Visuella System och Ögonrörelser - Visuella systemets fysiologi - Ögonrörelser och kognition -Experimentell metod

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Visuella System och Ögonrörelser - Visuella systemets fysiologi - Ögonrörelser och kognition -Experimentell metod"

Martin Karlsson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Visuella System och Ögonrörelser - Visuella systemets fysiologi - Ögonrörelser och kognition -Experimentell metod

2 Hjärnan Bakom Visuell Perception Ljuset passerar genom lins, glaskropp och den optiska nerven på väg mot receptorerna i näthinnan

3 Visuella Perceptionens Neurala Bas Ljuset som träffar receptorerna i näthinnan påverkas av imperfektionerna i lins, glaskropp, blodkärl mm. Kontrastextraktion av central betydelse för det visuella systemet

4 Kontraster i Retina Mörker Ljus Mörker Ljus Mörker Ljus On-Center Off-Center receptor + Ganglieceller

5 Visuella Perceptionens Neurala Bas Hierarkisk organisation från receptorer till hjärnbarken Från 260 miljoner fotoreceptorer till 2 miljoner ganglieceller redan i näthinnan

6 Visuella Perceptionens Neurala Bas Visuell upplösning optimal i fovea

7 Visuella Perceptionens Neurala Bas Gangliecellerna indelas i M(agno) resp. P(arvo) celler M-celler: Stort receptivt fält, kodar rörelse P-celler: Litet receptivt fält, kodar

8 Visuella Perceptionens Neurala Bas M respektive P-indelningen av synnerven fortsätter genom laterala knäkroppen, ända till primära visuella cortex V1

9 Visuella Perceptionens Neurala Bas Primära visuella cortex är retinotopt organiserat Även på kortikal nivå premieras det centrala synfältet

10 Visuella Perceptionens Neurala Bas Visuella processer alltmer modulariserade efter V1 Ventrala ( vad ) banan: Relaterad till objektigenkänning Dorsala ( var/hur ) banan: Relaterad till lokalisering

11 Visuella Perceptionens Neurala Bas Dubbla dissociationer motiverar indelningen Visuell agnosi: Oförmåga att känna igen objekt Visuell ataxi: Oförmåga att interagera med objekt Hur kan denna indelning relateras till Konstruktivismen respektive Gibsons ekologiska teori?

ataxi: Oförmåga att interagera med objekt Hur kan denna indelning

12 Färgperception Vad är färg Var finns den Hur uppstår den

13 Perceptuella Färgdimensioner Ljushet Kulörton Kulörthet

14 Ljus är sällan välformade funktioner Olika ljusdistributioner kan ge upphov till samma färgupplevelse (monomer)

15 Trikromatisk färgteori Young-Helmholtz Trikromatiska färgteori: Tre grundfärger röd, grön och blå, utgör basen för färgperception Motsvaras av tre typer av tappar i retina, S (kortvåg), M (mellanvåg) och L (långvåg)

basen för färgperception Motsvaras av tre typer av

16 Färgopponent Teori Kritik mot trikromatisk teori: Varför är färgblindhet parvis (röd/grönt resp. blå/gult)? Enligt trikromatisk teori är gult en blandning mellan rött och grönt, men upplevs inte så Ingen färgupplevelse mellan rött & grönt resp. blått & gult

Enligt trikromatisk teori är gult en blandning mellan rött och

17 Färgopponent Teorin Enligt Ewald Herings ( ) rött, grönt, blått och gult Fenomenologiskt hållbart Stöd från färgefterbilder Grönt motsats till rött Färgadaptation ändrar balansen till fördel för den motsatta färgen Menade att färgreceptorerna är ansvariga för opponenteffekten

Grönt motsats till rött Färgadaptation ändrar balansen till fördel för

18 Syntes: Två-Process Teorin Trikromatiskt stadium föregår Opponent-processent Trikromatiskt Stadium Opponnent-Process Förutsättningarna finns i näthinnan

19 Opponent-process styrka Obs! Rött förekommer i bägge ändar av spektrat

20 Färgkonstans Husgavlarna upplevs ha samma färg

21 Färgkonstans Reflekterat ljus (Luminans) = Illumination x Reflektion Endast det reflekterade ljuset bekant Bestämningen av Reflektionen (objektets färg) är ett underspecificerat problem

22 Mer Färgkonstans Alternativa lösningar: Adaptation: Systemets retlighet anpassas efter allmänna ljusförhållanden

23 Färgkonstans Adaptation räcker inte: Framträder efter åtskilliga sekunder, men färgkonstans direkt Om adaptation var omedelbar, skulle vi inte märka att lampan tändes! Alternativ 2: Relativ ljuskontrast

24 Retinexteorin Lokal beräkning av kontrast gör systemet mindre känsligt för skillnader och förändringar i belysning

25 Men Kanter kan ge upphov till radikalt skiljd luminans Problem med skarpa belysningsskillnader Svårt att avgöra färgkonstans när vi inte ser strukturen som kastar skugga

26 Kontrast och Ljus Kontrast kan definieras som: C = (L - D) / (L + D) Där C = kontrast, L = ljust område, D = mörkt område Känsligheten för kontraster påverkas även av ljusnivån

27 Färg för alla? Nedsatt färgkänslighet (inkl. frånvaro av tappar) 8% män 1% kvinnor

28 Ögonrörelser Saccadiska ögonrörelser (3-4 Hz) -Tillgång till högupplöst sceninformation - Saccadlängd ca. 1-4 grader - Saccader snabba (<= 900 / s) - Saccadic suppression: blindhet under saccad Följsamma ögonrörelser - Kräver yttre rörligt mål - Ger något lägre skärpa

29 Saccadiska Ögonrörelser Fixeringar omkring 250ms Läsning ger mer homogen fördelning Saccadlängd snett fördelad För längre förflyttningar används huvudet Från Henderson & Hollingworth (1998)

30 Hur vi tittar beror på vår intention A: Orginalbild. B: Ögonrörelsemönster vid fritt betraktande av bilden. E: Observatören avgör vad människorna gjorde innan främlingen kom.

31 Saccadiska Ögonrörelser som Fönster mot Kognitiva Processer Fixeringstid ökar som funktion av kognitiv belastning Konsekvenser av att tala i mobil och köra!

32 Fixeringstid minskar som funktion av bildkontrast Ögonrörelser som diagnosverktyg vid grafikkomprimering?

33 Fixeringar relaterade till bildminne - Vi kan återge de 2-3 senast fixerade detaljerna (STM) - Vi känner igen tidigare fixerade detaljer > slump (LTM) - Fixeringar förklarar i hög utsträckning change blindness - Fixeringen varar tills vi processat klart

34 Visuell uppmärksamhet och ögonrörelser Overt attention: Med ögonrörelser Covert attention: Utan ögonrörelser Fixeringar återspeglar en delmängd av visuell uppmärksamhet Under obehindrat seende kan overt attention antas återspegla all visuell uppmärksamhet

35 Visuell sökning FIT (feature integration theory) - Pop-out Parallell sökning (a) - Conjunction Seriell sökning (b) RT = (N x I) / 2

36 Visuell sökning Problem med FIT: - Parallella mekanismer kan ge samma RT effekter - Genomsnittlig inspektionstid (ca ms / item) för kort för igenkänning - Tar inte hänsyn till ögonrörelser (overt attention) - Tar inte hänsyn till graderad upplösning över näthinnan Alternativ förklaring (hybrid): - Visuell information från funktionellt synfält processas parallellt, medan ögonen rör sig seriellt.

37 Funktionella synfält Fovea ger optimal upplösning, men perifer syn kan vara tillräcklig givet en specifik identifikationsuppgift Tillräckligt synfält = Funktionellt synfält påverkas bl.a. av: - Expertis / familjäritet - Bildkomplexitet (lateral masking: a xax)

38 Implikationer för design Användaren har tidigare erfarenheter: Familjära typsnitt lättare att processa än obekanta typsnitt Lättare att hitta i bekanta gränssnitt Funktionellt synfält som organiserande princip vid gruppering i gränssnitt? Hur bör ikonerna vara utformade för att lätt kunna identifieras med perifert seende?

39 Vetenskaplig Metod -För att nå generellt giltig kunskap -Systematiskt förfarande -Eftersträvar objektivitet -Replikerbarhet -Iterativ process

40 Problemanalys Vad ska undersökas? Vad har gjorts tidigare? Vilka teorier är tillämpliga?

41 Frågeställning Formulera problemet och hur det avses undersökas (oberoende variabler), och vilken beroendevariabel som är tillämplig Hypotesformulering Empiriskt testbart påstående: 1.Kausalt: X påverkar Y 2. Korrelation: X och Y relaterade 3. Deskriptivt: Y karakteriseras av X

42 Exempel Frågeställning: Hur hänger kondition och minne ihop? Hypotes: Fysisk träning förbättrar minnet Oberoende variabel: Kondition Beroende variabel: Minne Operationella definitioner: Kondition: genom löpning Minne : Prestation på fritt återgivningstest

43 Val av Design 1. Inomgrupp: Samma individer testas i alla betingelser Fp 1 mäts innan & efter träning 2. Mellangrupp: Varje individ testas i endast en betingelse Gr.1 tränar 4 ggr. / vecka Gr.2 tränar aldrig

44 Val av försökspersoner Slumpvist urval: Varje individ i populationen har samma chans att väljas. Möjliggör generalisering till hela populationen. Slumpvis tilldelning Individerna i stickprovet fördelas slumpmässigt över betingelserna. Kontrollera externa variabler Endast OV skiljer betingelserna åt. Utbalansering: ex. fp 1 testas i ordningen a, b, och fp 2 i ordningen b, a. Genomför pilottest!

45 Sammanställ data: börja deskriptivt för överblick....utför sedan lämpliga statistiska test sammanställ resultaten.

46 Tolkning Ett experiments kvaliteter bedöms enligt: Konstruktvaliditet: Manipulerades det som avsågs att manipuleras (OV)? Mättes rätt utkomstvariabel (BV) Intern validitet Kontrollerades ovidkommande variabler? Extern validitet Var uppgifterna i experimentet representativa för livet utanför labbet? Är resultaten generaliserbara bortom det specifika experimentet?

47 Varför experimentell metod? - Givet att deltagarna var slumpvist utvalda - Givet att deltagarna slumpvist fördelades över betingelser - Givet att yttre omständigheter var lika över betingelserna -..så kan forskaren sluta sig till att skillnader i den beroende variabeln mellan grupperna (minne), berodde på den oberoende variabeln (träning). -..samt att effekten kan generaliseras till deltagarnas population - Starkaste metoden för att påvisa kausalsamband

48 Inför laborationen 24/11 Förbered: Frågeställning, Hypotes(er), specificera OV, BV Stimulus (bilder, ordlistor etc.). Design (inom eller mellangrupp), kontroll av ovidkommande variabler Hur ska data analyseras? I den muntliga redovisningen (ca. 7 min / grupp) ska Frågeställning, hypoteser, OV, BV klart framgå Metoden ska vara så beskriven att kursarna kan replikera studien

49 Har ni frågor? Linus Holm Bt B115 (kontoret näst längst ned i högra flygeln, när ni kommer in från entré Sam/Hum-huset) Epost: Linus.Holm@psy.umu.se

Relevanta dokument

Kognitiv psykologi. Vad är psykologi? Psykologi som vetenskap. Vetenskapliga grunder och metoder

Kognitiv psykologi. Vad är psykologi? Psykologi som vetenskap. Vetenskapliga grunder och metoder Kognitiv psykologi Vetenskapliga grunder och metoder Anders Jansson Vad är psykologi? The scientific study of behavior and the mind Observerbara handlingar och reaktioner Icke observerbara handlingar och