Скученность
Скученность (или зрительная скученность) — это феномен восприятия, при котором распознавание объектов, находящихся вдали от ямки, ухудшается из-за присутствия других соседних объектов (иногда называемых «фланкерами»). [1] Было высказано предположение, что скученность возникает из-за обязательной интеграции скученных объектов с помощью нейронного механизма обработки текстур . [2] но существует несколько конкурирующих теорий о лежащих в основе механизмах. [3] [4] [5] [6] [7] Это считается своего рода группировкой. [8] поскольку это «форма интеграции в пространстве, поскольку целевые функции ошибочно сочетаются с фланкерными функциями». [9]
Долгое время считалось, что скученность является преимущественно характеристикой периферического зрения . Тем не менее, хотя там он действительно особенно заметен, он присутствует во всем зрительном поле, причем варьируется только его пространственная протяженность (регулируемая законом Боумы; см. ниже). [10] В частности, скученность имеет первостепенное значение при фовеальном зрении. [11] перевешивая важность остроты зрения при распознавании образов и чтении, где скопление людей представляет собой узкое место в обработке данных. [12] [4] [10]
Скученность заметно присутствует при амблиопии и впервые упоминается в этом контексте. [13] [10] и изучал там количественно. [14] Дефицит скученности также был обнаружен при нервно-психических расстройствах, таких как шизофрения и аутизм , и может иметь клиническое значение при этих расстройствах. [15] Также предполагается, что травмы головы могут вызвать эффект скученности. [16] У нормально видящих детей в возрасте до восьми лет скученность более выражена, чем у взрослых. [17] и это может быть причиной более крупного шрифта в детских книгах.
Закон Боумы
[ редактировать ]Степень скученности в основном не зависит от размера буквы или формы, в отличие от остроты зрения . Вместо этого оно очень систематически зависит от расстояния до своих соседей. Если последнее превышает критическое значение, скученность исчезает. В 1970 году Герман Баума описал практическое правило для этого критического расстояния, заявив, что оно составляет примерно половину значения эксцентриситета, при котором видна перегруженная буква. [18] (эксцентриситет измеряется как угол обзора от центра ямки). Если, например, буква показана на расстоянии 2,5 градуса от центра ямки, что находится примерно на границе ямки, критическое расстояние составляет угол обзора 1,25 градуса. [19] Когда фланкеры будут ближе, произойдет скопление.
Новые исследования показывают, что коэффициент в правиле Баумы (первоначально ½) может существенно варьироваться и часто может быть немного меньше (например, 0,4). [20] Кроме того, в уравнение следует добавить небольшую константу, но есть и другие оговорки. [10] Однако в целом правило Боумы с тех пор доказало свою эффективность для широкого круга задач восприятия. Из-за своей надежности его теперь часто считают законом восприятия, подобным другим законам восприятия (например, закону Вебера , закону Рикко , закону Блоха ). [21] [10]
История
[ редактировать ]Как мы знаем сегодня, скученность – за исключением некоторых особых обстоятельств – является существенным узким местом. [4] для распознавания образов человеком и может быть продемонстрирован самым простым способом. Поэтому поразительно, что на протяжении веков на это не обращали внимания; Причиной ухудшения распознавания образов в основном ошибочно приписывали снижение остроты зрения. [10]
Восприятия периферическим зрением уже были описаны Ибн аль-Хайсамом в 11 веке как «запутанные и неясные». [22] Позже Джеймс Джурин в 1738 году описал феномен «нечеткого зрения», который на двух примерах можно было рассматривать как результат скученности. [22] В XIX веке офтальмологи Герман Оберт и Рихард Фёрстер из Бреслау (Польша) описали восприятие двух соседних точек при непрямом зрении как «довольно странно неопределенное ["ganz eigenthümlich unbestimmt"] как нечто черное, форму которого невозможно определить далее. ». [23] Обратите внимание, что ни в одном из этих примеров описание не является таким «размытым» или «искаженным», как это часто (и ошибочно) наблюдается в сегодняшних характеристиках.
Однако сама скученность, т. е. различие между отдельными буквами и их группами, оставалась незамеченной вплоть до XX века. Таким образом, в 1924 году гештальт-психолог Вильгельм Корте первым подробно описал восприятия и феномены восприятия формы при непрямом зрении ( периферийном зрении ). [5] Вероятно, примерно в это же время скученность стала проблемой в оптометрии и офтальмологии при тестировании с амблиопией пациентов с помощью глазных карт , как это видно из замечания датского офтальмолога Хольгера Элерса в 1936 году. [13] Джеймс А. Стюарт и Герман М. Буриан из Айовы в 1962 году были первыми, кто систематически изучал скученность у пациентов с амблиопией . [14] При фовеальном зрении был описан родственный феномен контурного взаимодействия (Merton Flom, Frank Weymouth & Daniel Kahneman , 1963).
Герман Боума в 1970 году открыл то, что позже было названо законом Баумы: [18] тем не менее, эта статья в течение многих лет полностью игнорировалась. В ближайшие три десятилетия это явление изучалось в экспериментальной психологии под разными углами. Только тогда тема краудинга привлекла все более широкое внимание в исследованиях зрительного восприятия (Levi et al., 1985; Strasburger et al., 1991; Toet & Levi, 1992, Pelli et al., 2004). [24] Сегодня это важная тема в области зрения и восприятия, и все чаще признается, что это основное ограничение фовеального и периферического восприятия форм . [10] [25] [26]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Леви Д. (февраль 2008 г.). «Стеснение — существенное узкое место в распознавании объектов: мини-обзор» . Исследование зрения . 48 (5): 635–654. дои : 10.1016/j.visres.2007.12.009 . ПМК 2268888 . ПМИД 18226828 .
- ^ Паркс Л; Лунд Дж; Ангелуччи А; Соломон Дж.А.; Морган М (2001). «Принудительное усреднение скученных сигналов ориентации в зрении человека». Природная неврология . 4 (7): 739–744. дои : 10.1038/89532 . ПМИД 11426231 . S2CID 10975462 .
- ^ Тайлер, CW; Ликова, Л.Т. (2007). «Столпенность: нейроаналитический подход» . Журнал видения . 7 (2:16): 1–9. дои : 10.1167/7.2.16 . ПМИД 18217831 .
- ^ Jump up to: а б с Леви, Деннис М. (2008). «Стеснение – существенное узкое место в распознавании объектов: мини-обзор» . Исследование зрения . 48 (5): 635–654. дои : 10.1016/j.visres.2007.12.009 . ПМК 2268888 . ПМИД 18226828 .
- ^ Jump up to: а б Страсбургер, Х. (2014). «Танцующие буквы и бесцельно суетящиеся клещи – О происхождении скученности» . Восприятие . 43 (9): 963–976. дои : 10.1068/p7726 . ПМИД 25420335 . S2CID 26136221 .
- ^ Розенгольц, Р. (2016). «Возможности и ограничения периферического зрения» . Ежегодный обзор Vision Science . 2 : 437–457. doi : 10.1146/annurev-vision-082114-035733 . ПМИД 28532349 . S2CID 207728323 .
- ^ Страсбургер, Х. (2020). «О корковой картографической функции (Препринт)». биоRxiv . дои : 10.1101/621458 . S2CID 149700090 .
- ^ Херцог, Миннесота; Саим, Б.; Чичеров В.; Манасси, М. (2015). «Столпенность, группировка и распознавание объектов: вопрос внешнего вида» . Журнал видения . 15 (6:5): 1–18. дои : 10.1167/15.6.5 . ПМЦ 4429926 . ПМИД 26024452 .
- ^ Викстед, Джон (2018). Справочник Стивенса по экспериментальной психологии и когнитивной нейронауке, ощущениям, восприятию и вниманию, четвертое издание, том 2 . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. п. 833. ИСБН 9781119170044 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Страсбургер, Ганс (2020). «Семь мифов о скученности и периферийном зрении» . я-Восприятие . 11 (2): 1–45. дои : 10.1177/2041669520913052 . ПМЦ 7238452 . ПМИД 32489576 .
- ^ Фовеальное зрение относится к ситуации, когда наблюдатель фиксирует визуальный объект и, в зависимости от последнего, использует что-либо между крошечной областью максимальной остроты (при измерении остроты зрения) или всей фовеа и более (при чтении ) для обработки изображения. визуальный ввод.
- ^ Пелли, Д.Г.; Тиллман, Калифорния; Фриман, Дж.; Су, М.; Бергер, Т.Д.; Маджадж, Нью-Джерси (2007). «Скопленность и эксцентриситет определяют скорость чтения» . Журнал видения . 7 (2:20): 1–36. дои : 10.1167/7.2.20 . ПМИД 18217835 .
- ^ Jump up to: а б Элерс, Хольгер (1936). «Движения глаз при чтении». Акта офтальмологическая . 14 : 56–63. дои : 10.1111/j.1755-3768.1936.tb07306.x . S2CID 73409510 .
- ^ Jump up to: а б Стюарт, Дж.А.; Буриан, HM (1962). «Исследование трудности разделения: ее связь с остротой зрения в нормальных и амблиопических глазах». Американский журнал офтальмологии . 53 : 471–477. дои : 10.1016/0002-9394(62)94878-X . ПМИД 13917936 .
- ^ Креэнманн, Райнер; Волленвейдер FX; Зейфриц Э; Кометр М (2012). «Дефицит скученности на зрительной периферии у больных шизофренией» . ПЛОС ОДИН . 7 (9): e45884. Бибкод : 2012PLoSO...745884K . дои : 10.1371/journal.pone.0045884 . ПМЦ 3458825 . ПМИД 23049884 .
- ^ Милличап, Гордон (2009). Справочник по синдрому дефицита внимания и гиперактивности: Руководство для врачей по СДВГ, второе издание . Нью-Йорк: Springer Science + Business Media. п. 17. ISBN 9781441913968 .
- ^ Аткинсон, Дж.; Пимм-Смит, Э.; Эванс, К.; Хардинг, Г.; Брэддик, О. (1986). «Визуальная скученность у маленьких детей». Обнаружение и измерение нарушений зрения у довербальных детей . Серия докладов Documenta Ophthalmologica. Том. 45. С. 201–213. дои : 10.1007/978-94-009-4263-9_27 . ISBN 978-94-010-8393-5 .
- ^ Jump up to: а б Боума, Герман (1970). «Эффекты взаимодействия при распознавании парафовеальных букв». Природа . 226 (5241): 177–178. Бибкод : 1970Natur.226..177B . дои : 10.1038/226177a0 . ПМИД 5437004 . S2CID 29459715 .
- ^ Для иллюстрации: большой палец на вытянутой руке образует угол обзора примерно 2,5 градуса. Таким образом, два соседних больших пальца на расстоянии вытянутой руки примерно соответствуют размеру ямки. В группе людей это может быть размер головы другого человека.
- ^ Пелли, Денис Г.; Паломарес, М.; Маджадж, Нью-Джерси (2004). «Сгущение отличается от обычной маскировки: отличие интеграции функций от обнаружения» . Журнал видения . 4 (12): 1129–111136–116935. дои : 10.1167/4.12.12 . ПМИД 15669917 .
- ^ Пелли, Д.Г.; Тиллман, Кэтрин А. (2008). «Непереполненное окно распознавания объектов» . Природная неврология . 11 (10): 1129–1135. дои : 10.1038/nn.2187 . ПМК 2772078 . ПМИД 18828191 .
- ^ Jump up to: а б Страсбургер, Х.; Уэйд, Нью-Джерси (2015). «Джеймс Джурин (1684–1750): пионер исследования скученности?» . Журнал видения . 15 (1:9): 1–7. дои : 10.1167/15.1.9 . ПМИД 25589293 .
- ^ Обер, HR; Форестер, CFR (1857 г.). «Вклад в знание непрямого зрения. (I). Исследования пространственного чувства сетчатки». Архив офтальмологии . 3 :1-37.
- ^ Рис. 19 в: Страсбургер, Ганс (2020). «Семь мифов о скученности и периферийном зрении» . я-Восприятие . 11 (2): 1–45. дои : 10.1177/2041669520913052 . ПМЦ 7238452 . ПМИД 32489576 .
- ^ Страсбургер, Х.; Рентшлер, И.; Юттнер, М. (2011). «Периферийное зрение и распознавание образов: обзор» . Журнал видения . 11 (5): 1–82. дои : 10.1167/11.5.13 . ПМК 11073400 . ПМИД 22207654 .
- ^ Уитни, Д.; Леви, DM (2011). «Визуальная скученность: фундаментальное ограничение сознательного восприятия и распознавания объектов» . Тенденции в когнитивных науках . 15 (4): 160–168. дои : 10.1016/j.tics.2011.02.005 . ПМК 3070834 . ПМИД 21420894 .