倒面效应

Sensation and Perception

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Overview

资料来源: 实验室的乔纳森 Flombaum — — 约翰 · 霍普金斯大学

感知,在通常的情况是,能够认识和解释复杂的刺激就会感到轻松但实际需求复杂密集处理。这是因为处理是专门和自动化对某些类型的非常重要的刺激。这种现象的最佳范例是面孔加工。人们不尝试检测和识别人脸。似乎只是发生。然而,检测的面孔,并告诉他们彼此是实际上要求苛刻的计算任务。

人类的面部识别能力依赖于专门的计算和专用的大脑网络。一个简单的演示,这是倒面效应。认识到颠倒的面孔是比认识到他们右侧起来,难但也不是如此对于许多其他类型的视觉对象。在以各种方式,证明了倒脸效应。该视频演示附带编码记忆范式为调查面部处理和倒面效应。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 感觉和知觉的精华. 倒面效应. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Procedure

1.设备和刺激

  1. 这个实验需要一台电脑和脚本编写软件的实验。
  2. 此外,这个实验需要一整套相对较大的人脸图像,最好是类似照明条件和无表情。这种图像的多个数据库在自由网上为研究目的。一个好的资源是麻省理工学院的脸数据库: http://web.mit.edu/emeyers/www/face_databases.html#oulu

2.设计

  1. 组装一套 80 人脸图像。他们分成两半,分成两个组的 40。在意外接触部分的实验中,使用一组和储备要使用作为陪衬的测试部分中的其他组。
    1. 请注意,两个组应具有相同的相对比例的男性和女性。换句话说,如果有 25 40 的一组中的男性面孔,应该有 25 在其他。
  2. 附带的曝光程序
    1. 实验的第一部分涉及顺便说一句公开一组 40 平面通过封面任务的参与者。
    2. 实验开始与就绪屏幕。按空格键开始曝光。
    3. 一旦按下空格键,每一个 40 面上显示在一个时间为 1 s。后每幅图像,会出现一个屏幕,说:"男/女?"。(掩护任务的参与者是报告是否一张脸是男性或女性)。
    4. 设置程序以前进到第二张脸,参与者按任一后 M 或 F 键,(对应于男性和女性)。图 1在暴露的实验阶段中图式的事件序列化的图解。
    5. 这一阶段是实验的共 40 个审判一个集合中的每个面。

Figure 1
图 1旨在展示倒立的面效应附带编码记忆范式方法。实验有两个部分。在第一部分中,被称为附带编码阶段,参与者观察一套 40 的面孔,一个接一个和要求简单报告是否每个面是男性或女性。在第二阶段,参与者给出了一次突击记忆测试。在每个试验中,两副面孔显示肩并肩。每一对之一就是在编码阶段,所示的面孔之一,其他的称为铝箔,是一张新的面孔,从来没有见过的观察员。任务是使用左、 右箭头键来指示每一对中的哪一张脸是前面所看到的。至关重要的是,半脸成对出现颠倒。感兴趣的措施是右侧的报告准确性起相比颠倒的面孔。请点击这里查看此图的大版本。

  1. 测试阶段程序
    1. 实验的测试部分还包括 40 项试验。
    2. 每个试验中,随机选择老面孔之一和以前保留面孔 (同性) 之一。放置一个在屏幕的左边,一个在右边。
    3. 任务是为参与者以指示与左或右箭头键的一对中的人脸以前见过的。
    4. 关键操作是,一半实验,两副面孔介绍了颠倒。
    5. 随机混合颠倒和右上侧审判。

3.运行实验

  1. 在实验开始之前,它是一个好的主意,问参加者,如果她或他有任何已知的视觉障碍或困难,和特别是,如果他们认为他们有任何认识的人的困难。
  2. 座椅的参与者从演示文稿的计算机显示器 60 厘米。
  3. 编码阶段对参与者作如下解释,而没有提及测试阶段来:
    1. "这是一个关于面部的认识能力的实验。在每个试验中,您将看到单面一秒钟,紧接着,将要求您确定性别的脸上,你只是看到一个屏幕。男性和女性的 F 键按 M 键。任务可能似乎很容易,因为我们正在进行研究的几个实验,一些包括容易识别的刺激和一些与数位化的改变,更具挑战性的刺激。结果,两者合计,将帮助我们了解用于识别人脸性别的面部特征。是否感觉容易或难到你,请尽你所能。仅有 40 项试验,它将需要少于五分钟才能完成。
  4. 开始的程序及站附近作为参与者完成这一阶段的实验。
  5. 当完成后,参与者时,说以下内容:
    1. "感谢您完成这项研究的那部分。我只想你现在要做第二个实验,一个也将最后只有五分钟。在每个试验中,您将看到两张脸,在屏幕的左侧和右侧。在每一对面孔之一将是你刚才看到的面孔之一和对方将一张新面孔,你没有出现在判断任务中你只是做了。现在,你的任务是确定的 '老' 的脸,在判断任务中出现的那个。用于在右边脸表明面对在左侧,左的箭头键和右箭头键。在一些试验中,两副面孔显示颠倒。这是不相干的 — — 你的任务是总是尽你所能找出你认为你一次已经看到的脸."
    2. 站在参与者完成记忆测试。

我们不要尝试检测和识别人脸 — — 它只是发生了,顺便说一句。

令人印象深刻,成功识别复杂和苛刻的计算必须出现在专用的大脑网络单独功能融入粘结面。

认识脸右侧起来是相对比较容易,确定他们在颠倒的位置则困难得多,尽管这不是为其他类型的可视对象。

这经常被称为倒脸效果,并用实验旨在探讨如何人脸识别发生两个认知中,并在大脑中。

此视频将说明如何设计和执行,以及如何分析和解释调查通过附带编码记忆研究范式的倒立面效应实验。

在此实验中,参与者被要求在两个不同阶段判断男性和女性的脸: 附带的暴露和测试。

第一期附带暴露,参与者显示一组 40 的面孔,一-在-一-时间为 1 s 每个。

显示每个图像后,参与者被要求报告是否是男性或女性,进行相关的按键。这一过程模仿我们天生的能力来处理脸 — — 顺便说一句,不知道它。

然后,对于第二个测试阶段,参与者显示两张脸肩并肩。从附带暴露部分随机选择一个和其他的称为铝箔,是性别匹配和前由参赛者从来没有见过。

在测试期间的面孔也是随机混合在一起,他们颠倒这一半与另一半,右侧起来的。参与者被要求表明这两个以前见过。

在这种情况下,因变量是正确识别的面孔数目 — — 一项简单措施的记忆的准确性 — — 跨越直立和倒置的发展方向。

与会者预计要在回顾以前见过的面孔,当他们示直立,反对倒更好地执行。性能差标识倒的面孔时被称为倒面效应。

在开始做实验之前, 验证参与者没有任何已知的视觉障碍或认识的人的困难。

若要开始,请坐参与者从演示文稿的计算机 60 厘米。 附带暴露阶段没有提及测试阶段来解释说明。

启动程序和站在附近的参与者执行第一阶段的实验,在 5 分钟内完成 40 项试验。注意他们看到单面为 1 s,和识别人脸性别按我 '关键为男性或女性的' F'。

之后的初始阶段,感谢参与者完成这部分的研究,并告知他们的指示下, 一试验阶段。

再一次启动该程序并站在旁边为他们完成 40 项试验的第二个记忆阶段。在这一部分中,注意到参与者按或左或右箭头键表明以前观察哪一张脸。

要分析的数据,只需计算正确识别面孔的比例和图形的记忆的准确性由审判类型结果: 直立位与倒置。

请注意,最直观地正常的参与者,精度要高得多标识面都是相对于直立时倒,展示倒立面效应。

倒立的性能低下 — — 附近的机会 — — 表明专门面部处理机制,可以进行优化,以利用他们是几乎总是在竖直方向有经验的事实。

既然您已熟悉处理倒人脸的复杂性,让我们检查额外的研究方案可以应用效果。

神经影像学研究有用于标识所涉及的专业的面加工的大脑区域的倒立的面效应。

直立的脸产生强烈的神经反应梭状回面孔区,或游离脂肪酸,不是倒的暗示倒立面孔未能进行专门的脸处理神经元。

此外,对 FFA 的脑损伤可能导致紊乱如面容失认症 — — 无法识别人脸,包括你自己。

任务是经常用作诊断脸盲 prosopagnostic 个体通常都拥有一样难于识别权利侧了脸,他们跟那些被倒置。

你刚看了朱庇特的简介倒的面效应。现在你应该有很好地理解如何设计和开展这种类型的实验实施面临一系列的编码和检索熟悉的面孔的内存。你也应该知道如何分析和解释结果。

谢谢观赏 !

Results

结果进行分析,只需计算面孔正确识别与倒置 (倒立) 试验和试验与右边向上 (直立) 面孔的参与的比例。比较性能使用条形图,如图 2所示。最视觉正常的观察员,准确性会高得多,与直立相比倒置的面孔。然而,这是一个困难的任务,和您可能会发现性能低于 0.9 甚至直立的脸。为倒面孔,性能可能甚至方法机会,0.5 什么观察员将分数如果他们只是猜到了每次试验。与倒面孔表现欠佳显示调整专门的计算和用于识别面孔的大脑机制,以充分利用脸都几乎总是经历在竖直方向的事实。

Figure 2
图 2记忆的准确性为倒相比直立的脸。最视觉正常观察员显示相当可观的业绩回顾以前见过的面孔时所示直立,反对倒置。事实上,与倒面孔,性能可以接近机会 (0.5) 在这样的任务。与倒面孔性能差是倒面效应。

Applications and Summary

倒立面孔的发现是很难的过程有很多应用。神经影像学研究,例如,已采取的效果确定大脑区域参与专门的面孔加工的优势。脑部扫描被当观察员直立查看以及倒立面孔。然后比较这两种刺激物的反应。刺激这两组有非常相似的视觉属性总体来看,导致整个视觉系统大量类似活动。不过,一个脑区直立的脸产生更有力的回应,不是倒的暗示倒的面孔未能参与专门的脸处理神经元。这种方式的响应区域称为梭状回或梭状回面孔区 (有时简称 FFA)。这个大脑区域参与了许多其他调查的面孔加工的专业的方面的研究。

另一个应用程序已做称为面容失认症症。这是指极端困难认识到,有时甚至检测的面孔。面容失认症可以出现脑损伤后到梭状回。但它目前已知也出现在人与脑损伤没有已知的原因。一路上那面容失认症评估涉及倒面效应。尤其是,面容失认症患者不显示典型的反演效果。虽然他们有没有更多的麻烦,认识颠倒了面临比他们做起来的右侧,他们有相当多的麻烦,与右侧起来的一般。这种缺乏倒立的面效应表明那面容失认症,因缺乏专门加工系统的种类,似乎知道脸上是通常看的右侧的脸。

1.设备和刺激

  1. 这个实验需要一台电脑和脚本编写软件的实验。
  2. 此外,这个实验需要一整套相对较大的人脸图像,最好是类似照明条件和无表情。这种图像的多个数据库在自由网上为研究目的。一个好的资源是麻省理工学院的脸数据库: http://web.mit.edu/emeyers/www/face_databases.html#oulu

2.设计

  1. 组装一套 80 人脸图像。他们分成两半,分成两个组的 40。在意外接触部分的实验中,使用一组和储备要使用作为陪衬的测试部分中的其他组。
    1. 请注意,两个组应具有相同的相对比例的男性和女性。换句话说,如果有 25 40 的一组中的男性面孔,应该有 25 在其他。
  2. 附带的曝光程序
    1. 实验的第一部分涉及顺便说一句公开一组 40 平面通过封面任务的参与者。
    2. 实验开始与就绪屏幕。按空格键开始曝光。
    3. 一旦按下空格键,每一个 40 面上显示在一个时间为 1 s。后每幅图像,会出现一个屏幕,说:"男/女?"。(掩护任务的参与者是报告是否一张脸是男性或女性)。
    4. 设置程序以前进到第二张脸,参与者按任一后 M 或 F 键,(对应于男性和女性)。图 1在暴露的实验阶段中图式的事件序列化的图解。
    5. 这一阶段是实验的共 40 个审判一个集合中的每个面。

Figure 1
图 1旨在展示倒立的面效应附带编码记忆范式方法。实验有两个部分。在第一部分中,被称为附带编码阶段,参与者观察一套 40 的面孔,一个接一个和要求简单报告是否每个面是男性或女性。在第二阶段,参与者给出了一次突击记忆测试。在每个试验中,两副面孔显示肩并肩。每一对之一就是在编码阶段,所示的面孔之一,其他的称为铝箔,是一张新的面孔,从来没有见过的观察员。任务是使用左、 右箭头键来指示每一对中的哪一张脸是前面所看到的。至关重要的是,半脸成对出现颠倒。感兴趣的措施是右侧的报告准确性起相比颠倒的面孔。请点击这里查看此图的大版本。

  1. 测试阶段程序
    1. 实验的测试部分还包括 40 项试验。
    2. 每个试验中,随机选择老面孔之一和以前保留面孔 (同性) 之一。放置一个在屏幕的左边,一个在右边。
    3. 任务是为参与者以指示与左或右箭头键的一对中的人脸以前见过的。
    4. 关键操作是,一半实验,两副面孔介绍了颠倒。
    5. 随机混合颠倒和右上侧审判。

3.运行实验

  1. 在实验开始之前,它是一个好的主意,问参加者,如果她或他有任何已知的视觉障碍或困难,和特别是,如果他们认为他们有任何认识的人的困难。
  2. 座椅的参与者从演示文稿的计算机显示器 60 厘米。
  3. 编码阶段对参与者作如下解释,而没有提及测试阶段来:
    1. "这是一个关于面部的认识能力的实验。在每个试验中,您将看到单面一秒钟,紧接着,将要求您确定性别的脸上,你只是看到一个屏幕。男性和女性的 F 键按 M 键。任务可能似乎很容易,因为我们正在进行研究的几个实验,一些包括容易识别的刺激和一些与数位化的改变,更具挑战性的刺激。结果,两者合计,将帮助我们了解用于识别人脸性别的面部特征。是否感觉容易或难到你,请尽你所能。仅有 40 项试验,它将需要少于五分钟才能完成。
  4. 开始的程序及站附近作为参与者完成这一阶段的实验。
  5. 当完成后,参与者时,说以下内容:
    1. "感谢您完成这项研究的那部分。我只想你现在要做第二个实验,一个也将最后只有五分钟。在每个试验中,您将看到两张脸,在屏幕的左侧和右侧。在每一对面孔之一将是你刚才看到的面孔之一和对方将一张新面孔,你没有出现在判断任务中你只是做了。现在,你的任务是确定的 '老' 的脸,在判断任务中出现的那个。用于在右边脸表明面对在左侧,左的箭头键和右箭头键。在一些试验中,两副面孔显示颠倒。这是不相干的 — — 你的任务是总是尽你所能找出你认为你一次已经看到的脸."
    2. 站在参与者完成记忆测试。

我们不要尝试检测和识别人脸 — — 它只是发生了,顺便说一句。

令人印象深刻,成功识别复杂和苛刻的计算必须出现在专用的大脑网络单独功能融入粘结面。

认识脸右侧起来是相对比较容易,确定他们在颠倒的位置则困难得多,尽管这不是为其他类型的可视对象。

这经常被称为倒脸效果,并用实验旨在探讨如何人脸识别发生两个认知中,并在大脑中。

此视频将说明如何设计和执行,以及如何分析和解释调查通过附带编码记忆研究范式的倒立面效应实验。

在此实验中,参与者被要求在两个不同阶段判断男性和女性的脸: 附带的暴露和测试。

第一期附带暴露,参与者显示一组 40 的面孔,一-在-一-时间为 1 s 每个。

显示每个图像后,参与者被要求报告是否是男性或女性,进行相关的按键。这一过程模仿我们天生的能力来处理脸 — — 顺便说一句,不知道它。

然后,对于第二个测试阶段,参与者显示两张脸肩并肩。从附带暴露部分随机选择一个和其他的称为铝箔,是性别匹配和前由参赛者从来没有见过。

在测试期间的面孔也是随机混合在一起,他们颠倒这一半与另一半,右侧起来的。参与者被要求表明这两个以前见过。

在这种情况下,因变量是正确识别的面孔数目 — — 一项简单措施的记忆的准确性 — — 跨越直立和倒置的发展方向。

与会者预计要在回顾以前见过的面孔,当他们示直立,反对倒更好地执行。性能差标识倒的面孔时被称为倒面效应。

在开始做实验之前, 验证参与者没有任何已知的视觉障碍或认识的人的困难。

若要开始,请坐参与者从演示文稿的计算机 60 厘米。 附带暴露阶段没有提及测试阶段来解释说明。

启动程序和站在附近的参与者执行第一阶段的实验,在 5 分钟内完成 40 项试验。注意他们看到单面为 1 s,和识别人脸性别按我 '关键为男性或女性的' F'。

之后的初始阶段,感谢参与者完成这部分的研究,并告知他们的指示下, 一试验阶段。

再一次启动该程序并站在旁边为他们完成 40 项试验的第二个记忆阶段。在这一部分中,注意到参与者按或左或右箭头键表明以前观察哪一张脸。

要分析的数据,只需计算正确识别面孔的比例和图形的记忆的准确性由审判类型结果: 直立位与倒置。

请注意,最直观地正常的参与者,精度要高得多标识面都是相对于直立时倒,展示倒立面效应。

倒立的性能低下 — — 附近的机会 — — 表明专门面部处理机制,可以进行优化,以利用他们是几乎总是在竖直方向有经验的事实。

既然您已熟悉处理倒人脸的复杂性,让我们检查额外的研究方案可以应用效果。

神经影像学研究有用于标识所涉及的专业的面加工的大脑区域的倒立的面效应。

直立的脸产生强烈的神经反应梭状回面孔区,或游离脂肪酸,不是倒的暗示倒立面孔未能进行专门的脸处理神经元。

此外,对 FFA 的脑损伤可能导致紊乱如面容失认症 — — 无法识别人脸,包括你自己。

任务是经常用作诊断脸盲 prosopagnostic 个体通常都拥有一样难于识别权利侧了脸,他们跟那些被倒置。

你刚看了朱庇特的简介倒的面效应。现在你应该有很好地理解如何设计和开展这种类型的实验实施面临一系列的编码和检索熟悉的面孔的内存。你也应该知道如何分析和解释结果。

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