PERCEPTION 9 december 2010 Åke Hellström hellst@psychology.su.se 1
Perception = Varseblivning Genom perceptionen blir vi medvetna om (blir varse, varseblir) vad som händer och får information om det. Vår perception har utvecklats för att passa våra behov. Därför är vi bra på att varsebli det som är viktigt för oss i vår normala miljö. - Men ibland upplever vi inte världen precis som den är, utan som det är nyttigare att uppleva den. Här är ett exempel på det: 2
Kontrastförstärkning Varje band är helt jämngrått, men när banden läggs intill varandra får man ett helt annat intryck: skillnaden i ljushet vid gränserna ökar. Detta är en illusion (synvilla), som beror på hur ögats näthinna (retina) är byggd: Nervförbindelser mellan tapparna, som ger hämning i sidled (lateral inhibition) gör att en ljus fläck får en mörk ring omkring sig, och vice versa. Detta förstärker svaga kontraster och hjälper oss att se kanter och konturer.
Ibland beror hur vi ser något på hur det visas (samma bild rättvänd och uppoch-ner): Eller på i vilket sammanhang det står: Vi ska nu ta reda på litet om perceptionen för att förstå hur den fungerar! 4
Sinnesförnimmelser och perception När ett sinnesorgan stimuleras (påverkas av stimuli) uppstår nervimpulser (genom transduktion) vilket ger sinnesförnimmelser (sensations). Sinnesförnimmelserna organiseras (Bottomup processing från sinnesorganen och uppåt) och tolkas med hjälp av vår erfarenhet och våra förväntningar och motiv (Top-down processing från hjärnan och nedåt) vilket leder till perception (varseblivning). 5
Psykofysik Psykofysiken studerar grundläggande perceptionsförmågor, som att: Upptäcka: absolut tröskel = den stimulus som man uppfattar i 50% av fallen Identifiera och känna igen (recognize) Skilja mellan (diskriminera) saker som är olika - JND (Just Noticeable Difference) = den skillnad som man uppfattar i 50% av fallen Man försöker även mäta upplevelsers styrka och bestämma hur dessa beror av stimulis styrka, storlek etc. 6
Förmågan att identifiera och känna igen 7
FÖRMÅGAN ATT DISKRIMINERA (ÅTSKILJA): WEBERS LAG (1834) Vår förmåga att upptäcka skillnader eller förändringar är ett relativt tal, t.ex. 2%, inte ett absolut värde, t.ex. 2 g. JND = Just Noticeable Difference, den minsta skillnad eller förändring man kan upptäcka (i 50% av fallen). Om JND anges i procent av den stimulus man utgår från, får man: Weberfraktionen. Den är konstant för en viss sorts stimuli och en viss individ (men olika för olika slags stimuli och för olika individer). Visar relativa känsligheten för skillnader eller förändringar. Ungefärliga Weberfraktioner: vikt 2%, ljusstyrka 8%. Om en person nätt och jämnt kan uppfatta skillnaden mellan 200 g och 206 g, vad blir Weberfraktionen? Hur stor skillnad kan samma person nätt och jämnt uppfatta när den ena vikten är 400 g? 8
Forced choice: bra mot response bias (svarsskevhet) Vem var det du såg förut? 9
SIGNALDETEKTION Du är i köket och lagar mat. Kastruller och redskap skramlar, köksfläkten susar, vattnet brusar och porlar. Plötsligt hörs ett annat ljud ringde det inte på dörren? Var det "signal" eller var det bara "brus"? Vilka faktorer påverkar sannolikheten för att du skall gå och öppna? Vad är "falskt alarm resp. miss och när kan dessa fel lättast inträffa? Du är röntgenläkare, granskar plåt efter plåt och skall klassa varje fall som normal eller misstänkt tumör. Vilka överväganden gör du? En plåt visar en liten och otydlig tumör: när är chansen störst resp. 10 minst att du hittar den?
SIGNALDETEKTIONSTEORIN säger: För att svara "ja" på frågan "hörde/såg du en signal?" krävs att den indikation som tyder på signal är så stark att den överskrider en gräns, "kriteriet. Kriteriets läge påverkas av förväntningar och motiv. Trötthet kan ge strikt (högt) kriterium, som ger många missar. Det sägs t.ex. vara lättare att rymma i slutet av ett vaktpass. Vår benägenhet att säga t.ex. att det gör ont eller att vi mår dåligt eller känner oss sjuka är mindre om vi sätter kriteriet högt än om vi sätter det lågt. Smärtstillande behandling kan fungera både genom att minska känsligheten för smärta och höja kriteriet för när det gör ont. 11
STIMULUS- OCH UPPLEVELSESTYRKOR Ljus: Ljuset från två lampor tycks mindre än dubbelt så ljust som ljuset från en lampa. Linjelängd: 20 cm tycks dubbelt så långt som 10 cm. Vikt: 2 kg känns mer än dubbelt så tungt som 1 kg. BORGS RPE-SKALA FÖR ANSTRÄNGNING Ett alternativ: Visuella AnalogSkalan (VAS) 12
ADAP(TA)TION Perceptionen anpassar sig (adapterar) till den rådande stimuleringen (t.ex. temperatur, belysning) så att denna tycks neutral eller inte märks. Detta gäller även välbefinnande och, i viss mån, kroppsliga obehag. För perception krävs variation i både tid och rum. Konstant stimulering, t.ex. från kläder och skor, märks inte. Våra ögon rör sig hela tiden. Om man gör så att bilden blir absolut stilla på näthinnan, så försvinner bilden snabbt från varseblivningen. 13
UPPMÄRKSAMHET (Myers kap. 3) Perceptionen kräver uppmärksamhet (attention). Uppmärksamheten är selektiv: den väljer ut det som verkar viktigast det som avviker eller är intressant (t.ex. "cocktailpartyeffekten"). Reklamen har många trick, som bygger på detta. Det som drar till sig uppmärksamheten gör detta automatiskt även om vi vet att vi bör bortse från det (avvikande utseende, tal, rörelser). Det som inte drar till sig uppmärksamheten missar vi lätt, även om det är viktigt. Trollkonstnärer (illusionister) och ficktjuvar får oss att inte se genom att avleda (distrahera) vår uppmärksamhet. Samtal med föraren förbjudet! En fordonsförare, som pratar i mobilen, kan missa fotgängare, vägmärken etc. Ännu farligare är att sms:a medan man kör. Stress kan ge tunnelseende (krympt uppmärksamhetsomfång). 14
För att undgå upptäckt gäller det att inte dra till sig uppmärksamheten. KAMOUFLAGE går inte ut på att bli osynlig, men att inte avvika för mycket från omgivningen. 15
Subliminal perception När en stimulus är för svag eller för kortvarig för att medvetet uppfattas och rapporteras (= under tröskeln, subliminal) kan den ibland ändå påverka oss. Subliminalt visade glada eller ledsna mungipor på ett neutralt ansikte kan påverka hur vi varseblir ansiktet. Även kan en subliminal stimulus påverka upplevelsen av en efterföljande stimulus ( priming ): Ett positivt eller negativt laddat ord presenteras subliminalt och därefter ett ansikte. Ordets laddning påverkar bedömningen av om ansiktet är behagligt eller obehagligt. Eventuellt kan ett subliminalt reklambudskap påverka oss att köpa en viss produkt, men effekten är i så fall liten. 16
ÖGAT Näthinnan (retina) Tappar (cones) ca 6 milj., mest i Fovea (Centralgropen) i Gula fläcken, tre olika sorter, vilket ger färgseende Stavar (rods) ca 120 milj., mest perifert Synnerven: ca 1 milj. fibrer Blinda fläcken 17
FÄRG: Vi kan urskilja ca 7 milj. färgnyanser, som kan ges många fantasifulla namn. Varje färgnyans kan beskrivas mycket enklare: genom sin ljushet (brightness), färgton (hue) och mättnad (saturation). NCS (Natural Color System), som bygger på en liknande princip, är mycket använt. Opponentfärger ligger mittemot varandra i färgcirkeln 18
Färger kan blandas additivt (ljus) eller subtraktivt (pigment): additiv subtraktiv blandning Opponentfärger ger grått när de blandas additivt. Färgseendet går i två steg: tre sorters tappar (cones), specialiserade på olika ljusvåglängder (ungefär motsvarande rött, grönt, blått) ger signaler som går till opponentceller som finns i thalamus och i synbarken i nackloben. Dessa känner av balansen rött/grönt, blått/gult och vitt/svart. På det sättet placerar hjärnan färgen på rätt plats i färgrymden (färgton-ljushet-mättnad). 19
20
Negativ efterbild Varför använder man gröna rockar, dukar och väggar vid operationer? 21
Defekter hos tapparna ger färgblindhet. Vanligast: rödkänsliga tappar saknas, vilket ger röd-grönblindhet (protanopi). Detta beror på att de grönkänsliga tapparna då är de enda som täcker det röd-gul-gröna våglängdsområdet, och en sorts tappar räcker ju inte för att skilja mellan olika färger. Ur Ishihara-testet: Vilka är de tvåsiffriga talen? 22
I enfärgat ljus (t.ex. från natriumlampor) ser vi inga färger, alla får konstig hudfärg. Varför? Rätt ljus behövs för bra färgperception. På ca 20 min. adapterar vi till att "se i mörker, men I mycket svagt ljus ser vi inga färger, ty då fungerar bara stavarna (rods) som det ju bara finns en sort av. 23
HÖRSELN 24
HUR HÖR VI? Unga människor hör ljud på ca 20-20000 svängningar per sekund (Hz). Örat är känsligast vid ca 3000 Hz. Fysikalisk ljudstyrka (ljudtryck) mäts i decibel (db). Ökning med 10 db ger 10 gånger mer ljudenergi och ungefär fördubbling av upplevda ljudstyrkan. 0 db = normala (ideala) hörseltröskeln. 25
Klinisk hörselmätning med Békesy-audiometri (Exempel på mätning av upptäcktströskel) 26
HÖRSELSKADOR Äldre personer hör höga frekvenser dåligt. Varning! Långvarig exponering för starka ljud (över 85 db) kan ge tillfälligt eller permanent försämrad hörsel, och/eller öronsus (tinnitus). Glöm inte öronpropparna! Så här kan vårt liv påverkas av en hörselnedsättning: 27
Vi är bra på att lokalisera ljudkällor eftersom ljudet kommer olika fort och olika starkt till de båda öronen, men vid konflikt mellan hörsel och syn dominerar synen ("visual capture"), så att vi kan ta helt fel på varifrån ljudet kommer. När vi ser TV eller bio tycker vi att ljudet kommer från munnen på den som pratar, inte från högtalarna. 28
HUDSINNENA: tryck, vibration, värme, kyla, smärta. Många olika sorters receptorer. Ofta svårt att lokalisera smärta Referred pain - ont någon annanstans än där orsaken sitter Fantomsmärta - ont i en amputerad kroppsdel Tryck, kyla, akupunktur eller signaler från hjärnan (t.ex. distraktion eller placebobehandling) kan stänga en "grind" och dämpa smärtan. Kroppen producerar även smärtstillande endorfiner. Man minns bäst den starkaste och den senaste smärtan, så om smärtan klingar av långsamt (t.ex. ett långsamt slut på smärtsam behandling eller undersökning) så minns man 29 den som lindrigare än om den slutar tvärt.
Kemiska sinnena Smak (sött, surt, salt, beskt, umami): receptorer i smaklökar på tungan och i gommen. Lukt: 5 milj. receptorer i varje näshåla, nervtrådar till hjärnans luktbulb. Lukt + smak = "flavor" (arom) exempel på sensorisk interaktion (vanligt fenomen där olika sinnen samverkar) Lukten hjälper oss att återkalla minnen. Unga vuxna har bästa luktsinnet, kvinnor litet bättre än män. 30
Rörelsesinnena - proprioception Tjänar kroppshållning, balans, rörelse. Kinestetiska sinnet (receptorer i muskler, leder och senor) och Balanssinnet (vestibularissinnet i båggångarna + hinnsäckarna) gör att vi kan hålla reda på kroppsdelarnas rörelser och läge och hålla balansen. Eftereffekter av t.ex. rotation ger yrsel. När olika sinnen ger olika information kan vi drabbas av rörelsesjuka, t.ex. sjösjuka. 31
Nu har vi skisserat hur informationen från sinnena kommer till oss. Men HUR FUNGERAR PERCEPTIONEN? Perceptionen bygger på samverkan mellan bearbetning av sinnesförnimmelserna ("bottom-up processing"), och tolkning av dessa med hjälp av erfarenhet, förväntningar och motiv ("top-down processing"). 32
Bottom-up-processerna innebär i princip att hjärnan bryter ner stimuli till bitar, som specialiserade hjärnceller (feature-detektorer) tar hand om; bitarna organiseras sedan till mönster. Ex på sådana bitar : Form: bitarna är t.ex. linjer, hörn Färg: bitarna är ljusvåglängder Tal: bitarna är ljudmönster. Olika egenskaper (t.ex. form, färg, rörelse) behandlas samtidigt men var för sig (parallel processing) Egenskaperna binds sedan ihop till en varseblivning. 33
Bottom-up-processerna innebär också att: Sinnesintrycken delas upp i figur och bakgrund (t.ex. boksidan och texten, talet och bakgrundsbullret) Delarna av figuren organiseras enligt gestaltlagarna, t.ex.: Närhet Kontinuitet Likhet Enkelhet, pregnans Goda kurvan Gestaltlagarna motsvarar oftast hur verkligheten är (t.ex.: saker som är nära varandra tenderar att höra ihop). Men vår benägenhet att organisera allting kan också göra att vi hör och ser mönster som egentligen inte finns (ex.: klockans tick-tack, tick-tack; himlens stjärnbilder). Även i vårt tänkande letar vi ofta efter mönster! 34
SUBJEKTIVA KONTURER Sinnesintrycken organiseras här så, att vi ser den troliga situationen: en triangel ovanpå en annan triangel. Detta fenomen kan hjälpa oss att se i dålig belysning. Dessutom illustrerar det ännu en gestaltlag: slutenhet. 35
TOLKNING När organiseringen är klar, sker den perceptuella tolkningen (interpretation). Här kommer "top-down"-processerna in. Ett exempel på sådana: Perceptuell inställning (perceptual set), i form av förväntningar, antaganden, fördomar, motiv, kan t.ex. göra vittnesmål opålitliga! Vem höll i kniven? Vilken medicin skrev doktorn ut den vanliga Plendil eller den ovanligare Isordil? 36
Fler exempel på top-down-processer: Scheman för hur saker och ting brukar se ut Sammanhanget (kontexten): Redundans (överflödsinformation i t.ex. språket, s#m g#r a#t d#t s#m f#t#as k#n fy#l#s i). Sådana saker hjälper oss att förstå, men de kan även ge felaktig perception. Även emotion och motivation (t.ex. sinnesstämning) påverkar varseblivningen. 37
Exempel: Talperceptionen bygger på bottom-up-analys av ljudmönster, men "topdown"-processer (sammanhanget, förväntningar) behövs för att vi skall förstå de kan dock också ge missförstånd! Det är lätt att höra fel när man vill 38
AVSTÅNDSPERCEPTION Bilden på näthinnan är mångtydig; den måste tolkas med hjälp av ledtrådar (cues). För avstånd finns olika ledtrådar, binokulära: disparitet (skillnad mellan ögonens bilder) konvergens (ögonen riktas mot mer mot mitten ju närmare det vi tittar på är) 39 och monokulära (ett öga räcker):
MONOKULÄRA LEDTRÅDAR (CUES) TILL AVSTÅND Relativ storlek Interposition Linjärt perspektiv Luftperspektiv Skuggor (vi antar att ljuset kommer uppifrån) Även: Ackommodation (ändring av ögonlinsens form) när vi ser på nära håll) 40
Perceptuell konstans: Föremålen upplevs som (nästan) oförändrade trots att näthinnebilden ändras. Storlekskonstans innebär att det som upplevs som avlägset "förstoras" och det som tycks vara nära "förminskas, så att storleken blir (nästan) konstant. Att konstansen finns märker vi bäst när den upphävs, som i den högra bilden: 41
FORMKONSTANS En rund tallrik ser rund ut, oavsett ur vilken vinkel den betraktas, och en dörr ändrar inte form när den öppnas. Konstanserna kräver en viss mognad och erfarenhet; de fungerar inte så bra hos små barn eller i ovanliga situationer (t.ex. när man tittar ner från ett flygplan). Exakt vad som är top-down och bottom-up i detta sammanhang därom tvista de lärde! 42
Hur upplever vi föremåls ljushet och färg? I relation till omgivningen! Detta gör att de inte påverkas av belysningen: ljushets- och färgkonstans: Ruta A ses som svart och ruta B som vit fysiskt är de precis likadana, men endast B ligger i skugga! Konstansen gör att vi ser rutmönstret som det är. 43
men när omgivningen ändras får vi ljushets- och färgkontrast. Remsorna i mitten är homogena, men skiftar utseende beroende på omgivningen. 44
ILLUSIONER Den förstoring resp. förminskning som ger storlekskonstans kan också ge illusioner (synvillor) men sådana uppstår även av andra orsaker. Illusioner och andra perceptionsfel kan leda till olyckor den mänskliga faktorn. Human Factors är viktig kunskap. 45
AGNOSIER Förlust av någon perceptuell (inte sensorisk) förmåga. Exempel: Prosopagnosi - oförmåga att uppfatta och känna igen ansikten (exempel i Myers) Rörelseagnosi (akinetopsi) - oförmåga att uppfatta rörelse Simultagnosi - oförmåga att uppfatta flera saker samtidigt (ser ett träd men inte skogen) Annan variant: patienten ser inte vad den högra bilden föreställer Agnosi kan orsakas av stroke, demens eller andra neurologiska skador. Liknande problem: Dyslexi (lässvårighet) 46
Kanske kan denna bild antyda hur det är att leva med agnosi: Hur många ben har elefanten? 47
Perception av rörelse Vid rörelseperception integreras successiva ögonblicksbilder. Phi-fenomenet hjälper till. Vi har en särskilt effektiv förmåga att uppfatta och tolka levande varelsers rörelser biologisk rörelse. Denna förmåga är ofta OK vid rörelseagnosi Några få lysande punkter ger tillräcklig information för att vi t.ex. skall uppfatta en persons kön se själv! www.biomotionlab.ca/demos/bmlwalker.html file:///users/hellst/desktop/bmlwalker.html 48
PERCEPTUELL UTVECKLING De perceptuella förmågorna utvecklas gradvis hos spädbarnet med hjälp av erfarenheten, särskilt under första halvåret. Vissa viktiga förmågor tycks vara medfödda: Mycket tidigt undviks en skenbar djup avgrund (Visual cliff) Ensidig eller reducerad stimulering (t.ex. pga blindhet) under en tidig kritisk period stör den perceptuella utvecklingen. Människans perception är flexibel (till skillnad från t.ex. grodans): vi kan anpassa oss (t.ex. till en upp- och nedvänd värld). Vi (åtminstone västerlänningar) är litet sämre på att se sneda linjer än vågräta och lodräta som vi är vanare vid (oblique effect). 49
INTEROCEPTION Information från inre organ. T.ex. hunger, törst, värk, illamående, kissnödighet, trötthet, ansträngning, hjärtklappning, sjukdomskänsla Viktigt hjärncentrum för interoception är främre insula. Interoceptiv information hjälper till att styra vårt beteende: Är hungrig: Ät! Är mätt: Sluta äta! Känns bra: Gör om det! Känns inte bra: Låt bli! Känner mig sjuk: Var stilla, spara på energin! Sjukdomskänslan påverkas av förväntningar, motiv etc., precis som annan perception kriteriet för jag känner mig sjuk kan vara lågt eller högt. När man är trött så är det en signal att: Vila! TACK FÖR UPPMÄRKSAMHETEN! 50