1 --- V n í m á n í --- Radovan Šikl Psychologický ústav AV ČR Se svolením doc. Šikla k dispozici pro výukové účely sikl@psu.cas.cz 09/11/06 Ø Prostřednictvím smyslů, a především zraku, získáváme obrovské množství informací o okolním světě. Ø Tyto informace jsou pro nás dostupné nepřetržitě. Ø K dosažení vjemu není potřeba vyvinout žádné volní úsilí a vůbec celý proces vnímání se odehrává mimo pole našeho vědomí. Ø To, jak svět vnímáme, vede v obvyklých životních situacích jen zcela výjimečně k chybnému jednání. Vnímání jako přímý a jednoduchý proces ústící do otisku reality v mysli? Laická úvaha o povaze vnímání 2 09/11/06 NE!!! Laická úvaha o povaze vnímání Pokus o definiční vymezení “interpreting of sensory information”. (Heyes & Orrell) “a dynamic searching for the best interpretation of available data... perception involves going beyond the immediately given evidence of the senses”. (Gregory) “the process of assembling sensations into a useable mental representation of the world”. (Coon) (i) Vstupní signál je jen chaotickým torzem skutečnosti (ii) Proces zpracování a interpretace je komplexní (iii) Otisk není adaptivní 3 09/11/06 (i) informační limitovanost zrakového systému (ii) limitovanost promítnuté informace a jak se s tím vyrovnáváme (iii) změna coby základní senzorická jednotka (iv) vliv percipienta na podobu vnímání Typické pro vnímání je … 4 09/11/06 K zachycení a dekódování naprosté většiny signálů obsažených v nějaké formě energie nemáme senzorické vybavení: Ø jiné druhy energií Ø omezený rozsah senzitivity Svět je plný energií, energie je plná potenciálních informací Biologické limity – O co přicházíme? Různé živočišné druhy, různá senzorická výbava 5 09/11/06 O co přicházíme kvůli své biologické determinaci? biosonar, magnetický kompas, elektroreceptory, tepločivé receptory, postranní čára, rozsah viditelného spektra, regenerace rodopsinu…. Jak by „lepší“ biologická vybavenost vylepšila náš život? vn je omezené_rychlost 6 PROSTŘEDÍ SÍTNICOVÝ OBRAZ --- zmenšený --- obrácený vzhůru nohama --- převrácený zprava doleva --- plošný --- zakřivená plocha --- mnohoznačný --- dva měnící se obrazy VJEM Ztráta informace při zobrazení 7 Ztráta informace při zobrazení 8 qMozek bez ustání přijímá a vyhodnocuje měnící se nejednoznačné dvojrozměrné světelné znaky ze sítnice a vytváří z nich jednoznačné trojrozměrné vizuální vjemy 9 q Promítnutý obraz = jediná vstupní informace q q Vlastnosti vnímaného podnětu jsou poddeterminované q q Ale jak vybrat tu správnou interpretaci a „přiřadit“ jí tu správnou podobu? q q Postupy/způsoby „opracování“ sítnicového obrazu aneb jak si téměř neřešitelnou situaci maximálně usnadnit (interpretovatelnost, zpřehlednění, urychlení, předvídatelnost, úspora energie) q zapojení předpokladů o vlastnostech podnětů a prostředí q organizace q kategorizace q konstantnost Ztráta informace při zobrazení Zapojení předpokladů o prostředí 10 qPreferování jedné interpretace v souladu s internalizovanými předpoklady o vlastnostech prostředí q qPrincip úspornosti a princip obvyklosti q qrovnoběžné linie, pravé úhly, zachování velikosti a tvaru při změně, kompozice prvků tváře, jediný světelný zdroj… 11 Palazzo Spada, Řím 5 Zapojení předpokladů o prostředí - MANIPULACE Percepční organizace 12 qPrvky zorného pole nejsou viděny samostatně a na sobě nezávisle. Strukturování komplexního podnětového materiálu. Gestalt psychologie q qVyjmutí informačně nosné a subjektivně významné figury + Seskupování dílčích prvků zorného pole podle principů blízkosti, podobnosti, uzavřenosti a společného osudu 13 Percepční organizace qPrvky zorného pole se souhlasnými vlastnostmi přiřazujeme k sobě 14 Kategorizace qrozčlenění spojitého pásma hodnot do menšího počtu oddělených intervalů qrozdílná senzitivita v rámci kategorie a mezi kategoriemi qbarva, identita, emoční výraz, rasa nositele tváře, fonémy, orientace kontur 15 Mechanismy: Konstantnost qMěnící se podmínky při sledování podnětu (oči, hlava, tělo, světlo) → Měnící se distribuce světla → Měnící se podoba zobrazení = míra odchýlení od kanonické/vztažné podoby → Stálý, konstantní vjem q qKonstantnost = ne-závislost vjemu na momentální podobě na sítnici q qPřeškálování vstupních hodnot v souladu se zkušeností a hodnot okolních podnětů (kontext) Kalibrace vstupních hodnot 16 Konstantnost vnímané velikosti 17 Kalibrace vstupních hodnot Konstantnost vnímaného tvaru Konstantnost vnímané barvy Měnící se vlastnosti osvětlení (spektrální distribuce a intenzita) 18 09/11/06 Vliv chromatické adaptace (časem se snižující senzitivita), iluminace okolních objektů (retinex teorie), znalosti skutečné barvy (vidíme barvy v souladu s očekáváním) Konstantnost vnímané barvy 19 0724 20 21 Konstantnost vnímané barvy 22 Témata vnímání Ø Vnímání barev Ø Vnímání prostoru Ø Vnímání tvaru a struktury Ø Vnímání pohybu a času Ø Oční pohyby Ø Identifikace a rozpoznání Ø Vnímání tváří Ø Vztah vnímání a jednání Ø Vnímání a … výtvarné umění, architektura, reklama, doprava, interakce člověk-stroj, umělá inteligence … Ø … 09/11/06 Pomocná role barvy při vnímání o detekce o identifikace o u jiných smyslových kvalit Vnímání barev 23 09/11/06 3 fyzikální a 3 komplementární psychologické atributy barvy: o vlnová délka … odstín o intenzita … jas o podíl čistého tónu … sytost Co je barva? Barva není objektivizovatelná. Je konstrukt naší mysli! 24 09/11/06 Vnímání barev Kombinací (spojitých!) hodnot vzniká bezpočet kombinací, bezpočet „barev“ Všechny je vnímáme? Katalog barev. Kolik barev rozlišujeme? 25 09/11/06 Vnímaní barev – biologická podmíněnost Fotoreceptory na sítnici 2 druhy: čípky a tyčinky 2 režimy vidění: Denní a noční vidění Počty: 120 mio a 7 mio Zviřátka 3 typy čípků (absorpční křivky) Zviřátka Adaptace 26 09/11/06 Young-Helmholtzova trichromatická teorie Thomas Young „Není možné, aby pro všechny jednotlivé barevné odstíny existovaly specializované receptory; jejich počet je omezený --- 3“ (1801) 27 09/11/06 Hermann von Helmholtz „Každá barva současně aktivuje tři sítnicové receptory v poměru odpovídajícímu vlnové délce světla“ (1867) Helmholtz_4 Young-Helmholtzova trichromatická teorie 28 09/11/06 Promítaný obraz na sítnici je kódován třemi receptory, které vysílají signál o podnětu přímo do mozku Young-Helmholtzova trichromatická teorie 29 mikrospektrofotometrie, genetický zápis 09/11/06 Teorie oponentního procesu Ewald Hering vnímání barev se odvíjí od činnosti tří systémů 1. Červená vs. Zelená 2. Modrá vs. Žlutá 3. Bílá vs. Černá aktivace jednoho kanálu je doprovázena inhibicí druhého 30 09/11/06 Teorie oponentního procesu opponent + 0 - + 0 - + 0 - Red/Green Receptors Blue/Yellow Receptors Black/White Receptors 31 nález oponentních neuronů v CGL a v gangliích 32 Teorie duálního kódování (Hurvich & Jamesonová, 1957; Hurvich, 1981) Trichromatic Stage Opponent-Process Stage L-M L+M-S L+M+S vTrichromatická popisuje absorpci světla ve fotoreceptorech v vOponentní postihuje neuronální úroveň zpracování barev (gangliové buňky, CGL) 09/11/06 Ø Novější teorie vnímání barev Ø Mísení barev Ø Paobraz a kontrast Ø Poruchy barvocitu Ø Barevné vidění u zvířat Ø Vjem a prožitek barvy Vnímání barev Další témata 33 09/11/06 Důležitost vnímání prostoru – v každodenních i profesních situacích Zápletka prostorového vnímání: 3D → 2D → 3D Dílčí řešení: nápovědi o prostoru Vnímání prostoru 34 Sítnicové Binokulární Monokulární Obrázkové Okulomotorické CUES APPROACH Pohybové 35 > •gradient textury •velikost sítn. obrazu Nápovědi o prostoru •překrytí •atmosférická perspektiva 36 > mot par •paralaxa pohybu •binokulární disparita •akomodace •vergence 37 Nápovědi o prostoru 38 Nápovědi o prostoru disparity-1 HOROPTER 39 Nápovědi o prostoru 40 Nápovědi o prostoru 41 Nápovědi o prostoru Kombinace (vážení) nápovědí Konflikt Vývoj vnímání prostoru – jen děti 42 Doporučená literatura o Eysenck & Keane - Kognitivní psychologie (2008) o o Sternberg - Kognitivní psychologie (2002) o o Woodworth & Schlosberg - Experimentálna psychológia (1959) o o Plháková - Učebnice obecné psychologie (2004) 43 Doporučená literatura o Cumminsová - Záhady experimentální psychologie (1998) o o Crick - Věda hledá duši (1997) o o Démuth - Čo je to farba? (2005) o o Blažek, Trnka - Lidský obličej (2009) 44 Doporučená literatura o Vondráček - Vnímání (1949) o o Sacks - Muž, který si pletl manželku s kloboukem a jiné klinické povídky (1993) o o Sacks - Antropoložka na Marsu (1997) o o Seckel - Velká kniha optických iluzí (2003) o o Seckel - Nová kniha optických iluzí (2005) o o Nevole - O smyslových ilusích (1949) 45 46 •Projekt Mars-500 – IBMP + ESA •Simulace letu a prostředí lodi •Výzkumné okruhy. Využití poznatků •Podzemní prostory IBMP (550m3) •Projekt Mars-105 •Šestičlenná posádka •Naprostá izolace, bez kontaktu •6 měření (1 před a 1 po) •Typ získaných dat > 47 Specifičnost prostředí a situace. Ve všech ohledech se dostávají do kontaktu pouze se zlomkem obvyklých podob skutečnosti. V některých množství hodnot opravdu minimální - malé vzdálenosti, stále stejné tváře, stejné scény Východiska Vliv omezeného počtu podob objektů a činností na vnímání a paměť 48 Objekty a úlohy každodenní zkušenosti izolace Zvýšení senzitivity, přesnosti, robustnosti, reprezentace… Snížení senzitivity, přesnosti, robustnosti, reprezentace… PŘIZPŮSOBENÍ Objekty a úlohy mimo každodenní zkušenost izolace VYHASÍNÁNÍ Obecná hypotéza: Paralelně dochází k procesům přizpůsobování a vyhasínání, které rozdílně zasahují kognitivní procesy. Východiska 49 •paměť na tváře •citlivost k modifikaci tváře •citlivost k informaci z perspektivy •boundary extension Experimentální úlohy 50 — Obecná hypotéza: vliv uzavřeného prostředí na citlivost k informaci z perspektivy --- změněná náchylnost k „perspektivním“ klamům — Perspektivní interpretace klamových podnětů — Obdobné situace – redukce informace z perspektivy: (i) no visible converging lines (forest, sea, outer space); (ii) converging lines too short (interiors); (iii) dominance of one specific direction, angle or shape (circular shapes, vertical lines); (iv) disorientation between body and space (mikrogravitation, inverting spectacles) Perspektiva – subtest III 51 Je použita sada úloh, z nichž jedna úloha je založena na vnímání horizontálního-vertikálního a Ponzova klamu. Oba klamy jsou administrovány na „plochém“ pozadí a na pozadí s hloubkovým gradientem. Perspektiva – subtest III 52 — stimuli: two line segments embedded in photographs of natural scenes — photographs depicting either perspective (spatial), or flat (frontal) scene — line segments set either mutually parallel and in the horizontal (=) or vertical (||) direction, or perpendicular with the upper horizontal (L) or vertical (T) line —task: adjust the length of comparison to be the same as that of standard — 24 tasks = 2 contextual scenes (flat, spatial) x 4 arrangements of lines (= || T L) x 3 repetitions — 6 experimental sessions = pre-isolation, day 7, day 15, day 53, day 95, post-isolation — experimental (6 subjects) and control (12 subjects) group Metoda 53