Методический подход к изучению влияния памяти и внимания на зрительное восприятие
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2023-4-2-213-224Ключевые слова:
автоматизированный психофизический эксперимент, зрение, память, внимание, двойная задача, краудинг-эффект, кривизна, интерполяцияАннотация
Компьютерная реализация экспериментов по изучению зрительного восприятия обеспечивает большие возможности использования естественных и синтезированных изображений, а также сложного дизайна психофизических экспериментов. В работе представлены часто используемые психофизические методики по исследованию влияния на зрительное восприятие механизмов памяти и внимания, реализованные с использованием компьютерных технологий. Механизмы памяти изучали путем сравнения результатов ответов на последовательное и одновременное предъявления одних и тех же стимулов в задаче оценки кривизны реальных и интерполированных линий. При одновременном предъявлении в отличие от последовательного была выявлена иллюзия выпрямления интерполированных линий и более низкие пороги различения кривизны. Влияние механизма внимания оценивали путем сопоставления результатов выполнения одинарной и двойной задач. В двойной задаче от наблюдателей требовалось опознать как форму тестового объекта, так и форму дистрактора, расположенного на разном расстоянии от теста. Стимулы имели низкий контраст и короткое время предъявления. Предполагалось, что выполнение двойной задачи скажется на перераспределении внимания, что затруднит опознание теста. Однако достоверного ухудшения опознания тестового стимула в двойной задаче по сравнению с одинарной не наблюдалось. Достоверно уменьшилось только число неслучайных ошибок. Расстояния дистрактора до теста, на которых выявлено ухудшение распознавания, намного превосходили значения, полученные в подобных экспериментах, но с использованием других условий наблюдения. Влияние механизма внимания в обеих задачах проявилось как более сильное ухудшение опознания при использовании дистракторов, аналогичных по форме с тестами, но отличающихся ориентацией. Показано влияние методического подхода и дизайна эксперимента на получаемые результаты.
Библиографические ссылки
ЛИТЕРАТУРА
Бондарко, В. М., Данилова, М. В., Солнушкин, С. Д., Чихман, В. Н. (2014) Оценка размера зоны краудинг- эффекта при периферийном предъявлении стимулов. Физиология человека, т. 40, № 3, с. 13–21. https://doi.org/10.7868/S0131164614020040
Бондарко, В. М., Данилова, М. В., Солнушкин, С. Д., Чихман, В. Н. (2018) Различение ориентации изображений в присутствии дистракторов. Физиология человека, т. 44, № 4, с. 16–25. https://doi.org/10.1134/S0131164618040173
Бондарко, В. М., Солнушкин, С. Д., Чихман, В. Н. (2021) Оценка кривизны и архитектура Парфенона. Оптический журнал, т. 88, № 6, с. 58–67.
Бондарко, В. М., Солнушкин, С. Д., Чихман, В. Н. (2022) Оценка кривизны реальных и интерполированных изображений. Физиология человека, т. 48, № 5, с. 15–25.
Лурия, А. Р. (1973) Основы нейропсихологии. М.: Изд-во МГУ, 376 с.
Семенова, Л. К., Васильева, В. А., Цехмистренко, Т. А. (1990) Структурные преобразования коры большого мозга человека в постнатальном онтогенезе. В кн.: О. С. Адрианов, Д. А. Фарбер (ред.). Структурно-функциональная организация развивающегося мозга. Л.: Наука, с. 8–67.
Суворов, Н. Ф., Таиров, О. П. (1985) Психофизиологические механизмы избирательного внимания. Л.: Наука, 288 с.
Фарбер, Д. А., Мачинская, Р. И., Курганский, А. В., Петренко, Н. Е. (2014) Функциональная организация коры больших полушарий при подготовке к опознанию неполных изображений у детей 7–8 лет и взрослых. Физиология человека, т. 40, № 5, с. 5–13. https://doi.org/10.7868/S0131164614050038
Фарбер, Д. А., Петренко, Н. Е. (2008) Опознание фрагментарных изображений и механизмы памяти. Физиология человека, т. 34, № 1, с. 5–18.
Фарбер, Д. А., Петренко, Н. Е. (2009) Особенности опознания фрагментарных изображений в 7–8-летнем возрасте. Анализ связанных с событием потенциалов. Физиология человека, т. 35, № 3, с. 5–12.
Attneave, F. (1954) Some informational aspects of visual perception. Psychological Review, vol. 61, no. 3, pp. 183–193. https://doi.org/10.1037/h0054663
Baker, N., Garrigan, P., Kellman, P. J. (2021) Constant curvature segments as building blocks of 2D shape representation. Journal of Experimental Psychology: General, vol. 150, no. 8, pp. 1556–1580. https://doi.org/10.1037/xge0001007
Bouma, H. (1970) Interaction effects in parafoveal letter recognition. Nature, vol. 226, no. 5241, pp. 177–178. https://doi.org/10.1038/226177a0
Flom, M. C. (1991) Contour interaction and the crowding effect. Problems in Optometry, vol. 3, no. 2, pp. 237–257.
Foster, D. H., Simmons, D. R., Cook, M. J. (1993) The cue for contour-curvature discrimination. Vision Research, vol. 33, no. 3, pp. 329–341. https://doi.org/10.1016/0042-6989(93)90089-f
Habak, C., Wilkinson, F., Zakher, B., Wilson, H. R. (2004) Curvature population coding for complex shapes in human vision. Vision Research, vol. 44, no. 24, pp. 2815–2823. https://doi.org/10.1016/j.visres.2004.06.019
Kramer, D., Fahle, M. (1996) A simple mechanism for detecting low curvatures. Vision Research, vol. 36, no. 10, pp. 1411–1419. https://doi.org/10.1016/0042-6989(95)00340-1
Kunsberg, B., Zucker, S. W. (2021) From boundaries to bumps: When closed (extremal) contours are critical. Journal of Vision, vol. 21, no. 13, article 7. https://doi.org/10.1167/jov.21.13.7
Lages, M., Treisman, M. (1998) Spatial frequency discrimination: Visual long-term memory or criterion setting? Vision Research, vol. 38, no. 4, pp. 557–572. https://doi.org/10.1016/s0042-6989(97)88333-2
Levi, D. M. (2008) Crowding—an essential bottleneck for object recognition: A mini-review. Vision Research, vol. 48, no. 5, pp. 635–654. https://doi.org/10.1016/j.visres.2007.12.009
Pelli, D. G., Palomares, M., Majaj, N. J. (2004) Crowding is unlike ordinary masking: Distinguishing feature integration from detection. Journal of Vision, vol. 4, no. 12, pp. 1136–1169. https://doi.org/10.1167/4.12.12
Posner, M. I. (1980). Orienting of attention. Quarterly Journal of Experimental Psychology, vol. 32, no. 1, pp. 3–25. https://doi.org/10.1080/00335558008248231
Strasburger, H. (2020) Seven myths on crowding and peripheral vision. i-Perception, vol. 11, no. 3, article 2041669520913052. https://doi.org/10.1177/2041669520913052
Todd, J. T., Petrov, A. A. (2022) The many facets of shape. Journal of Vision, vol. 22, no. 1, article 1. https://doi.org/10.1167/jov.22.1.1
Treisman, A. M. (1969) Strategies and models of selective attention. Psychological Review, vol. 76, no. 3, pp. 282–299. https://doi.org/10.1037/h0027242
Treisman, A. M. (1991) Search, similarity, and integration of features between and within dimensions. Journal of Experimental Psychology: Human Perception Performance, vol. 17, no. 3, pp. 652–676. https://doi.org/10.1037//0096-1523.17.3.652
Watt, R. J. (1984) Further evidence concerning the analysis of curvature in human foveal vision. Vision Research, vol. 24, no. 3, pp. 251–253. https://doi.org/10.1016/0042-6989(84)90127-5
Watt, R. J., Andrews, D. P. (1982) Contour curvature analysis: Hyperacuities in the discrimination of detailed shape. Vision Research, vol. 22, no. 4, pp. 449–460. https://doi.org/10.1016/0042-6989(82)90193-6
Whitaker, D., Latham, K., Mäkelä, P., Rovamo, J. (1993) Detection and discrimination of curvature in foveal and peripheral vision. Vision Research, vol. 33, no. 16, pp. 2215–2224. https://doi.org/10.1016/0042-6989(93)90101-2
Wilson, H. R., Richards, W. A. (1989) Mechanisms of contour curvature discrimination. Journal of the Optical Society of America A, vol. 6, no. 1, pp. 106–115. https://doi.org/10.1364/josaa.6.000106
Yildirim, F. Z., Coates, D. R., Sayim, B. (2020) Redundancy masking: The loss of repeated items in crowded peripheral vision. Journal of Vision, vol. 20, no. 4, article 14. https://doi.org/10.1167/jov.20.4.14
Yue, X., Robert, S., Ungerleider, L. G. (2020) Curvature processing in human visual cortical areas. Neurolmage, vol. 222, article 117295. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.117295
Yuille, A. L., Liu, C. (2021) Deep nets: What have they ever done for vision? International Journal of Computer Vision, vol. 129, pp. 781–802. https://doi.org/10.1007/s11263-020-01405-z
REFERENCES
Attneave, F. (1954) Some informational aspects of visual perception. Psychological Review, vol. 61, no. 3, pp. 183–193. https://doi.org/10.1037/h0054663 (In English)
Baker, N., Garrigan, P., Kellman, P. J. (2021) Constant curvature segments as building blocks of 2D shape representation. Journal of Experimental Psychology: General, vol. 150, no. 8, pp. 1556–1580. https://doi.org/10.1037/xge0001007 (In English)
Bondarko, V. M., Danilova, M. V., Solnushkin, S. D., Chikhman, V. N. (2014) Otsenka razmera zony krauding-effekta pri periferijnom pred’yavlenii stimulov [Estimates of the size of inhibitory areas in crowding effects in periphery]. Fiziologiya cheloveka — Human Physiology, vol. 40, no. 3, pp. 13–21. https://doi.org/10.7868/S0131164614020040 (In Russian)
Bondarko, V. M., Danilova, M. V., Solnushkin, S. D., Chikhman, V. N. (2018) Razlichenie orientatsii izobrazhenij v prisutstvii distraktorov [Discrimination of images orientation in the presence of distractors]. Fiziologiya cheloveka — Human Physiology, vol. 44, no. 4, pp. 16–25. https://doi.org/10.1134/S0131164618040173 (In Russian)
Bondarko, V. M., Solnushkin, S. D., Chikhman, V. N. (2021) Otsenka krivizny i arkhitektura Parfenona [Curvature estimation and architecture of the Parthenon]. Opticheskij zhurnal, vol. 88, no. 6, pp. 58–67. (In Russian)
Bondarko, V. M., Solnushkin, S. D., Chikhman, V. N. (2022) Otsenka krivizny real’nykh i interpolirovannykh izobrazhenij [Estimation of curvature of real and interpolated images]. Fiziologiya cheloveka — Human Physiology, vol. 48, no. 5, pp. 15–25. (In Russian)
Bouma, H. (1970) Interaction effects in parafoveal letter recognition. Nature, vol. 226, no. 5241, pp. 177–178. https://doi.org/10.1038/226177a0 (In English)
Farber, D. A., Machinskaya, R. I., Kurgansky, A. V., Petrenko, N. E. (2014) Funktsional’naya organizatsiya kory bol’shikh polusharij pri podgotovke k opoznaniyu nepolnykh izobrazhenij u detej 7–8 let i vzroslykh [Functional organization of the cerebral cortex during preparation to recognition of incomplete linedrawings in 7–8 years-old children and adults]. Fiziologiya cheloveka — Human Physiology, vol. 40, no. 5, pp. 5–21. https://doi.org/10.7868/S0131164614050038 (In Russian)
Farber, D. A., Petrenko, N. E. (2008) Opoznanie fragmentarnykh izobrazhenij i mekhanizmy pamyati [Recognition of fragmentary images and mechanisms of memory]. Fiziologiya cheloveka — Human Physiology, vol. 34, no. 1, pp. 5–18. (In Russian)
Farber, D. A., Petrenko, N. E. (2009) Osobennosti opoznaniya fragmentarnykh izobrazhenij v 7–8-letnem vozraste. Analiz svyazannykh s sobytiem potentsialov [Peculiarities of recognition of fragmentary images at the age of 7–8 years. Analysis of event-related potentials]. Fiziologiya cheloveka — Human Physiology, vol. 35, no. 3, pp. 5–12. (In Russian)
Flom, M. C. (1991) Contour interaction and the crowding effect. Problems in Optometry, vol. 3, no. 2, pp. 237–257. (In English)
Foster, D. H., Simmons, D. R., Cook, M. J. (1993) The cue for contour-curvature discrimination. Vision Research, vol. 33, no. 3, pp. 329–341. https://doi.org/10.1016/0042-6989(93)90089-f (In English)
Habak, C., Wilkinson, F., Zakher, B., Wilson, H. R. (2004) Curvature population coding for complex shapes in human vision. Vision Research, vol. 44, no. 24, pp. 2815–2823. https://doi.org/10.1016/j.visres.2004.06.019 (In English)
Kramer, D., Fahle, M. (1996) A simple mechanism for detecting low curvatures. Vision Research, vol. 36, no. 10, pp. 1411–1419. https://doi.org/10.1016/0042-6989(95)00340-1 (In English)
Kunsberg, B., Zucker, S. W. (2021) From boundaries to bumps: When closed (extremal) contours are critical. Journal of Vision, vol. 21, no. 13, article 7. https://doi.org/10.1167/jov.21.13.7 (In English)
Lages, M., Treisman, M. (1998) Spatial frequency discrimination: Visual long-term memory or criterion setting? Vision Research, vol. 38, no. 4, pp. 557–572. https://doi.org/10.1016/s0042-6989(97)88333-2 (In English)
Levi, D. M. (2008) Crowding—an essential bottleneck for object recognition: A mini-review. Vision Research, vol. 48, no. 5, pp. 635–654. https://doi.org/10.1016/j.visres.2007.12.009 (In English)
Luria, A. R. (1973) Osnovy nejropsikhologii [Fundamentals of neuropsychology]. Moscow: Moscow State University Publ., 376 p. (In Russian)
Pelli, D. G., Palomares, M., Majaj, N. J. (2004) Crowding is unlike ordinary masking: Distinguishing feature integration from detection. Journal of Vision, vol. 4, no. 12, pp. 1136–1169. https://doi.org/10.1167/4.12.12 (In English)
Posner, M. I. (1980) Orienting of attention. Quarterly Journal of Experimental Psychology, vol. 32, no. 1, pp. 3–25. https://doi.org/10.1080/00335558008248231 (In English)
Semenova, L. K., Vasil’eva, V. A., Tsekhmistrenko, T. A. (1990) Strukturnye preobrazovaniya kory bol’shogo mozga cheloveka v postnatal’nom ontogeneze [Structural transformations of the human cerebral cortex in postnatal ontogenesis]. In: O. S. Adrianov, D. A. Farber (eds.). Strukturno-funktsional’naya organizatsiya razvivayushchegosya mozga [Structural and functional organization of the developing brain]. Leningrad: Nauka Publ., pp. 8–67. (In Russian)
Strasburger, H. (2020) Seven myths on crowding and peripheral vision. i-Perception, vol. 11, no. 3, article 2041669520913052. https://doi.org/10.1177/2041669520913052 (In English)
Suvorov, N. F., Tairov, O. P. (1985) Psikhofiziologicheskie mekhanizmy izbiratel’nogo vnimaniya [Psychophysiological mechanisms of selective attention]. Leningrad: Nauka Publ., 288 p. (In Russian)
Todd, J. T., Petrov, A. A. (2022) The many facets of shape. Journal of Vision, vol. 22, no. 1, article 1. https://doi.org/10.1167/jov.22.1.1 (In English)
Treisman, A. M. (1969) Strategies and models of selective attention. Psychological Review, vol. 76, no. 3, pp. 282–299. https://doi.org/10.1037/h0027242 (In English)
Treisman, A. M. (1991) Search, similarity, and integration of features between and within dimensions. Journal of Experimental Psychology: Human Perception Performance, vol. 17, no. 3, pp. 652–676. https://doi.org/10.1037//0096-1523.17.3.652 (In English)
Watt, R. J. (1984) Further evidence concerning the analysis of curvature in human foveal vision. Vision Research, vol. 24, no. 3, pp. 251–253. https://doi.org/10.1016/0042-6989(84)90127-5 (In English)
Watt, R. J., Andrews, D. P. (1982) Contour curvature analysis: Hyperacuities in the discrimination of detailed shape. Vision Research, vol. 22, no. 4, pp. 449–460. https://doi.org/10.1016/0042-6989(82)90193-6 (In English)
Whitaker, D., Latham, K., Mäkelä, P., Rovamo, J. (1993) Detection and discrimination of curvature in foveal and peripheral vision. Vision Research, vol. 33, no. 16, pp. 2215–2224. https://doi.org/10.1016/0042-6989(93)90101-2 (In English)
Wilson, H. R., Richards, W. A. (1989) Mechanisms of contour curvature discrimination. Journal of the Optical Society of America A, vol. 6, no. 1, pp. 106–115. https://doi.org/10.1364/josaa.6.000106 (In English)
Yildirim, F. Z., Coates, D. R., Sayim, B. (2020) Redundancy masking: The loss of repeated items in crowded peripheral vision. Journal of Vision, vol. 20, no. 4, article 14. https://doi.org/10.1167/jov.20.4.14 (In English)
Yue, X., Robert, S., Ungerleider, L. G. (2020) Curvature processing in human visual cortical areas. Neurolmage, vol. 222, article 117295. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.117295 (In English)
Yuille, A. L., Liu, C. (2021) Deep nets: What have they ever done for vision? International Journal of Computer Vision, vol. 129, pp. 781–802. https://doi.org/10.1007/s11263-020-01405-z (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Валерий Николаевич Чихман, Валерия Михайловна Бондарко, Сергей Дмитриевич Солнушкин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
