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► Eigenschaften des fovealen und peripheren Sehens
Fovea: überwiegend Zapfen, niedrige Konvergenz, kleine rezeptive Felder, hohe Sehschärfe, niedrige Lichtempfindlichkeit, gutes Farbsehen, überwiegend P-Ganglien
Periperie: überwiegend Stäbchen, hohe Konvergenz, große rezpt. Felder, niedrige Sehschärfe, hohe Lichtempfindlichkeit, schelchtes Farbsehen, überwiegend M-Ganglien
► Selektive Adaptation
Eine nicht invasive Art das Wahrn.system zu untersuchen beruht auf selektiver Adaptation: Neuronen über längerer Zeitraum stimulieren FR schwächer Gehirn beendet Antwort Durch Adaptation können Neuronengruppen ohne Operation deaktiviert werden (die gradzahl wirkt dem überreizten winkel entgegen. )
- durch der selektiven adaption gibt es einen neigungsnacheffekt. andere nicht überreizte zellen gewinnen i
die überhand.
► Was- und Wo-Pfade
was ist der extrastriäre cortex?
- alle cortexbereiche die außerhalb des V1 liegen. v1 wird verarbeitet und es werden kannten zugeordnet
- What-Pfad (ventral): Objektidentifikation (endet im Temporallappen/IT Cortex)Was beschäftigt sich mit Namen und Bedeutung von Objekten unabhängig von ihrem Ort; explizite Aktionen der Objekterkennung (rez. Felder werden immer größer, Fokus auf „was“, nicht „wo“)
- Where/how-Pfad (dorsal): Obj.lokalisation/Manipulation (Parietallappen/par. Cortex)Wo beschäftigt sich mit Orten & Form von Objekten und Handlungen, die Interaktion mit den Obj. erfordern (Hände/Augen bewegen); nicht mit Namen/Bedeutung; wichtig für Aufmerksamkeit
Eigenschaften rezeptiver Felder von IT Neuronen (Einzelzellableitungen)
- sehr groß: einige decken (mehr als) die Hälfte des Gesichtsfeldes ab (↔ V1: sehr begrenzt)
- reagieren nicht gut auf Punkte oder Linien ((↔ V1: einfache Eigenschaften wie Linien)
- reagieren gut auf komplexere Reize wie Hände, Gesichter, Objekte (Zelle präferiert Klobürste)
► Grandmother cells (Großmutterzellen)
hirachisch aufgebaut.
es gibt Zellen, die selektiv auf ein ganz spezifisches Objekt antwortet
hollistische Verarbeitung
Gesichter: genaue Bez. von Augen, Nase & Mund
3 eigenschaften ergeben ein objekt.
Objekterkennung ist sehr schnell!
- Objektkategorisierung (z.B. belebt/unbelebt) kann in nur 150 ms vorgenommen werden
- In so kurzer Zeit kann es nicht viel Feedback von höherer Verarbeitung geben
- Feed-forward-Prozess (zu immer höheren Ebenen); recht automatisiert
- Objektkategorisierung läuft eher linear ab geht in eine richtung (Retina → LGN → V1 → V2)
- erste Aktivierungswelle von Retina zu höheren Arealen ermöglicht grobe Objekterkennung
was ist low - middle - high vision?
- low/ early vision ist die erste stufe der visuellen verarbeitung.auf dieser stufe filtern ganglionzellen in der retina lgn zellen und v1 zellen, punkte linien und kanten aus dem bild.
- dann kommt middle vision. diesefügt linien und punkte zu regionen oberflächen und objekten zusammen, kann aber noch nciht die objekte erkennen
dazu gehört v2 v3 - high vision. objekterkennung
und damit auch verständnis von der szene. ball - menschen = ballspiel
Illusorische Konturen:
- Kontur ist deutlich sichtbar, obwohl kein physikalischer Unterschied
- V2 zellen sagen es gibt einen dieses objekt ( pfeil) , obwohkl die v1 zellen nicht diese info geliefert haben ( keine durchgängige kante)
Heuristische Gestaltprinzipien (Gestaltgesetze)
- Prinzip des guten Verlaufs.
Guter Verlauf: Linien so gesehen, als folgen sie dem EINFACHSTEN WEG (knicken nicht einfach ab) Diese Regel erzeugt Konturen: man nimmt z.B. eine Form (Kreis) in wirrem Feld aus Linien wahr Die wahrscheinlichsten Linienpaare sind (nahezu) colinear
man gruppiert Kanten mit derselben Orientierung (setzt sie fort) - • Textursegmentierung: Ein Bild in Regionen gemeinsamer Textureigenschaften unterteilen
• Texturgruppierung hängt von regionalen Statistiken der Texturen ab
• Bsp: man erkennt Form, die anderes Muster als die restliche Fläche besitzt
• sieht man Struktur als eigenes Objekt oder Teil eines größeren Ganzen? (z.B. Haare)
• vis System kann ∅ von Eigenschaften einer Region feststellen ohne individuelle Eig. zu kennen
► Gestaltprinzipien: Parallelität und Symmetrie (schwächere Gruppierungsprinzipien)
Gestaltprinzipien:
Mustererkennung, Textursegmentierung basiert auf 2 Gestaltprinzipien für Gruppierung
- Ähnlichkeit: Gruppiere eher Elemente, die ähnlich sind (z.B. Sterne vs. Kreise)
Ähnl. in begrenzter feature-Anzahl: Farbe, Größe, Form, etc.; Konjunktionen sind schlecht! - Nähe: Gruppiere diejenigen Elemente, die sich am nächsten sind (z.B. Linienbildung)
Gestaltprinzipien: Dynamische Gruppierungsprinzipien
- Gemeinsames Schicksal: (common fate): Gruppiere E., die sich in dieselbe Richtung bewegen (bezieht sich auf bewegung. bsp zwei punkte bewegen sich hin und her. der rest nicht)
- Synchronizität: Gruppiere Elemente, die sich zur selben Zeit verändern (aktives verändern von mereren objekten)
recognition-by-components RBC,
RBC sagt in Reinform Invarianz der Perspektive (viewpoint-indpendent) vorher: Blickwinkel hat keinen Einfluss auf Objekteigenschaft/-repräsentation (außer accidental viewpont)aber in vielen experiment. Studien Abhängigkeiten der Perspektive gefunden (Buchstabenerkennung) Viewpoint Effects Activity (lineare Beziehung zwischen Orientierungs-shift und Erkennungszeit) korrektes Modell liegt zwischen Extremen des template matching & strucutral description
► Zwischenfazit: middle level vision5 Prinzipien vom Bild zum Objekt und seinen Teilen
- Fasse zusammen, was zusammengehört: Gestaltprinzipien, Relatability-Heuristik
- Unterteile, was unterteilt werden sollte: Kantenfindung, Figur-Grund-Separation, Texturseg.
- Nutze Vorwissen: Art der Verzweigungen in 2-D als Hinweis auf Ecke oder Verdeckung in 3-D
- Vermeide Extreme und Zufälle: Objekterkennung z.B. schwierig bei extremem Blickwinkel
- Suche Konsens, vermeide Ambiguität: Input ist immer mehrdeutig; Ziel: eindeutige Interpret.
► Multiple Recognition Committees Ebenen der Objektkategorisierung
- Eingangsstufe: Vögel (wird bei der Identifizierung am schnellsten abgerufen)
- Untergeordnete Kategorie: Spatz/Strauß (spezifischer)System für präzise Details
- Übergeordnete Kategorie: Tiere (allgemeiner)
► Additive Farbmischung
Eine Mischung verschiedener Wellenlängen. Wenn Licht A und Licht B (oder mehr)
von einer Oberfläche zum Auge reflektiert werden,
► Subtraktive Farbmischung
Mischung von Filtern, Farben oder Farbpigmenten, die
einige Wellenlängen absorbieren und andere reflektieren (bestimmte Reflektionseigenschaften). Wenn man Pigment A und Pigment B mischt,
► Von der Retina zum Gehirn: Repacking the Information (Umpacken der Information)
was für kodierungsmöglichkeiten gibt es?
- Info über die Aktivierung der drei Zapfen-Typen (L, M, S) verarbeitetRetina & LGN
- L+M, L-M und (L+M)-S
► Phänomen der Farbkonstanz
Tendenz einer Oberfläche unter großer Vielfalt unter- schiedlicher Lichtbedingungen gleichfarbig zu erscheinen
- um Farbkonstanz zu erzielen, muss man Effekt der beleuchtungsquelle herausrechnen
und bestimmen, was wahre Farbe einer Oberfläche ist
gekreuzte disparität
ungekreuzte disparität
Gekreuzte Disparität: befinden sich Objekte vor Horopter, so liegen
ihre Abbildungen, in Richtung der äußeren Randbereiche der Netzhaut
Objekte in linkem Auge erscheinen etwas weiter rechts, Objekte im rechten weiter links
Ungekreuzte Disparität: befinden sich Obj. hinter Horopter, liegen Abbilder auf inneren Teilen der Netzhaut. Objekte im rechten Auge erscheinen weiter rechts, die im linken weiter links
Das Korrepondenzproblem der Tiefenwahrnehmung wird durch heuristische Regeln gelöst:
- Einmaligkeits-Randbedingung (uniqueness constraint): ein Merkmal in der Welt sollte exakt einmal pro retinalem Bild repräsentiert sein (relevant für Stereopsis)
- Kontinuitäts-Randbedingung: benachbarte Punkte in der Welt liegen ähnlich weit vom Betrachter entfernt (außer am Rand von Objekten) benachbarte Punkte in einem Objekt, soweit es nicht Kanten sind, haben etwa die gleiche Entfernung vom Beobachter
- Bild verschwommen machen: nur tiefe Ortsfrequenzen durchlassen
stereopsis kann
metrische und nicht metrische zellen haben
arm scher Raum (Adelbert Ames):
gleichgroße menschen in einem raum der so konzipiert ist, dass die Form der hinteren Wand & Fenster rechteckigem Zimmer entspricht, obwohl linke Ecke des Raumes fast doppelt so weit entfernt wie rechte → Mann in linker Ecke hat viel kleineren Sehwinkel
Sehwinkel =
Winkel, der sich von den Augen des Beobachters zu den beiden Endpunkten eines entfernten Objektes durch virtuelle Linien aufzieht aufgrund Wahrnehmung des unterschd. Sehwinkels und Wissen über Welt (Beziehung zwischen wahrgenommener Größe & Entfernung
- Größe ist proportional zur Entfernung = Emmertsches Gesetz), täuscht uns diesen Irrtum vor.
mondtäuschung
obwohl er beide Male denselben Sehwinkel hat, wird er anders wahrgenommen
- wahrgenommene Entfernungsunterschied (DW) bewirkt einen wahrgenommenen Größenunterschied (GW) das weiter entfernte Objekt erscheint bei gleichem Sehwinkel größer).
drei illusionen der tiefen/größenwahrnehmung
Unsere Wahrnehmung der Größe ist das Ergebnis eines Berechnungsvorgangs, der sowohl die Berechnung der Netzhautabbildung als auch die wahrgenommene Entfernung einkalkuliert
Ponzoillusion
- (gleise)beide waagerechten Linien/Personen haben denselben Sehwinkel, die obere jedoch weiter entfernt gesehen
Zollner illsuiion
- die langen Linien scheinen unparallel, obwohl sie in Wirklichkeit parallel sind
hering illusion
- (matrix) Wenn zwei gerade, parallele Linien vor radialen Hintergrund dargestellt sind (wie die Speichen eines Fahrrads), erscheinen diese nach außen gebogen
► Attentional blink Shapiro, 1994)
- zweiter Stimulus T2 wird oft verpasst, wenn 200-500 ms nach T1
- gut Leistung wenn T2 direkt nach T1 (
► Aufmerksamkeit und einzelne Neuronen
3 mögliche Arten, wie einzelnes Neuron seine Aktivität durch Aufmerks. verändern könnte:
- einzelzelabteilungen können nur eine möglichkeit annehmen (nämliche verstärkung der antwort)
- neuronenverbände können alle drei möglichkeiten annehmnen.
