Неоднозначное изображение - Ambiguous image - Wikipedia

Утка или кролик?
Пример Ваза Рубина
Вербека полосы можно было бы увидеть по-другому, если смотреть их вверх ногами (это изображение автоматически перевернется)
Эту фигуру можно увидеть как молодую женщину или старуху, см. Моя жена и моя свекровь

Неоднозначные изображения или обратимые фигуры визуальные формы, которые создают двусмысленность используя графическое сходство и другие свойства зрительная система интерпретация двух или более различных форм изображения. Они известны тем, что вызывают феномен многостабильное восприятие. Многостабильное восприятие - это появление изображения, способного обеспечить множественное, хотя и стабильное восприятие. Классическими примерами этого являются кролик-утка и Рубин ваза.[1] Неоднозначные образы важны для области психологии, потому что они часто являются исследовательскими инструментами, используемыми в экспериментах.[2] Существуют различные свидетельства того, можно ли мысленно представить неоднозначные образы.[3] но большинство исследований предполагают, что они не могут быть должным образом представлены мысленно.[4]Изображение кролика и утки, по-видимому, является одним из самых ранних изображений этого типа; впервые опубликовано в Fliegende Blätter, немецкий юмористический журнал (23 октября 1892 г., стр. 147); то Моя жена и моя свекровь рисунок, который датируется немецкой открыткой 1888 года, является еще одним ранним примером.


Выявление и разрешение неоднозначных изображений

Среднее зрение - это этап визуальной обработки, на котором все основные особенности сцены объединяются в отдельные узнаваемые группы объектов. Эта стадия видения предшествует высокоуровневому видению (понимание сцены) и после раннего видения (определение основных характеристик изображения). При восприятии и распознавание изображений, зрение среднего уровня используется, когда нам нужно классифицировать объект, который мы видим. Зрение более высокого уровня используется, когда классифицируемый объект теперь должен быть распознан как определенный член своей группы. Например, через зрение среднего уровня мы воспринимать лицо, то через зрение высокого уровня мы узнаем лицо знакомого человека. Видение среднего уровня и видение высокого уровня имеют решающее значение для понимания реальности, наполненной неоднозначными входными данными.[5]

Восприятие изображения средним зрением

Когда мы видим изображение, первое, что мы делаем, это пытаемся организовать все части сцены в разные группы.[6] Для этого одним из основных используемых методов является поиск краев. Края могут включать в себя очевидные ощущения, такие как край дома, и могут включать другие восприятия, которые мозгу необходимо обрабатывать более глубоко, например, края черт лица человека. Обнаруживая края, зрительная система мозга обнаруживает точку на изображении с резким контрастом освещения. Возможность определить местоположение края объекта помогает распознать объект. В неоднозначных изображениях обнаружение краев по-прежнему кажется естественным для человека, воспринимающего изображение. Однако мозг подвергается более глубокой обработке, чтобы устранить двусмысленность. Например, рассмотрим изображение, которое включает противоположное изменение величины яркости между объектом и фоном (например, сверху фон смещается с черного на белый, а объект с белого на черный). Противоположные градиенты в конечном итоге придет к точке, где степень яркости объекта и фона будет равной. В этот момент не видно края. Чтобы противостоять этому, визуальная система соединяет изображение в целом, а не набор краев, позволяя видеть объект, а не края и не края. Хотя не существует полного изображения, которое можно было бы увидеть, мозг может это сделать благодаря своему пониманию физического мира и реальных инцидентов неоднозначного освещения.[5]

Редкий пример неоднозначного изображения, которое можно интерпретировать более чем двумя способами: как буквы «KB», математическое неравенство «1 <13» или буквы «VD» с их зеркальным отображением.[7]
"Треугольник Канижи". Эти пространственно разделенные фрагменты создают впечатление иллюзорных контуров (также известных как модальное завершение) треугольника.

В неоднозначных изображениях иллюзия часто создается из иллюзорные контуры. Иллюзорный контур - это воспринимаемый контур без наличия физического градиента. В примерах, где кажется, что белая форма закрывает черные объекты на белом фоне, белая форма кажется ярче фона, а края этой формы создают иллюзорные контуры.[8] Эти иллюзорные контуры обрабатываются мозгом аналогично реальным контурам.[6] Визуальная система выполняет это, делая выводы, выходящие за рамки информации, которая представлена ​​почти так же, как градиент яркости.

Правила гештальт-группировки

В зрении среднего уровня зрительная система использует набор эвристических методов, называемых Правила гештальт-группировки, чтобы быстро определить базовое восприятие объекта, которое помогает разрешить двусмысленность.[2] Это позволяет восприятию быть быстрым и легким, наблюдая модели и знакомые образы, а не медленный процесс идентификации каждой части группы. Это помогает в разрешении неоднозначных изображений, потому что зрительная система будет принимать небольшие вариации в шаблоне и по-прежнему воспринимать шаблон в целом. Правила гештальт-группировки являются результатом опыта зрительной системы. Как только паттерн воспринимается часто, он сохраняется в памяти и может быть легко воспринят снова без необходимости повторного изучения всего объекта.[5] Например, глядя на шахматную доску, мы воспринимаем узор в виде шашек, а не набор чередующихся черных и белых квадратов.

Хорошее продолжение

Принцип хорошего продолжения дает визуальной системе основу для определения продолжающихся краев. Это означает, что когда воспринимается набор линий, линия имеет тенденцию продолжаться в одном направлении. Это позволяет визуальной системе идентифицировать края сложного изображения, определяя точки пересечения линий. Например, две линии, пересекающиеся в форме «X», будут восприниматься как две линии, идущие по диагонали, а не как две линии, меняющие направление, чтобы сформировать V-образные формы, противоположные друг другу. Примером неоднозначного изображения могут быть две кривые линии, пересекающиеся в точке. Это соединение будет восприниматься так же, как «X», где пересечение рассматривается как пересечение линий, а не поворотов друг от друга. Иллюзии хорошего продолжения часто используются фокусниками, чтобы обмануть публику.[9]

Сходство

Правило подобия гласит, что изображения, похожие друг на друга, могут быть сгруппированы вместе как объекты одного типа или части одного объекта. Следовательно, чем больше похожи два изображения или объекта, тем больше вероятность того, что их можно сгруппировать. Например, два квадрата среди множества кругов будут сгруппированы вместе. Они могут различаться по сходству цвета, размера, ориентации и других свойств, но в конечном итоге будут сгруппированы вместе с разной степенью принадлежности.[5]

Близость, общий регион и взаимосвязь

Закон близости

Группирующее свойство близость (гештальт) пространственное расстояние между двумя объектами. Чем ближе два объекта, тем больше вероятность, что они принадлежат к одной группе. Это восприятие может быть неоднозначным, но человек не воспринимает его как неоднозначное. Например, два объекта с разными расстояниями и ориентацией от наблюдателя могут казаться ближайшими друг к другу, в то время как третий объект может быть ближе к одному из других объектов, но казаться дальше.

Объекты, занимающие общую область на изображении, кажутся уже членами одной группы. Это может включать уникальное пространственное расположение, например, два объекта, занимающие отдельную область пространства за пределами своей группы. Объекты могут находиться в непосредственной близости, но выглядеть как часть отдельной группы с помощью различных наглядных пособий, таких как порог цветов, разделяющий два объекта.

Кроме того, объекты можно визуально соединять, например рисовать линию от каждого объекта. Эти похожие, но иерархические правила предполагают, что одни правила гештальт могут иметь приоритет над другими правилами.[5]

Сегментация текстуры и назначение фигуры фону

Визуальная система также может помочь себе в разрешении двусмысленностей, обнаруживая узор текстуры в изображении. Это достигается за счет использования многих принципов гештальта. Текстура может предоставлять информацию, которая помогает различать объекты целиком, а изменяющаяся текстура в изображении показывает, какие отдельные объекты могут быть частью одной и той же группы. Правила сегментации текстуры часто взаимодействуют и конкурируют друг с другом, и изучение текстуры может дать информацию о слоях изображения, устраняя неоднозначность фона, переднего плана и объекта.[10]

Размер и окружение

Когда область текстуры полностью окружает другую область текстуры, скорее всего, это фон. Кроме того, более мелкие области текстуры на изображении, вероятно, являются фигурой.[5]

Параллельность и симметрия

Параллелизм - это еще один способ устранить неоднозначность фигуры изображения. Ориентация контуров различных текстур на изображении может определять, какие объекты сгруппированы вместе. Как правило, параллельные контуры предполагают принадлежность к одному объекту или группе объектов. Точно так же симметрия контуров также может определять фигуру изображения.[5]

Экстремальные края и относительное движение

Экстремальный край - это изменение текстуры, которое предполагает, что объект находится перед другим объектом или позади него. Это может быть связано с эффектом затенения на краях одной области текстуры, придающим эффект глубины. Некоторые экстремальные краевые эффекты могут подавлять сегменты окружения или размера. Воспринимаемые края также могут помочь в различении объектов, исследуя изменение текстуры по отношению к краю из-за движения.[5]

Использование неоднозначных изображений для сокрытия в реальном мире: камуфляж

В природе, камуфляж используется организмами для спасения от хищников. Это достигается за счет создания неоднозначности сегментации текстуры путем имитации окружающей среды. Не замечая заметных различий в текстуре и положении, хищник не сможет увидеть свою добычу.[5]

Окклюзия

Многие неоднозначные изображения создаются из-за некоторой окклюзии, когда текстура объекта внезапно останавливается. Окклюзия - это визуальное восприятие один объект находится позади или впереди другого объекта, предоставляя информацию о порядке слоев текстуры.[5] Иллюзия окклюзии проявляется в эффекте иллюзорных контуров, где окклюзия воспринимается, несмотря на то, что она не существует. Здесь неоднозначное изображение воспринимается как пример окклюзии. Когда объект закрыт, зрительная система имеет информацию только о тех частях объекта, которые можно увидеть, поэтому остальная часть обработки должна выполняться глубже и включать память.

Случайные точки зрения

An случайная точка зрения - это единая визуальная позиция, создающая неоднозначное изображение. Случайная точка зрения не дает достаточно информации, чтобы различить, что это за объект.[11] Часто этот образ воспринимается неправильно и создает иллюзию, отличную от реальности. Например, изображение можно разделить пополам, при этом верхняя половина будет увеличена и размещена дальше от воспринимающего в пространстве. Это изображение будет восприниматься как одно законченное изображение только с одной точки зрения в пространстве, а не как реальность двух отдельных половин объекта. Уличные художники часто используют уловки точки зрения для создания двухмерных сцен на земле, которые кажутся трехмерными.

Распознавание объекта через зрение высокого уровня

Лестница Шредера

Идти дальше, чем просто восприятие объекта, означает распознать объект. Распознавание объекта играет решающую роль в разрешении неоднозначных изображений и во многом зависит от памяти и предшествующих знаний. Чтобы распознать объект, визуальная система обнаруживает знакомые его компоненты и сравнивает его перцептивное представление с представлением объекта, хранящимся в памяти.[6] Это можно сделать с помощью различных шаблонов объекта, например «собака», для представления собак в целом. Шаблонный метод не всегда бывает успешным, потому что члены группы могут значительно отличаться друг от друга визуально и могут сильно отличаться, если смотреть под разными углами. Чтобы противостоять проблеме точки зрения, визуальная система обнаруживает знакомые компоненты объекта в трехмерном пространстве. Если компоненты воспринимаемого объекта находятся в том же положении и ориентации объекта в памяти, распознавание возможно.[5] Исследования показали, что люди, которые творчески подходят к образу, лучше справляются с неоднозначными изображениями. Это может быть связано с их способностью быстро определять закономерности на изображении.[12] При создании мысленное представление В неоднозначном изображении, как и в обычных изображениях, каждая часть определяется и затем помещается в мысленное представление. Чем сложнее сцена, тем больше времени требуется для обработки и добавления к изображению.[13]

Куб Неккера: куб из проволочной рамки без признаков глубины.

Рисунки, нарисованные таким образом, чтобы избежать намеков на глубину, могут стать неоднозначными. Куб Неккера,[5] и ромбовидная плитка (рассматривается как изометрический рисование кубиков).

Использование памяти и недавнего опыта

Наша память имеет большое влияние на разрешение неоднозначного изображения, поскольку она помогает зрительной системе идентифицировать и распознавать объекты без необходимости многократно анализировать и категоризировать их. Без памяти и предварительных знаний изображение с несколькими группами похожих объектов будет трудно воспринимать. Любой объект может иметь неоднозначное представление и может быть ошибочно отнесен к неправильным группам без достаточного распознавания объекта памятью. Это открытие предполагает, что предыдущий опыт необходим для правильного восприятия.[14] Исследования проводились с использованием Greebles показать роль памяти в распознавании объектов.[5] Акт воздействия на участника аналогичного визуального стимула также оказывает большое влияние на легкость разрешения неоднозначности.[14]

Расстройства восприятия

Прозопагнозия это заболевание, при котором человек не может распознавать лица. Зрительная система подвергается зрению среднего уровня и идентифицирует лицо, но зрение высокого уровня не может определить, кому принадлежит это лицо. В этом случае визуальная система идентифицирует неоднозначный объект, лицо, но не может разрешить неоднозначность с помощью памяти, в результате чего пострадавший не может определить, кого он видит.[5]

В СМИ

С 1903 по 1905 год Гюстав Вербеек написал серию комиксов «Оборотные стороны старика Маффару и маленькой леди Лавкинс». Эти комиксы были созданы таким образом, чтобы можно было прочитать 6-панельный комикс, перевернуть книгу и продолжить чтение. Всего он сделал 64 таких комикса. В 2012 году Маркус Иварссон сделал ремейк подборки комиксов в книге «In Uppåner med Lilla Lisen & Gamle Muppen». (ISBN  978-91-7089-524-1)

Детская книга, Поездка в оба конца, к Энн Джонас использовали неоднозначное изображение в иллюстрациях, где читатель мог сначала нормально прочитать книгу от корки до корки, а затем перевернуть ее вверх ногами, чтобы продолжить рассказ и увидеть изображения в новом ракурсе.[15]


Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Parkkonen, L .; Andersson, J .; Hämäläinen, M .; Хари, Р. (2008). «Ранние зрительные области мозга отражают восприятие неоднозначной сцены». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 105 (51): 20500–20504. Bibcode:2008ПНАС..10520500П. Дои:10.1073 / pnas.0810966105. ЧВК  2602606. PMID  19074267.
  2. ^ а б Wimmer, M .; Доэрти, М. (2011). «Развитие восприятия неоднозначных фигур: Vi. Зачатие и восприятие неоднозначных фигур». Монографии Общества по исследованию детского развития. 76 (1): 87–104. Дои:10.1111 / j.1540-5834.2011.00595.x.
  3. ^ Мачта, F.W .; Косслин, С. (2002). «Визуальные мысленные образы могут быть неоднозначными: понимание индивидуальных различий в способностях пространственной трансформации». Познание. 86 (1): 57–70. Дои:10.1016 / S0010-0277 (02) 00137-3. PMID  12208651. S2CID  37046301.
  4. ^ Chambers, D .; Райсберг, Д. (1985). «Могут ли мысленные образы быть неоднозначными?». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность. 11 (3): 317–328. Дои:10.1037/0096-1523.11.3.317. S2CID  197655523.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Вулф, Дж., Клуендер, К., и Леви, Д. (2009). Ощущение и восприятие. (2-е изд.). Сандерленд: Sinauer Associates.[страница нужна ]
  6. ^ а б c Халко, Марк Энтони (2008). Иллюзорные механизмы завершения контуров и поверхностей в зрительной коре головного мозга человека (Тезис). ProQuest  621754807.
  7. ^ Постик, Гийом; Гузам, Ясин; Чебрек, Ромен; Гелли, Жан-Кристоф (2017). «Принцип неоднозначности для определения структурных доменов белков». Достижения науки. 3 (1): e1600552. Bibcode:2017SciA .... 3E0552P. Дои:10.1126 / sciadv.1600552. ISSN  2375-2548. ЧВК  5235333. PMID  28097215.
  8. ^ Bradley, D.R .; Дюмэ, С. (1975). «Неоднозначные когнитивные контуры». Природа. 257 (5527): 582–584. Bibcode:1975Натура.257..582Б. Дои:10.1038 / 257582a0. PMID  1165783. S2CID  4295897.
  9. ^ Бамхарт, А. (2010). «Использование магами принципов гештальта». Восприятие. 39 (9): 1286–1289. Дои:10.1068 / стр6766. PMID  21125955. S2CID  8016846.
  10. ^ Тан, Сянъюй (2005). Модель сегментации фигуры и фона путем самоорганизованной интеграции реплик (Тезис). Дои:10.25549 / usctheses-c16-597264. ProQuest  621577763.
  11. ^ Koning, A .; ван Лиер, Р. (2006). «Отсутствие преимущества симметрии, когда сопоставление объектов включает случайные точки обзора». Психологические исследования. 70 (1): 52–58. Дои:10.1007 / s00426-004-0191-8. PMID  15480756. S2CID  35284032.
  12. ^ Рикельме, H (2002). «Могут ли люди, обладающие творческими способностями к образу, интерпретировать неоднозначные фигуры быстрее, чем люди менее творческие в отношении образов?» Журнал творческого поведения. 36 (2): 105–116. Дои:10.1002 / j.2162-6057.2002.tb01059.x.
  13. ^ Кослин, С.М .; Reiser, B.J .; Farah, M.J .; Fliegel, S.L. (1983). «Генерация зрительных образов: единицы и отношения». Журнал экспериментальной психологии: Общие. 112 (2): 278–303. Дои:10.1037/0096-3445.112.2.278. PMID  6223974.
  14. ^ а б Daelli, V .; van Rijsbergen, N.J .; Тревес, А. (2010). «Как недавний опыт влияет на восприятие неоднозначных объектов». Исследование мозга. 1322: 81–91. Дои:10.1016 / j.brainres.2010.01.060. PMID  20122901. S2CID  45388116.
  15. ^ Хиггинс, Картер. «Туда и обратно - Дизайн книжки с картинками». Дизайн книги с картинками. Получено 2 декабря 2020.

внешняя ссылка