Transcript Az érzékelés

Az érzékelés
Simon Klaudia
Multimédia előadás
A látás
A látás során színeket, mozgást és teret
érzékelünk. Szemünk talán a legfontosabb
érzékszervünk, mivel a környezetünkről szóló
információk több, mint 90%-át a szemünk adja.
A szín a fény spektrumának a látható
tartományba eső részének hétköznapi
elnevezése. Egy szín lehet monokromatikus, ha
egy adott hullámhosszúságú fénysugárról van
szó, vagy kevert, ha több különböző
hullámhosszúságú fénysugár összességéről.
A látható fényspektrum színei
A színek érzékelése a szem segítségével az
agyban történik, a szín nem más, mint egy érzet,
amely az agy reakciója a fényre. A színek
érzékelése tehát személyes élmény, nem
mérhető objektíven, vizsgálata emiatt a fizikától
a biológián és a pszichológián át egészen a
képzőművészetekig vezet.
Az emberi szem egy igen bonyolult felépítésű
érzékszerv. Kívülről három hártya, - kívülről
befelé - az ín-, az ér- és az ideghártya (retina)
borítja. Az ínhártya elsősorban védelmi funkciót
lát el, három pár (harántcsíkolt) izom
kapcsolódik hozzá, melyek a külső szemmozgató
izmok.
Elől a szaruhártyában folytatódik. Az érhártya a
szem szöveteinek tápanyag- és oxigénellátását
biztosítja, elől a szivárványhártyában, illetve a
sugártestben folytatódik. A sugártesthez
kapcsolódnak a lencsefüggesztő rostok, melyek
a szemlencse mozgatásában vesznek részt.
A szivárványhártya fogja közre a fényreteszként
működő pupillát. Az ideghártya a fényingerek
feldolgozásáért felelős, az információk az agy
felé a látóidegen keresztül továbbítódnak. A
szemgolyót belülről az üvegtest alkotja.
Szemünk a képet a retinán található látógödörben
állítja elő a pupillán keresztül beérkező
fénysugarakból. Érdekesség, hogy az ilyenkor
létrejövő kép legnagyobb átmérője 0.3 mm, legyen
szó bármilyen távol lévő tárgyról is.
A fény által ingerelt receptorok hatására különféle
fotokémiai reakciók játszódnak le szemünkben.
Az érzékelő receptoroknak két fajtáját különíthetjük
el:
•Pálcikák: A recehártyában találhatóak. Fő feladatuk
a fényerősség változásainak érzékelése. Számuk 100
-120 millió közé tehető.
•Csapok: A látógödör közepét foglalják el. Számuk
kb. 6,5 millió. A színlátásban és az erős megvilágítás
melletti látásban van szerepük.
Korábban többféle színlátás-elmélet volt
érvényben, a legnagyobb népszerűségnek a
trikromatikus (három szín) elmélet örvend. Eszerint
a retinában (szem ideghártyája) háromféle csapsejt
van, amelyek a bennük lévő különböző
festékanyagoktól függően a látható fény hosszú
(piros), közepes (zöld) vagy rövid (kék)
hullámhosszúságú tartományába eső fényre
érzékenyek.
Az ingerlés hatására ezeknek a sejteknek az
együttes jele "keveri ki" azt a színt, amit végül
érzékelünk. A legtöbb szín a három
alapszín segítségével kikeverhető. A
trikromatikus elmélet alapvető színhármasának a
legtöbb tanulmány a vörös-zöld-kék színhármast
választja, mert ezek segítségével lehet a legtöbb
színt kikeverni, hogy a kombinációban a
legkevesebb negatív összetevő szerepel.
A színtévesztő emberek esetében a színek téves
érzékelését nem az érzékelő csapsejtek gyenge
működése, hiánya okozza (ahogy azt egy korábbi
elmélet állította), hanem, hogy egyes csapsejtek a
színkép más hullámhosszaira érzékenyek, mint a
színeket jól látók esetében.
Érdekesség, hogy a Budapesti Műszaki Egyetemen
olyan speciális színszűrős szemüveget készítettek,
amellyel korrigálni lehet a színlátási hibákat.
Az a folyamat, hogy a szemből kapott információt az
agy alakítja át, lehetőséget ad arra, hogy az agy
szükség esetén kijavítsa a képet és pótolja a hiányzó
részeket.
Ebből adódóan viszont be is lehet csapni. Erre
épülnek az optikai csalódásokat előidéző képek.
Egy optikai csalódást (más néven vizuális illúziót)
vizuálisan észlelt képek jellemeznek, melyek
eltérnek az objektív valóságtól. A szem által gyűjtött
információ az agyban kerül feldolgozásra, hogy egy
olyan észleletet adjon, ami nem egyezik az
ingerforrás egy fizikai mértékével.
Három fő típust különböztetünk meg: szó szerinti
optikai csalódásokat, melyek olyan képeket hoznak
létre, melyek különböznek azoktól a tárgyaktól,
amelyek kiváltják őket; fiziológiai illúziókat, melyek
hatást gyakorolnak a szemek és az agy egy
jellegzetes típusának túlzott ingerlésére (világosság,
dőlés, szín, mozgás); és kognitív illúziókat, ahol a
szem és az agy tudattalan következtetéseket von le.
Ezek „elme játékokként” is ismertek lehetnek.
A kognitív illúziók magyarázatai
• Perceptuális szervezés
Ahhoz, hogy a világot megértsük, fontos, hogy a
bejövő érzékleteket értelmes információkká
szervezzük. A Gestalt-pszichológusok úgy vélik,
hogy az egyik módja annak, hogy ez megvalósuljon,
az egyéni szenzoros ingerek észlelése, mint egy
egységes egész által lehetséges.
A Gestalt szerveződés több illúzió
megmagyarázására használható, beleértve a kacsanyúl illúziót, ahol a kép egésze oda-vissza kapcsol
hol kacsát, hol nyulat mutatva; és azt is
megmagyarázza, hogy az alak-terület illúzióban
miért cserélhető fel az alak és a terület.
Kacsa-nyúl illúzió
Ezen túlmenően, a Gestalt-elmélet használható a
Kanizsa-háromszög látszólagos kontúrjainak
magyarázatára is. A lebegő fehér háromszög, amely
nem létezik, látható. Az agy szükséglete, hogy
ismert egyszerű tárgyakat lásson, és a tendenciája,
hogy egy “teljes” képet hozzon létre különálló
elemekből.
Kanizsa-háromszög
A Gestalt szó “formát” vagy “alakot” jelent a német
nyelvben. Ugyanakkor a Kanizsa-háromszög másik
magyarázata az evolúciós pszichológián alapszik és
a tényen, hogy a túlélés érdekében fontos volt,
hogy lássunk formákat és éleket.
A perceptuális szervezés gyakorlati alkalmazása,
mely értelmet teremt az ingerekből, más jól ismert
illúzióknak is az alapelve, beleértve a lehetetlen
tárgyakat. Az agyunk értelmet ad az alakoknak és a
szimbólumoknak, összetéve őket, mint egy
képkirakós játék, megalkotva, ami nincs ott és azt,
ami hihető.
• Mélység- és mozgásészlelés
Az illúziók alapja lehet egy egyén azon képessége,
hogy három dimenzióban lásson, annak ellenére,
hogy a retinára vetült kép csak kétdimenziós. A
Ponzo-illúzió egy olyan illúzióra példa, amely a
mélységészlelés monokuláris jegyeit használja, hogy
a szemet megtévessze.
Ponzo-illúzió
A Ponzo-illúzióban az összetartó párhuzamos
egyenesek azt mondatják az agynak, hogy a
látómezőben magasabban fekvő kép távolabb
található, tehát az agy a képet nagyobbnak
érzékeli, bár a retinára vetülő két kép azonos
méretű.
A diorama/hamis perspektívában látható optikai
illúzió kihasználja azt a feltételezést, mely a
mélységészlelés monokuláris jegyein alapul.
M. C. Escher Vízesés című festménye hasznosítja a
mélység és a közelség szabályait, valamint a fizikai
világ által teremtett illúzió értelmét.
Escher - Vízesés
• Szín- és fényerő állandóságok
A háttér színe sötét szürke és világos szürke
árnyalatok között változik. A középen fekvő sáv
szintén többszínűnek látszik, azonban az egyszínű.
A perceptuális állandóságok az illúziók forrásai. A
szín állandóság és a fényerő állandóság felelősek
azért a tényért, hogy egy ismert tárgy azonos
színben jelenik meg, a róla visszaverődő fény
mennyiségétől vagy színétől függetlenül.
A szín- vagy kontrasztkülönbség egy illúziója
létrehozható, ha megváltozik annak a területnek a
fényerőssége vagy színe, amely körbeveszi a tárgyat.
A tárgy kontrasztja sötétebbnek fog látszani egy
fekete mezővel szemben, ami kevesebb fényt ver
vissza, összehasonlítva egy fehér mezővel, annak
ellenére, hogy a tárgynak magának nem változott a
színe. Hasonlóképpen a szem ki fogja egyenlíti a
színárnyalattól függően a színkontrasztot a környező
területen.
A háttér színe sötét szürke és világos szürke
árnyalatok között változik. A középen fekvő sáv
szintén többszínűnek látszik, azonban az egyszínű.
• Tárgyállandóság
Mint a szín esetében, az agynak megvan a
képessége arra, hogy ismert tárgyakat értelmezzen,
melyek egységes alakúak vagy méretűek. Például
egy ajtót téglalapnak észlelünk, függetlenül attól,
hogy hogyan változhat a kép a retinán, amikor az
ajtó nyitva van vagy zárva. Az ismeretlen tárgyak
viszont nem mindig követik az alakállandóság
szabályait és megváltozhatnak, amikor megváltozik
a perspektíva.
Shepard változó asztal illúziója egy olyan illúzióra
példa, amely az alakállandóság torzulásain
alapszik.
Köszönöm a figyelmet!