تحقیقات جدید چگونگی درک بینایی انسان از مقیاس را روشن می کند

محققان دانشگاه آستون و دانشگاه یورک بینش جدیدی در مورد اینکه چگونه مغز انسان قضاوت ادراکی از دنیای بیرونی می کند، کشف کرده اند.

این مطالعه در 8 می در مجله منتشر شد PLOS One، مکانیسم های محاسباتی مورد استفاده توسط مغز انسان برای درک اندازه اشیاء در دنیای اطراف ما را بررسی کرد.

این تحقیق که توسط پروفسور تیم میز، در دانشکده بینایی‌سنجی دانشگاه استون و دکتر دانیل بیکر در گروه روان‌شناسی دانشگاه یورک رهبری می‌شود، به ما می‌گوید چگونه سیستم بینایی ما می‌تواند از تاری تمرکززدایی برای استنتاج مقیاس ادراکی استفاده کند. ، اما این کار را زمخت انجام می دهد.

به خوبی شناخته شده است که برای بدست آوردن اندازه جسم از اندازه تصویر شبکیه، سیستم بینایی ما نیاز به تخمین فاصله تا جسم دارد. تصویر شبکیه حاوی نشانه های تصویری زیادی است، مانند پرسپکتیو خطی، که به سیستم کمک می کند تا اندازه نسبی اشیاء را بدست آورد. با این حال، برای بدست آوردن اندازه مطلق، سیستم باید در مورد مقیاس فضایی بداند.

با در نظر گرفتن تاری فوکوس، مانند قسمت های تار یک تصویر خارج از عمق فوکوس دوربین، سیستم بصری می تواند به این امر دست یابد. ریاضیات پشت این موضوع توسط دیگران به خوبی بررسی شده است، اما مطالعه این سوال را مطرح کرد: آیا بینایی انسان از این ریاضیات استفاده می کند؟

تیم تحقیقاتی جفت‌های عکاسی از صحنه‌های راه‌آهن در مقیاس کامل را به شرکت‌کنندگان ارائه کرد که تحت درمان‌های مختلف تاری مصنوعی و مدل‌های کوچک مقیاس از صحنه‌های راه‌آهن با نوردهی طولانی و دیافراگم کوچک برای کاهش تاری فوکوس گرفته شده بودند. وظیفه تشخیص این بود که کدام عکس در هر جفت صحنه واقعی در مقیاس کامل است.

هنگامی که تاری مصنوعی به طور مناسب با سطح زمین (صفحه افقی که نمایانگر زمینی است که بیننده روی آن ایستاده است) در صحنه های تمام مقیاس جهت گیری شد، شرکت کنندگان فریب خوردند و معتقد بودند که مدل های کوچک صحنه های تمام مقیاس هستند. قابل توجه است، این نیازی به استفاده از گرادیان های واقعی تاری ندارد. نوارهای یکنواخت ساده از تاری در بالا و پایین عکس‌ها، جلوه‌های کوچک‌سازی تقریباً معادلی را به دست می‌آورند.

تیم میز، استاد علوم بینایی در دانشگاه استون، گفت: “نتایج ما نشان می دهد که بینایی انسان می تواند از تاری تمرکززدایی برای استنباط مقیاس ادراکی استفاده کند، اما این کار را به طور خام انجام می دهد – بیشتر یک تحلیل اکتشافی تا یک تحلیل متریک. به طور کلی، یافته های ما بینش های جدیدی ارائه می دهد. به مکانیسم‌های محاسباتی مورد استفاده مغز انسان در قضاوت‌های ادراکی در مورد رابطه بین خودمان و دنیای بیرونی.»

دنیل بیکر، مدرس ارشد روانشناسی در دانشگاه یورک، گفت: “این یافته ها نشان می دهد که درک ما از اندازه کامل نیست و می تواند تحت تاثیر سایر ویژگی های یک صحنه باشد. همچنین سازگاری قابل توجه سیستم بینایی را برجسته می کند. ممکن است برای درک اصول محاسباتی زیربنای درک ما از جهان مرتبط باشد. برای مثال، هنگام قضاوت در مورد اندازه و فاصله خطرات هنگام رانندگی.”