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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

人类视觉取决于安排到眼球上称为视网膜组织后的光敏感神经元。神经元,因为它们的形状,称为视杆和视锥细胞分布不均匀的视网膜上。相反,在视网膜上被称为的黄斑哪里锥密集的中心是一个区域,尤其是在被称为黄斑黄斑中央分区域。中心凹以外几乎没有视锥细胞,还有杆密度大大随凹更大距离。图 1图式化的图解这项安排。这种安排也复制在视觉皮层: 许多更多的细胞代表中心凹到外围比较刺激。

Figure 1
图 1人类的眼睛和视网膜上的光敏感受体细胞的分布示意图描绘。瞳孔是开幕前允许光线进入眼睛。光然后聚焦到视网膜,后面的眼睛组成的杆和视锥细胞,光敏感细胞的神经组织。在视网膜的中心是黄斑,并在黄斑中心凹。图图式化的图解视网膜锥和视杆受体密度作为他们位置的函数。视锥细胞,是负责彩色视觉,几乎完全位于凹。棒,看到在低光照条件下,哪些支持同样聚集更多地附近凹,与快速下降以外黄斑的密度。

结果: 我们看得很清楚,在我们的眼睛指直接的空间刺激凹; 一部分的空间的一部分但我们其实在看不到很好的外围。我们不要真的不过注意到它,因为我们的眼睛经常移动,构建从许多个别固定空间的表示。

研究周边视觉特性的一种方法是用一种称为拥挤现象。1拥挤是指不能识别物体杂波环境下,和我们的经验尤其是强烈拥挤时在周围显示对象。图 2a是一个例子,你应该能够体验拥挤: 看看十字架的中心,并见,如果你可以报告是在右边中间的那封信。可能还很难。现在在图 2b中尝试报告在左边的这封信。容易得多 !在此图中,这封信是不拥挤,还有没有杂波在它周围,所以很容易识别。

Figure 2a

图 2a拥挤的刺激。纠结在中心,跨,看看是否你能认出中间包信在左边。它应难了,因为的字母是在外围,而中央信拥挤在它附近的信件。

Figure 2b

图 2b不拥挤的刺激。这种刺激是相同,以图 2a,只是字母 G 不拥挤无其他字母环绕着它。即使在固定跨,信应该是容易辨认,即使它同样也是在外围作为 G 在图 2a。

此视频将说明如何设计并实现了用字母为刺激材料的排挤实验。

Procedure

1.刺激和设计

  1. 试验将涉及所有英语的辅音,用黑笔写和 36 磅 Helvetica 字体所示。
  2. 每项试验的实验将开始交叉固定在 500 ms,紧接着刺激提交为 500 毫秒,十字架的左侧或右侧,最后依次响应屏幕显示中心提出。图 3图式的实验的序列化的图解。

Figure 3
图 3试验序列。实验的审单中的事件顺序如下: 参与者注视中央交叉和按空格键开始审判。测试刺激出现后为 500 毫秒,, 或者向右或左固定,包括三个字母。参与者应避免使眼球运动,但应尝试确定组的中心中的字母。字母消失后 500 毫秒,此时的参与者提示输入报告他们看到在人群当中的那封信的答复。

Figure 4
图 4。操纵的变量。有两个可以在一个拥挤的实验操作的关键变量。第一种叫偏心,指的交叉固定与目标刺激,在这种情况下,中心的三人小组中的字母之间的距离。第二个变量称为间刺激的间距,指的是目标信和每个邻国之间的距离。在实验中,这两个变量通常会一起操纵,通过第三个导出的变量称为相对间距,定义为相对间距与偏心距的比值。

  1. 三组总会来刺激中提出每个审判。两个变量将被测量的实验中: (1) 交叉固定和在组的刺激,一个衡量所谓偏心; 刺激之间的距离(2) 中间刺激组和每个其他两个之间的距离,测量称为刺激间的间距。图 4显示样品试用和标识这两个变量。
    1. 当准备实验,这两个变量实际上受其比率推算的第三个变量。我们会把那个叫相对间距并将其定义为间刺激间距除以偏心。因为它是一个比率定义两个变量具有相同的单位,注意相对间距没有单位。
  2. 现在,序实验,节目一套 200 次试验。
    1. 每项试验将属于相对间距的四个条件,值为 0.25、 0.4、 0.5、 0.75 之一。以像素为单位,以下是我们将分别用于刺激间的间距和在每个情况下,偏心值: (100,400);(50、 125);(75,150);(600、 800)。但请注意,可以使用任何值,只要他们生产所需的比率。
    2. 随机混合同等数目的四个条件的试验。每次试验中随机选择三个辅音要显示,与不信在审单中重复的限制。
    3. 此外计划通过实验,显示右侧的固定在一半的审判,和左边的固定在另一半的刺激。
  3. 一定要程序实验报告的相关输出,微每项试验: 试验的次数,所示的三个字母,相对间距,参与者所作的答复和反应,是否是对还是错。

2.运行实验

  1. 若要运行实验,招募参与者。
  2. 在实验室中的参与者的时候,一定要她完整的知情同意。然后坐参与者从计算机监视器 60 厘米。
  3. 对于这个实验,是重要的也有下巴休息。
    1. 指示参与者把他们的下巴放在下巴休息并抵制审判期间移动。让他们知道这项试验是自学的和他们可以自由地移动或试验间休息,因为他们请。
  4. 解释对参与者的说明如下:
    1. "在这个实验中,我们感兴趣调查如何轻松地我们可以识别物体视觉外围所示。每次试验,我想你盯着十字架在屏幕的中心,并尽你所能不移动你的眼睛。当您按空格键来开始试用,为 500 毫秒后, 三个字母会出现在屏幕上向左或右的固定。他们只会停留在 500 毫秒,屏幕上,他们可能有点难以看到。你的任务是要尽你所能认识到这封信在中间,那就是,之间,另外两人提出的信。记住,尽量不要动你的眼睛,甚至当字母出现。他们消失后,输入你看到在使用键盘中间的字母。如果你不确定,只是猜想。
    2. 她完成的几个试验的同时,留在房间与参与者。然后让她完成这个实验。
  5. 在这个实验中的数据分析是简单的。简单地计算作为函数的相对间距平均字母识别的准确性。所以只需算出试验的参与者准确的中央信认可在每个间距条件和鸿沟由 50,因为有 50 项为每个间距条件试验的次数。

我们不要总是看到对象在我们的周围很明显,特别是如果他们都位于我们的视野的边缘。

一整天,个人将他们的眼睛直接看不同,不同的项目 — — 像在博物馆里的绘画元素。

当发生这种情况,正在密切研究的对象 — — 喜欢苹果 — — 位于中央观测者的视野,和结果清楚地看到。

相比之下,苹果的远侧的项目 — — 在这种情况,一条狗 — — 位于周边的视野,并且感知一样模糊。

这种朦胧只会加重这种现象被称为视觉拥挤在。在这里,如果外围对象包围"杂"— — 喜欢更多犬流氓艺术家决定画 — — 它将会变得面目全非。

在这个视频中,我们探讨如何调查拥挤使用字母为基础的办法。我们不只是解释如何设计刺激和收集和解释周边视觉数据,但我们也注意到如何研究人员正在研究在其他上下文中的概念 — — 喜欢它是如何影响行车安全。

在这个实验中,参与者被要求确定传递到其周边视野的信件。

这完成的先让他们专注于小交叉固定提出了一种在计算机监视器之后, 信刺激出现。

在这一阶段,一排三个等距,大写英语辅音 — — 喜欢 JXW — — 的十字架,一侧显示和因而才看得见的余光。元音特别排除在外,因为他们可以形成简短的文字说明可能会干扰数据收集。

虽然所有这些人物都是在相同的大小和字体类型,两个关键变量操纵在这些刺激 — — 偏心和间刺激间距 — — 更好地了解影响拥挤的因素。

第一,偏心,是以像素为单位从中央信到在十字架上,关乎传送到的位置在周边视野的刺激; 线的交叉点的距离越高的偏心,更多的外围信件的演示文稿。

相比之下,间刺激间距指距离 — — 也以像素为单位 — — 中央辅音与每个邻接它的字母之间。这种测量方法评估如何关闭内需要到中间的人物,以提供必要的视觉拥挤杂乱。

数字为这些选择两个距离,在任何给定的刺激进行实际控制的第三个变量定义为间刺激间隔设为偏心距的比值 — — 称为相对间距。

四个不同的值 — — 0.25、 0.4、 0.5、 0.75 — — 测试,具体评估是否间刺激间距需要一定的尺寸,就偏心,要对周边视力拥挤效应。

例如,如果信三重奏的相对间距值为 0.75,这意味着刺激间的距离是四分之三的偏心距的大小。因此,侧翼辅音会位于相对较远的地方从的中心人物。

刺激消失后,响应显示屏幕,提示参与者在他们视为中央信类型。

两百年这种审判不会进行,刺激与不同的相对间距值同样在 — — 但随机 — — 提出了。

在这里,因变量是其中最中间的字母正确确定的试验的百分比。

基于以前的工作,预期与会者只将能够准确地识别中刺激的相对间距为 0.5 的中央字符或更高版本。

重要的是,这表明间刺激间距需要至少一半大小的偏心,防止拥挤,称为鲍的规则的规定。

当他们到达,并且有他们签知情同意材料迎接参与者。然后,在计算机显示器与键盘前面坐他们。

他们在该设备中的下巴的地方定位从屏幕约 60 厘米。

继续解释的任务,强调实验自学,和 — — 继续 — — 必须按下空格键。此外请注意,是否在任何实例中参与者不能确定身份的中央辅音,他们应该提供他们最好的猜测。

然后,看着参与者执行几项实践试验。对于每个,确保交叉固定提出为 500 毫秒,接着它和字母,同样长的时间。还要检查参与者,出现提示时,通过按键盘上的辅音的按钮进入他们的反应。

一旦他们了解任务,离开了房间,并允许参与者完成 200 次试验。

要分析的数据,每个相对间距比,计算的试验参与者正确确定中央辅音的百分比。

请注意,随着相对间距的增加,精度提高。具体地说,当这一比率为 0.5,参与者表现的 75%,和此值跳到大约 95%时的相对间距为 0.75。

然而,比例为 0.4,参加者只准确地认识到中央辅音中 20%的试验,并在 0.25 此值降至 5%— — 一个大致对应的机会,如果中央信随机猜测的频率

集体,这些结果表明,间刺激间距是偏心距的一半大小,是否拥挤只会 — — 例如,25%或 40%的这个距离,因为在这里测试 — — 观察支持鲍的规则。

现在,你知道如何操纵偏心和间刺激间距可以用于研究拥挤,让我们看看周边视觉方面正在探索其他方式。

拥挤了也一直在搜索关系到汽车的安全性,以及是否在环境中的对象的数目可以影响司机的看到。

这种工作已确定那拥挤 — — 几个汽车,交通锥或面积的迹象 — — 可能导致驱动程序不能有效地察觉到一个行人。

例如,一个人可能观察模糊对象之中的汽车,并认为它是一辆停放的自行车 — — 直到项目出去到了街上,飞镖,原来是一个人跑去赶火车。

工作上的边缘视野局限鼓励研究人员要拿出办法,以改善行人和驾驶安全,像创建清晰,通明的人行横道。

与此相反的是,web 开发人员也正在应用我们知道关于周边视觉来创建有效的弹出广告。

由于拥挤在信件上的影响,这样的标语为了不包含大量的文本,因为这些话不是可区分的当它们出现在一个显示器时 — — 在互联网用户的周边视觉。

相反,这些广告包含明亮、 移动的元素来吸引别人的注意力,并促使他们移动他们的眼睛,盯着此促销活动。然后 — — 希望 — — 人会点击它,命令无论正在出售。

到目前为止,我们把重点放在拥挤的正常被试;然而,研究人员也正在这种感性的现象的内容,是否与视觉缺陷与某些疾病有关。

例如,一些工作已经涉及了近距信三重奏为病人诊断出患有类似阿尔茨海默氏症的神经退行性条件的演示文稿。重要的是,这些刺激被显示在计算机显示器,和因此交付到视野的中心。

有趣的是,少患者能给中央的信,与健康对照组比较。

集体,这项工作提供证据为拥挤的扩张 — — 通常只在外围问题 — — 到中央视力,并提供一个可能的解释为阅读困难一些神经退行性患者经验。

你刚看了朱庇特的视频周边拥挤。现在,你应该懂如何操纵字母间距,以探讨这一现象,并收集和解释视觉数据。此外,你应掌握拥挤如何被应用于其他领域,如弹出广告的设计。

谢谢观赏 !

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Results

图 5图作为函数的相对间距精度。作为相对间距变得更大,性能提高很多。这意味着是性能好处间刺激间距时至少一半一样大的偏心。事实上,间距需要一半的想法大如偏心,防止拥挤被称为鲍的规则后发现如何间刺激间距与偏心距的比值控制拥挤的科学家。当比为 0.5,如图所示时,性能通常是大约 75%甚至更高。低于 0.5,精度往往是接近的机会。请注意,即使在 0.4 相对间距、 表现低于 25%,在这个实验中,且与 0.25 相对间距,接近随机。英语中有 21 辅音,所以猜近 5%的时间会产生正确的答案。

Figure 5
图 5。拥挤的实验结果.识别的准确性是很差,而有时接近用相对间距小于 0.5 进行试验的机会。但试验与间距为 0.5 或更高,识别通常比 75%准确。0.5 通常是关键的相对间距,防止拥挤。

变化

现在,你知道的运行一个拥挤的实验基础知识,您可以运行一个实验来表明相对间距是拥挤的关键决定因素。这里是如何: 选择四个偏心值,说 50、 100、 200、 250 px。对于每个,确定会给你的相对间距值从以前的实验中,四个刺激间的间距值。0.25、 0.4、 0.5 和 0.75。现在你有四种不同方式的生产相同的相对间距值,但不同的怪癖。这是总数 16 条件。运行实验与 50 审判所有 16 项条件,并绘制数据,如图 6所示。你应该找相对间距是 (而不是偏心) 性能的关键决定因素。

Figure 6
图 6。结果的第二个拥挤实验旨在对比偏心和相对间距对性能的影响。X 轴显示的四个的相对间距值,使用,和不同颜色的图标代表不同的怪癖。如果偏心识别的主要约束,然后图标具有相同的颜色会倾向识别准确率组合在一起。但相反,精度似乎受相对间距。

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Applications and Summary

理解拥挤是重要的原因之一是要黄斑变性。黄斑变性是主要影响老年人,涉及黄斑变性的,包括中心凹视网膜的稠密部分条件。黄斑变性是导致失明的美国人超过 65 岁之间。它令人严重依赖于周边视觉。因此,对拥挤的研究可以帮助科学家了解的局限性和启示的周边视觉、 如何改进它,和一般如何设计环境,以预防拥挤在重要情况下。

了解如何拥挤的作品也起着作用的工程师,平面设计师和 web 开发人员安排许多人同在日常的基础显示。例如,当在您的 web 浏览器中出现一个弹出窗口或横幅广告,它往往旨在吸引你的注意力,但不是 100%可读或可解析因为拥挤在幕后的人想要移动你的眼睛,看了广告后它引起你的注意。

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Transcript

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