Immagini residue a colori
1. Stimoli
- Apri una diapositiva bianca vuota in un editor di diapositive (software come PowerPoint o Keynote saranno sufficienti).
- Usa lo strumento forma per creare due stelle di dimensioni uguali senza riempimento di colore, solo un sottile contorno nero. Centralili verticalmente sulla diapositiva e posizionane uno su ciascun lato (sinistra e destra).
- Posiziona un piccolo disco nero al centro della diapositiva tra le stelle. Questo è il punto di fissazione.
- Ora, fai una copia di questa diapositiva in bianco e nero. La seconda copia di esso sarà la seconda diapositiva nel tuo stimolo afterimage. Passare ora alla creazione della prima diapositiva selezionando la prima delle due diapositive identiche.
- Seleziona la stella a sinistra e riempila uniformemente con un blu brillante. Seleziona la stella a destra e riempila uniformemente con un giallo brillante.
- Lo stimolo è ora pronto. La prima diapositiva dovrebbe essere a colori e la seconda dovrebbe essere interamente in bianco e nero. Nella Figura 3 viene illustrato l'aspetto della prima diapositiva e nella Figura 4 la seconda.
Figura 3. Slide #1 di un'immagine secondaria a due diapositive a colori. La prima diapositiva di una coppia di immagini successive è a colori. Il disco scuro al centro è il punto di fissazione.
Figura 4. Slide #2 di un'immagine secondaria a due colori. La seconda diapositiva di una coppia di immagini secondarie è in bianco e nero. Ma gli osservatori percepiranno il colore illusorio all'interno dei riempimenti bianchi degli oggetti nell'inquadratura (le stelle in questo caso).
- Fai ulteriori stimoli per l'indagine seguendo la stessa procedura. Ad esempio, creane uno con una stella rossa su un lato e una stella verde sull'altro. Quindi, creane uno con una stella verde su un lato e una stella blu sull'altro. È possibile utilizzare anche altri colori.
- Ogni stimolo deve includere una diapositiva a colori seguita da una diapositiva identica in bianco e nero. Nella Figura 5 sono illustrati due esempi di coppie di diapositive aggiuntive per indurre immagini successive al colore.
Figura 5. Due ulteriori esempi di diapositive per indurre immagini secondarie a colori. La prima diapositiva di ogni coppia (riga superiore) è sempre a colori. La seconda diapositiva di ogni coppia (riga inferiore) è sempre in bianco e nero.
2. Generare l'illusione
- Per far sì che qualcuno sperimenti l'illusione dell'immagine secondaria del colore, siediti davanti al monitor del computer.
- Carica una delle diapositive a colori, ad esempio, quella con le stelle blu e gialle.
- Chiedi all'osservatore di fissarsi sul disco nero al centro dello schermo e di evitare di muovere gli occhi.
- Contare 10 s, quindi far avanzare le diapositive in avanti in modo che la diapositiva in bianco e nero sostituisca quella a colori.
- Istruire il partecipante a continuare a mantenere la propria fissazione. Dovrebbero vedere le stelle bianche come riempite con i colori avversari di quelli che le hanno riempite in precedenza. Quindi, la stella precedentemente blu apparirà gialla e quella precedentemente gialla sembrerà blu. La Figura 6 schematizza la relazione tra i colori nella prima diapositiva e i colori illusori che verranno percepiti.
Figura 6. Colori illusori percepiti in relazione ad una particolare slide-pair. In Slide #1, la stella sinistra è blu e la stella gialla è gialla. Slide #2 è in realtà in bianco e nero. Ma quando viene attivato dopo che un osservatore si è fissato su Slide #1, Slide #2 verrà percepito con colori illusori. In particolare, le stelle appariranno riempite dai colori avversari da quelli che le riempiono prima, quindi la stella sinistra sarà percepita come gialla e quella destra come blu.
- Una volta che l'osservatore muove gli occhi, l'illusione svanisce rapidamente.
- Nota, è facile farlo su se stessi e funziona.
3. Raccolta dei dati
- Come per molte illusioni visive, gli effetti sono fenomenologicamente salienti e vissuti da quasi tutte le persone. Quindi, i dati quantitativi servono principalmente ad affermare ciò che si sperimenta.
- Una tecnica semplice per la raccolta dei dati consiste nell'includere una X in un punto della regione bianca nella seconda diapositiva di una coppia e nel fornire una serie di opzioni di colore tra cui gli osservatori possono scegliere.
- Il compito è che l'osservatore selezioni l'opzione di colore che percepisce dove è posizionata la X. La Figura 7 mostra la sequenza di eventi in una prova dell'esperimento.
Figura 7. Sequenza di eventi in una singola prova di un esperimento di afterimage a colori. L'osservatore si fissa sul disco centrale in Slide #1. Dopo 10 s, lo sperimentatore avanza in avanti a Slide #2. Il compito del partecipante è quello di selezionare il colore tra le opzioni visualizzate che meglio corrisponde al colore che percepiscono nella posizione della "X".
- Per eseguire una versione completa dell'esperimento, utilizzare diverse coppie di diapositive. Durante ogni prova dell'esperimento, posizionare una X in una parte diversa di uno degli oggetti nella seconda diapositiva.
- Esegui 5-10 partecipanti in un esperimento con 10-20 prove. Calcola il colore scelto in funzione del colore che era presente nella posizione di una X nella diapositiva di una prova #1. In altre parole, mettere in relazione il colore percepito nella posizione di una X su uno sfondo bianco con il colore precedentemente in quella posizione. Il colore precedentemente in quella posizione è chiamato "colore induttore" e il colore percepito è chiamato "after-color".
Fonte: Laboratorio di Jonathan Flombaum—Johns Hopkins University
La visione umana dei colori è impressionante. Le persone con una normale visione dei…
1. Stimoli
- Apri una diapositiva bianca vuota in un editor di diapositive (software come PowerPoint o Keynote saranno sufficienti).
- Usa lo strumento forma per creare due stelle di dimensioni uguali senza riempimento di colore, solo un sottile contorno nero. Centralili verticalmente sulla diapositiva e posizionane uno su ciascun lato (sinistra e destra).
- Posiziona un piccolo disco nero al centro della diapositiva tra le stelle. Questo è il punto di fissazione.
- Ora, fai una copia di questa diapositiva in bianco e nero. La seconda copia di esso sarà la seconda diapositiva nel tuo stimolo afterimage. Passare ora alla creazione della prima diapositiva selezionando la prima delle due diapositive identiche.
- Seleziona la stella a sinistra e riempila uniformemente con un blu brillante. Seleziona la stella a destra e riempila uniformemente con un giallo brillante.
- Lo stimolo è ora pronto. La prima diapositiva dovrebbe essere a colori e la seconda dovrebbe essere interamente in bianco e nero. Nella Figura 3 viene illustrato l'aspetto della prima diapositiva e nella Figura 4 la seconda.
Figura 3. Slide #1 di un'immagine secondaria a due diapositive a colori. La prima diapositiva di una coppia di immagini successive è a colori. Il disco scuro al centro è il punto di fissazione.
Figura 4. Slide #2 di un'immagine secondaria a due colori. La seconda diapositiva di una coppia di immagini secondarie è in bianco e nero. Ma gli osservatori percepiranno il colore illusorio all'interno dei riempimenti bianchi degli oggetti nell'inquadratura (le stelle in questo caso).
- Fai ulteriori stimoli per l'indagine seguendo la stessa procedura. Ad esempio, creane uno con una stella rossa su un lato e una stella verde sull'altro. Quindi, creane uno con una stella verde su un lato e una stella blu sull'altro. È possibile utilizzare anche altri colori.
- Ogni stimolo deve includere una diapositiva a colori seguita da una diapositiva identica in bianco e nero. Nella Figura 5 sono illustrati due esempi di coppie di diapositive aggiuntive per indurre immagini successive al colore.
Figura 5. Due ulteriori esempi di diapositive per indurre immagini secondarie a colori. La prima diapositiva di ogni coppia (riga superiore) è sempre a colori. La seconda diapositiva di ogni coppia (riga inferiore) è sempre in bianco e nero.
2. Generare l'illusione
- Per far sì che qualcuno sperimenti l'illusione dell'immagine secondaria del colore, siediti davanti al monitor del computer.
- Carica una delle diapositive a colori, ad esempio, quella con le stelle blu e gialle.
- Chiedi all'osservatore di fissarsi sul disco nero al centro dello schermo e di evitare di muovere gli occhi.
- Contare 10 s, quindi far avanzare le diapositive in avanti in modo che la diapositiva in bianco e nero sostituisca quella a colori.
- Istruire il partecipante a continuare a mantenere la propria fissazione. Dovrebbero vedere le stelle bianche come riempite con i colori avversari di quelli che le hanno riempite in precedenza. Quindi, la stella precedentemente blu apparirà gialla e quella precedentemente gialla sembrerà blu. La Figura 6 schematizza la relazione tra i colori nella prima diapositiva e i colori illusori che verranno percepiti.
Figura 6. Colori illusori percepiti in relazione ad una particolare slide-pair. In Slide #1, la stella sinistra è blu e la stella gialla è gialla. Slide #2 è in realtà in bianco e nero. Ma quando viene attivato dopo che un osservatore si è fissato su Slide #1, Slide #2 verrà percepito con colori illusori. In particolare, le stelle appariranno riempite dai colori avversari da quelli che le riempiono prima, quindi la stella sinistra sarà percepita come gialla e quella destra come blu.
- Una volta che l'osservatore muove gli occhi, l'illusione svanisce rapidamente.
- Nota, è facile farlo su se stessi e funziona.
3. Raccolta dei dati
- Come per molte illusioni visive, gli effetti sono fenomenologicamente salienti e vissuti da quasi tutte le persone. Quindi, i dati quantitativi servono principalmente ad affermare ciò che si sperimenta.
- Una tecnica semplice per la raccolta dei dati consiste nell'includere una X in un punto della regione bianca nella seconda diapositiva di una coppia e nel fornire una serie di opzioni di colore tra cui gli osservatori possono scegliere.
- Il compito è che l'osservatore selezioni l'opzione di colore che percepisce dove è posizionata la X. La Figura 7 mostra la sequenza di eventi in una prova dell'esperimento.
Figura 7. Sequenza di eventi in una singola prova di un esperimento di afterimage a colori. L'osservatore si fissa sul disco centrale in Slide #1. Dopo 10 s, lo sperimentatore avanza in avanti a Slide #2. Il compito del partecipante è quello di selezionare il colore tra le opzioni visualizzate che meglio corrisponde al colore che percepiscono nella posizione della "X".
- Per eseguire una versione completa dell'esperimento, utilizzare diverse coppie di diapositive. Durante ogni prova dell'esperimento, posizionare una X in una parte diversa di uno degli oggetti nella seconda diapositiva.
- Esegui 5-10 partecipanti in un esperimento con 10-20 prove. Calcola il colore scelto in funzione del colore che era presente nella posizione di una X nella diapositiva di una prova #1. In altre parole, mettere in relazione il colore percepito nella posizione di una X su uno sfondo bianco con il colore precedentemente in quella posizione. Il colore precedentemente in quella posizione è chiamato "colore induttore" e il colore percepito è chiamato "after-color".
La visione umana dei colori è impressionante e può aiutarci a vedere e distinguere tra oltre un milione di tonalità distinte. Gli psicologi usano un'illusione visiva chiamata immagine residua del colore per studiare la nostra percezione del colore.
Ciò che una persona percepisce come la tonalità degli oggetti che incontra, come un'arancia, inizia con le informazioni sensoriali ricevute dagli occhi.
Quando questa luce entra negli occhi di un individuo, la cornea e il cristallino la focalizzano sulle cellule fotorecettrici della retina. In risposta, queste cellule generano segnali che vengono trasmessi alla corteccia visiva, dove vengono identificati i colori degli oggetti.
Lungo questo percorso, esistono singoli neuroni che rispondono in modo diverso a segnali di colore distinti.
Ad esempio, ci sono alcuni neuroni – chiamati cellule "verdi accese, rosse spente" – che vengono attivati solo dalla luce verde. Tuttavia, queste stesse cellule sono inibite dalla luce rossa.
Allo stesso modo, ci sono neuroni chiamati cellule "rosse on, verdi off" che rispondono al rosso, ma che sono inibiti dal verde. Così, i componenti del cervello trattano questi colori come "avversari": la presenza di uno è interpretata come l'assenza dell'altro.
Di conseguenza, il verde e il rosso possono essere pensati come occupanti valori opposti su un piano bidimensionale, rispettivamente negativo e positivo. Infatti, tutti i singoli colori specifici che vediamo sono coppie ordinate di punti in questo sistema di coordinate.
Questo video dimostra come indagare su tale opportunità, originariamente scoperta da Ewald Hering nel 1878, utilizzando l'illusione dell'immagine residua del colore "dove gli individui? I cervelli sono indotti a percepire un colore avversario in una posizione precedentemente occupata dalla sua tonalità antagonista.
Non solo spieghiamo come generare stimoli e raccogliere e interpretare i dati sulla percezione del colore, ma esploriamo anche come i ricercatori possono applicare questa illusione per studiare diversi aspetti della visione dei colori.
In questo esperimento, ai partecipanti viene chiesto di eseguire diverse prove in cui devono prima fissare le forme colorate – durante quella che viene chiamata la fase induttrice – e poi, mentre guardano le stesse forme in bianco e nero, indicare quali tonalità vedono – indicata come la fase dell'immagine residua.
Durante la prima fase di induttore, due della stessa forma, come una stella, vengono mostrati fianco a fianco sullo schermo di un computer per 10 secondi. Queste forme sono identiche per dimensioni e orientamento, ma sono riempite con colori diversi, come il blu e il giallo, ognuno dei quali dovrebbe avere un avversario distinto, una clausola fondamentale per la seconda fase.
Per tutta la durata di ogni prova, i partecipanti vengono istruiti a fissarsi su un cerchio centrato tra le forme, al fine di evitare movimenti oculari che potrebbero interferire con l'illusione.
Nella fase di immagine residua, il disco nero rimane sullo schermo, ma le immagini colorate su entrambi i lati di esso vengono sostituite da immagini delle stesse forme prive di stelle bianche colorate in nero.
Ai partecipanti viene quindi chiesto quale tonalità vedono in una posizione casuale in una stella e il colore che riportano funge da variabile dipendente.
Il trucco qui è che durante la fase di induttore, le cellule sensibili al colore sono attive, ad esempio, alcune si attivano pesantemente in risposta a uno stimolo blu. Tuttavia, il passaggio dalle stelle induttrici alle forme in bianco e nero fa sì che queste celle smettano improvvisamente di segnalare a causa dell'assenza di qualsiasi colore.
Ancora, partecipanti? Il cervello interpreta questa brusca interruzione nel senso che i colori dell'avversario sono presenti: una mancanza di segnalazione da parte di cellule sensibili al blu precedentemente attive è considerata una prova del giallo.
Di conseguenza, i partecipanti riempiranno le forme in bianco e nero con i colori opposti di quelli mostrati durante la fase induttrice: dove si trovava una stella induttrice blu, si percepisce una stella gialla con un'immagine residua e viceversa.
Questa è l'illusione dell'immagine residua del colore, che svanisce rapidamente non appena i partecipanti muovono gli occhi.
A causa del modo in cui il cervello organizza i colori, ci si aspetta che i partecipanti vedano prevalentemente i colori residui che sono avversari dell'induttore: il verde per il rosso, per esempio.
Per preparare gli stimoli per l'esperimento, apri prima una diapositiva vuota in un programma di modifica delle diapositive. Usa lo strumento forma per generare due stelle di uguali dimensioni, una sul lato destro e l'altra sul lato sinistro, entrambe centrate verticalmente.
Quindi, crea un piccolo disco nero posizionato tra di loro che funga da punto di fissaggio.
Per generare immagini per una fase induttrice, delineare entrambe le forme in nero. Quindi, seleziona la stella a sinistra e riempila uniformemente con un blu brillante. Allo stesso modo, riempi quello destro con un giallo brillante.
Ripeti questo processo, creando ulteriori diapositive induttrici con stelle di diversi colori, come il verde e il rosso e un altro set in verde e blu.
Ora, copia uno dei vetrini dell'induttore. In questa replica, mantieni entrambe le stelle delineate in nero, ma cambia i loro colori interni in bianco. Questa diapositiva completata verrà mostrata nella fase di immagine residua di tutte le prove.
Infine, disponili in modo che ogni serie di stimoli sia composta da due vetrini: un set di induttori colorati seguito da un'immagine residua in bianco e nero per ogni prova.
Quando il partecipante arriva, indirizzalo verso il monitor di un computer e verifica che non sia daltonico. Procedi spiegando le istruzioni per l'attività che eseguiranno.
Sottolinea che durante una prova, il partecipante dovrebbe cercare di evitare di muovere gli occhi e rimanere concentrato sul disco nero che apparirà al centro dello schermo del computer.
Una volta che sei sicuro che il partecipante abbia compreso il compito dell'immagine residua, chiedigli di eseguire tra le 10 e le 20 prove. Per ognuno, accanto a inducer-color, registra la tonalità che è stata selezionata come colore successivo.
Per analizzare i dati, confrontare i risultati e costruire una tabella che rappresenti il colore residuo selezionato più frequentemente per ciascun colore dell'induttore.
Si noti che i colori successivi selezionati sono prevalentemente oppositori delle tonalità induttrici, indicando che i partecipanti? I cervelli sono stati ingannati, inducendoli a vedere tonalità che in realtà non c'erano... illusioni di immagini residue di colore.
Ora che sai come utilizzare gli stimoli visivi per suscitare un'illusione di immagine residua del colore, diamo un'occhiata a come i ricercatori possono utilizzare questa tecnica per comprendere meglio le basi anatomiche alla base della visione dei colori e le malattie che influenzano questa percezione.
Fino ad ora, ci siamo concentrati sulla visione normale. Tuttavia, le variazioni del test dell'immagine residua possono anche essere impiegate per comprendere meglio le malattie che influenzano la percezione del colore, come i tipi di daltonismo in cui entrambe le tonalità di una coppia di avversari appaiono uguali.
Ad esempio, i ricercatori possono confrontare per quanto tempo un individuo percepisce un'immagine residua a colori con i tempi riportati dai normali partecipanti di controllo. Le illusioni che persistono per periodi di tempo anormali possono essere indicative di una malattia della visione dei colori.
I test di immagine residua possono quindi essere abbinati ad altre valutazioni della percezione del colore e tecniche di imaging per individuare se un difetto nella retina, nella corteccia visiva o nel percorso visivo, che trasmette segnali tra queste due aree, è responsabile.
Hai appena visto il video di JoVE sulle immagini residue a colori. A questo punto, dovresti sapere come usare forme di diverse tonalità per indagare su questa illusione e raccogliere e interpretare i dati sui colori dell'avversario. È importante sottolineare che dovresti anche avere una comprensione di come le immagini residue possono aiutare a identificare le regioni del cervello coinvolte nella percezione dei colori e diagnosticare le malattie relative alla visione dei colori.
Grazie per l'attenzione!
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Q1: What is the opponent system in color vision?
The opponent system is how the brain processes color by treating certain hues as opposing pairs. For example, green and red occupy one dimension while blue and yellow occupy another. Neurons called green-on-red-off cells fire when green is present or red is absent, while red-on-green-off cells do the opposite. This means the brain interprets the presence of one color as evidence for the absence of its opponent.
Q2: How does light travel through the eye to create color perception?
Light enters the eye and is focused by the cornea and lens onto photoreceptor cells in the retina. These cells generate signals that travel to the visual cortex, where colors are identified. Along this pathway, individual neurons respond differently to distinct color signals, allowing the brain to distinguish between millions of different hues. Understanding these mechanisms helps researchers explore perspectives on sensation and perception.
Q3: What happens during the inducer phase of a color afterimage experiment?
During the inducer phase, participants stare at two colored shapes displayed side-by-side for 10 seconds while fixating on a central point. The shapes are identical but filled with different colors that have distinct opponents, such as blue and yellow. This sustained exposure activates color-sensitive neurons in the brain specific to those hues.
Q4: Why do people see opponent colors during the afterimage phase?
When colored shapes switch to black-and-white, color-sensitive cells that were actively firing suddenly stop signaling. The brain interprets this abrupt cessation as evidence that opponent colors are present. For instance, a lack of blue-cell signaling is interpreted as yellow being present, causing participants to perceive opponent colors that aren't actually displayed.
Q5: How can color afterimage tests help diagnose color vision diseases?
Researchers can compare how long individuals perceive color afterimages compared to control participants. Illusions persisting for abnormal lengths suggest a color vision disease. By pairing afterimage tests with other assessments and imaging techniques, researchers can pinpoint whether defects lie in the retina, visual cortex, or the visual pathway connecting them.
Q6: What role does the fixation point play in the color afterimage illusion?
The fixation point is a central marker that participants focus on throughout each trial to prevent eye movements. Eye movements interfere with the color afterimage illusion, so maintaining fixation is critical for the illusion to persist and be accurately reported. Once participants move their eyes, the afterimage quickly fades.
Q7: How should stimuli be prepared for a color afterimage experiment?
Create two equally-sized shapes outlined in black with a fixation point between them. For inducer slides, fill one shape with a bright color like blue and the other with its opponent, such as yellow. Then create an identical slide with white-filled shapes for the afterimage phase. Arrange trials so each colored inducer slide is followed by the black-and-white version.
Capitoli in questo video
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Overview
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Experimental Design
4:55
Running the Experiment
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Representative Results
7:31
Applications
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Summary