| Περίληψη |
Σκοπός: Η χρήση φυσικών εικόνων σε ψυχοφυσικές μελέτες αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο για την κατανόηση των λειτουργικών χαρακτηριστικών της όρασης και του τρόπου με τον οποίο ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται το περιβάλλον μέσα στο οποίο ζει.
Προηγούμενες μελέτες κατέληξαν ότι τα διάφορα χαρακτηριστικά της όρασης αναπτύσσονται σε άμεση σχέση με το περιβάλλον μέσα στο οποίο εξελίσσεται ο κάθε άνθρωπος και ότι υπάρχει συντονισμός των λειτουργιών με τα οπτικά ερεθίσματα τα οποία δέχεται.
Το πρώτο σκέλος της εργασίας είχε σαν σκοπό να αναλυθούν τα στατιστικά χαρακτηριστικά φυσικών εικόνων, καθώς μειώνεται ο περιβαλλοντικός φωτισμός. Ιδιαίτερη έμφαση στην ανάλυση δόθηκε στον έλεγχο της υπόθεσης σχετικά με την επιλεκτικότητα κατανομής της οπτικής πληροφορίας σε συγκεκριμένους προσανατολισμούς. Στο δεύτερο μέρος πραγματοποιήθηκαν ψυχοφυσικές μετρήσεις με σκοπό να διερευνηθεί η επιλεκτικότητα σε προσανατολισμό και για συγκεκριμένες χωρικές συχνότητες, που έχει διαπιστωθεί ότι εμφανίζουν νευρώνες του οπτικού φλοιού.
Μεθοδολογία: Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιλάμβανε αρχικά λήψη φυσικών σκηνών με βαθμονομημένη φωτογραφική μηχανή σε βαθμιαία μειούμενο φωτισμό. Έπειτα αναπτυχθήκαν κατάλληλοι αλγόριθμοι σε περιβάλλον Matlab, για την ανάλυση των στατιστικών τους χαρακτηριστικών σε σχέση με τη μείωση του φωτισμού.
Για την μελέτη της επιλεκτικότητας χωρικής συχνότητας και προσανατολισμού χρησιμοποιήθηκαν κατάλληλες συνθήκες που προκαλούσαν νευρωνική προσαρμογή με την καταγραφή οπτικών χρόνων αντίδρασης (visual reaction times). Τα ερεθίσματα ήταν ημιτονοειδή gratings χαμηλού contrast (4x supra-threshold) που προβαλλόταν σε βαθμονομημένη οθόνη. To ερέθισμα που χρησιμοποιήθηκε για την πρόκληση προσαρμογής είχε συχνότητα 4 c/deg και 20% contrast. Τα πειράματα έγιναν σε δυο εξεταζόμενους για ένα εύρος χωρικών συχνοτήτων (1-16 c/deg) και προσανατολισμών.
Αποτελέσματα: Από τη στατιστική ανάλυση των φυσικών σκηνών επαληθεύθηκε η διαπίστωση ότι έχουν περισσότερη ενέργεια σε χαμηλές χωρικές συχνότητες, η οποία μειώνεται εκθετικά με την αύξηση της συχνότητας. Επίσης προέκυψε ότι οι φυσικές σκηνές εμφανίζουν περισσότερη ενέργεια σε τυχαίους προσανατολισμούς, ανάλογα με το περιεχόμενο της κάθε σκηνής. Η μείωση του φωτισμού προκαλεί αντίστοιχα μείωση στην τιμή του φασματικού πλάτους, χωρίς όμως αυτό να επηρεάζει την κατανομή του ανά χωρική συχνότητα και ανά προσανατολισμό σε καμιά των περιπτώσεων. Ίδια χαρακτηριστικά εμφάνισαν και οι αστικές σκηνές που 5
εξετασθήκαν, με μόνη διαφορά ότι εμφάνισαν περισσότερη ενέργεια σε κάθετους και οριζόντιους προσανατολισμούς, ανεξάρτητα από το περιεχόμενο τους.
Τα αποτελέσματα των ψυχοφυσικών μετρήσεων, όσον αφορά την επιλεκτικότητα χωρικής συχνότητας και προσανατολισμού των νευρώνων, επιβεβαίωσαν εν μέρει την θεωρία των νευρωνικών καναλιών. Παρατηρήθηκε μεγαλύτερη αύξηση στους χρόνους αντίδρασης των εξεταζόμενων μετά από προσαρμογή σε ερέθισμα που παρουσίαζε ίδιες ή παραπλήσιες τιμές για τον προσανατολισμό και τη χωρική συχνότητα, σε σχέση με το test grating. Όσο μεγάλωνε η διαφορά των παραμέτρων αυτών από τις αντίστοιχες για το test, η αύξηση στους χρόνους αντίδρασης μειωνόταν εκθετικά.
Συμπεράσματα: Καταλήγοντας, η μείωση του περιβαλλοντικού φωτισμού μειώνει την «ποσότητα» της οπτικής πληροφορίας των ερεθισμάτων, γεγονός που αντιστοιχεί με αποτελέσματα ψυχοφυσικών μετρήσεων σε χαμηλές συνθήκες φωτισμού. Η χρήση χρόνων αντίδρασης στη διερεύνηση των νευροφυσιολογικών χαρακτηριστικών μέσω νευρωνικής προσαρμογής, αποτελεί ισχυρό εργαλείο λόγω της ισχυρά εξαρτώμενης επίδρασης της προσαρμογής από το χρόνο. Η επιβεβαίωση της ύπαρξης των νευρωνικών καναλιών τονίζει το ρόλο των στατιστικών χαρακτηριστικών των ερεθισμάτων στην εξέλιξη του οπτικού συστήματος.
|
Η σημασία της φωτεινότητας και του προσανατολισμού στην αντίληψη των φυσικών εικόνων
