Szkoła Wyższa Psychologii Społecznej
 Psychologia procesów
poznawczych
Wykład 5
Percepcja
Jarosław Orzechowski
Spostrzeganie i rozpoznawanie obiektów -
pytania
Skąd wiemy, że np. krzesło widziane z różnych stron, a więc
wyglądające inaczej, to wciąż ten sam obiekt?
Jak spostrzegamy przestrzeń trójwymiarową?
Czy złudzenia optyczne, sprawiające że spostrzegane
obiekty wyglądają inaczej niż w rzeczywistości, mogą być
pożyteczne?
Podstawowym problemem teorii spostrzegania jest próba
opisu procesu przemiany relatywnie prostych danych
zmysłowych w złożone reprezentacje umysłowe
Spostrzeganie i rozpoznawanie obiektów -
definicje
" Spostrzeganie to zestaw procesów, dzięki którym
rozpoznajemy, organizujemy i nadajemy sens wrażeniom
otrzymywanym od bodz
ców zewnętrznych.
R. Sternberg (1996)
" Percepcja (spostrzeganie) to proces aktywnej interpretacji
danych zmysłowych z wykorzystaniem wskazówek
kontekstualnych, nastawienia i wcześniej nabytej wiedzy. W
wyniku percepcji dochodzi do rozpoznania obiektu, np.
przedmiotu
NOS (2006)
Spostrzeganie i rozpoznawanie obiektów -
definicje
" Wrażenie - jako składowa spostrzeżenia - to
aktywność dróg wstępujących, biegnących od
narządów zmysłowych.
D. Hebb (1969)
" Wrażenie to odzwierciedlenie elementarnej cechy
zmysłowej zarejestrowanej w wyniku odbioru danych
sensorycznych, np. koloru, jasności, głośności,
temperatury.
Potoczne rozumienie procesu spostrzegania
Analogia spostrzegania do działania aparatu fotograficznego:
ż� Podobieństwa:
" z
renica - przysłona (regulacja ilości przepuszczanego światła)
" soczewka - obiektyw (regulacja ostrości)
" siatkówka - błona światłoczuła (rejestracja kolorowego obrazu w postaci zmian
fotochemicznych)
ż� Różnice:
" mechanizm regulacji ostrości (zmiana krzywizny soczewki vs. zmiana odległości
obiektywu od błony fotograficznej)
" mechanizm rejestracji obrazu (aktywność umieszczonych obok siebie czopków
vs reakcja w nałożonych na siebie światłoczułych warstwach)
" brak odpowiednika migawki w oku
" brak mechanizmów  wspomagających interpretację głębi w aparacie
Potoczne rozumienie procesu spostrzegania
Podstawowe różnice pomiędzy potocznym i naukowym
ujęciem procesu spostrzegania:
" Obraz padający na siatkówkę, czy dz
więk rejestrowany przez
komórki włosowe błony bębenkowe jest tylko jednym ze z
ródeł
informacji wykorzystywanych przy tworzeniu obrazu świata.
" Informacja podlega przekształceniu z bodz
ca wzrokowego/
słuchowego/ itd. na ciąg impulsów nerwowych.
ą�niektóre ze spostrzeganych obiektów rekodowane są do formy dostępnej
dalszemu przetwarzaniu, w tym również świadomości.
Spostrzeganie - założenia paradygmatu
poznawczego
" System poznawczy człowieka nie jest biernym odbiorcą
informacji; aktywnie poszukuje oraz bada zjawiska i obiekty
otaczające go.
" Spostrzeganie jest procesem porządkowania nic nie znaczącej
stymulacji w połączeniu z posiadana wiedzą (reprezentacją
umysłową) gromadzoną w strukturach poznawczych.
" Spostrzeganie jest procesem ciągłego stawiania i
weryfikowania hipotez.
Pamięć sensoryczna
Magazyn(y) pamięci sensorycznej
" Rozpoznanie materiału sensorycznego wymaga ich
krótkotrwałego przechowania (stad idea pamięci sensorycznej).
" Pamięć sensoryczna ta jest specyficzna dla modalności: pamięć
ikoniczna, pamięć echoiczna, pamięć haptyczna (związana ze
zmysłem dotyku), itd.
" Przechowywane są w niej wyłącznie informacje o fizycznych
właściwościach bodz
ców.
Pamięć sensoryczna
Magazyn pamięci ikonicznej (Sperling, 1960,
procedura odtwarzania częściowego)
ą� Wysoki ton
S D V
M K L
ą� Średni ton
R T W
ą� Niski ton
Procedura:
EKSPOZYCJA 50 MS. ą� PRZERWA DO 500 MS. ą� TON
Pamięć sensoryczna
Magazyn pamięci ikonicznej (Sperling, 1960):
" Pojemność: do 18 elementów (takich jak litery)
" Czas samoistnego zaniku: do 500 ms (tło jasne)
albo do 1 sek. (tło ciemne)
" Czas zaniku po ekspozycja kolejnego układu bodz
ców: natychmiast
" Kod: wizualny
Magazyn pamięci echoicznej (Crowder i in.,
1969):
" Pojemność: klika elementów (np. słów, dz
więków melodii);
" Czas samoistnego zaniku: 4 sek. (do 20 sek.)
" Czas zaniku po ekspozycja kolejnego układu bodz
ców: natychmiast
" Kod: akustyczny
Pamięć sensoryczna
Funkcje pamięci sensorycznej:
" Ultrakrótkie przechowanie kopii bodz
ca,
umożliwiające jego rozpoznanie i wykorzystanie
w dalszym przetwarzaniu.
" W tym czasie zachodzi przekodowanie
informacji sensorycznej na kod którym
posługuje się nasz umysł (np. werbalny).
Percepcja głębi
Percepcja
głębi - wskazówki jednooczne
WSKAZÓWKI DLA WYDAJE SI
BYĆ WYDAJE SI
BYĆ
PERCPECJI GA

BI BLIŻEJ DALEJ
Gradient faktury Większa ziarnistość Mniejsza ziarnistość
Względna wielkość Większe Mniejsze
Interpolacja Częściowo zasłania Jest częściowo
inne obiekty zasłonięty przez inne
obiekty
Perspektywa liniowa Równoległe linie Równoległe linie
wydają się rozchodzić wydają się zbiegać
wraz z oddaleniem się wraz z przybliżaniem
od horyzontu się do horyzontu
Percepcja
głębi - wskazówki jednooczne
WSKAZÓWKI DLA WYDAJE SI
BYĆ WYDAJE SI
BYĆ
PERCPECJI GA

BI BLIŻEJ DALEJ
Ostrość/kontrast Obraz ostry, wyraz
nie Obraz zamglony,
obrazu odgraniczony granice zamazane
Paralaksa ruchowa Zbliżające się obiekty Oddalające się obiekty
wydają się coraz wydają się coraz
większe mniejsze
Percepcja
głębi - wskazówki dwuoczne
WSKAZÓWKI DLA WYDAJE SI
BYĆ WYDAJE SI
BYĆ
PERCPECJI GA

BI BLIŻEJ DALEJ
Konwergencja Oczy  zezują do Oczy  zezują na
dwuoczna wewnątrz zewnątrz
Dwuoczne Silna rozbieżność Minimalna rozbieżność
zróżnicowanie pomiędzy obrazem pomiędzy obrazem
widzianym przez lewe widzianym przez lewe
i prawe oko i prawe oko
Krata Hermana
Hamowanie oboczne
Pobudzenie danej komórki może być obniżone
przez słabe działanie sąsiednich komórek
" Dzięki temu łatwiej dostrzegamy gdzie jedno
się zaczyna a drugie kończy
Stałości percepcji
Stałość percepcji - percepcja obiektu jest taka sama,
podczas gdy wrażenia zmieniają się.
" Zasada stałości wielkości
" Zasad stałości kształtu
" Zasada stałości jasności
" Zasada stałości barwy
Stałość percepcji świadczy o współwystępowaniu w
spostrzeganiu procesów dół-góra (bottom-up) i góra-
dół (top-down).
Nastawienie w percepcji
Wpływ nastawienia (Bugelski i Alampay, 1961)
Klasyczne teorie procesu spostrzegania
Asocjacjonizm/atomizm
" Prymat części nad całością
" Wrażenia są pierwotne a spostrzeżenia wtórne
" Spostrzeżenie powstaje w wyniku sumowania wrażeń
" Wrażenie łączą się w spostrzeżenie na zasadzie praw kojarzenia
(np. styczności w czasie i w przestrzeni)
" Pewna suma wrażeń powinna prowadzić zawsze do powstania
takiego samego spostrzeżenia
Klasyczne teorie procesu spostrzegania
Gestalt
" Prymat całości nad częścią
" Spostrzeżenia są pierwotne
(wrażenia można poznać
na podstawie analizy
spostrzeżenia)
" Spostrzeżenie nie jest
prostą sumowania wrażeń
(sześcian Neckera,
zjawisko fi)
Klasyczne teorie procesu spostrzegania
Gestalt
W polu percepcyjnym zwykle
da się wyodrębnić figurę
(ważniejszą) i tło
(mniej ważne).
Klasyczne teorie procesu spostrzegania
Gestalt
" Zasady wyodrębniania całości (Wertheimer):
ż� zasada bliskości
ż� zasada podobieństwa
ż� zasada wspólnej drogi
ż� zasada ciągłości (dobrej kontynuacji)
ż� zasada domykania (pregnancji postaci)
ż� zasada symetrii
Zasady Gestalt percepcji wzrokowej
X O X O
O OO OO O
X O X O
= / +
X O X O
BLISKOŚĆ
X O X O
CI
GA
OŚĆ
PODOBIEC
STWO
{ [ ] } < ( ) >
DOMYKANIE
SYMETRIA
Klasyczne teorie procesu spostrzegania
Gestalt
" Zasady wyodrębniania figury od tła (Rubin):
ż� figura ma pewien kształt, tło jest spostrzegane jako bezkształtne
ż� tło rozprzestrzenia się za figurą w sposób ciągły
ż� figura wydaje się wysunięta ku przodowi, tło wydaje się z być
tyłu
ż� figura ma postać rzeczy a tło przedstawia się jako
nieukształtowany materiał
ż� figura silniej nam się narzuca, łatwiej ją zapamiętać, wydaje się
bardziej sensowna
ż� figura wydaje się jaśniejsza od tła
Współczesne teorie procesu spostrzegania
Teorie konstruktywistyczne (1)
np. Bruner (1957), Gregory (1980) , Rock (1983)
Bezpośrednio dostępne są nam reprezentacje
rzeczywistości (a nie sama rzeczywistość) i je
poznajemy.
Percepcja jest procesem kategoryzacji obiektów.
Kategoryzacja wymaga porównania danych
sensorycznych i pamięciowych, co odbywa się w kodzie
neutralnym (obydwa typy danych wymagają przekładu
na kod neutralny).
ą� Spostrzegając wychodzimy wiec poza dostarczone
informacje (Bruner).
Współczesne teorie procesu spostrzegania
Teorie konstruktywistyczne (2)
Model Pandemonium (Selfridge, 1959, Lindsay i
Norman, 1984)
Rozpoznawanie kształtów wymaga skończonej liczby
detektorów prostych cech, tj.:
" linii poziomych, pionowych i ukośnych
" kątów prostych i ostrych
" krzywych otwartych
Rozpoznawanie polega na porównywaniu aktywacji
pochodzących z poszczególnych detektorów z aktywacją
określonych wzorców przechowywanych w pamięci.
Teorie konstruktywistyczne
Teoria Geonów, czyli geometrycznych
komponentów strukturalnych (Biederman, 1987)
Rozpoznawanie kształtów wymaga detekcji 36 różnych
kształtów geometrycznych (np. bloki, walce, sfery, łuki
czy ostrosłupy), co wystarcza do opisania wszystkich
obiektów rzeczywistych
System poznawczy dysponuje subsystemami,
umożliwiającymi rozpoznanie tych kształtów
Np. kubek = cylinder + łuk
Rozpoznane komponenty zestawiane są z trwałymi
reprezentacjami obiektów
Pozbawienie pewnych komponentów nie uniemożliwia rozpoznania
obiektu (nawet 4 z 9, Biederman i in., 1985)
Współczesne teorie procesu spostrzegania
Teorie komputacyjne (1)
Teoria Marra (1982)
Spostrzeganie kompletnego, trójwymiarowego obrazu
przebiega w trzech stadiach:
1. Zarys pierwotny (Primal Sketch)
stanowi dwuwymiarowy zarys obiektu z określonego
punktu widzenia, obrazujący:
" krawędzie (tworzą granice między obiektami),
" kontury (odróżniają jeden obszar od drugiego)
" obszary podobieństwa (obszary nie posiadające
wyraz
nych cech dystynktywnych)
Współczesne teorie procesu spostrzegania
Teorie komputacyjne (2)
Teoria Marra (1982)
2. Zarys 2 1/2 wymiarowy (2 1/2-D Sketch)
uwzględnia punkt widzenia obserwatora oraz wskazówki
dotyczących powierzchni i głębi.
3. Model trójwymiarowy (3-D Sketch)
zawiera stosunki przestrzenne, jest niezależny od
perspektywy obserwatora, tu ujawnia się wpływ
doświadczenia jednostki
Współczesne teorie procesu spostrzegania
Percepcja bezpośrednia (ekologiczna koncepcja spostrzegania) - James
Gibson (1966, 1979)
" Docierająca do nas informacja ma charakter kontekstowy
" Percepcja ma charakter motoryczny, jej elementem jest nasza aktywność
motoryczna
" Spostrzeganie polega na wyodrębnianiu niezmienników
" Niezmiennik to  pewna liczba własności pola percepcyjnego, która zmienia się
regularnie i zgodnie z pewnymi prawami wraz ze zmianą punktu obserwacji
" Percepcja dokonuje się bezpośrednio na podstawie analizy danych sensorycznych.
Nie istnieją żadne schematy pośredniczące, reprezentacje umysłowe, czy inna
wiedza wykorzystywana podczas tego procesu
Teoria dwóch systemów wzrokowych
(Norman, 2001)
Wcześniejsze podobne teorie
" system  gdzie? i system  co? (wskazywanie vs
identyfikacja)
" System obwodowy i ogniskowy
" Neisser 1994: oddzielne systemy: percepcji
bezpośredniej, rozpoznawania/reprezentacji
Norman:  gibsonowski system grzbietowy
(dorsal) i  konstruktywistyczny system brzuszny
(ventral)
Dowody neurofizjologiczne
Sygnały z kory wzrokowej (uproszczenie):
" grzbietowy  dotyczące analizy ruchu i przestrzeni, z
obszarów reprezentujących peryferyczne części
siatkówki; także sygnały z ośrodków podkorowych
" brzuszny  dotyczące analizy kształtu i koloru, z
obszarów reprezentujących centralne części siatkówki
Dowody neurofizjologiczne
Uszkodzenie w części ciemieniowej: ataksja optyczna
(trudności ze wskazywaniem lub sięganiem po obiekty) ale
poprawna identyfikacja
Uszkodzenie w korze skroniowej: agnozja wzrokowa.
Pacjentka DF  wzrokowa agnozja kształtu:
" nie rozpoznaje twarzy ani przedmiotów,
" nie potrafi odróżnić trójkąta od kwadratu,
" może narysować coś z pamięci, ale nie przerysować
" Nie ma problemów z zadaniami wzrokowo-ruchowymi,
poruszaniem się w przestrzeni
Rozpoznawanie twarzy
Rozpoznawanie twarzy, Levis (2001)
Problem badawczy: identyfikacja i poszukiwanie twarzy w złożonym
kontekście
Metoda: analiza czasu identyfikacji twarzy  zdegradowanej i
 normalnej
Manipulacja:
" kontekst (naturalny/ puzzle)
" kolor (naturalny/ zmieniony)
Wnioski:
Rozpoznawanie twarzy jest procesem przeduwagowym,
identyfikacja dokonuje się równoległe/ globalne (równoczesne
wykorzystanie wielu cech dystynktywnych)
Zgodny kontekst i naturalny kolor przyspieszają identyfikację
twarzy