Иллюзия Терна - Ternus illusion

Рисунок 1 - Эффект движения элемента
Рисунок 2 - Групповое движение в действии

В Иллюзия Терна, также обычно называемый Эффект Тернуса иллюзия, связанная с человеческим визуальное восприятие с участием кажущееся движение. В упрощенном объяснении одной из форм иллюзии два диска (обозначаемые здесь как L для левого и C для центра) показаны бок о бок как первый кадр в последовательности из трех кадров. Затем отображается пустой кадр на очень короткую переменную продолжительность. В последнем кадре два одинаковых диска (C для центра и R для правого) показаны в смещенном положении. В зависимости от различных факторов, включая временные интервалы между кадрами, а также расстояние и расположение, наблюдатели воспринимают либо движение элемента, при котором L кажется движется к R, а C остается неподвижным, либо они сообщают о групповом движении, в котором L и C кажутся движущимися. вместе с C и R. Как движение элементов, так и групповое движение можно наблюдать в анимированных примерах справа на рисунках 1 и 2.

Обзор

Рисунок 3 - Кадры дисплея движения Ternus - как показано у Додда (2005)

В 1926 г., а затем в 1938 г. Гештальт-психолог Джозеф Тернус заметил и определил «проблему феноменальной идентичности».[1] Исследования Тернуса были основаны на более ранних начинаниях Пиклера в 1917 году.[2] Эта проблема феноменальной идентичности, которую обнаружил Тернус, возникает из-за естественной способности зрительной системы человека устанавливать и затем сохранять сущности объектов, даже когда определяющие атрибуты этих объектов претерпели радикальные изменения и больше не похожи на то, что они когда-то делали.[3] Эффект, который наблюдал Тернус, на самом деле был бистабильным восприятием или восприятием видимого движения, которое он обнаружил, используя дисплей, состоящий из трех последовательно представленных кадров.[4]

Когда наблюдателям предъявляют два неподвижных стимула, которые предъявляются последовательно в двух разных местах, стимулы часто будут восприниматься как одинокий объект, который просто перемещается из исходного местоположения в другое положение. Это кажущееся движение или кажущееся движение представляет большой интерес для исследователей, потому что воспринимаемое движение не вытекает строго из физического аспекта зрения, такого как стимуляция, вызванная воздействием на сетчатку. Вместо этого кажется, что видимое движение возникает в результате обработки визуальной системой физических свойств восприятия. По этой причине видимое движение является ключевой областью исследований в области исследования зрения.[5] Иллюзия Тернуса, пожалуй, один из лучших примеров такого эффекта.

Чтобы наблюдать иллюзию / эффект Тернуса, наблюдатели просматривают отображение видимого движения, известное как отображение Тернуса.[6] Дисплей Ternus представляет собой серию кадров, разделенных так называемым пустым межстимульным интервалом (ISI). Стандартный дисплей Ternus состоит из трех кадров, последовательно представляемых наблюдателю. Как видно на рисунке 3, рама 1 состоит из трех равномерно разложенных дисков, расположенных горизонтально. Кадр 2 - это пустой ISI, который разделяет кадры 1 и 3 на переменную продолжительность. Рамка 3 - это просто обратная сторона кадра 1 с дисками на правой стороне. Это означает, что диск за пределами кадра 1 теперь будет находиться в том месте, где изначально находился центральный диск как часть кадра 1.[4]

Когда эти три кадра быстро отображаются последовательно, люди сообщают о восприятии двух дискретных типов движения, наблюдая за дисплеем Тернуса. Эти разные восприятия зависят от продолжительности ISI. Многочисленные исследования показали, что короткие ISI заставляют наблюдателя воспринимать центральные элементы как неподвижные, при этом один внешний элемент прыгает через эти элементы, что известно как движение элемента. Эти исследования также подтверждают вывод о том, что более длинные ISI создают ощущение, что все элементы движутся как один слева направо, известное как групповое движение, и что эти восприятия не могут происходить одновременно.[7] Исследования показывают, что эти вариации видимого движения достигаются путем группировки визуальных элементов таким образом, что происходит переплетение восприятия движения и восприятия идентичности объектов.[8]

При промежуточных ISI воспринимаемое движение является бистабильным, что означает, что для наблюдателя перцептивный опыт самопроизвольно меняется между движением элемента и движением группы. Несмотря на наличие бистабильности, наблюдатели все еще могут судить, какое восприятие оставляет более длительное впечатление. Как упоминалось выше, эти два восприятия никогда не переживаются одновременно. Это происходит из-за промежуточных ISI, дающих разные проценты движения группы и движения элементов, каждый из которых зависит от их точных значений.[7]

Элемент движения

Рисунок 4 - Движение элемента

Движение элемента можно наблюдать, когда ISI представлены менее 50 миллисекунд. Хотя наиболее распространенный временной интервал, используемый для достижения этой иллюзии, обычно составляет около 20 миллисекунд. Движение элемента характеризуется тем, что внешний диск на дисплее Ternus рассматривается как «перепрыгивающий» два других диска на дисплее, которые затем считаются (внутренними) дисками; размещая себя в правом месте.[4] Этот эффект можно увидеть в движении в примере вверху страницы на рисунке 1.

Согласно Брэддику из его исследования в 1980 году, движение элемента можно отнести к низкоуровневому процессу движения на короткие расстояния, сигнализирующему об отсутствии или отсутствии движения для двух элементов в середине дисплея между кадром 1 и кадром 3 при коротких ISI. показаны.[9] В ответ на это процесс дальнего движения более высокого уровня передает сигнал движения элемента. Это означает, что внешний элемент, кажется, перепрыгивает на противоположную сторону дисплея и обратно.

Групповое движение

Рисунок 5 - Групповое движение

Когда ISI (кадр 2) на дисплее движения Ternus отображается в течение относительно длительного интервала, по крайней мере, 50 миллисекунд, можно наблюдать групповое движение.[4] Чем длиннее межкадровый интервал или ISI, тем больше вероятность возникновения эффекта группового движения.[10]

Групповое движение создает у воспринимающего иллюзию того, что все диски на дисплее движутся одновременно вправо, а затем обратно. Как и в случае движения элемента, этот эффект можно увидеть на рисунке 3, а также продемонстрировать на рисунке 2. Брэддик в 1980 году утверждал, что возникновение группового движения при более длительных межзвенных интервалах можно отнести к процессу движения на короткие расстояния, сигнализирующему о движении в центральных элементах системы. отображение движения, которое, в свою очередь, приводит к процессу дальнего действия, чтобы сигнализировать, что три элемента движутся в унисон.[9]

Факторы

С момента открытия иллюзии Тернуса было проведено множество исследований того, как и почему она возникает. Как можно заключить из приведенного выше исследования, одним из наиболее критических факторов, по-видимому, является продолжительность ISI, поскольку она, по-видимому, является серьезным фактором, определяющим, в котором восприятие становится очевидным для наблюдателя, однако есть много других факторов. Разумный объем исследований в этой области, по-видимому, хорошо подтверждается эмпирическим путем, например, идея о том, что более низкий уровень (процессы ближнего действия) и более высокий уровень (процессы дальнего действия) участвуют в определении того, какая иллюзия воспринимается.

Исследование, проведенное Scott-Samuel & Hess, показало, что на восприятие движения элемента влияют изменения пространственного внешнего вида в пределах дисплея Ternus, что предполагает, что видимое движение полностью опосредуется процессом движения на большие расстояния. Исследование, проведенное Крамером и Янтисом в 1997 году, показало, что перцептивная группировка элементов также имеет важные последствия. Крамер и его коллеги обнаружили увеличение числа наблюдателей, воспринимающих групповое движение, когда элементы на дисплее, казалось, образовывали логическую группу, в отличие от того, когда они были расположены независимо друг от друга.[4]

Янтис обнаружил, что воспринимаемая непрерывность кратковременно прерванного элемента в восприятии зависит от ранних нейронных механизмов в зрительной системе, таких как видимая стойкость, а также от представления трехмерной структуры поверхности.[6]

Как упоминалось ранее, исследования ссылались на идею о том, что механизмы движения высокого уровня определяют окончательное решение, в котором проявляется восприятие, однако недавнее исследование He & Ooi предполагает, что на это окончательное решение также влияет учет множества группирующих факторов, таких как близость, сходство и общая поверхность элементов сцены.[5]

Хотя существует множество идей, касающихся причинных факторов, даже в текущих исследованиях, похоже, не хватает убедительного объяснения того, почему возникает эффект Тернуса, и пока не выяснено, какие именно механизмы ответственны. Петерсик и его команда в 2006 году предположили, что интенсивное исследование каждого восприятия с помощью визуализации мозга - это путь вперед и наиболее вероятный способ найти ответ.[7] С другой стороны, Гроссберг и Радд (1992, Psychol. Rev., 99, 78–121) разработали нейронную модель восприятия движения, которая имитирует множество примеров видимого движения на большие расстояния, включая как Тернуса, так и Тернуса с обратным контрастом. иллюзии <http://cns.bu.edu/~steve >.

Рекомендации

  1. ^ Zambianchi, E; Викарио Г. Б. (1999). «Феноменальная идентичность в поле зрения: эффект Тернуса». Восприятие. 28 (Добавка). Дои:10.1068 / v990066 (неактивно 09.09.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (связь)
  2. ^ Петерсик, JT; Райс, CM (2006). «Эволюция объяснений феномена восприятия: история болезни с использованием эффекта Тернуса». Восприятие. 35 (6): 807–21. Дои:10.1068 / стр5522. PMID  16836046. S2CID  17929078.
  3. ^ Shooner, C .; Tripathy, S.P .; Bedell, H.E .; Огмен, Х. (8 июня 2010 г.). «Высокопроизводительное, временное сохранение информации о направлении движения для нескольких движущихся объектов». Журнал видения. 10 (6): 8. Дои:10.1167/10.6.8. ЧВК  3248821. PMID  20884557.
  4. ^ а б c d е Додд, Мэриленд; Маколи, Т; Пратт, Дж (апрель 2005 г.). «Иллюзия трехмерного движения с дисплеем Ternus». Исследование зрения. 45 (8): 969–73. Дои:10.1016 / j.visres.2004.10.011. PMID  15695182. S2CID  16842133.
  5. ^ а б Он, ZJ; Ooi, TL (1999). «Перцепционная организация видимого движения на дисплее Тернуса». Восприятие. 28 (7): 877–92. Дои:10.1068 / стр. 2941. PMID  10664779. S2CID  15709361.
  6. ^ а б Янтис, С. (1 мая 1995 г.). «Воспринимаемая непрерывность скрытых визуальных объектов». Психологическая наука. 6 (3): 182–86. Дои:10.1111 / j.1467-9280.1995.tb00329.x. S2CID  146686998.
  7. ^ а б c Петерсик, Дж. Тимоти; Райс, Курран М. (1 января 2006 г.). «Эволюция объяснений феномена восприятия: история болезни с использованием эффекта Тернуса». Восприятие. 35 (6): 807–21. Дои:10.1068 / стр5522. PMID  16836046. S2CID  17929078.
  8. ^ Фельдман, Дж; Tremoulet, PD (март 2006 г.). «Индивидуализация визуальных объектов во времени». Познание. 99 (2): 131–65. Дои:10.1016 / j.cognition.2004.12.008. PMID  16545625. S2CID  2280958.
  9. ^ а б Брэддик, О. Дж .; Ruddock, K. H .; Morgan, M. J .; Марр, Д. (8 июля 1980 г.). «Низкоуровневые и высокоуровневые процессы в кажущемся движении [и обсуждение]». Философские труды Королевского общества B: биологические науки. 290 (1038): 137–51. Дои:10.1098 / рстб.1980.0087. PMID  6106234.
  10. ^ Гепштейн, С; Кубовый, М (05 июля 2000 г.). «Возникновение визуальных объектов в пространстве-времени». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 97 (14): 8186–91. Bibcode:2000PNAS ... 97.8186G. Дои:10.1073 / pnas.97.14.8186. ЧВК  16691. PMID  10884439.