Hoe werkt de psychologie van visie? - Chapter 7

Hoe werkt het oog?

Bij veel soorten meercellige dieren ontwikkelden zich gespecialiseerde licht detecterende cellen, fotoreceptoren genaamd, die verbonden waren met het zenuwstelsel van het dier.

De fotoreceptoren bevinden zich in het netvlies, een membraan langs de achterkant van de oogbal. De oogbal is gevuld met een heldere geleiachtige substantie, die het licht gemakkelijk doorlaat.

De voorkant van de oogbal is bedekt met het hoornvlies, een transparant weefsel dat helpt om het licht erdoorheen te focussen. De iris zit achter het hoornvlies. Het zwarte midden van de iris is een gat dat de pupil wordt genoemd. Alleen in dat deel van de iris komt licht binnen. Achter de iris zit de lens, die verder helpt om het licht dat begon met het hoornvlies te focussen.

Bij zicht zijn de fotoreceptoren verantwoordelijk voor de transductie. Elk oog heeft miljoenen fotoreceptorcellen. Deze cellen kunnen worden onderverdeeld in twee typen:

1. Kegeltjes: zorgen voor kleurwaarneming bij fel licht.
2. Staafjes: zorgen voor zichtbaarheid bij zwak licht.

Kegels zitten voornamelijk in de fovea, die gespecialiseerd is in het onderscheiden van kleine details en dus een hoge gezichtsscherpte heeft. Bars zijn overal behalve in de fovea.

Elke fotoreceptor bevat een fotochemische stof die op licht reageert. In de repen wordt dit rodopsine genoemd.

De oogzenuw zit achter het oog en loopt naar de hersenen. De plek op het netvlies waar zenuwen samenkomen om de oogzenuw te vormen, zijn geen receptorcellen, die een blinde vlek produceren. Normaal gesproken zijn we ons niet bewust van die blinde vlek.

Kegeltjes zijn gespecialiseerd in het zien van details en kleurwaarneming. Dit wordt fotopisch zien genoemd. Staafjes zijn gespecialiseerd in zien terwijl er weinig licht is. Dit wordt scotopisch zicht genoemd.

De geleidelijke toename van de gevoeligheid die optreedt nadat u een donkere kamer binnengaat, wordt donkere aanpassing genoemd, en de snellere afname van de gevoeligheid die optreedt nadat u een heldere lamp hebt aangezet, wordt lichtaanpassing genoemd. De aanpassing aan donker en licht komt voort uit de verschillende gevoeligheden van de staafjes en kegeltjes.

Hoe zien mensen kleur?

Volgens de wet met drie primaire kleuren zijn drie verschillende golflengten van licht nodig om elke kleur die het oog kan zien, te mengen. De primaire golflengten kunnen drie willekeurige golflengten hebben, op voorwaarde dat er een uit het lange golf gedeelte van het spectrum (rood) komt, een uit het korte golf gedeelte van het spectrum (blauw of violet) en een uit het midden (groen of groen Geel).

Volgens de wet van complementariteit kunnen golflengten paren worden gevonden die in combinatie het visuele gevoel van wit produceren.

Volgens de trichromatische theorie wordt kleurenzicht gecreëerd door de gecombineerde activiteit van drie verschillende soorten receptoren, die elk het meest gevoelig zijn voor een ander golflengtebereik. Sommige mensen hebben echter twee van dergelijke receptoren. Dit zorgt voor kleurenblindheid. Meer mannen dan vrouwen zijn kleurenblind. Sommige zoogdieren hebben ook zulke receptoren, terwijl sommige vogels vier verschillende soorten hebben, waardoor ze zelfs meer kleuren zien dan mensen. Mensen met rood-groene kleurenblindheid zijn slecht in rood/groene kleurtaken, maar zijn goed in het detecteren van camouflagekleuren. Zelfs beter dan mensen die niet kleurenblind zijn.

Hering ontwikkelde de tegenstander-procestheorie om de wet van complementariteit uit te leggen. Hij stelde voor dat kleurwaarneming wordt gemedieerd door neuronen die kunnen worden opgewonden of geremd. Dit hangt af van de golflengte van licht. Complementaire golflengten hebben tegengestelde effecten op de proceseenheden van de tegenstander. Volgens de theorie annuleren neuronen de waarneming van kleur wanneer twee complementaire golflengten worden over elkaar heen gelegd. De tegenstander-procestheorie verklaart complementaire nabeelden.

Tegenwoordig worden trichromatische theorie en tegenstander-procestheorie beide als waar beschouwd. De theorieën werden lange tijd als tegenstrijdig beschouwd.

Hoe is het visuele systeem ontwikkeld?

Het visuele systeem werkt bijna niet na de geboorte. Na verloop van tijd ontwikkelt het visuele systeem zich beter. Deze ontwikkeling kan duren tot het kind zes jaar oud is.

Het zicht is slecht net na de geboorte, maar pasgeborenen kunnen objecten zien die niet meer dan twee meter verwijderd zijn. Convergentie (beide ogen kijken naar hetzelfde object) en coördinatie (beide ogen volgen een stimulus). Het gezichtsvermogen ontwikkelt zich snel en is na zes maanden volgroeid als het erom gaat dat beide ogen naar hetzelfde object kijken en beide ogen om een ​​bewegende stimulus op een gecoördineerde manier te volgen. De scherpte is misschien niet zo goed als bij volwassenen totdat het kind zes jaar oud is.

Er zijn aanwijzingen dat de hersenen bereid zijn visuele informatie te begrijpen, maar ze hebben de juiste stimulatie nodig om dit systeem te ontwikkelen en het "goed" te krijgen. Als jonge dieren of kinderen niet de juiste typische ervaringen opdoen, zal hun gezichtsvermogen zich niet normaal ontwikkelen. Het proces waarin synapsen worden gevormd en in stand worden gehouden door ervaringen, wordt ervaring verwachtend proces of ervaring verwachtende synaptogenese genoemd.

Hoe kunnen mensen vormen, patronen, objecten en gezichten zien?

Mensen kunnen de wereld om hen heen begrijpen door de detectie en integratie van waargenomen stimuli. Het is meestal onbewust. Gezichten worden door de hersenen gemakkelijk herkend, omdat het spoelvormige gezichtsgebied gespecialiseerd is in het herkennen van gezichten.

Het doel van het menselijk zicht is niet alleen om de aan- of afwezigheid van licht of verschillende golflengten te detecteren, maar ook om betekenisvolle objecten en handelingen te identificeren.

Elk object dat mensen kunnen zien, kan worden gezien als een groep basisprikkelkenmerken. Ons visuele systeem is in staat al deze kenmerken te registreren en samen te brengen tot een beleving van een eenheid. Een doel van hersenonderzoek is om te ontdekken hoe de hersenen dat doen.

Neuronen in de primaire visuele cortex en in nabijgelegen gebieden reageren sterk op specifieke visuele kenmerken, zoals beweging en kleuren. Verschillende neuronen reageren op verschillende kenmerken. Deze kenmerken worden gedetecteerd door snelle parallelle verwerking en vervolgens ruimtelijk geïntegreerd door seriële verwerking.

Gestalt psychologen beweren dat mensen automatisch hele, georganiseerde patronen en objecten waarnemen. Volgens hen moet de geest worden begrepen in termen van georganiseerde gehelen in plaats van elementaire delen.

Gestalt psychologen beweerden dat het zenuwstelsel een aangeboren aanleg heeft om volgens bepaalde regels te reageren op patronen in de stimuluswereld. Deze regels omvatten het volgende:

• Nabijheid. We hebben de neiging om elementen van stimuli die dicht bij elkaar liggen te zien als onderdelen van hetzelfde geheel.
• Gelijkenis. We hebben de neiging om elementen die fysiek op elkaar lijken te zien als onderdelen van hetzelfde object.
• Sluiting. We hebben de neiging om vormen te zien als gesloten door een rand en negeren gaten in die rand.
• Goede voortzetting. Wanneer lijnen elkaar kruisen, hebben we de neiging om de lijnsegmenten te groeperen om ononderbroken lijnen te vormen met minimale verandering in richting.
• Gemeenschappelijke beweging. Wanneer elementen van een stimulus met dezelfde snelheid in dezelfde richting bewegen, hebben we de neiging om deze elementen als onderdeel van één object te zien.
• Goede vorm. Het perceptuele systeem streeft ernaar percepties te produceren die elegant, eenvoudig, overzichtelijk, symmetrisch, regelmatig en voorspelbaar zijn.

Bovendien wezen Gestalt psychologen op de automatische neiging om elke visuele scène te verdelen in een figuur (dat wat de aandacht trekt) en de grond (de achtergrond). De belangrijkste stimulans hierbij is omschrijving. Als alle andere dingen gelijk zijn, zien we de omgeschreven vorm als de grond en de omgeschreven vorm als de figuur. Sommige afbeeldingen zijn omkeerbaar in figuur en grond. Dit soort afbeeldingen worden omkeerbare figuren genoemd.

Het geheel heeft invloed op uw perceptie van de kenmerken. Zonder het te weten, gebruikt het visuele systeem sensorische input van een scène om conclusies te trekken over wat echt is. Dit proces wordt onbewuste gevolgtrekking genoemd. Dit gebeurt door twee verschillende neurale processen in de hersenen:

• Top-down controle: mentale processen die reeds bestaande kennis of verwachtingen over een object of scène genereren op basis van de perceptie van dat object of die scène.
• Bottom-up controle: mentale processen die de individuele kenmerken van een door de zintuigen opgevangen stimulus samenbrengen om een ​​perceptie van het grotere object of de scène te vormen.

Om een ​​object visueel te herkennen, moeten we een visuele perceptie vormen die we kunnen matchen met onze opgeslagen definitie of begrip van de juiste categorie van het object. Normaal gesproken doen we dit zo natuurlijk en gemakkelijk dat we niet nadenken over de buitengewone complexiteit van de taak.

Mensen met visuele agnosie kunnen nog steeds zien, maar begrijpen niet meer wat ze zien. Mensen met een visuele vorm agnosie kunnen zien dat er iets aanwezig is en kunnen enkele elementen identificeren, maar kunnen de vorm niet waarnemen. Mensen met visuele objectagnosie kunnen de vormen van objecten en tekens die ze worden getoond, beschrijven, maar kunnen de objecten niet identificeren.

De visuele gebieden buiten het primaire gebied bestaan ​​in twee relatief verschillende corticale paden die verschillende functies vervullen:

• Het 'wat'-traject: is het lagere, tijdelijke pad en is gespecialiseerd in het identificeren van objecten. Schade aan deze hersengebieden kan resulteren in agnosie van visuele vorm of agnosie van visuele objecten.
• Het ‘waar’-traject: is het hogere, pariëtale pad en houdt een kaart bij van de driedimensionale ruimte, waar objecten zich binnen die ruimte bevinden. Neuronen op dit gebied zijn gespecialiseerd in waar het object zich bevindt en ook hoe de persoon het object moet benaderen. Dit pad wordt daarom ook wel het ‘waar-en-hoe'-pad genoemd.

Mensen hebben speciale psychologische en neurologische mechanismen ontwikkeld om gezichten te herkennen. Mensen herkennen zelfs objecten met gezichten. Onderscheidende kenmerken zijn een ovale of ronde vorm, links-rechts symmetrie en asymmetrie van boven naar beneden (met meer elementen bovenaan en minder onderaan.

De voorkeur voor eigen ras verwijst naar het vermogen van mensen om gezichten van hun eigen ras beter te herkennen en onthouden dan gezichten van andere rassen. Deze neiging ontwikkelt zich gedurende de hele jonge kindertijd. Het effect van andere soorten is ook dat mensen gezichten van apen niet zo goed kunnen onderscheiden als menselijke gezichten. Het zou een uitzondering zijn als de persoon regelmatig apengezichten ziet en minder effect van andere soorten vertoont bij deze specifieke soort.

Het fusiforme gezichtsgebied (FFA) is betrokken bij het herkennen van bekende gezichten, terwijl het achterhoofd hersengebied verantwoordelijk lijkt te zijn voor het verwerken van nieuwe gezichten.

Mensen met prosopagnosie kunnen objecten zonder gezicht herkennen, maar hebben moeite met het herkennen van gezichten van bekende mensen. Dit wordt ook wel gezichtsblindheid genoemd. Deze mensen hebben hun spoelvormige gezichtsgebied beschadigd. Het kan aangeboren zijn, maar ook het gevolg van een beroerte.

Hoe zien mensen in drie dimensies?

Mensen kunnen in drie dimensies zien omdat we aanwijzingen hebben voor dieptewaarneming. Een van die binoculaire signalen is binoculaire ongelijkheid. We hebben twee ogen, maar op verschillende plaatsen, waardoor we wat dieptewaarneming kunnen zien. Niet iedereen heeft met beide ogen goed zicht, maar die mensen kunnen nog steeds diepte zien. Dit komt deels door bewegingsparallax. De manieren waarop ons zicht en dieptewaarneming werken, kunnen worden gebruikt om te begrijpen hoe we optische illusies waarnemen.

Objecten in de ruimte omvatten niet alleen een verticale (boven-onder) dimensie en een horizontale (rechts-links) dimensie, maar ook een diepte-dimensie, of de afstand tot onze ogen.

De perceptie van diepte werkt het beste als u beide ogen gebruikt. De belangrijkste binoculaire indicatie voor dieptewaarneming is binoculaire ongelijkheid, wat verwijst naar de kleine verschillen in zicht die beide ogen hebben van hetzelfde object. De mate van ongelijkheid tussen het gezichtsvermogen van beide ogen kan dienen als indicatie om de afstand van een object tot de ogen te beoordelen: hoe kleiner de ongelijkheid, hoe groter de afstand.

Dieptewaarneming is niet afwezig als je één oog gebruikt. Onder de eenogige aanwijzingen voor diepte is bewegingsparallax misschien wel de meest waardevolle. Dit is een indicatie van dieptewaarneming die afkomstig is van het gewijzigde beeld dat men heeft van een scène of object wanneer iemands hoofd zijwaarts naar de scène of het object beweegt; hoe verder het object van u verwijderd is, hoe kleiner de verandering in beeld. De verandering van het beeld wordt hier veroorzaakt door de beweging van het hoofd, terwijl de oorzaak van binoculaire ongelijkheid te wijten is aan de scheiding van de twee ogen.

Picturale aanwijzingen voor diepte zijn diepteaanwijzingen die niet alleen werken bij het bekijken van echte scènes, maar ook bij het bekijken van foto's. Die instructies omvatten het volgende:

• Sluitend. Sommige objecten snijden andere objecten af ​​omdat ze zich voor het andere object lijken te bevinden. Het nabije object sluit meer verre objecten af.
• Relatieve afbeeldingsgrootte voor bekende objecten. Als iets dichter bij ons is, lijkt het groter dan alles op de achtergrond. Omdat we weten dat een persoon niet groter is dan een berg, concluderen we dat de persoon dichter bij ons is dan de berg.
• Lineair perspectief. Parallelle lijnen komen samen naarmate ze verder weg zijn.
• Textuur verloop. Over het algemeen duidt een geleidelijke afname in de grootte en afstand van elementen van textuur op diepte. Dit betekent dat hetzelfde object, bijvoorbeeld bloemen, dichter en kleiner zijn als ze verder weg staan. De bloemen vooraan zullen het minst klein zijn en minder dicht opeengepakt.
• Positie ten opzichte van de horizon. Objecten dichter bij de horizon zijn verder weg dan objecten verder van de horizon.
• Differentiële verlichting van oppervlakken. De hoeveelheid licht die op verschillende oppervlakken weerkaatst, geeft de positie van objecten ten opzichte van de lichtbron aan.

Het vermogen om de grootte van een object in te schatten, hangt sterk samen met het vermogen om de afstand tot het object in te schatten. Dimensionale stabiliteit is de naam voor het vermogen om een ​​object onveranderlijk in grootte te zien, ondanks de verandering in beeldgrootte naarmate het verder weg of dichterbij is. Grootteconstante is de perceptie dat een object niet in grootte verandert, hoewel het verder weg is.

Er zijn enkele bekende illusies die kunnen worden verklaard door de aanwijzingen die we gebruiken om diepte te zien. Een van de illusies is de Ponzo-illusie. Deze illusie zorgt ervoor dat twee, even parallelle lijnen niet eens lijken vanwege het lineaire perspectief naast de horizontale lijnen. De Muller-Lyer-illusie is enigszins hetzelfde, maar met verschillende lijnen die de geest laten denken dat er een verschil is tussen de twee even lijnen.

Wat is multi-sensorische waarneming?

In het dagelijks leven ervaren we multi-sensorische waarneming in plaats van afzonderlijke en onafhankelijke zintuigen. Dit betekent dat verschillende zintuigen tegelijkertijd, bewust of onbewust, worden ervaren.

Zintuigen worden behandeld alsof ze onafhankelijk en scheidbaar zijn, maar in het dagelijks leven ervaren we bijna elke gebeurtenis met meer dan één zintuig. De meeste van onze ervaringen zijn daarom multi-sensorisch. Ook ervaren we de binnenkomende prikkels als een geïntegreerd geheel. Multi-sensorische integratie is de integratie van informatie van verschillende zintuigen via het zenuwstelsel.

Het visuele dominantie-effect is het fenomeen waarbij visuele stimuli, wanneer ze gelijktijdig worden aangeboden met stimuli voor de andere zintuigen, het bewustzijn neigen te domineren.

Onderzoekers ontdekten dat multi-sensorische integratie het meest geschikt is om te gebeuren wanneer de individuele sensorische stimuli van dezelfde locatie komen, op ongeveer hetzelfde tijdstip voorkomen en relatief zwakke reacties oproepen wanneer ze afzonderlijk worden gepresenteerd. Multi-sensorische neuronen worden overal in de hersenen aangetroffen, maar multi-sensorische integratie vindt ook plaats wanneer de output van unimodale neuronen (die alleen reageren op één type sensorische stimulatie) zijn geïntegreerd.

Synesthesie is een voorbeeld van een aandoening die wordt veroorzaakt door multi-sensorische waarneming, en is een aandoening waarbij sensorische stimulatie in de ene modaliteit een sensatie veroorzaakt in een andere modaliteit. Volgens de sensorische kruisactivering hypothese wordt synesthesie veroorzaakt door een kruisactivering tussen verschillende hersengebieden. Mensen met synesthesie kunnen bijvoorbeeld cijfers en letters in specifieke kleuren zien. Er zijn meer dan 60 vormen van synesthesie geïdentificeerd. Deze perceptie is onvrijwillig en automatisch, consistent, gedenkwaardig en emotioneel. Niet elke samengevoegde zintuiglijke ervaring is dus synesthesie.