Figure-ground perception

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Curator: Mary Peterson

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Elizabeth Salvagio

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Figure 1: Example of a figure (black) on a ground (white).,

Per due regioni contigue nel campo visivo, il risultato percettivo comune è che il bordo tra di loro sembra essere un confine per una sola di esse, e quella regione—la figura—sembra avere una forma definita. La regione contigua—il terreno—appare informe vicino al bordo che condivide con la figura, ed è percepita per continuare dietro di essa. Così, oltre ad essere modellato, la figura appare più vicina della parte di terra, coinvolgendo la percezione della profondità, e il terreno sembra essere occluso dalla figura. Questa esperienza percettiva è etichettato percezione figura-terra., Un esempio è mostrato in Figura 1, dove il bordo condiviso dalle regioni in bianco e nero sembra racchiudere la regione nera e la regione bianca sembra continuare dietro la regione nera sagomata. Le figure costituiscono gli oggetti che percepiamo e con cui interagiamo. Pertanto, l’assegnazione delle figure—la determinazione di quali parti dell’input corrispondono alle figure-è una componente critica della percezione. (Il terreno è spesso modellato da bordi a una certa distanza dalla figura., Ad esempio, anche se la regione bianca in Figura 1 è sfoderata vicino al bordo che condivide con la regione nera più piccola, è modellata dal bordo del contorno che condivide con la regione bianca circostante più grande. Come questo esempio chiarisce, una regione può essere un terreno lungo una parte dei suoi bordi di delimitazione e una figura lungo altre porzioni.)

L’assegnazione delle figure non è semplicemente data nell’input; risulta da processi di organizzazione percettiva., Molti fattori influenzano l’assegnazione delle figure; alcuni di questi fattori sono noti fin dall’inizio del 20 ° secolo, mentre altri sono stati identificati all’inizio del 21 ° secolo. La percezione figura-terra è stata studiata più ampiamente nella visione, anche se ci sono alcune ricerche sulla percezione tattile (Kennedy 1993) e uditiva (Bregman 1990).

Contenuto

1 Fattori che influenzano l’assegnazione delle figure
- 1.1 Segnali configurali classici
- 1.,2 Non classici geometrici configural proprietà
2 spunti di Profondità
3 Non fattori geometrici
- 3.1 fattori Soggettivi
- 3.2 frequenza Spaziale
- 3.3 Estremale bordi
- 3.4 Acquerello Illusione
4 figura Ambigua-terra percezione
5 Come figura-sfondo percezione verificarsi?,
6 domande Aperte
7 letture Consigliate
8 Riferimenti
9

Fattori che influenzano la figura di assegnazione

Figura 2: un. La Convessità Del Cue. b Piccola area Cue. c. Simmetria Cue. d. Recinzione.,

Edgar Rubin e gli psicologi della Gestalt, che per primi hanno portato la percezione del terreno all’attenzione degli psicologi della percezione all’inizio del 20 ° secolo, hanno identificato alcune delle proprietà visive associate alle figure piuttosto che ai motivi; queste proprietà sono ora conosciute come “segnali configurali classici.”Il termine” configural” si applica perché questi segnali prevedono quale delle due regioni contigue nel campo visivo apparirà configurata o sagomata (rispetto a non sagomata).,

Segnali configurali classici

Le regioni convesse, simmetriche, più piccole nell’area, racchiuse o circondate hanno maggiori probabilità di essere viste come figure rispetto alle regioni contigue concave, asimmetriche, più grandi nell’area o circostanti. Queste proprietà configurali (o” segnali configurali”) sono illustrate nelle figure 2a-2d. Nella Figura 2a, le regioni nere hanno parti convesse, mentre le regioni bianche hanno parti concave. Nella figura 2b, le regioni nere hanno un’area più piccola rispetto alle regioni bianche., Nella Figura 2c, le regioni nere sono simmetriche attorno ad un asse verticale, mentre le regioni bianche sono asimmetriche. E, in Figura 2d, la regione nera è racchiusa e circondata dalla regione bianca. In esposizioni come queste, gli osservatori hanno maggiori probabilità di percepire le regioni nere come figure sagomate e di percepire le regioni bianche come sfondi. Si noti che se le regioni bianche, piuttosto che nere, fossero convesse, simmetriche, più piccole o chiuse, sarebbero viste come figure; questi effetti non dipendono dalla polarità di contrasto delle regioni rispetto allo sfondo generale., Il contrasto con uno sfondo è, tuttavia, uno spunto per la percezione della profondità in quanto gli oggetti a contrasto inferiore appaiono più distanti degli oggetti a contrasto superiore (O’Shea et al. 1994). Pertanto, quando si verifica l’efficacia di potenziali segnali configurali, è importante che le regioni contigue abbiano lo stesso contrasto con lo sfondo generale. Abbiamo ottenuto questo risultato utilizzando regioni in bianco e nero su uno sfondo generale grigio medio in Figura 2a-Figura 2d.

L’importanza di queste proprietà configural classiche per la percezione figura-terra è stata originariamente rivelata tramite dimostrazioni (ad es.,, Koffka 1935; Kohler 1929/1947; Rubin 1915/1958). Kanisza & Gerbino 1976), sebbene si applichino alcuni avvertimenti. Ad esempio, esperimenti che valutano l’efficacia della simmetria come spunto configurale hanno prodotto risultati equivoci (ad esempio, Pomerantz & Kubovy 1986). Inoltre, l’efficacia della convessità come spunto configurale ha recentemente dimostrato di variare con il contesto (Peterson & Salvagio 2008).,

I segnali configurali classici erano tutte proprietà che potevano essere misurate sull’immagine; erano geometrici in quanto erano proprietà delle semplici linee o forme rettilinee o curvilinee nei display. Gli psicologi della Gestalt sostenevano che questi segnali erano in gran parte innati e non dipendevano fondamentalmente dall’esperienza passata di un individuo (Wertheimer, 1923). A sostegno di questa affermazione,

Hanno dimostrato che le nuove regioni che possiedono le proprietà configural sono state viste come figure (vedi Figura 1 e Figura 2d, per esempio)., La prova che la percezione figura-terra può procedere senza input dall’esperienza passata per nuove forme non elimina la possibilità che l’esperienza passata eserciti anche un’influenza quando le forme sono familiari, tuttavia.
Hanno dimostrato un uso diffuso dei classici segnali configurali da parte degli adulti, almeno quando i display sono stati esposti per lunghe durate. Tali risultati non possono dimostrare innateness, tuttavia, perché alto accordo tra gli adulti può sorgere a causa di apprendimento.,

Pertanto, non è chiaro se le risposte a queste proprietà configurali di per sé siano innate o se si sia evoluto un sofisticato meccanismo di apprendimento che consente agli esseri umani di estrarre le proprietà statistiche dell’ambiente in cui vivono (e gli spunti configurali sono tra queste proprietà). Vedere anche Grossberg& Swaminathan (2004) per un modello che utilizza l’apprendimento statistico per tenere conto di alcuni effetti percettivi.,

Proprietà configurali geometriche non classiche

Figura 3: Familiarità. a. Donna in piedi raffigurata in nero a sinistra. b. Donna in piedi invertita. c. Strapazzate in piedi donna. d. Familiarità vs. Simmetria. Riprodotto con il permesso dell’Associazione per la Scienza Psicologica (APS). In Peterson& Gibson, l’organizzazione figura–terra deve precedere il riconoscimento della forma? Un’ipotesi in pericolo.,

Recenti esperimenti hanno testato direttamente se l’esperienza passata potesse influenzare l’assegnazione delle figure e hanno scoperto che potrebbe, contrariamente all’affermazione della Gestalt (ad esempio, Peterson et al. 1991; Peterson & Gibson 1994). Nei display utilizzati in questi esperimenti è stata suggerita una porzione di un oggetto familiare, nominabile, su un solo lato di un bordo; quindi, le forme potenzialmente percepite sui lati opposti del bordo differivano per familiarità., Gli osservatori sono più propensi a percepire la figura sul lato del bordo in cui si trova l’oggetto familiare quando il display viene presentato con l’oggetto familiare nel suo tipico orientamento verticale (vedi Figura 3a) piuttosto che in un orientamento invertito (vedi Figura 3b). (Per la revisione vedi Peterson 1994). La dipendenza dall’orientamento era fondamentale per attribuire questi effetti all’esperienza passata piuttosto che semplicemente alle proprietà geometriche perché il primo ma non il secondo variava con un cambiamento da verticale a invertito.,

Gli esperimenti hanno anche dimostrato che gli effetti della familiarità sono stati osservati solo quando le parti dell’oggetto familiare sono state mostrate nelle loro corrette relazioni spaziali (ad esempio, quando le parti che rappresentano la donna in piedi sono state disposte dall’alto verso il basso come si incontrano nel mondo: testa, spalle, busto, gonna, gambe). Gli effetti della familiarità non sono stati osservati quando le parti sono state riorganizzate (ad esempio, vedi Figura 3c dove la parte che rappresenta la gonna è in alto, la parte che rappresenta la testa è in basso e il busto e le gambe sono in mezzo)., Questi effetti dipendono necessariamente dall’esperienza passata e come tali possono sembrare diversi dagli effetti attribuibili ai classici segnali configurali perché l’esperienza passata non è sempre istanziata come relazioni geometriche, mentre i segnali configurali lo sono. Tuttavia, notiamo che negli esperimenti che abbiamo descritto, l’esperienza passata è operazionalizzata come una configurazione familiare di parti che possono essere specificate geometricamente. Potrebbe non essere il caso che tutte le forme di esperienza passata influenzino l’assegnazione della figura, ma solo quelle che sono incarnate geometricamente.,

Peterson e Gibson (1994) hanno dimostrato che la configurazione familiare può influenzare l’assegnazione delle figure anche quando è in conflitto con i classici segnali di configurazione della Gestalt. Considera schermi come la Figura 3d, dove la regione nera asimmetrica ritrae un oggetto familiare (un cavalluccio marino) mentre la regione bianca simmetrica ritrae una forma nuova. Qui, gli spunti di configurazione familiare e simmetria competono tra loro., Quando una versione verticale di questo display viene esposta brevemente, la configurazione familiare è leggermente più potente della simmetria, ma i due segnali sembrano competere in modo che la figura sagomata sia talvolta vista sul lato simmetrico (bianco) non familiare del bordo centrale. Questi risultati hanno mostrato che la configurazione familiare non domina invariabilmente altri segnali. Invece, è una delle molte proprietà visive utilizzate per l’assegnazione delle figure (Peterson 1994).

Figura 4: a. Base larga., La base della regione nera è più ampia della regione bianca contigua. b. Regione inferiore. c. Protrusione. La regione nera a sinistra sporge nella regione bianca.

Gli psicologi moderni hanno identificato altre proprietà geometriche che determinano quali regioni del campo visivo saranno viste come figure. Ad esempio,

Le regioni con una base ampia hanno più probabilità di essere viste come figure rispetto alle regioni con una base stretta (vedere Figura 4a; Hulleman& Humphreys 2004).,
La parte inferiore di due regioni separate da un bordo orizzontale è più probabile che la regione superiore sia vista come la figura (vedi Figura 4b; Vecera et al. 2002).
Una regione che sporge in una regione contigua è probabilmente vista come la figura (vedi Figura 4c; Hoffman& Singh 1997).

I segnali configurali sono segnali di forma; determinano dove si trova la forma rispetto a un bordo. Ma ricordiamo che la regione complementare alla figura è spesso percepita per completare dietro di essa., Il completamento percettivo del terreno non ha ricevuto molta attenzione nello studio della percezione figura-terra. È possibile che almeno alcune delle proprietà configural possano trasmettere informazioni di profondità e informazioni sulla forma (Burge et al. 2005; Grossberg, 1994; Kanizsa, 1985; Nakayama, Shimojo, & Silverman, 1989), e quel completamento percettivo può essere più convincente quando questi segnali sono presenti (vedi, ad esempio, Peterson & Salvagio 2008).,

Spunti di profondità

Anche la regione che appare sagomata tende ad apparire più vicina (anche se questa relazione non sempre regge, ad esempio, Palmer 1999; Peterson 2003). I segnali di profondità determinano quale delle due regioni contigue è più vicina allo spettatore anche in assenza dei classici segnali configurali. Le regioni più vicine tendono ad essere modellate dai bordi che condividono con le regioni contigue nell’input visivo, e queste ultime in genere sembrano continuare dietro come sfondi., Ci sono ampie indagini empiriche sui segnali di profondità: ad esempio, la ricerca indaga gli intervalli su cui i diversi segnali di profondità sono più efficaci (ad esempio, Cutting & Vishton 1995) e le regole con cui i segnali di profondità si combinano (ad esempio, Landy et al. 1995). Pochissima ricerca indaga su come interagiscono spunti configurali e spunti di profondità (ma vedi Bertamini, Martinovic, & Wuerger, 2008; Burge et al. 2005; Dresp et al. 2000; Peterson & Gibson 1993)., Tale ricerca è necessaria per una piena comprensione della percezione della figura.

Fattori non geometrici

Fattori soggettivi

Anche i fattori soggettivi possono influenzare l’assegnazione delle figure. Ad esempio, l’intenzione dello spettatore di percepire una delle due regioni contigue come figura influenza la percezione della figura-terra (ad esempio, Peterson et al. 1991). E le regioni in cui lo spettatore sta guardando (regioni fissate) hanno maggiori probabilità di essere viste come figure rispetto alle regioni adiacenti non fissate (Peterson & Gibson 1994)., Allo stesso modo, una regione frequentata è più probabile che sia vista come figura rispetto alla regione complementare incustodita, anche senza fissazione (Baylis & Driver 1995; Vecera et al. 2002). I fattori soggettivi possono alterare la probabilità di vedere la figura su un lato di un bordo, ma in genere tendono a non sopraffare i segnali configurali.

Frequenza spaziale

Figura 5: a. Frequenza spaziale., Il modello ad alta frequenza spaziale riempie ogni altra regione, con modelli a bassa frequenza spaziale nelle regioni intermedie. Ristampato con il permesso di Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance: Klymenko & Weisstein, Differenza di frequenza spaziale in grado di determinare l’organizzazione figura-terra. b. Bordi estremi. Riprodotto con il permesso dell’Associazione per la Scienza Psicologica (APS).,

Una regione riempita con un pattern ad alta frequenza spaziale è più probabile che sia vista come la figura sagomata di una regione contigua riempita con un pattern a bassa frequenza spaziale (vedi Figura 5a; Klymenko& Weisstein 1986).

Bordi estremi

Un bordo estremo (EE) è un bordo auto-occludente. Quando i gradienti di ombreggiatura e texture vengono utilizzati per rappresentare un bordo estremo lungo un lato di un bordo ma non l’altro, gli osservatori mostrano un forte pregiudizio nel segnalare di vedere il lato EE più vicino del lato non EE (Palmer & Ghose 2008)., Un campione è mostrato in Figura 5b, dove il bordo estremale si trova sul lato sinistro del bordo centrale. La ricerca è necessaria per determinare se i bordi estremi sono segnali di profondità, segnali figurali o entrambi.

Illusione dell’acquerello

Considera una regione delimitata da due sottili linee colorate parallele e che si toccano. Una delle linee colorate contrasta meno con lo sfondo rispetto all’altra., Pinna, Werner& Spillmann (2003) ha mostrato che in queste condizioni il colore a basso contrasto si diffonde ortogonalmente dalla linea e riempie la regione delimitata; hanno chiamato questo fenomeno “l’illusione dell’acquerello.”Hanno dimostrato che la regione attraverso la quale il colore si diffonde è più probabile che sia vista come la figura di quanto non sarebbe senza il colore. Non si sa molto sull’Illusione dell’acquerello come spunto figurale; a differenza di altri segnali figurali, non è stato esaminato in isolamento, ha sempre interagito con uno o più degli altri segnali figurali.,

Percezione ambigua della figura-terra

Figura 6: Stimolo del viso del vaso.

La percezione figura-terra può essere ambigua. L’esempio più noto di un ambiguo display figura-terra è lo stimolo vaso-facce di Rubin; un adattamento dell’immagine originale è mostrato in Figura 6. In questo display, gli spettatori possono percepire sia la regione bianca centrale o la regione nera circostante come la figura in qualsiasi momento., Quando la regione bianca sembra essere la figura, ha una forma definita, che assomiglia a un vaso bianco o un calice. I fattori che favoriscono vedere la regione bianca come figura includono simmetria parziale, piccola area, chiusura e recinzione. Quando le regioni nere esterne sembrano essere le figure, hanno forme definite, quelle che assomigliano a due profili di persone l’una di fronte all’altra. Il fattore di familiarità favorisce la percezione delle regioni nere come figure. (Anche la simmetria globale delle regioni nere ha un ruolo.,)

Osservare come le regioni nere in Figura 6 appaiono informi quando sono visti come motivi per il vaso bianco, eppure appaiono a forma di profili di volti quando sono visti come figure. Allo stesso modo, osservare come la regione bianca appare informe quando è visto come il terreno per le facce profilo nero, ma sembra essere a forma di vaso quando è visto come figura. Pertanto, le regioni appaiono informi (almeno vicino al bordo che condividono con le figure) quando sono viste come motivi, anche se le stesse regioni appaiono modellate quando sono percepite come figure.,

Come si verifica la percezione del terreno?

L’apparente informe delle regioni adiacenti alle figure ha portato alla proposta che la percezione della figura-terra deriva da una competizione vincente. Peterson & Lampignano 2003; Peterson & Enns 2005). Ma cosa è in competizione? Alcuni modelli propongono che la competizione si verifica tra unità di bordo rivolte in direzioni opposte che esistono ovunque nel campo visivo (Kienker et al., 1986; O’Reilly& Vecera 1998; Vecera et al. 2000). Le unità di bordo che vincono la competizione sono percepite come i confini delle figure, mentre quelle che perdono la competizione sono soppresse. Altri teorici sostengono che le forme candidate-cioè le forme che potrebbero essere viste su lati opposti di un bordo-competono direttamente tra loro. La forma vincente viene percepita come la figura, mentre la forma perdente viene soppressa (Peterson & Gibson 1994)., Coerentemente con l’ipotesi della competizione di forma, prove recenti indicano che le forme suggerite, ma non percepite, sul lato terra di un bordo vengono soppresse (Peterson & Skow 2008). Molte percezioni figura-terra possono essere modellate in termini di interazioni tra rappresentazioni 3D di confine e di superficie che obbediscono a regole computazionalmente complementari (Grossberg, 1994, 1997; Kelly & Grossberg, 2000) che includono interazioni sia cooperative che competitive.

Il lavoro sperimentale che studia la concorrenza è relativamente nuovo., Sono necessari ulteriori studi volti a scoprire la natura del concorso. Ad esempio, sono necessari esperimenti che indagano su come i segnali di profondità alterino la competizione tra le forme per chiarire i meccanismi della percezione della figura.

Domande aperte

1. Quando due regioni condividono un confine, possono verificarsi percezioni diverse dalla percezione del terreno (Kennedy 1974). Ad esempio, il bordo condiviso può sembrare un bordo di un oggetto tridimensionale e le due regioni potrebbero essere percepite come facce o superfici diverse di quell’oggetto., In alternativa, entrambe le regioni potrebbero essere viste come figure, come nel caso delle stampe di Escher e ripetendo modelli di piastrelle o modelli a strisce. Oppure, si potrebbe percepire un foro sagomato in quanto la superficie in cui il foro è stato tagliato sembra essere la superficie vicina, ma il foro sembra avere forma. Si consideri, per esempio, un foro a forma di mano tagliato in un pezzo di metallo. Come cambieranno le teorie sulla percezione quando consideriamo questi altri possibili risultati?

2. I bordi separano le superfici sia nel contatto che nella visione, e si verifica la percezione della figura-terra (Kennedy 1993)., Ci sono percezioni analoghe nell’udito, nel gusto e nell’olfatto. Gli stessi meccanismi producono la percezione figura-terra attraverso i sensi?

3. Ci sono molti altri tipi di figure ambigue, tra cui stimoli rivalità binoculari e stimoli reversibili come l’anatra/coniglio e il cubo Necker. Le interazioni tra meccanismi cooperativi e competitivi sono state proposte per svolgere un ruolo chiave nella spiegazione di molte di queste inversioni. I confronti dei diversi tipi di stimoli ambigui possono far luce su dove e come operano i meccanismi competitivi nel cervello?

4., Si sa molto sullo sviluppo della percezione della profondità, ma c’è poco lavoro empirico sullo sviluppo dei segnali configurali, forse perché gli psicologi della Gestalt stabilivano che erano innati. Qual è la traiettoria di sviluppo della percezione della figura-terra?

Lettura consigliata

Koffka, K., 1935. Principi della psicologia della Gestalt. Oxford, Inghilterra: Harcourt, Brace.

Palmer, S. E., 1999. Scienza della visione: dai fotoni alla fenomenologia. I nostri servizi sono sempre a portata di mano.

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Vedi anche

Attenzione e la coscienza, di Auto-organizzazione della funzione del cervello, illusioni Visive: An empirical spiegazione

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inviato da: Anonimo

Accettato su: 2010-04-23 04:41:44 GMT

Figure-ground perception (Italiano)