どのように視野闘争を作成および使用方法

通常、私たちの各目はわずかに異なる画像を見ており、脳はこれら2つの画像を組み合わせて1つのまとまりのある表現にします。しかし、目が互いに十分に異なるイメージを提示されると、知覚的な交代のパターンが発生し、一方のイメージが意識を支配し、もう一方のイメージが抑制されます。優位性は、通常、数秒ごとに 2 つの画像間で交互に発生します。

この知覚現象は、両眼の対立として知られています。両眼の対立刺激を作り出すために、各眼には同じ知覚位置に異なる画像が提示されます。このビデオでは、双眼のライバル関係を作成して使用するためのいくつかの安価で簡単な方法について説明します。

こんにちは、デビッド・カーメルです。私はニューヨーク大学の心理学部のポスドクです。こんにちは、私はマイク・アルカで、プリンストン大学心理学科の大学院生です。

このビデオでは、双眼のライバル関係を作成して使用するための安価で簡単な方法をいくつか紹介します。両眼の競争は、各目への不変の入力が視覚認識の交代につながるため、人間と動物の両方のモデルで知覚選択と認識を研究するのに役立つと考えられています。両眼の競争を作り出す方法はいくつかありますが、この分野に初めて参加する人は、どの方法が自分の特定のニーズに最も適しているかわからないことがよくあります。

ここでの目標は、最も一般的な方法の長所と短所を説明することです。それでは始めましょう。両眼の対立は、単一の結合された画像ではなく、対応する網膜の位置で各眼に和解できない異なる画像を提示することによって誘発することができ、観察者が通常見るのは、各眼の画像が一定期間意識的な知覚を支配し、他の画像が抑制される知覚的交代のパターンです。

支配と抑圧の期間は定期的に逆転し、混合知覚の期間は短いだけです。両眼の競争は、神経事象が視覚処理階層のどの段階で意識的経験と相関するかなど、いくつかの重要な問題を検討するために使用できます。脳はどのようにして刺激間の競争を解決し、どれを意識させるかを選択するのでしょうか?

それにもかかわらず、認識から抑制された画像のどの側面を処理でき、そのような処理は行動にどのように影響を与えることができるのでしょうか?双眼ライバルディスプレイを作成するには、いくつかの簡単な方法があります。このビデオでは、各方法、長所と短所など、最も一般的な方法の概要を説明します。

方法に入る前に、双眼の競争実験中に安定した処女を維持するという問題に取り組む必要があります。ライバル関係を作り出すための具体的な方法に入る前に、説明するすべての方法で重要な考慮事項である安定した処女の問題に言及することが重要です。通常、私たちの目は、同じ固定されたイメージが各中心窩に落ちるように、処女を回転させたり動かしたりします。

しかし、成功した処女は、それぞれの目が同じものを見ているかどうかにかかっています。各目にまったく異なる画像が提示されると、脳が正しい処女の角度を決定するのに十分な情報がないため、処女は混乱します。これにより、2つの画像が対応する網膜位置に当たらない可能性があるため、両眼の対立が混乱する可能性があります。

したがって、異なる画像に加えて、ディスプレイには両目で同一の要素を含める必要があります。これにより、画像の競合する要素の違いにもかかわらず、目は安定した視線を維持できます。通常、バージンスタビライジング同一要素には、競合する画像の中心に固定点と画像の周りのフレームが含まれます。

フレームは均一またはテクスチャー加工のいずれかであり、両目で同一である限り、任意の形状にすることができます。相関関係のない水平方向の眼球運動は、垂直方向の眼球運動よりも起こりやすいです。したがって、各画像の両側にあるテクスチャバーをフルフレームの代わりに使用できます。

最後に、一部の研究では、フレームが望ましくない場合があります。たとえば、実験で刺激が均一な背景に表示される必要がある場合、NUNUの線や、ダーツボードのリングなど、刺激からさらに離れた場所に現れる画像を使用できます。それでは、両眼の対立を誘発する方法を見てみましょう。

ここでは、赤、青のゴーグル、ミラーステレオスコープ、クロマチックゴーグルを使用したプリズムゴーグルを含む3つの安価で簡単なオプションをレビューします、赤、青、または赤のいずれか、緑は多くの研究者に好まれる一般的な方法です。ここでは、モニターの青い銃だけで表示される画像と、赤い銃だけで画面上の同じ場所に表示される別の画像を準備してセットアップされた赤青のゴーグルを使用します。各レンズは画像の1つだけを通過するため、2つの異なる画像は2つの目の対応する網膜位置に落ち、互いに競合し始めます。

2つの画像には、安定した処女を確保するために、フレームや固定点などの同一の情報が含まれている必要があります。これらの同一の要素は、黒や白など、両方のレンズが通過する色である必要があります。この手法は色覚とは関係ないことに注意してください。

色は、2つの画像をそれぞれ1つの目に分離するために単純に使用されます。これは、色覚異常のある観察者でも機能するはずです。赤、青、ゴーグルを使用する利点は、機器が非常に安価であることと、刺激の準備が非常に簡単であることです。

赤、青、ゴーグルは、MRIを含むすべての神経イメージング法で簡単に使用できます。そして最後に、赤、青のゴーグルは、頭部の安定化や観察者ごとの観察装置の個別調整を必要としません。欠点は、各画像が単一色の色合いしか含まないため、色彩刺激がないことです。

レンズは完璧ではないので、常にいくらかのにじみがあり、それぞれの目が他の目の画像の一部を見ることになります。これにより、抑制された画像がまったく見えなかったと主張する問題が生じます。にじみは、複数のフィルターを使用することで減らすことができます。

たとえば、2つのゴーグルを1つ重ねて装着し、最後に赤、青のゴーグルを着用すると、現在のほとんどのアイトラッカーではうまく機能しません。次に、ミラーステレオスコープ法に移りましょう。ミラーは、観察者の各目に異なる画像を提供するように簡単に設定できます。

まず、いくつかの同じ要素を持つ2つの異なる画像を用意し、モニターに並べて表示します。ミラーステレオスコープは簡単に構築できるため、必要なのは4つのミラーとそれらを位置に取り付けるためのスタンドだけです。2つの鏡が1つの目に近づき、その目の視線に対して45度の角度になるように、あご当てを使用して観察者の頭の位置を安定させます。

最初の 2 つの鏡の両側に別の鏡を置き、45 度の角度で刺激に面して、各画像が各目の対応する場所に落ちるようにします。異なる画像は、互いに競合するはずです。ほとんどの場合、市販されているいくつかのステレオスコープのいずれかを使用すると便利です。

観察者の目はそれぞれ少し異なるため、観察者をディスプレイの前に配置する際に、安定した処女を得るためにミラーの角度を調整する必要があるかもしれません。ミラーステレオスコープを使用するときは、各目が本来の画像しか見ることができないこと、およびこの画像が他の画像に匹敵する場所でのみ見られることを確認することが重要です。多くの場合、各目はもう一方の目の画像への視線も持っています。

この望ましくない視線を遮るには、仕切りを配置します。たとえば、立体視鏡の正中線から観察者の目とディスプレイの中心に向かって伸びる段ボールのシートは、もう一方の目への視線を遮るように刺激されます。発生する可能性のある追加の問題は、各目が見るべき画像を2回、1回は鏡越しに、もう1回は直接見る可能性があることです。

これにより、各刺激の追加画像が、ライバル関係が発生する場所の横に表示されます。これを回避するには、画像の位置と観測者の画面からの距離との関係を調整します。実験を開始する前にこれらの調整を行うには、両方の画像で同一のディスプレイの部分のみを示す画像を準備し、ライバル刺激を表示する前に各オブザーバーにステレオスコープを設定するために使用します。

ミラーステレオスコープを使用する利点は、別々の画像で色刺激を使用できることです。画像は完全に分離されており、互いににじみ込むことはできません。刺激の準備は簡単でシンプルです。

並べて表示される 2 枚の写真は、互いに競合する可能性があります。そして最後に、ステレオスコープはアイトラッキングと組み合わせて使用できます。欠点には、ステレオスコープは、視野の半分しか各画像の表示に使用できないため、かなり小さな刺激の提示しか許可されないことが含まれます。

ステレオスコープは、ステレオスコープのすべての要素を非磁性にする必要があり、セットアップには、スキャナーで通常刺激が見られるミラーの追加傾斜を組み込む必要があるため、MRIスキャナーで簡単に使用することはできません。そして最後に、ステレオスコープには、頭部の安定化と観察者ごとの個別の調整が必要です。それでは、プリズムゴーグルの使い方を見ていきましょう。

プリズムゴーグル方式は、レンズが鏡の代わりにプリズムであるゴーグルを使用するステレオスコープのアイデアのバリエーションです。鏡と同様に、ステレオスコープの画像はモニターに並べて表示されます。プリズムレンズは、プラスチックフレームとともに、任意の商用光学部品サプライヤーから購入できます。

各プリズムは光を曲げて、横にずれた物体がまっすぐ前方にあるように見えます。2つ目は、反対方向に向けられたこのようなプリズムは、鏡と同じように機能します。ステレオスコープでは、実際には物理的に並んでいる2つの画像が空間で重なっているような錯覚を引き起こすでしょうか?

プリズムゴーグルを使用する場合でも、それぞれの目がもう一方の目の画像を見ることができるため、仕切りを使用する必要があることに注意してください。ただし、各画像には各目への視線が 1 本しかないため、ディスプレイの距離とサイズを調整する必要はありません。プリズムゴーグルの長所と短所はミラーステレオスコープと似ていますが、大きな違いが1つあります。

MRIスキャナーのプリズムゴーグルは、プラスチック製で、ミラーステレオスコープよりもコンパクトであるため、簡単に使用できます。次に、抑制された画像の処理に関する研究の問題に対処するために、画像の完全な抑制を確保する方法を見てみましょう。両眼のライバル性実験では、CFS刺激を作り出すのに最も適した、連続フラッシュ抑制または略してCFSとして知られる強いライバル関係

片方の目には比較的コントラストの低い画像を表示します。これが抑制された画像になります。コントラストが高く、急速に変化する画像をもう一方の目に提示します。

これは、最大限に効果を発揮するための主要なCFSマスクになります。CFS マスクは 10 から 20 ヘルツの速度で変化します。CFSは、ミラーステレオスコープまたはプリズムゴーグルを使用する場合、このビデオで前述したすべてのライバル法を使用して誘発できます。

色とりどりの小さな要素を多数組み合わせたCFSマスクは、高い効果を発揮します。ただし、グレースケール要素で構成されたCFSマスクは、赤青のゴーグルを使用する場合にも効果的です。CFS マスクは、すべて同じ色の多数の要素で構成できます。

このビデオを赤、青のゴーグルで見ると、完全な抑制の可能性を最大化するためにビデオ圧縮が行われたため、おそらく多くのブリードスルーが発生します。実験を開始する前に、抑制された画像のコントラスト レベルを調整します。交代、支配的な画像と抑制された画像は通常緩やかで、かなり遅くなる可能性があるため、視聴時間のかなりの部分が混合フェーズに占められます。

混合相の特定の形態は、観察者間および刺激によって異なります。ここには、混合フェーズの 2 つの一般的な形式が示されています。まず、断片的な競争では、抑制されたイメージが刺激全体で支配的なパッチの数が増えることにより、徐々に支配的になる混合フェーズで構成されることがあります。

第二に、混合フェーズは、画像全体に広がる支配の波を通じても発生する可能性があります。このような波を誘発するには、抑制された画像の特定の部分にコントラストの増分を導入します。両眼の対立交代は、ランダムな独立した持続時間間隔で発生します。

つまり、最後のドミナンス区間の持続時間は、次のドミナンス区間の長さを予測しません。ドミナンス期間が等しい幅のビンに分割されている場合。各長さの支配的な持続時間がいくつ発生したかを示すヒストグラムは、ガンマ関数と呼ばれる歪んだ分布によってWellFitになる傾向があります。

実験操作が持続時間と競争に及ぼす影響は、各条件で最適に適合するガンマ関数の形で現れる傾向があります。多くの異なる優位持続時間が発生しますが、これらの確率は、2 つの画像などの操作要因によって変更される可能性があります。低レベルの特徴は、その優位性と抑制期間の相対的な持続時間に影響を与えます。

たとえば、2 つのイメージが対照的に異なる場合、コントラストの高いイメージの支配時間が長くなり、中央値が大きいガンマ分布が最適になります。さらに、観察者が異なると、同じ刺激セットに対して異なるガンマ分布が得られる場合があります。ガンマ関数のパラメータを実験の従属変数として使用することは可能ですが、これらのパラメータと分布の形状との関係は容易には透明ではありません。

したがって、よりアクセスしやすい中心傾向測定が役立つ場合があります。ただし、ガンマ分布は大きく歪んでいる可能性があるため、平均ではなく期間の中央値が結果を表すことがよくあります。非ガウス分布の中央値を使用することは、多数のデータポイントがない限り、関連する統計検定をノンパラメトリックにする必要があることも意味します。

このビデオでは、両眼のライバル関係の性質、それを作成するためのいくつかの方法、およびこれを使用する際に考慮すべき点について説明しました。この魅力的な現象を採用する際に、私たちの紹介が役立つことを願っています。