Overview
ソース: ジョナサン ・ Flombaum 講座-ジョンズ ・ ホプキンス大学
人間の色覚が印象的です。正常な色覚を持つ人々 は、離れて何百万もの個々 の色合いを伝えることができます。最も驚いたことに、この機能は非常に単純なハードウェアで実現されます。
人間の色覚の力の一部は、人間の脳における工学の巧妙なビットから来ています。色知覚が '相手システム' と呼ばれるものに依存していますが、これは刺激の一種の存在が、別の不在の証拠として扱われることを意味逆;1 種類の刺激の欠如は、他の存在のための証拠として解釈されます。特に、人間の脳の細胞両方青い光が存在しているを示唆する信号を受信したとき、または黄色のライトを示唆している信号を受信していない場合に発生するがあります。同様に、黄色や青の不在の存在下で発生する細胞があります。青と黄色は、従って 1 つのディメンションで相手の値として扱われますのデカルト座標の 1 つの軸に正の値と負の値として考えることができます。刺激は、その軸の負の値を持つものとして特徴付けられる場合、正の値もことはできません。だから、それは黄色として特徴付けられる場合、それはまた青として特徴付けられるのことはできません。同様に、緑と赤 (または実際に、マゼンタ)、対戦相手別の次元を占めます。他のものの存在有無に反応する人間の脳の細胞があります。図 1 および 2は、デカルトにおいて色拮抗を説明します。
図 1。相手色寸法。人間の脳は、相手寸法システムを使用して色を処理します。これは、青と黄色の単に肯定的なまたは否定的なと赤と緑を占める他の軸として考えることができる 1 つの軸を占める二次元平面です。システムの結果は、他の人の不在を示しているといくつかの色の存在を脳に処理およびその逆。すべての知覚の色は、相手の空間内の点を占有します。
図 2。すべての知覚色相手の空間内の点を占有します。ここに示す、それぞれ相手の領域の 2 つの次元の 0 以外の値を持つ色の例です。
片道その色拮抗された発見で 1878 Ewald ヘリングも前に科学者が脳自体をイメージングの技術へのアクセスを持っていた-は色残像として知られているような錯覚。残像はまだ、人間の色知覚の相手の特性を発揮かつそれらを勉強する今日使用されます。
このビデオでは、色残像錯覚および人間のオブザーバーから主観的知覚反応を収集する単純な方法を作成する方法を示します。
Procedure
1. 刺激
- スライド エディターで開くと空白の白いスライド (PowerPoint や基調講演などのソフトウェアで十分です)。
- 図形ツールを使用して、色塗りつぶし、薄い黒のアウトラインがない 2 つの均等に大きさで分類された星を作る。スライドの中央に縦にし (左と右) 各側面上の 1 つを配置します。
- 星の間にスライドの中央に黒の小さなディスクを配置します。これは、固定のポイントです。
- 今、この黒と白のスライドのコピーを作成します。それの 2 番目のコピーは、残像刺激で 2 番目のスライドになります。最初の 2 つの同一のスライドを選択して最初のスライドを作るに今。
- 左に星を選択し、均一に明るい青でそれを埋めます。右側の星を選択し、鮮やかな黄色の均一に塗りつぶします。
- 刺激は、準備が整いました。最初のスライドがカラーでする必要があります、2 番目は完全に黒と白にする必要があります。最初のスライドがどのように、図 3に示し、図 4に示します 2 番目。
図 3。2 スライドの色残像のスライド #1.残像組の最初のスライドは、色です。中央に暗いディスク、固定ポイントです。
図 4。2 スライドの色残像のスライド #2.残像のペアの 2 番目のスライドは、黒と白のです。しかし、フレーム (この場合星) 内のオブジェクトの白の塗りつぶしの中幻想色が知覚されます。
- 同じ手順を次の調査のための追加の刺激を行います。たとえば、1 つの側面に赤い星と緑の星、他の 1 つを作る。1 つの側面の緑の星と青の星他の上で 1 つを行います。他の色にも使用できます。
- 各刺激は、黒と白の同じスライドに続いてカラー スライドを含める必要があります。図 5は、色の残像を誘導するための追加スライドのペアの 2 つの例を示します。
図 5。色の残像を誘導するためのスライドの 2 つの追加例です。(上の行) の各ペアの最初のスライドは常に色です。(下の行) の各ペアの 2 番目のスライドは常に黒と白です。
2. 錯覚を生成します。
- 残像錯覚を経験する誰かをさせるには、コンピューターのモニターの前に着席します。
- カラー スライド、例えば、青と黄色の星と 1 つの 1 つをロードします。
- 画面の中央に黒のディスクに固執して彼らの目の移動を避けるためにオブザーバーを求めます。
- 10 秒、その後、スライド転送され、黒と白のスライドが 1 つの色を置き換えるので、事前をカウントします。
- 自分の固定を維持し続ける参加者に指示します。白い星は以前それらで満ちているそれらの対戦相手の色で埋め彼らを参照してくださいする必要があります。だから、旧青星は黄色になります、以前黄色は青に見えます。図 6では、最初のスライドの色と知覚される幻の色との関係を図式化するようです。
図 6。特定のスライド組に関連して知覚される幻の色。#1、スライドの左の星は青と黄色の星は黄色。#2 のスライドは、実際に黒と白です。しかし、オブザーバーが #1 のスライドに釘付けになった後に切り替えるとき、#2 のスライドはつかみどころがない色と認識されます。具体的には、星は、相手の色で塗りつぶされた左の星が黄色で認識されるようにする前に、それらを充填物および青と右の 1 つから表示されます。
- 観察者は、彼らの目を移動、イリュー ジョンがすぐに消えていきます。
- 注意してください、1 つでこれを行うには、自己、それ動作する簡単です。
3. データの収集
- 多くの錯視と同様効果が現象学的に顕著なほぼすべての人々 によって経験されます。だから、定量的なデータは、1 つの経験を肯定する主に提供しています。
- データを収集するための簡単なテクニックは、ペアで、2 番目のスライドの白の領域にどこか X を含めるし、色のオプションから選択するオブザーバーのセットを供給します。
- タスクは、X が配置されていると看取カラー オプションを選択するオブザーバーです。図 7は、実験の 1 つの試みでイベントのシーケンスを示しています。
図 7。色残像の実験の一つの試験でのイベントのシーケンス。オブザーバーは、センター ディスク #1 のスライドに fixates します。10 後 s、実験者の前方スライド #2 に進歩。参加者のタスク 'X' の位置で彼らを認める色に最も一致する表示オプションの中から色を選択することです。
- 実験の完全なバージョンを実行するには、いくつかの異なるスライド ペアを使用します。実験の試行中に 2 番目のスライドのオブジェクトの 1 つの別の部分の X に配置します。
- 10-20 の試験で実験では 5-10 参加者を実行します。存在していた色の関数として選ばれた色を集計、X トライアルのスライド #1 内の位置。つまり、その位置に以前の色に白い背景の X の位置で感知された色を関連付けます。色以前その位置と呼ばれる 'インデューサの色' と感知された色は、「アフター色」と呼ばれる
人間の色覚は印象的であり、参照してください私たちを助けることができる- と区別 — 100 万の異なる色合いに。心理学者は色の私たちの知覚を研究するのに色残像と呼ばれる錯視を使用します。
どのような人が、オレンジのような彼らが発生オブジェクトの色相として認識目によって受信された感覚情報から始まります。
この光が個々 の目に入ったら、角膜とレンズは、フォーカス、網膜の視細胞に。応答では、これらの細胞は、大脳の視覚野は、オブジェクトの色が識別される場所に中継信号を生成します。
この経路に沿って個々 のニューロンは、異なる異なる色信号に応答する存在します。
たとえば、特定のニューロンがあります-「に緑、赤から外れている」細胞と呼ばれる-を緑色の光によって作動するだけ。ただし、これらの同じセルは赤色光によって抑制されます。
同様に、ニューロン細胞と呼ばれる「上赤、緑色消灯」ことがあります赤、しかしこれはグリーンによって抑制されるに対応します。脳の成分が「対戦相手」としてこれらの色を治療するため、: 1 つの存在は、他欠席として解釈されます。
その結果、緑と赤と考えられますの二次元平面上の反対の値を占有-それぞれ、正と負。実際には、我々 が参照してくださいすべての特定個々 の色は、この座標系のポイントのペアを並べられます。
このビデオはもともと Ewald ヘリング残像錯覚を使用して 1878 年に発見されたこのような拮抗を調べる方法を示します-以前拮抗色相によって満たされた個人の脳が位置に反対色を知覚してだまされています。
刺激を生成、収集、色認識データを解釈する方法を説明だけでなく、我々 はまた研究者が色覚のさまざまな側面を研究するこのイリュー ジョンを適用する方法を探る。
この実験では、参加者は、彼らは最初の色の図形を見詰める必要がありますいくつかの試験を実行するように頼ま-インデューサ相と呼ばれるものの間に-それから黒と白で、同じ図形を見ながら、彼らが参照してくださいどのような色相を状態 -残像フェーズと呼ばれます。
2 つ同じ形状の最初の誘導段階で-星のように-サイド ・ バイ ・ サイドのとおり 10 のコンピューター画面に s。これらの図形はサイズと方向の同じですが、青と黄色、それぞれの異なる相手が必要など、さまざまな色に満ちている-2 番目のフェーズの重要な規定。
各試験は、参加者の中に眼球運動錯覚を妨げる可能性を防止するため、図形間の中央にサークルに固執するように指示されます。
残像相で黒ディスクは画面に表示されるがそれのどちら側でも色の写真がカラーに欠けている同じ形の画像に置き換えられます-白い星黒のアウトライン表示。
参加者は、従属変数として提供しています星のランダムな位置で見る色合いと彼らは報告色求められます。
ここでのトリックされている誘導フェーズ中に色に敏感な細胞がアクティブ-などいくつかは大きく青刺激に応答して起動します。ただし、インデューサからスイッチはこれらの細胞の信号を任意の色の不在のために突然中止の結果、白黒の図形星します。
まだ、参加者の脳は相手の色が存在している意味としてこの急激な停止を解釈-以前からアクティブな青敏感な細胞シグナル伝達の不足は黄色の証拠として取られます。
インデューサ フェーズで示されているそれらの対戦相手の色で白黒の形で参加者を記入結果として-インデューサの青い星がどこにあったか黄色残像星が認識されて、その逆。
これは、参加者は、彼らの目を移動するとすぐにすぐにフェード色残像錯覚です。
どのように脳は色を整理のために参加者がインデューサの対戦相手は、アフターの色を主に表示されますなって: たとえば赤、緑します。
刺激実験の準備として、まずスライド編集プログラムで空白のスライドを開きます。シェイプ ツールを使用して、等しいサイズの 2 つの星を生成する-1 つの右側と左側の他-両方が垂直方向に中央揃え。
その後、間注視点となるように配置されている小さな黒いディスクを作成します。
インデューサ相の画像を生成するため黒で両方の形状をアウトラインします。左に星を選択し、均一に明るい青でそれを埋めます。同様に、鮮やかな黄色の右の 1 つをご記入ください。
緑と赤と緑と青に設定別のようなさまざまな色で星追加インデューサのスライドを作成する、このプロセスを繰り返します。
今、インデューサ スライドの 1 つをコピーします。このレプリカの黒で説明されている両方の星のまま彼らの内部の色を白に変更します。この完成したスライドは、すべての試験の残像の段階に表示されます。
さらに、各刺激シリーズは、2 つのスライドで構成されていますので、それらを配置: 色インデューサ セット トライアルごとに白と黒の残像 1 つ続きます。
参加者が到着すると、コンピューターのモニターに直接色覚異常ではないことを確認してください。彼らが実行するタスクの手順を説明することによって進みます。
裁判を通して参加者する必要があります彼らの目を移動を回避しようし、コンピューター画面の中央に表示される黒のディスクに焦点を当てたままに強調します。
一度は残像タスクを参加者が理解するいると確信して、10 および 20 の試験の間に行えます。各 1 つは、インデューサ色、横にあるアフターの色として選ばれた色相を記録します。
データを分析し、結果を集計し各インデューサ色に対して最も頻繁に選択の後色を描いたテーブルを構築します。
選択した後色が主になかった実際に色を見るためにそれらを引き起こすことは、参加者の脳がだまされを示すインデューサの色相の対戦相手であることがわかります-色の残像錯覚。
今、残像錯覚を引き出すために視覚刺激を使用する方法を知っていると、どのように研究者がカラー ビジョン、この知覚に影響を与える病気の背後にある解剖学的根拠を理解するこの方法を使用できますを見てみましょう。
今まで、正常な視力に注目しました。ただし、残像テストのバリエーションも使用できます色知覚に影響を与える疾患を理解する、相手のペアの両方の色相表示同じ色覚異常のタイプを好みます。
たとえば、研究者がどのくらい個人を比較できます通常、制御の参加者から報告された時間に色の残像を認識します。幻想の時間の異常な長さの永続化は、カラー ビジョンの病気の可能性があります。
残像テストは他の色知覚の評価と網膜、視覚野や視覚経路の不具合かどうかを特定するためのイメージング技術と、組み合わせることが-これらの 2 つの領域間の信号をリレーする-責任です。
色の残像にゼウスのビデオを見てきただけ。今では、この錯覚を調査、収集、相手の色のデータを解釈する異なる色相の図形を使用する方法を知るべきであります。重要なは、残像が, 色知覚に関与する脳領域を識別し、色覚に関する病気の診断を助けることができる方法を理解する必要があります。
見てくれてありがとう!
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Results
それぞれの実験でインデューサの色、最も頻繁に選択の後の色を特定します。図 8に示すような結果を可視化するテーブルを作成します。
図 8。代表的な結果。インデューサ色の関数として最も頻繁に選択の後色。最も頻繁に感知された後の色は、それぞれの誘導の相手の値になります。
最も頻繁に感知された後の色は、それぞれインデューサ色の相手の値をする必要があります。理由は色に敏感な人間の脳細胞が空間にマップされているため-彼らは主題が彼らの目を fixates 依存領域の特定の領域に対応します。通常、人々 は、彼らの目の周りは、外部空間の地域への対応の負担を共有する別のセルの原因とを移動します。インデューサ画像 (各ペアのスライド #1) でディスクを注視して、オブザーバーにより外部空間の飽和色の特定の領域に存在する持続的な方法で対応するセルの同じグループ。固定期間中にこれらの細胞が大きく応答します。青敏感な細胞を作り出す大きな青い信号、黄色に敏感な細胞が大型の黄色信号を生成。黒と白の画像が突然表示されますとオブザーバーはまだ fixates、これらの細胞はもはや刺激がときに、イメージの色はありません。しかし、脳の残りの部分解釈相手の色の存在を信号としての活動の突然不足する彼らは非常に強く前に瞬間が伝達された、ため。青敏感な細胞内シグナル伝達の突然の欠如は、黄色の存在として解釈されます。黄色に敏感な細胞内シグナル伝達の突然の欠如は、青の存在として解釈されます。脳は、実際に活動の欠如ここで引き起こされる色の不在によって完全に相手の色の存在を示す色セルの活動の不在を解釈します。脳が騙されて効果的に、どこの色を参照してくださいする人々 の原因とまとめることで、相手の大きさによって色方法のため何かされていません。
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Applications and Summary
色の拮抗は科学的方法の素晴らしいデモです。1800 年代の研究者が脳の活動を観察する能力のない人間の脳での色表現の性質を推論することができます。今日、実際には、色の残像色の処理に関わる脳部位を特定するため有用なツールとなっています。サル、科学者たちはまるでカラーが存在、サルに人間のオブザーバーの残像を生成するスライドのシーケンスを示す後選択されていないときに発生するニューロンを記録しています。1, 2同様に、fmri を用い、科学者を発見した視覚野の領域も、色の存在に選択的に応答する応答その色はスライドの残像ペアによる、幻想として感知された時。
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References
- Zeki, S. Colour coding in the cerebral cortex: the reaction of cells in monkey visual cortex to wavelengths and colours. Neuroscience, 9(4), 741-765 (1983).
- Conway, B. R., & Tsao, D. Y. Color architecture in alert macaque cortex revealed by FMRI. Cerebral Cortex, 16(11), 1604-1613 (2006).
