjowane są przez
pola oczne płata czołowego (BA8)
Płynne (śledzące) ruchy oczu
• funkcja:
▫ utrzymanie stabilnego obrazu na siatkówce
▫ podążanie za ruchomym obiektem
• kłopoty ze śledzeniem obiektów mogą
towarzyszyć różnym schorzeniom
np. schizofrenii (kłopoty ze śledzeniem obiektów
poruszających się z przewidywalną, szczególnie
stałą, prędkością), autyzmie i traumie
Dryft
• odbywa się w przypadkowych kierunkach
• prawdopodobnie służy do dopasowania
konturów obrazu do pól recepcyjnych kory
wzrokowej
Mikroskoki, mikrosakkady
• w odróżnieniu od sakkad, które są częściowo zależne
od naszej woli, mikrosakkady występują niezależnie
• pojawiają się wtedy, gdy oko zatrzymuje się na
obiekcie na dłużej
• służą do korekcji dryftu i niedokładności
makroruchów
▫ występują na przemian z dryftem, ale mają przeciwny
do niego kierunek
• dążą w stronę dołka, aby utrzymać na nim fiksację
Tremor
• to szybkie drganie oka spowodowane drżeniem
mięśni i przepływem krwi
• służą do regeneracji substancji
światłoczułej w fotoreceptorach
• brak tremoru jest jednym z symptomów, które
pozwalają zdiagnozować śmierć mózgu
2014-06-07
5
Ruchy oczu
• ruchy oczu umożliwiają nam obserwację świata
i zdobywanie jak największej ilości informacji
z niego biegnącej
• sterowania ruchami oczu uczymy się od
momentu narodzin
• obserwacja twarzy (oczy
– usta – nos – czoło –
linia brzegowa
włosów – broda)
▫ gdy znamy osobę
wystarczy jeden cykl
ruchu, aby ją rozpoznać
▫ gdy twarz jest nieznana,
cykl ten powtarzamy
kilkakrotnie
Trajektorie ruchów oczu
• są różne dla różnych osób (różnice
indywidualne)
• zależne od doświadczenia i wieku
ruchy oczu 3 letniego
dziecka
ruchy oczu 6 letniego
dziecka
Trajektorie ruchów oczu
• zależne od pobudzenia emocjonalnego
typowa
sytuacja
relaks
pobudzenie
emocjonalne
• Niespodziewany gość, Ilii Repin (Yarbus, 1967)
SWOBODNA
ANALIZA
OCENA STANU
MAJĄTKOWEGO
OCENA WIEKU POSTACI
CO ROBILI PRZED
POJAWIENIEM SIĘ
GOŚCIA
W CO SĄ UBRANI
BOHATEROWIE OBRAZU
W JAKIM MIEJSCU
ZNAJDUJĄ SIĘ OSOBY
JAK DŁUGO TRWAŁA
WIZYTA GOŚCIA
2014-06-07
6
Wniosek
•ludzki mózg analizuje świat
i aktywnie poszukuje
informacji, których
aktualnie potrzebuje
Spostrzeganie ruchu
•Skąd mózg wie, czy porusza się
obiekt, na który patrzymy,
czy może poruszamy głową
lub oczami (siatkówką)?
•weryfikuje to obszar MST (V5a)
Obszar MST
• zawiera 2 obszary zaangażowane w odróżnianie
ruchu oczu od ruchu obiektu
▫ w grzbietowej (górnej) części MST znajdują się
komórki wrażliwe na rozszerzanie, kurczenie
i obrót obiektów (najczęściej związane z
ruchami głowy)
▫ w brzusznej (dolnej) części MST znajdują się
komórki reagujące na ruch obiektu względem
tła (związane z ruchem obiektu)
Układ spostrzegania ruchu
• istnieją 2 układy spostrzegania ruchu:
1) układ obraz - siatkówka
oczy są nieruchome
obraz ruchomego przedmiotu przesuwa się
po receptorach na siatkówce
2) układ oko – głowa
oczy śledzą ruchomy obiekt,
który nie porusza się po siatkówce
najprawdopodobniej sam obrót gałek ocznych
względem pozycji głowy powoduje postrzeżenie
ruchu
Teoria Hermanna von Helmhottza
• aby stwierdzić, czy przedmiot porusza się -
mózg odejmuje jeden sygnał ruchu od
drugiego
i świat pozostaje
nieruchomy
kopia
polecenia
polecenie do mięśni
oka
informacje o ruchu
z siatkówki
Złudzenie wodospadowe
• przykład powidoku ruchu
▫ zmiana w spostrzeganiu wywołana uprzednim
długotrwałym wpatrywaniem się w ruchomy bodziec
• jeśli przez dłuższy czas przyglądamy się
spadającej wodzie (ruch w dół), a następnie
przeniesiemy wzrok na jakiś inny obszar, gdzie
znajdują się obiekty nieruchome to ulegniemy
złudzeniu, że obiekty te, wbrew wszelkiemu
zdrowemu rozsądkowi, poruszają się pionowo
w górę bez zmiany ich położenia
2014-06-07
7
Ruch pozorny
• u podstaw ruchu pozornego leży tzw. ruch
stroboskopowy
▫ przeskoki obiektu w określonych odstępach
czasu, z pozycji na pozycję,
bez przyjmowania pozycji pośrednich
Ruch pozorny
• dwa punkty świetlne
zapalają się na przemian
• czas przełączania się:
▫ bardzo szybkie (>40 razy na sekundę) –
spostrzegamy dwa stacjonarne migotające punkty
▫ wolne (< 2 razy na sekundę) – spostrzegamy dwa
na przemian zapalające się punkty świetlne
Ruch pozorny
Ruch
ββββ
• wrażenie ruchu obiektu,
który przechodzi z jednej
pozycji w drugą
• wrażenie ruchu ciągłego –
widzimy obiekt w miejscach,
w którym go rzeczywiście
nie było
• częstotliwość przełączania
10 razy na sekundę
• zjawisko to stało się bazą dla
techniki filmowej
Ruch pozorny
Ruch
φφφφ
• wrażenie, że dwa obiekty
pozostają nieruchome,
ale migoczą
• dodatkowo, wrażenie,
że „coś” się porusza
(wrażenie czystego ruchu)
• częstotliwość przełączania
większa niż dla ruchu
β
Problem korespondencji
• czasem można spostrzec zmianę
pozycji obiektu w czasie, czyli ruch
obiektu, jednak trudno jest
określić skąd i dokąd obiekt się
przesunął
• jest to tzw. zjawisko korespondencji
Problem korespondencji
A
B
Rysunek A i B stanowią dwie kolejne „klatki” filmu –
kropki ułożone pionowo (A), kropki ułożone poziomo (B)
Jaki ruch spostrzeżemy, gdy „klatka” A i B wyświetlona
zostanie na przemian z częstotliwością odpowiednią
do powstania zjawiska pozornego?
2014-06-07
8
Problem korespondencji
Będziemy widzieli
ruch kropek
zgodny
ze wskazówkami
zegara?
Będziemy widzieli
ruch kropek
przeciwny
do wskazówek
zegara?
Aby rozwiązać ten problem, system wzrokowy
musi wiedzieć lub zgadnąć,
który obiekt przechodzi w który
Problem korespondencji
• jeśli brakuje wskazówek, człowiek ma trudności
z określeniem kierunku ruchu, a system
wzrokowy staje przed problemem
korespondencji
▫ polega na określeniu skąd i dokąd obiekt się
przemieścił, gdy brak jest jakichkolwiek
wskazówek
Co może pomóc w rozwiązaniu tego
problemu?
Zasada bliskości
• najczęściej do rozwiązania problemu
korespondencji opieramy się na odległości
▫ jeśli nie ma innych wskazówek, system wzrokowy
zakłada, że dany obiekt przechodzi w najbliższy
mu obiekt
Zasada bliskości
• system wzrokowy rozwiązałby system
korespondencji w następujący sposób – górna
kropka przechodzi w prawą, a dolna w lewą
(kierunek ruchu zgodny ze wskazówkami zegara)
• rozwiązanie problemu korespondencji za pomocą
zasady bliskości jest przyczyną złudzenia
dyliżansowego
Złudzenie dyliżansowe
• gdy na ekranie rowerzysta
jedzie w prawą stronę,
mamy wrażenie, że koła poruszają się stronę
lewą
▫ zdjęcia filmu przedstawiają koła w dwóch chwilach
czasu
• pojawia się problem korespondencji – która
szprycha przeszła w którą?
Złudzenie dyliżansowe
• gdy kąt, o jaki obróciło się koło
pomiędzy chwilami wykonania
kolejnych klatek filmu, był duży
w stosunku do odstępu między
szprychami, to wydaje się, że koło
porusza się wstecz
• każda szprycha nie przechodzi
„w samą siebie” w nowej pozycji,
ale w poprzedzającą ją szprychę
w nowej pozycji
2014-06-07
9
Problem apertury
• z ang. oznacza otwór,
szczelinę
• odmiana problemu korespondencji
• dotyczy ruchu ciągłego
• problem, który powstaje, gdy oglądamy ruch
obiektu przez otwór w jakieś nieprzezroczystej
płaszczyźnie
▫ nie widzimy końców poruszającego się przedmiotu
i korespondencja jest niejednoznaczna
Problem apertury
• jeśli przez aperturę (otwór)
oglądamy przesuwający się
pręt, tak że nie widać jego
końców, wówczas system
wzrokowy staje przed
problemem, który punkt
przechodzi w który
Problem apertury
• możliwe rozwiązania:
▫ (A) możliwe kierunki
poruszania się prętu
▫ (B) system wzrokowy przyjął
założenie o minimalnej
prędkości – wówczas
spostrzegamy ruch
prostopadły do orientacji
obiektu
▫ (C) problem korespondencji
znika jeśli widoczny jest jeden
koniec poruszającego się
przedmiotu
Ruch pozorny
•zmiana warunków oświetlenia
lub kontrastu może być sygnałem
o potencjalnym ruchu pozornym
Akiyoshi Kitaoko Wirujące wężę
Ruch pozorny
• kiedy patrzymy na ten obraz, zauważamy okręgi
obracające się w przeciwnych kierunkach
▫ okręgi w peryferyjnej części pola widzenia wydają się
poruszać się szybciej
• spostrzegamy ruch w kierunku wyznaczonym przez
ciąg kolorowych segmentów – od czarnego, poprzez
niebieski, biały, żółty do czarnego
• złudzenie zachodzi także dla wersji achromatycznej
2014-06-07
10
Ruch pozorny
• wciąż nie ma jednoznacznej
odpowiedzi, dlaczego ulegamy
złudzeniu ruchu
tzn. widzimy ruch w miejscu, gdzie go
rzeczywiście nie ma
Ruch pozorny
• jeżeli obszar siatkówki w peryferiach
(komórki wrażliwe na ruch) zostanie
odpowiednio pobudzony przez różnice
w jasności i kontraście między elementami,
to kodowanie neuronowe tych różnic będzie
na tyle dynamiczne, że detektory ruchu
nie będą w stanie tego skompensować
• w efekcie tego, w peryferiach pola
widzenia będziemy postrzegać ruch
Ruch pozorny
Ruch pozorny – wzmocnienie efektu
• wzory odznaczające się pewną regularnością
i powtarzalnością pobudzają jednocześnie
dużą liczbę detektorów ruchu – potęguje to
złudzenie ruchu
▫ niewielki fragment obrazu nie wystarczy
do wywołania złudzenia
Czynniki iluzji
• zakłada się, że te iluzje powstają:
▫ na skutek szybkich i wolnych zmian w neuronowej
reprezentacji kontrastu lub jaskrawości
▫ odcienie szarości mogą równie skutecznie
wywoływać wrażenie ruchu
▫ gdy na obrazie znajduje się wiele równoległych
bodźców ze wzorami opartymi na powtarzalności
elemenetów
▫ wykonując małe mimowolne ruchy oczu podczas
ustawiania ostrości widzenia
2014-06-07
11
Ruch pozorny - EEG
• Czy statyczne obrazy (np. wirujące węże)
pobudzają neurony wykrywające ruch (kora V1
oraz obszar MT/V5)?
▫ badania prowadzone przez Conwaya i wsp. (2005)
pokazały, że TAK
Spostrzeganie barwy
• o barwie przedmiotu decyduje to,
ile odbitego od niego światła czerwonego,
zielonego i niebieskiego trafia do naszych oczu
Spostrzeganie barwy
• to dzięki światłu możemy widzieć dane przedmioty
• skład widmowy światła zmienia się w bardzo
szerokim zakresie - światło białe jest mieszaniną
kolorów (spektrum kolorów od czerwonego
poprzez pomarańczowy, żółty, zielony niebieski,
aż do fioletu)
Czego nie dostrzegamy?
• ultrafiolet
▫ pochłaniany przez soczewkę (może ją zniszczyć)
• podczerwień
▫ czyli ciepło, fale dłuższe niż fale związane z
percepcją czerwieni
▫ są rejestrowane przez np. kamerę termowizyjną
Barwa a mózg
• bodziec w centralnej części siatkówki
(eksperyment – kolorowe flamastry)
• kora V1 – percepcja jasności
• kora skroniowa –
pole V4, pełni istotną
rolę w spostrzeganiu
kolorów
2014-06-07
12
•uszkodzenie tego pola prowadzi
do korowej ślepoty na barwy -
ACHROMATOPSJI
Achromatopsja
• utrata zdolność rozpoznawania barw,
mimo zachowanej pełnej funkcjonalności
siatkówki i pierwszorzędowej kory
mózgowej V1
• uszkodzeniu ulega obszar kory V4
(w płacie skroniowym), dotyczy
zniszczenia części zakrętu językowatego
Achromatopsja
• objawy:
▫ ślepota barw, zanik zdolności do widzenia kolorów
▫ problem z patrzeniem w wysokim oświetleniu
▫ towarzyszący światłowstręt
▫ osłabiona ostrość wzroku
▫ zaburzenie obejmuje takie procesy jak: percepcja,
wyobraźnia i pamięć
▫ zaburzeniu często towarzyszą zaburzenia
postrzegania kształtu, prozopagnozja
Barwy
• mają wpływ na nastrój
▫ pacjenci z depresją twierdzą, że światło jest
ciemniejsze niż zazwyczaj, a kolory przygaszone i
spłowiałe
• mają wpływ na odczuwanie temperatury
▫ kolor niebieski jest „zimny”, a czerwony lub żółty –
„ciepły”
• mają wpływ na smak i zapach potraw
Barwy a pamięć
• pamiętamy różne przedmioty w kolorach
bardziej intensywnych niż są w rzeczywistości
• czarno – biały obraz lub w kolorach
autentycznych pamiętamy lepiej niż obraz w
dziwacznych, zmienionych kolorach lub obraz
negatywowy
• w chorobie Alzheimera pojawia się trudność z
odróżnianiem i dopasowywaniem kolorów
2014-06-07
13
Percepcja kształtu
• analiza kształtu rozpoczyna się w korze V1
(wstępne obróbka)
▫ neurony V1 reagują na bodźce typu linie,
krawędzie, kąt nachylenia
▫ długotrwałe wpatrywanie się w obiekt posiadający
daną cechę np. linię o określonej orientacji,
zmniejsza wrażliwość na tę cechę
Percepcja kształtu
• im wyższe piętra analizy, tym większe i bardziej
wyspecjalizowane pola recepcyjne
• w korze V2 – wyspecjalizowane komórki
reagujące na proste zakrzywione lub stykające
się pod określonym kątem
• w korze V4 – komórki wrażliwe na szczególne
nachylenie linii w 3-wymiarze
Kształt
• obszary zaangażowane w rozpoznawanie
określonych kształtów znajdują się w płacie
skroniowym
▫ kształty proste np. gwiazda, kwadrat
▫ kształty złożone np. budynki, litery, zwierzęta,
narzędzia, ręce, krzesła
• zakręt wrzecionowaty został nazwany polem
twarzy – percepcja twarzy (prozopagnozja)
Agnozja
• wszelkie zaburzenia procesu percepcji
polegające na nieumiejętności
rozpoznawania bodźców wzrokowych
przy zachowanej zdolności ich
świadomego postrzegania
• obserwuje się dysocjację między percepcją
a świadomością wzrokową
Agnozja kształtu
• pacjenci dotknięci agnozją kształtu:
▫ potrafią określić jedynie podstawowe cechy
oglądanych przedmiotów, np. ich kolor, jasność,
wielkość, ułożenie linii czy kierunek ruchu
▫ nie są w stanie jednak zintegrować tych
wybiórczych cech w jeden obiekt
• najpoważniejsze formy agnozji kształtu
występują po całkowitym obustronnym
uszkodzeniu bocznych części płatów
potylicznych
2014-06-07
14
Agnozja kształtu
• agnozja kształtu może
być wybiórcza,
np. bez prozopagnozji
• pacjent widzi twarz
ale nie poznaje
warzyw, owoców i
kwiatów, z których się
ona składa
Prozopagnozja
• polega na nieumiejętności rozpoznawania twarzy
▫ poziom umiejętności rozpoznawania twarzy
to kontinuum w populacji
• jest skutkiem uszkodzenia tylno-dolnej części
płata skroniowego
• odruch skórno-galwaniczny, gdy twarz jest
znajoma
Percepcja twarzy
• zakręt wrzecionowaty
▫ są tu komórki reagujące
znacznie silniej na twarz
niż inne obiekty
▫ ale…aktywuje się także
dla innych obiektów
np. samochodów
▫ im większa biegłość
w rozpoznaniu marek
samochodów, tym silniejsza
aktywacja zakrętu wrzecionowatego
Rozpoznawanie twarzy
• szybsze i trafniejsze niż innych obiektów
▫ mimo, że różnią się detalami
• nawet po 35 latach od skończenia szkoły
średniej rozpoznawane jest 90% twarzy
kolegów
• dlaczego twarze są dla nas takie ważne?
Niemowlęta
• preferencja kontrastowego schematu
twarzy
• odróżnianie twarzy matki od 3 miesiąca
życia, a może i kilka dni po urodzeniu
• 4 miesiąc życia: inna reakcja na twarze
obce i znane
2014-06-07
15
Percepcja twarzy
• zachodzi w sposób holistyczny
• różni się jakościowo od percepcji innych
obiektów
▫ dowód – efekt inwersji
▫ gdy twarz obrócona
jest „do góry nogami”
– jest trudniej
rozpoznawana
lub błędnie rozpoznawane są emocje
wyrażane w tej twarzy
Zespół Bonneta
• rzadki zespół psychoorganiczny, charakteryzujący się
typowymi halucynacjami wzrokowymi - najczęściej
ludzie, zwierzęta, kwiaty, ptaki, budynki
• osoba zazwyczaj ma poczucie, że są to omamy, ale może
też pojawić się poczucie zagrożenia
• 10% osób cierpiących na chorobę oczu i utratę wzroku;
osoby zamknięte w ciemnych pomieszczeniach,
poddawane deprywacji sensorycznej
• na zespół Charlesa Bonneta (1769) cierpi między innymi
neurolog Oliver Sacks
Zespół Antona (1899) – Babińskiego
(1914)
• zaprzeczanie ślepocie
• objaw rzadkiego zespołu neurologicznego, który
spotykany jest w uszkodzeniach płata
potylicznego mózgu
• chory nie widzi i jednocześnie neguje ten fakt
Zasada widzenia 3 - wymiarowego
• każde oko widzi
obserwowany obiekt pod
innym kątem
• mózg odbiera dwa obrazy
- z prawego oka i z lewego
oka
• z tych dwóch obrazów
mózg tworzy obraz 3-
wymiarowy, czyli
zawierający oprócz
szerokości i wysokości,
także głębokość
Stereoskopowość - poczucie głębi
• polega na postrzeganiu 3 - wymiarowym
przedmiotów i ich przestrzennego
rozmieszczenia
• zdolność ta wynika z faktu patrzenia na obraz
każdym okiem pod nieco innym kątem
2014-06-07
16
Stereoskopowość - poczucie głębi
• oceniana jest różnica obrazów powstających na
obu gałkach na podstawie takich spostrzeżeń,
jak:
▫ wzajemny stosunek wielkości przedmiotów
▫ względna szybkość ruchu oddalonych
przedmiotów
▫ położenie jednych w stosunku do drugich
▫ względna luminancja
▫ ostrość widzenia
Wskazówki głębi
•
związane z ruchem
gałek ocznych
•
jednooczne
•
dwuoczne
Wskazówki związane z ruchem gałek
ocznych
• oparte na odczuwaniu napięcia mięśni oka
▫ konwergencja (zbieżność)
• zbieżność jest najsilniejszą wskazówką głębi
Wskazówki jednooczne
• działające w każdym oku oddzielnie
▫ akomodacja
dopasowanie oka do oglądania przedmiotów
znajdujących się w różnych odległościach
▫ wskazówki obrazowe
wskazówki głębi, które mogą zostać wywnioskowane
z interpretacji widzianej sceny
▫ ruch obiektów w polu widzenia
wskazówki głębi, które mogą zostać wywnioskowane
z ruchu obiektów w polu widzenia
Wskazówki obrazowe
• przykrywanie (zasłanianie)
▫ przedmioty będące bliżej zazwyczaj częściowo
zasłaniają te, będące dalej
▫ dają informację jedynie o odległościach
względnych – wiemy że jednej obiekt jest za
drugim, ale nie wiemy jak daleko
Wskazówki obrazowe
• względna wysokość
▫ poniżej horyzontu obiekty bardziej odległe
znajdują się wyżej w polu widzenia
▫ powyżej horyzontu (np. chmury) sytuacja się
odwraca i obiekty dalekie znajdują się niżej
▫ ma to związek także z kierunkiem spojrzenia –
jeśli patrzymy prosto przed siebie widzimy obiekty
dalekie, jeśli spoglądamy w dół patrzymy na
obiekty bliskie
2014-06-07
17
Wskazówki obrazowe
• względna wielkość
▫ jeśli obiekty są tej samej wielkości, to im dalej się
znajdują ,tym mniejszy obszar pola widzenia będą
zajmować
▫ wskazówka ta wymaga wcześniejszej wiedzy
o rzeczywistej wielkości obiektów
Wskazówki obrazowe
• zbieżność perspektywy
▫ widząc dwie równoległe linie rozciągające się w dal
odbieramy je jako zbiegające się (będące coraz
bliżej siebie) wraz z rosnącą odległością
Wskazówki obrazowe
• znana wielkość
▫ jeśli wiemy, jakiej wielkości są obiekty, to możemy
wnioskować o ich odległości z ich rozmiarów
kątowych w polu widzenia
▫ wskazówka używana przy braku innych
Wskazówki obrazowe
• perspektywa atmosferyczna (przejrzystość,
zamglenie)
▫ odległe obiekty stają się mniej wyraźne
i doświadczają przesunięcia barwy ku
niebieskiemu
związane jest to niepełną przezroczystością
atmosfery (kurz, kropelki wody, zanieczyszczenia)
▫ w różnych częściach świata (i różnych
przejrzystościach atmosfery) wskazówka ta może
być różnie „wykalibrowana” w naszym mózgu
Wskazówki obrazowe
• gradient tekstury
▫ przedmioty (elementy przedmiotów), które są
równomiernie rozłożone w przestrzeni wydają się
być gęściej upakowane w miarę wzrostu ich
odległości
Wskazówki obrazowe
• cienie
▫ cienie obiektów mogą zawierać informację o ich
lokalizacji
▫ cienie także zwiększają „3wymiarowość” obiektów
2014-06-07
18
Wskazówki obrazowe
Wskazówki związane z ruchem
obiektów w polu widzenia
• paralaksa ruchu
▫ jeśli się poruszamy, to obiekty bliższe wydają
nam się poruszać szybciej niż odległe
▫ wskazówka ta wynika z optyki i tworzenia obrazów
na siatkówce (tj. z paralaksy)
Wskazówki związane z ruchem
obiektów w polu widzenia
• znikanie i pojawianie się
▫ jeśli przesuwamy dwie
powierzchnie
względem siebie (np.
dłonie), to różne części
znikają (poprzez
przysłonięcie), a potem
pojawiają się – pozwala
to wnioskować o
względnej odległości
powierzchni
Obszar skuteczności wskazówek
jednoocznych
• poniżej 2 metrów
▫ przykrywanie
▫ względna wielkość
▫ akomodacja i zbieżność
oczu
▫ paralaksa ruchu
• między 2-20 metrów
▫ przykrywanie
▫ względna wielkość
▫ paralaksa ruchu
▫ względna wysokość
• powyżej 20 metrów
▫ przykrywanie
▫ względna wielkość
▫ względna wysokość
▫ perspektywa
atmosferyczna