إدراك بصري
| فهم النفس |
|---|
|
التاريخ • الفروع |
| الفهم الأساسي |
|
الشاذة • الحيوي |
| الفهم التطبيقي |
|
السريري • التعليمي |
| قوائم |
|
Outline • المطبوعات |
| بوابة |
الإدراك البصري Visual perception هوالقدرة على تفسير المعلومات المنقولة من الضوء المرئي إلى العين. ويسمى أيضا رؤية العين. وتعمل مختلف المكونات الفسيولوجية على تحقيق عملية الإدراك البصري مثل الجهاز البصري، وهجرز على المزيد من البحث في فهم النفس، العلوم الاستعرافية، العلوم العصبية وفهم الأحياء الجزيئي.
الجهاز البصري
الجهاز البصري في البشر يمكن الأفراد من استيعاب المعلومات من البيئة. تبدأ عملية الرؤية عندما هجرز عدسات العين على صورة في المكان المحيط بها على غشاء حساس للضوء في خلفية العين، يسمى شبكية العين. الشبكية هي في الواقع جزء من المخ تم عزله ليعمل كمبدل [بحاجة لمصدر] لتحويل أنماط الضوء إلى إشارات عصبية. هجرز عدسات العين الضوء على الخلايا المستقبلة للضوء في الشبكية، والتي تتحقق من فوتونات الضوء وتستجيب بإنتاج نبضات عصبية. هذه الإشارات يتم معالجتها بطريقة هرمية بواسطة مناطق مختلفة في المخ، من الشبكية إلى النواة الركبية الوحشية، إلى القشرة البقصرية للمخ.
دراسة الإدراك البصري
المشكلة الرئيسية في الإدراك البصري هي حتى ما يراه الأشخاص ليس مجرد ترجمة لمحفزات الشبكية (أي الصورة على الشبكية). ومن ثم، فقد ناضل المهتمون بالإدراك لوقت طويل من أجل تفسير ما تعمله المعالجة البصرية لخلق ما نراه بالعمل.
الدراسات المبكرة على الإدراك البصري
كانت هناك مدرستين يونانيتين قديمتين رئسيتين، تقدم شرحاً رئيسياً لكيفية حدوث الإبصار في الجسم.
تتبنى الأولى "نظرية الانبعاثات" والتي تقول بأن الإبصار يحدث عندما تنبعث أشعة من العين وتعترضها الأمور المرئية. لورأينا شيئاً بطريقة مباشرةقد يكون هذا عن طريق الأشعة الصادرة من العين والتي تسقط مرة أخرى على الشيء. إلى حتى الصورة المكسورة، التي نراها عن طريق الأشعة، وكذلك التي تخرج من العين، تسافر عبر الهواء، وبعد الاكسار، تسقط على الشيء المرئي والذي كان مرئياً نتية لحركة الأشعة من العين. دافع عن هذه النظرية فهماء مثل إقليدس وبطليموس وتلاميذهم.
دعت المدرسة الثانية إلى ما يسمى منهج "الإيلاج" والذي يرى حتى الإبصار يأتي من شيء ما يدخل العين ممثلاً الشيء المرئي. مع نادىتها الرئيسيين مثل أرسطو، گالن وتلاميذهم، يظهر حتى هذه النظرية قريبة من النظريات الحديثة للماهية الحقيقية للإبصار، لكنها تظل مجرد تكهنات تفتقر إلى أي أساس تجريبي..
يعتمد فكر كلا المدرستين على مبدأ يفضي بأن "like is only known by like" وبالتالي فإن العين تتكون من بعض "الشعلات الداخلية" والتي تتفاعل مع "الشعلات الشعلات الخارجية" للضوء المرئي فيحدث الإبصار المحتمل. أكد أفلاطون على هذا في حواره، تيمايوس ؛ وكذلك عمل أرسطوفي أطروحاته القصيرة De Sensu.
ابن الهيثم، "أبو"البصريات"، كان أول من حل هذه الأجحية، بتنقيح نظرية الإيلاج إلى النظرية الحديثة المقبولة للإبصار في مؤلفه كتاب المناظر (1021). زعم حتى الإبصار ينتج عن الضوء الصادر من الأمور عند دخوله العين. ومع ذلك، فقد أصر على حتى الجزء الذي يستجيب للضوء في العين هوالعدسات، في حين أننا نعهد الآن أنه شبكية العين. قام بتطوير منهج فهمي مبكر مؤكداً تجربة واسعة النطاق. كان رائد الدراسة الفهمية لفهم نفس الإدراك لابصري، ليكون أول عالم يزعم حتى الإبصار يحدث في المخ، وليس العين. وأشار إلى حتى التجربة الشخصية لها تأثير على ما يراه الأشخاص وعلى كيفية رؤيتهم، وأن الإبصار والإدراك and that vision and perception are subjective. فسر الأخطاء المحتملة في الرؤية تفصيلياً، وعلى سبيل المثال، وصف كيف من الممكن أن حتى الطفل الصغير ذوالخبرة الأقل يجد صعوبة أكبر في تفسير ما يراه/تراه. منح أيضاً مثال بأن الشخص البالغ يمكنه إرتكاب أخطاء في الإبصار بسبب ما تقترحه الخبرة الشخصية للشخص بخصوص رؤيته للشيء، عندما يرون في الواقع شيئاً آخر. وقد يظهر هذا مرتبطاً بشكل كبير بالمقولة الشهيرة "الجمال يكمن في عين الناظر". قام ابن الهيثم بالكثير من الاستقصاءات والتجارب على الإدراك البصري، متعمقاً في أعمال بطليموس حول الرؤية المزدوجة، ومعلقاً على الأعمال التشريحية لگالن.
كان ليوناردودا ڤنشي (1452–1519) أول من تعهد على القدرات البصرية الخاصة للعين. خط "وظيفة العين البشرية... والتي وصفها عدد كبير من المؤلفين بطريقة محددة. لكني وجدت أنها مختلفة تماماً". كان الحقيقة التجريبية الرئيسية التي توصل إليها هي حتى الإبصار الواضح والنقي الوحيد لخط الرؤية، الخط البصري والذي ينتهي عند النقرة. بالرغم من عدم استخدامه لهذه الحدثات حرفياً إلى أنه كان بالعمل أبوالتمييز الحديث بين النقرة والرؤية المحيطية.
الاستدلال اللاشعوري
عادة ما تنسب أول دراسة للإدراك البصري في العصور الحديثة إلى هرمان فون هلمهولتس. فحص هلمهولتس العين البشرية وتوصل إلى أنها، كانت بصرياً، أكثر فقراً. المعلومات منخفضة الجودة التي تجمعها العين أظهرت له حتى الإبصار محالاً. وبالتالي فقد توصل إلى حتى الإبصار يحدث فقط كنتيجة لشكل ما من الاستدلال اللاشعوري: مسألة وضع افتراضات واستنتاجات من بيانات غير مكتملة، استناداً إلى التجارب السابقة.
يتطلب الاستدلال اللاشعوري خبرة سابقة بالعالم: أمثلة افتراضات شهيرة - معتمدة على الخبرة البصرية - وهي:
- يأتي الضوء من الخارج.
- تبدوالأمور غير طبيعية عند رؤيتها من أسفل.
- يتم رؤية الوجوه (والتعهد عليها) من الوضع المستقيم
دراسة الخدع البصرية (الحالات التي تحدث عندما يقع خطأ في عملية الاستدلال) حقق الكثير من التبصر في ماهية أنواع الافتراضات التي تشكل النظام البصري.
نوع آخر من فرضية الاستدلال اللاشعوري (معتمدة على الاحتمالات) تم إحياؤها مؤخراً في الدراسات البايزية الشهيرة للإدراك البصري. يعتبر أنصار هذا النهج حتى النظام البصري يقوم بأحد أشكال الاستدلال البايزي لاستخلاص الصور من البيانات الحسية. استخدمت النماذج المعتمدة على هذه الفكرة لوصف النظم البصرية الفرعية المتنوعة، مثل إدراك الحركة أوإدراك العمق.
نظرية گستالت
عمل فهماء النفس الگستالتيون خاصة في الثلاثينيات والأربعينيات كان السبب في ظهور الكثير من الأسئلة البحثية التي تم دراستها بواسطة فهماء الإبصار اليوم.
قوانين التنظيم الگستالتية وجهت دراسة كيف من الممكن أن حتى مكونات الإدراك البصري لدى الأشخاص مثل الأنماط أوالمجاميع المنظمة، بدلاً من كونها مناطق مختلفة كثيرة. گستالت هي حدثة ألمانية ترجمتها "التنظيم أووضع نمط" تبعاً لهذا النظرية، هناك ستة عوامل رئيسية تحدد كيفية تجميعنا للأشياء تبعاً للإدراك البصري: القرب، التشابه، الإنغلاق، التماثل، المصير المشهجر والاستمرارية.
من مسببات تجاهل القوانين الگستالتية من قبل فهماء النفس المعهدي عدم قدرتها على تفسير طبيعة الرؤية المحيطية. في النظرية الگستالتية، يحدث الإدراك البصري فقط أثناء fixations.
بينما يعتبر إبصار النقرة بطيء للغاية (فقط من ثلاثة إلى أربع صور تلسكوبية عالية الجودة/ثانية)، تعتبر الرؤية المحيطية غير دقيقة تماماً لكنها أيضاً سريعة للغاية (أكثر من 90 صورة في الثانية - لتمكن الشخص من رؤية وميض صور تلفزيونية 50 هرتز أوروپي). وبالتالي تجمع عناصر المجال البصري آلياً تبعاً لقوانين مثل القرب، التشابه، الإنغلاق، التماثل، المصير المشهجر والاستمرارية.
تحليل حركة العين
في الستينيات، جاز التطور التقني بالإنضمام المستمر لحركة العين أثناء القراءة في عرض الصورة ولاحقاً في حل معضلة الإبصار وعندما أصبحت الكاميرا الرأسية متاحة، أثناء القيادة أيضاً.
الصورة من اليسار قد تظهر ما يحدث في الثانيتين الأولتين من الإدراك البصري. بينما تكون الخلفية خارج الهجريز، ممثلة الرؤية المحيطية، تمضى حركة العين الأولى إلى أحذية الرجل (فقط لأنها قريبة للغاية من بداية التثبيت ولها تناقض معقول).
يقفز التثبيت التالي من الوجه إلى الوجه. من الممكن يسمح حتى بمقارنات بين الوجوه.
قد يضم هذا حتى تكون أيقونة الوجه أيقونة درس جذابة للغاية في مجال الرؤية المحيطية. يضف إبصار النقرة معلومات مفصلة إلى الانطباع المحيطي الأول.
المناهج المعهدية والحاسوبية
المشكلة الرئيسية للقوانين الگستالتية (والمدرسة الگستالتية بشكل عام) هي أنها وصفية وليست تفسيرية. على سبيل المثال، لا يمكن للمرء تفسير كيف من الممكن أن يرى البشر الملامح المستمرة بالقول ببساطة حتى المخ "يفضل الاستمرارية الجيدة". النماذج الحاسوبية للإبصار حققت نجاحاً أكبر في تفسير الظاهرة البصرية وتفوقت بقوة على النظرية الگستالتية. أكثرها حداثة، النماذج الحاسوبية للإدراك البصري والتي تم تطويرها لصالح ڤرتشوال رياليتي للنظم - وتعتبر أقرب للوضع الحياتي الواقعي كما تمثل الحركة والأنشطة الشائعة في العالم الواقعي. فيما يتعلق بالتأثير الگستالتي على دراسة الإدراك البصري، توصل بروس، گرين وگيورگسن إلى ما يلي:
سقطت النظرية الفسيولوجية للگستالتيين جانباً، تاركة إيانا مع مجموعة من المبادئ الوصفية، لكن بدون نموذج معالجة إدراكية. في الواقع، بعض من "قوانينهم" الخاصة بالتنظيم الإدراكي تبدواليوم غامضة وغير كافية. ماذا يعني الشكل "الجيد" أو"البسيط"، على سبيل المثال؟"
في السبعينيات طور ديڤد مار نظرية متعددة المستويات للإبصار، والتي حللت عملية الإبصار على مستويات مختلفة من التجريد. للهجريز على الوعي بمشكلات محددة في الإبصار: المستويات الحاسوبية، الحسابية والإجرائية.
لمعالجة الحاسوبية، على مستوى عالي مال تجريد، ينبغي التغلب على مشكلات الجهاز البصري. يحاول المستوى الحسابي تحديد الاستراتيجية المستخدمة لحل تلك المشكلات. وأخيراً. يحاول المستوى الإجرائي شرح كيفية التغلب على هذه المشكلات من حيث النشاط العصبي العملي اللازم.
اقترح مار أنه من الممكن التحقق من الإبصار على أي من هذه المستويات بشكل مستقل. وصف مار الإبصار على أنه ينطلق من مصفوفة بصرية ذات بعدين (على الشبكية) إلى وصف ثلاثي الأبعاد للعالم كمخرج. وتضم مراحل الإبصار الخاصة به:
- رسم بدائي أوثنائي الأبعاد للمشهد، اعتماداً بناءاً على استخراج السمة من المكونات الأساسية للمشهد، ما يتضمن الحواف، المناطق، الخ. لاحظ التشابه في المفهوم مع الرسم البدائي المرسوم بسرعة بواسطة فنان كانطباع.
- رسم 2-1/2 الأبعاد للمشهد، حيث البنى معروفة، الخ. لاحظ التشابه في المفهوم مع فترة الرسم التي يقوم فيها الفنان بتسليط الضوء أوتظليل مناطق من المشهد، لتوفير العمق.
- نموذج ثلاثي الأبعاد، حيثقد يكون المشهد مرئي باستمرار، خريطة ثلاثية الأبعاد.
أبحاث
في 28 فبراير 2019 قام فهماء بحقن الفئران بجسيمات نانوية مما أكسبها رؤية فائقة استمرت عشر أسابيع، الذي قد يشكل أملاً في علاج مشكلات الإبصار لدى البشر. قام الفهماء بحقن شبكية أعين الفئران بجسيمات نانوية مغطاة بپروتين يساعدها على الارتباط بمستقبلات ضوئية. استخدم الفهماء الجسيمات النانوية المهندسة وراثياً للجمع بين فوتونيْن من ضوء الأشعة تحت الحمراء في فوتون واحد يمكن حتى تلتقطه عيون الثدييات. والنتيجة هي حتى فوتونات الأشعة تحت الحمراء القادمة بأطوال موجية تصل إلى 980 نانومتر تُترجم إلى فوتونات ذات أطوال موجية تبلغ 535 نانومتر، والتي تقع حول الجزء الأخضر من الطيف المرئي، فتحولت تحولت الأشعة تحت الحمراء بشكل فعال إلى ضوء مرئي داخل أعينها.
انظر أيضاً
- إدراك لوني
- إدراك العمق
- تقنيع جانبي
- إدارك حركي
- خداع بصري
إمراض
- Achromatopsia
- لابؤرية
- عمى ألوان
- متلازمة العين المتكيفة للظلام
تخصصات متعلقة
- علوم استعرافية
- علوم عصبية
- تسليم الإبصار
- طب العيون
- فيزياء نفسية
المصادر
- ^ Finger, Stanley. Origins of Neuroscience. A History of Explorations into Brain Function.. New York: Oxford University Press, USA, 1994.
- ^ Bradley Steffens (2006). Ibn al-Haytham: First Scientist, Chapter 5. Morgan Reynolds Publishing. ISBN 1599350246.
- ^ Howard, I (1996). "Alhazen's neglected discoveries of visual phenomena". Perception. 25: 1203–1217. doi:10.1068/p251203.
- ^ Omar Khaleefa (1999). "Who Is the Founder of Psychophysics and Experimental Psychology?". American Journal of Islamic Social Sciences. 16 (2).
- ^ Hans-Werner Hunziker, (2006) Im Auge des Lesers: foveale und periphere Wahrnehmung - vom Buchstabieren zur Lesefreude [In the eye of the reader: foveal and peripheral perception - from letter recognition to the joy of reading] Transmedia Stäubli Verlag Zürich 2006 ISBN 978-3-7266-0068-6
- ^ Mamassian, Landy & Maloney (2002)
- ^ A Primer on Probabilistic Approaches to Visual Perception
- ^ Taylor, St.: Eye Movements in Reading: Facts and Fallacies. American Educational Research Association, 2 (4), 1965, 187-202.
- ^ Yarbus, A. L. (1967). Eye movements and vision, Plenum Press, New York
- ^ Hunziker, H. W. (1970). Visuelle Informationsaufnahme und Intelligenz: Eine Untersuchung über die Augenfixationen beim Problemlösen. Schweizerische Zeitschrift für Psychologie und ihre Anwendungen, 1970, 29, Nr 1/2
- ^ Cohen, A. S. (1983). Informationsaufnahme beim Befahren von Kurven, Psychologie für die Praxis 2/83, Bulletin der Schweizerischen Stiftung für Angewandte Psychologie
- ^ A.K.Beeharee - http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/A.Beeharee/research.htm
- ^ Bruce, V., Green, P. & Georgeson, M. (1996). Visual perception: Physiology, psychology and ecology (3rd ed.). LEA. p. 110.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- ^ Marr, D (1982). Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information. MIT Press.
- ^ "Scientists Injected Nanoparticles Into Mice's Eyes to Give Them Infrared Vision". مجلة ديسكڤري. 2019-02-28. Retrieved 2019-03-05.
وصلات خارجية
- Empiristic theory of visual gestalt perception
- Visual Perception ثلاثة - Cultural and Environmental Factors
- Gestalt Laws
- Summary of Kosslyn et al.'s theory of high-level vision
- The Organization of the Retina and Visual System
- Dr Trippy's Sensorium A website dedicated to the study of the human sensorium and organisational behaviour
- Effect of Detail on Visual Perception by Jon McLoone, the Wolfram Demonstrations Project.
