Теснота - Crowding

О концепции медицинской социологии см. Перенаселенность.
Демонстрация эффекта скученности. Зафиксируйте «x» и попытайтесь определить центральную (или единственную) букву справа. Наличие фланкеров должно усложнить задачу.

Теснота это перцептивный явление, когда распознавание предметов представлен вдали от ямка ухудшается из-за наличия других соседних объектов (иногда называемых «фланкерами»).[1] Было высказано предположение, что скученность возникает из-за обязательной интеграции переполненных объектов посредством нейронный механизм обработки текстур,[2] но есть несколько конкурирующих теорий о лежащих в основе механизмов.[3][4][5][6][7] Считается своего рода группировка[8] поскольку это «форма интеграции по пространству, так как целевые элементы ложно сочетаются с боковыми элементами».[9]

Долгое время считалось, что скученность в основном характерна для периферийное зрение. Тем не менее, хотя он действительно особенно заметен там, он присутствует во всем визуальном поле, при этом варьируется только его пространственная протяженность (регулируется законом Баума; см. Ниже).[10] В частности, скученность имеет первостепенное значение для фовеального зрения,[11] превалирующий над важностью Острота зрения в распознавании образов и чтении, где скученность представляет собой узкое место в обработке.[12][4][10]

Скученность заметно присутствует в амблиопия и впервые упоминается в этом контексте[13][10] и количественно учился там.[14] Дефицит скученности также был обнаружен при нервно-психических расстройствах, таких как шизофрения и аутизм и может иметь клинические последствия при этих расстройствах.[15] Также было высказано предположение, что травмы головы могут вызывать эффект скученности.[16] Нормально зрячие дети в возрасте до восьми лет имеют более выраженную скученность, чем взрослые.[17] и это может быть причиной более крупного шрифта в детских книгах.

Закон Баума

Степень скученности в основном не зависит от размера письма или формы, в отличие от того, что имеет место в острота зрения. Напротив, он очень систематически зависит от расстояния до соседей. Если последнее выше критического значения, скученность исчезает. В 1970 г. Герман Баума описал практическое правило для этого критического расстояния, заявив, что оно составляет примерно половину значения эксцентриситета, под которым видна переполненная буква[18] (эксцентриситет измеряется как угол обзора от центра фовеа). Если, например, буква показана на расстоянии 2,5 градуса от центра фовеа, то есть примерно на границе фовеа, критическое расстояние составляет угол обзора 1,25 градуса.[19] Когда фланкеры приближаются, возникает скученность.

Более новые исследования показывают, что коэффициент в правиле Боумы (первоначально ½) может сильно варьироваться и часто может быть немного меньше (например, 0,4).[20] Кроме того, в уравнение следует добавить небольшую константу, и есть дополнительные предостережения.[10] В целом, однако, с тех пор правило Баума доказало свою применимость в отношении большого количества задач восприятия. Из-за своей устойчивости он теперь часто считается законом восприятия, подобным другим законам восприятия (например, Закон Вебера, Закон Рикко, Закон Блоха).[21][10]

История

Как мы знаем сегодня, скученность - это, за исключением некоторых особых обстоятельств, существенное узкое место.[4] для распознавания человеческих образов и демонстрации - это самый простой способ. Таким образом, поразительно, что на протяжении веков на него не обращали внимания; Причина ухудшения распознавания образов в основном ошибочно приписывалась и до сих пор приписывается снижению остроты зрения.[10]

Восприятие периферического зрения уже было описано Ибн аль-Хайсам в XI веке как «запутанное и непонятное».[22] Потом, Джеймс Джурин в 1738 году описал феномен «нечеткого зрения», который на двух примерах можно было рассматривать как результат скопления людей.[22] В 19 веке офтальмологи Герман Обер и Ричард Фёрстер в Бреслау / Польша описал восприятие двух соседних точек в непрямом видении как «довольно странно неопределенное [« ganz eigenthümlich unbestimmt »] как нечто черное, форма которого не может быть дополнительно определена».[23] Обратите внимание, что ни в одном из этих примеров описание не является таким «размытым» или «искаженным», как это часто (и вводит в заблуждение) наблюдается в сегодняшних характеристиках.

Однако сама скученность, то есть различие между отдельными буквами и их группами, оставалась незамеченной до 20 века. В 1924 году гештальт-психолог Вильгельм Корте был первым, кто подробно описал восприятия и феномены восприятия формы в непрямом видении.[24] Вероятно, примерно в то время скученность стала проблемой в оптометрии и офтальмологии при тестировании. амблиопия предметы с глазные диаграммы, как видно из замечания датского офтальмолога Хольгера Элерса в 1936 году.[13] Джеймс А. Стюарт и Герман М. Буриан из Айовы в 1962 году первыми начали систематически изучать скученность. амблиопия предметы.[14] При фовеальном зрении был описан связанный с этим феномен взаимодействия контуров (Merton Flom, Frank Weymouth & Даниэль Канеман, 1963).

Герман Баума, в 1970 году обнаружил то, что позже было названо законом Баума,[18] тем не менее, эта статья долгие годы полностью игнорировалась. В ближайшие три десятилетия это явление изучалось в экспериментальной психологии под разными терминами. Только тогда предметом Теснота нашли все большее внимание в исследованиях зрительного восприятия (Леви и др., 1985; Страсбургер и др., 1991; Тоет и Леви, 1992, Пелли и др., 2004).[25]. Сегодня это одна из основных тем в видении и восприятии, и все чаще признается, что она является основным ограничением фовеальных и восприятие периферической формы.[10][26]

Рекомендации

  1. ^ Леви Д. (февраль 2008 г.). «Скученность - существенное препятствие для распознавания объектов: мини-обзор». Исследование зрения. 48 (5): 635–654. Дои:10.1016 / j.visres.2007.12.009. ЧВК  2268888. PMID  18226828.
  2. ^ Parkes L; Lund J; Angelucci A; Соломон JA; Морган М (2001). «Обязательное усреднение скученных ориентировочных сигналов в глазах человека». Природа Неврологии. 4 (7): 739–744. Дои:10.1038/89532. PMID  11426231. S2CID  10975462.
  3. ^ Tyler, C.W .; Ликова, Л. (2007). «Краудинг: нейроаналитический подход». Журнал видения. 7 (2:16): 1–9. Дои:10.1167/7.2.16. PMID  18217831.
  4. ^ а б c Леви, Деннис М. (2008). «Переполнение - существенное препятствие для распознавания объектов: мини-обзор». Исследование зрения. 48 (5): 635–654. Дои:10.1016 / j.visres.2007.12.009. ЧВК  2268888. PMID  18226828.
  5. ^ Страсбургер, Х. (2014). «Танцующие буквы и тики, которые бесцельно гудят - О происхождении скопления людей». Восприятие. 43 (9): 963–976. Дои:10.1068 / стр7726. PMID  25420335. S2CID  26136221.
  6. ^ Розенгольц, Р. (2016). «Возможности и ограничения периферического зрения». Ежегодный обзор Vision Science. 2: 437–457. Дои:10.1146 / annurev-vision-082114-035733. PMID  28532349.
  7. ^ Страсбургер, Х. (2020). «О функции кортикального картирования (препринт)». bioRxiv. Дои:10.1101/621458. S2CID  149700090.
  8. ^ Herzog, M. H .; Sayim, B .; Чичеров, В .; Манасси, М. (2015). «Перенасыщение, группировка и распознавание объектов: вопрос внешнего вида». Журнал видения. 15 (6:5): 1–18. Дои:10.1167/15.6.5. ЧВК  4429926. PMID  26024452.
  9. ^ Уикстед, Джон (2018). Справочник Стивенса по экспериментальной психологии и когнитивной нейробиологии, ощущениям, восприятию и вниманию, четвертое издание, том 2. Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья. п. 833. ISBN  9781119170044.
  10. ^ а б c d е ж грамм Страсбургер, Ганс (2020). «Семь мифов о тесноте и периферийном зрении». Я-восприятие. 11 (2): 1–45. Дои:10.1177/2041669520913052. ЧВК  7238452. PMID  32489576.
  11. ^ Фовеальное зрение относится к ситуации, когда наблюдатель фиксирует зрительный объект и, в зависимости от последнего, использует что-либо между крошечной областью наивысшей остроты (при измерениях остроты зрения) или всей ямкой и более (в чтение) для обработки визуального ввода.
  12. ^ Pelli, D.G .; Tillman, K.A .; Freeman, J .; Вс, М .; Бергер, Т.Д .; Маджадж, Нью-Джерси (2007). «Скученность и эксцентриситет определяют скорость чтения». Журнал видения. 7 (2:20): 1–36. Дои:10.1167/7.2.20. PMID  18217835.
  13. ^ а б Элерс, Хольгер (1936). «Движение глаз при чтении». Acta Ophthalmologica. 14: 56–63. Дои:10.1111 / j.1755-3768.1936.tb07306.x. S2CID  73409510.
  14. ^ а б Стюарт, J.A .; Буриан, Х. (1962). «Исследование трудности разделения: ее связь с остротой зрения в нормальных и амблиопичных глазах». Американский журнал офтальмологии. 53: 471–477. Дои:10.1016 / 0002-9394 (62) 94878-X. PMID  13917936.
  15. ^ Kraehenmann, Райнер; Vollenweider FX; Seifritz E; Кометр М (2012). «Скученность дефицита зрительной периферии у больных шизофренией». PLOS ONE. 7 (9): e45884. Дои:10.1371 / journal.pone.0045884. ЧВК  3458825. PMID  23049884.
  16. ^ Милличэп, Гордон (2009). Справочник по синдрому дефицита внимания и гиперактивности: Руководство для врача по СДВГ, второе издание. Нью-Йорк: Springer Science + Business Media. п. 17. ISBN  9781441913968.
  17. ^ Аткинсон, Дж .; Pimm-Smith, E .; Evans, C .; Harding, G .; Брэддик, О. (1986). «Визуальная скученность у детей раннего возраста». Documenta Ophthalmologica Proceedings. Documenta Ophthalmologica Proceedings Series. 45: 201–213. Дои:10.1007/978-94-009-4263-9_27. ISBN  978-94-010-8393-5.
  18. ^ а б Баума, Герман (1970). «Эффекты взаимодействия при распознавании парафовеальных букв». Природа. 226 (5241): 177–178. Дои:10.1038 / 226177a0. PMID  5437004. S2CID  29459715.
  19. ^ Для иллюстрации: большой палец на расстоянии вытянутой руки образует угол обзора примерно 2,5 градуса. Таким образом, два соседних больших пальца на расстоянии вытянутой руки примерно соответствуют размеру ямки. В группе людей размером с голову другого человека
  20. ^ Пелли, Денис Г .; Palomares, M .; Маджадж, Нью-Джерси (2004). «Переполнение не похоже на обычное маскирование: отличие интеграции функций от обнаружения». Журнал видения. 4 (12): 1129–111136–116935. Дои:10.1167/4.12.12. PMID  15669917.
  21. ^ Pelli, D.G .; Тиллман, Кэтрин А. (2008). «Незаполненное окно распознавания объектов». Природа Неврологии. 11 (10): 1129–1135. Дои:10.1038 / №2187. ЧВК  2772078. PMID  18828191.
  22. ^ а б Strasburger, H .; Уэйд, штат Нью-Джерси (2015). «Джеймс Джурин (1684–1750): пионер исследований тесноты?». Журнал видения. 15 (1:9): 1–7. Дои:10.1167/15.1.9. PMID  25589293.
  23. ^ Обер, H.R .; Фёрстер, К. Ф. Р. (1857). "Beiträge zur Kenntniss des indirecten Sehens. (I). Untersuchungen über den Raumsinn der Retina". Архив для офтальмологии. 3: 1–37.
  24. ^ Страсбургер, Х. (2014). «Танцующие буквы и тики, которые бесцельно жужжат - О происхождении скопления людей». Восприятие. 43 (9): 963–976. Дои:10.1068 / стр7726. PMID  25420335. S2CID  26136221.
  25. ^ Рис.19 в: Страсбургер, Ганс (2020). «Семь мифов о тесноте и периферийном зрении». Я-восприятие. 11 (2): 1–45. Дои:10.1177/2041669520913052. ЧВК  7238452. PMID  32489576.
  26. ^ Strasburger, H .; Rentschler, I .; Юттнер, М. (2011). «Периферийное зрение и распознавание образов: обзор». Журнал видения. 11 (5): 1–82. Дои:10.1167/11.5.13. PMID  22207654.