Het omgekeerde gezichtseffect
1. Equipment en stimuli
- Dit experiment vereist een computer en experimentele scriptsoftware.
- Daarnaast vereist het experiment een relatief grote set gezichtsbeelden, bij voorkeur met vergelijkbare lichtomstandigheden en zonder emotionele uitdrukkingen. Veel databases met dergelijke afbeeldingen zijn gratis online beschikbaar voor onderzoeksdoeleinden. Een goede bron is de MIT-gezichtsdatabase: http://web.mit.edu/emeyers/www/face_databases.html#oulu
2. Ontwerp
- Stel een set van 80 gezichtsbeelden samen. Verdeel ze in tweeën, in twee groepen van 40. Gebruik één groep in het incidentele blootstellingsgedeelte van het experiment en reserveer de andere groep om als foils te gebruiken in het testgedeelte.
- Let op dat uw twee groepen dezelfde relatieve verhoudingen van mannen en vrouwen moeten hebben. Met andere woorden, als er 25 mannelijke gezichten in één groep van 40 zijn, moeten er ook 25 in de andere zijn.
- Het incidentele blootstellingsprogramma
- Het eerste deel van het experiment omvat de incidentele blootstelling van een deelnemer aan een set van 40 gezichten via een dektaak.
- Het experiment begint met een 'Klaar'-scherm. Door op de spatiebalk te drukken begint de blootstelling.
- Zodra op de spatiebalk is gedrukt, wordt elk van de 40 gezichten één voor één gedurende 1 s getoond. Na elk beeld verschijnt een scherm dat "Man/Vrouw?" zegt. (De dektaak voor de deelnemer is om te rapporteren of een gezicht mannelijk of vrouwelijk was.)
- Stel het programma in om naar het volgende gezicht te gaan nadat de deelnemer op de M of F toets heeft gedrukt, (overeenkomend met Man en Vrouw). Figuur 1 schetst de reeks gebeurtenissen in de blootstellingsfase van het experiment.
- Deze fase van het experiment is in totaal 40 proeven - één voor elk gezicht in de set.
Figuur 1. Methoden voor een incidentele coderingsgeheugenparadigma ontworpen om het omgekeerde gezichtseffect te demonstreren. Het experiment heeft twee delen. In het eerste deel, de incidentele coderingsfase genaamd, observeren deelnemers één voor één een set van 40 gezichten en wordt hen gevraagd eenvoudigweg te rapporteren of elk gezicht mannelijk of vrouwelijk is. In de tweede fase krijgt de deelnemer een verrassingsgeheugentest. In elke proef worden twee gezichten zij aan zij getoond. Een van elk paar is een van de gezichten die in de coderingsfase werden getoond en de andere, de foil genaamd, is een nieuw gezicht, nooit eerder gezien door de waarnemer. De taak is om de rechter- en linkerpijltoets te gebruiken om aan te geven welk gezicht in elk paar het gezicht is dat eerder werd gezien. Cruciaal is dat de helft van de gezichtsparen ondersteboven verschijnt. De meetwaarde van belang is de rapportnauwkeurigheid voor rechtopstaande vergeleken met ondersteboven gezichten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
- Het testfaseprogramma
- Het testgedeelte van het experiment omvat ook 40 proeven.
- Voor elke proef selecteert u willekeurig één van de oude gezichten en één van de eerder gereserveerde gezichten (van hetzelfde geslacht). Plaats er één aan de linkerkant van het scherm en één aan de rechterkant.
- De taak is voor de deelnemer om met de linker- of rechterpijltoets aan te geven welk van de gezichten in een paar eerder is gezien.
- De cruciale manipulatie is dat in de helft van de proeven de twee gezichten ondersteboven worden gepresenteerd.
- Meng ondersteboven en rechtopstaande proeven willekeurig door elkaar.
3. Het experiment uitvoeren
- Voordat het experiment begint, is het een goed idee om de deelnemer te vragen of hij of zij bekende visuele beperkingen of moeilijkheden heeft, en in het bijzonder of ze denken dat ze moeite hebben met het herkennen van mensen.
- Plaats een deelnemer op 60 cm van de monitor van de presentatiecomputer.
- Leg de coderingsfase aan de deelnemer uit zoals volgt, zonder de komende testfase te vermelden:
- "Dit is een experiment over gezichtswaarneming. In elke proef ziet u één gezicht gedurende één seconde, gevolgd door een scherm waarin u wordt gevraagd het geslacht van het gezicht dat u zojuist zag te identificeren. Druk op de M-toets voor mannelijk en de F-toets voor vrouwelijk. De taak lijkt misschien heel eenvoudig, aangezien we een studie met verschillende experimenten uitvoeren, sommige met gemakkelijk te identificeren stimuli en sommige met digitaal gewijzigde, uitdagendere stimuli. De resultaten, samen genomen, zullen ons helpen de gelaatstrekken te begrijpen die worden gebruikt om het geslacht van een gezicht te herkennen. Of het u gemakkelijk of moeilijk lijkt, doe alsjeblieft je best. Er zijn slechts 40 proeven, en het zal minder dan vijf minuten duren om te voltooien."
- Start het programma en sta in de buurt terwijl de deelnemer deze fase van het experiment voltooit.
- Als de deelnemer klaar is, zeg het volgende:
- “Bedankt voor het voltooien van dat deel van de
Bron: Laboratorium van Jonathan Flombaum—Johns Hopkins University
Bij waarneming is het vaak zo dat het vermogen om complexe stimuli te herkennen en te interpreteren moeiteloos aanvoelt, maar eigenlijk gecompliceerde en intensieve verwerking vereist. Dit komt omdat de verwerking gespecialiseerd en geautomatiseerd is voor bepaalde typen zeer belangrijke stimuli. Een van de beste voorbeelden van dit fenomeen is gezichtsverwerking. Mensen proberen gezichten niet te detecteren en te herkennen. Het lijkt gewoon te gebeuren. Het detecteren van gezichten en ze van elkaar onderscheiden is echter eigenlijk een veeleisende computationele taak.
Menselijke gezichtsherkenningsvermogens zijn afhankelijk van gespecialiseerde berekeningen en specifieke hersennetwerken. Een eenvoudige demonstratie hiervan is het omgekeerde-gezicht-effect. Het herkennen van ondersteboven gedraaide gezichten is veel moeilijker dan ze rechtop herkennen, maar hetzelfde geldt niet voor veel andere soorten visuele objecten. Het omgekeerde-gezicht-effect wordt op verschillende manieren aangetoond. Deze video toont een incidentele coderingsgeheugenparadigma voor het onderzoeken van gezichtsverwerking en het omgekeerde-gezicht-effect.
1. Equipment en stimuli
- Dit experiment vereist een computer en experimentele scriptsoftware.
- Daarnaast vereist het experiment een relatief grote set gezichtsbeelden, bij voorkeur met vergelijkbare lichtomstandigheden en zonder emotionele uitdrukkingen. Veel databases met dergelijke afbeeldingen zijn gratis online beschikbaar voor onderzoeksdoeleinden. Een goede bron is de MIT-gezichtsdatabase: http://web.mit.edu/emeyers/www/face_databases.html#oulu
2. Ontwerp
- Stel een set van 80 gezichtsbeelden samen. Verdeel ze in tweeën, in twee groepen van 40. Gebruik één groep in het incidentele blootstellingsgedeelte van het experiment en reserveer de andere groep om als foils te gebruiken in het testgedeelte.
- Let op dat uw twee groepen dezelfde relatieve verhoudingen van mannen en vrouwen moeten hebben. Met andere woorden, als er 25 mannelijke gezichten in één groep van 40 zijn, moeten er ook 25 in de andere zijn.
- Het incidentele blootstellingsprogramma
- Het eerste deel van het experiment omvat de incidentele blootstelling van een deelnemer aan een set van 40 gezichten via een dektaak.
- Het experiment begint met een 'Klaar'-scherm. Door op de spatiebalk te drukken begint de blootstelling.
- Zodra op de spatiebalk is gedrukt, wordt elk van de 40 gezichten één voor één gedurende 1 s getoond. Na elk beeld verschijnt een scherm dat "Man/Vrouw?" zegt. (De dektaak voor de deelnemer is om te rapporteren of een gezicht mannelijk of vrouwelijk was.)
- Stel het programma in om naar het volgende gezicht te gaan nadat de deelnemer op de M of F toets heeft gedrukt, (overeenkomend met Man en Vrouw). Figuur 1 schetst de reeks gebeurtenissen in de blootstellingsfase van het experiment.
- Deze fase van het experiment is in totaal 40 proeven - één voor elk gezicht in de set.
Figuur 1. Methoden voor een incidentele coderingsgeheugenparadigma ontworpen om het omgekeerde gezichtseffect te demonstreren. Het experiment heeft twee delen. In het eerste deel, de incidentele coderingsfase genaamd, observeren deelnemers één voor één een set van 40 gezichten en wordt hen gevraagd eenvoudigweg te rapporteren of elk gezicht mannelijk of vrouwelijk is. In de tweede fase krijgt de deelnemer een verrassingsgeheugentest. In elke proef worden twee gezichten zij aan zij getoond. Een van elk paar is een van de gezichten die in de coderingsfase werden getoond en de andere, de foil genaamd, is een nieuw gezicht, nooit eerder gezien door de waarnemer. De taak is om de rechter- en linkerpijltoets te gebruiken om aan te geven welk gezicht in elk paar het gezicht is dat eerder werd gezien. Cruciaal is dat de helft van de gezichtsparen ondersteboven verschijnt. De meetwaarde van belang is de rapportnauwkeurigheid voor rechtopstaande vergeleken met ondersteboven gezichten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
- Het testfaseprogramma
- Het testgedeelte van het experiment omvat ook 40 proeven.
- Voor elke proef selecteert u willekeurig één van de oude gezichten en één van de eerder gereserveerde gezichten (van hetzelfde geslacht). Plaats er één aan de linkerkant van het scherm en één aan de rechterkant.
- De taak is voor de deelnemer om met de linker- of rechterpijltoets aan te geven welk van de gezichten in een paar eerder is gezien.
- De cruciale manipulatie is dat in de helft van de proeven de twee gezichten ondersteboven worden gepresenteerd.
- Meng ondersteboven en rechtopstaande proeven willekeurig door elkaar.
3. Het experiment uitvoeren
- Voordat het experiment begint, is het een goed idee om de deelnemer te vragen of hij of zij bekende visuele beperkingen of moeilijkheden heeft, en in het bijzonder of ze denken dat ze moeite hebben met het herkennen van mensen.
- Plaats een deelnemer op 60 cm van de monitor van de presentatiecomputer.
- Leg de coderingsfase aan de deelnemer uit zoals volgt, zonder de komende testfase te vermelden:
- "Dit is een experiment over gezichtswaarneming. In elke proef ziet u één gezicht gedurende één seconde, gevolgd door een scherm waarin u wordt gevraagd het geslacht van het gezicht dat u zojuist zag te identificeren. Druk op de M-toets voor mannelijk en de F-toets voor vrouwelijk. De taak lijkt misschien heel eenvoudig, aangezien we een studie met verschillende experimenten uitvoeren, sommige met gemakkelijk te identificeren stimuli en sommige met digitaal gewijzigde, uitdagendere stimuli. De resultaten, samen genomen, zullen ons helpen de gelaatstrekken te begrijpen die worden gebruikt om het geslacht van een gezicht te herkennen. Of het u gemakkelijk of moeilijk lijkt, doe alsjeblieft je best. Er zijn slechts 40 proeven, en het zal minder dan vijf minuten duren om te voltooien."
- Start het programma en sta in de buurt terwijl de deelnemer deze fase van het experiment voltooit.
- Als de deelnemer klaar is, zeg het volgende:
- “Bedankt voor het voltooien van dat deel van de
We proberen geen gezichten te detecteren en te herkennen?het gebeurt gewoon, incidenteel.
Indrukwekkend is dat voor een succesvolle herkenning, complexe en veeleisende berekeningen moeten plaatsvinden in speciale hersennetwerken om afzonderlijke kenmerken te integreren in een samenhangend gezicht.
Terwijl het herkennen van gezichten met de rechterkant naar boven relatief eenvoudig is, is het identificeren van ze in een omgekeerde positie veel moeilijker, ook al geldt dit niet voor andere soorten visuele objecten.
Dit wordt vaak de omgekeerde gezichtseffect genoemd en wordt gebruikt in experimenten die zijn ontworpen om te onderzoeken hoe gezichtsherkenning zowel cognitief als in de hersenen plaatsvindt.
Deze video zal aantonen hoe u een experiment ontwerpt en uitvoert, evenals hoe u een experiment analyseert en interpreteert dat het omgekeerde gezichtseffect onderzoekt via een incidentele-coderingsgeheugenparadigma.
In dit experiment wordt van de deelnemers gevraagd om mannelijke en vrouwelijke gezichten te beoordelen in twee verschillende fasen: incidentele blootstelling en testen.
Tijdens het eerste incidentele-blootstellingsgedeelte wordt de deelnemer een reeks van 40 gezichten één voor één gedurende 1 s per stuk getoond.
Nadat elke afbeelding is getoond, wordt de deelnemer gevraagd te rapporteren of het een man of een vrouw was door een bijbehorende toetsaanslag te maken. Dit proces bootst ons natuurlijke vermogen om gezichten te verwerken na?incidenteel, zonder het te weten.
Vervolgens wordt de deelnemer in de tweede, testfase twee gezichten naast elkaar getoond. Een is willekeurig gekozen uit het incidentele-blootstellingsgedeelte en de andere, de zogenaamde afleiding, is geslachtsgebonden en nooit eerder door de deelnemer gezien.
Gezichten in de testperiode worden ook willekeurig vermengd, waarbij de helft ondersteboven en de andere helft met de rechterkant naar boven is. De deelnemer wordt gevraagd aan te geven welke van de twee eerder is gezien.
In dit geval is de afhankelijke variabele het aantal correct geïdentificeerde gezichten?een eenvoudige maatstaf voor geheugennauwkeurigheid?overeind en omgekeerd.
Van deelnemers wordt verwacht dat ze beter in staat zijn om eerder geziene gezichten te onthouden wanneer ze rechtop worden getoond, in tegenstelling tot omgekeerd. Slechte prestaties bij het identificeren van de omgekeerde gezichten staat bekend als het omgekeerde gezichtseffect.
Voordat u met het experiment begint, moet u controleren of de deelnemer geen bekende visuele beperkingen heeft of moeilijkheden heeft met het herkennen van mensen.
Begin met het plaatsen van de deelnemer op 60 cm afstand van de presentatiecomputer. Leg de instructies voor de incidentele-blootstellingsfase uit zonder de te verwachten testfase te vermelden.
Start het programma en sta bij de deelnemer terwijl hij de eerste fase van het experiment uitvoert en 40 proeven voltooit in een periode van 5 minuten. Merk op dat ze één gezicht 1 s lang zien en het geslacht van het gezicht identificeren door op de 'M'-toets te drukken voor mannelijk of 'F' voor vrouwelijk.
Na de eerste fase dankt u de deelnemer voor het voltooien van dit deel van het onderzoek en informeert u hen over de instructies voor de volgende testfase.
Start het programma opnieuw en sta in de buurt terwijl ze de tweede geheugenfase van 40 proeven voltooien. Let er in dit deel op dat de deelnemer op de linker- of rechterpijltoets drukt om aan te geven welk gezicht eerder werd waargenomen.
Om de gegevens te analyseren, berekent u eenvoudig het percentage gezichten dat correct is geïdentificeerd en stelt u de resultaten van de geheugennauwkeurigheid voor volgens proeftype: rechtop versus omgekeerd.
Merk op dat voor de meeste visueel normale deelnemers de nauwkeurigheid veel hoger is bij het identificeren van gezichten die rechtop staan in tegenstelling tot omgekeerd, wat het omgekeerde gezichtseffect aantoont.
Slechte prestaties met de omgekeerde gezichten?bijna toeval?suggereren dat gespecialiseerde gezichtsverwerkingsmechanismen zijn afgestemd op het feit dat ze bijna altijd in een rechtopstaande oriëntatie worden ervaren.
Nu u bekend bent met de complexiteit van het verwerken van omgekeerde gezichten, laten we eens kijken naar aanvullende onderzoeksscenario's waar het effect kan worden toegepast.
Neuroimaging-onderzoeken hebben het omgekeerde gezichtseffect gebruikt om hersengebieden te identificeren die betrokken zijn bij gespecialiseerde gezichtsverwerking.
Rechtopstaande gezichten produceren een sterkere neurale respons in het fusiform-gezichtsgebied, of FFA, dan omgekeerde gezichten, wat suggereert dat omgekeerde gezichten niet in staat zijn om gespecialiseerde gezichtsverwerkingsneuronen te activeren.
Bovendien kan hersenbeschadiging aan de FFA resulteren in een stoornis die bekend staat als prosopagnosie?het onvermogen om gezichten te herkennen, inclusief het jouwe.
De taak wordt vaak gebruikt om gezichtsblindheid te diagnosticeren, aangezien prosoapagnostische individuen meestal net zoveel moeite hebben met het identificeren van gezichten met de rechterkant naar boven, als ze dat doen met de omgekeerde gezichten.
Je hebt zojuist JoVE's introductie tot het omgekeerde gezichtseffect bekeken. Nu zou je een goed begrip moeten hebben van hoe je dit soort experiment kunt ontwerpen en uitvoeren door het coderen van een reeks gezichten te implementeren en bekende gezichten via het geheugen op te halen. Je zou ook moeten weten hoe je de resultaten analyseert en interpreteert.
Bedankt voor het kijken!
Om de resultaten te analyseren, berekent u eenvoudig de verhouding van gezichten die door de deelnemer correct zijn geïdentificeerd in proeven met ondersteboven (invers) en proeven met rechtopstaande (rechter) gezichten. Vergelijk de prestaties met behulp van een staafdiagram, zoals getoond in Figuur 2. Voor de meeste visueel normale waarnemers zal de nauwkeurigheid veel hoger zijn bij rechtopstaande vergeleken met ondersteboven gezichten. Dit is echter een moeilijke taak en u kunt prestaties onder de 0,...
De ontdekking dat omgekeerde gezichten moeilijk te verwerken zijn, heeft veel toepassingen. Neuroimaging-onderzoeken hebben bijvoorbeeld gebruik gemaakt van het effect om hersengebieden te identificeren die betrokken zijn bij gespecialiseerde gezichtsverwerking. Hersenscans worden gemaakt wanneer waarnemers rechtopstaande en omgekeerde gezichten bekijken. De reacties op de twee soorten stimuli worden vervolgens vergeleken. Beide sets stimuli hebben over het algemeen zeer vergelijkbare visuele eigenschappen, wat leidt tot...
Chapters in this video
0:00
Overview
1:06
Experimental Design
2:45
Running the Experiment
3:58
Representative Results
4:43
Applications
5:44
Summary
Videos from this collection: