Парадокс восприятия

Эта статья , возможно, содержит оригинальное исследование . Пожалуйста, улучшите ее, проверив сделанные заявления и добавив встроенные цитаты . Заявления, состоящие только из оригинального исследования, должны быть удалены. ( Февраль 2008 ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Парадокс восприятия иллюстрирует провал теоретического предсказания. Теории восприятия призваны помочь исследователю предсказать, что будет воспринято при стимуляции чувств .

Теория обычно включает в себя математическую модель (формулу), правила сбора физических измерений для ввода в модель и правила сбора физических измерений, с которыми должны сопоставляться выходные данные модели. При произвольном выборе допустимых входных данных модель должна надежно генерировать выходные данные, которые неотличимы от тех, которые измеряются в моделируемой системе.

Хотя каждая теория может быть полезна для некоторых ограниченных предсказаний, теории зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса обычно не надежны для всестороннего моделирования восприятия на основе сенсорных входов. Парадокс иллюстрирует, где теоретическое предсказание терпит неудачу. Иногда, даже при отсутствии предсказательной теории, характеристики восприятия кажутся бессмысленными.

На этой странице перечислены некоторые парадоксы и, казалось бы, невозможные свойства восприятия. Когда в связи с обсуждением не упоминается животное, следует подразумевать человеческое восприятие, поскольку большинство данных исследований восприятия применимо к людям.

${\displaystyle SUN_{белый}}$свет

Обычный белый солнечный свет представляет собой излучение абсолютно черного тела, содержащее широкий и в значительной степени однородный спектр, охватывающий весь диапазон человеческого зрения.

${\displaystyle RGB_{белый}}$свет

Телевизоры и компьютерные экраны обманывают зрение, генерируя фотоны трех узких диапазонов длин волн, где доля фотонов от стандартных (но неправильно названных) источников R (красный) , G (зеленый) и B (синий) , как известно, воспринимается как белый цвет.

Парадокс восприятия в своей чистейшей форме представляет собой утверждение, иллюстрирующее неспособность формулы предсказать то, что мы воспринимаем, на основе того, что передают наши органы чувств .

Кажущаяся бессмысленной характеристика — это утверждение фактического наблюдения, которое настолько непостижимо, что не было предложено ни одной теории, объясняющей его.

Одна из ветвей исследований восприятия пытается объяснить то, что мы воспринимаем, применяя формулы к сенсорным входам и ожидая выходов, похожих на то, что мы воспринимаем. Например: то, что мы измеряем глазами, должно быть предсказано путем применения формул к тому, что мы измеряем инструментами, имитирующими наш глаз.

Исследователи прошлого создали формулы, которые предсказывают некоторые, но не все, перцептивные явления из их сенсорных источников. Современные исследователи продолжают создавать формулы, чтобы преодолеть недостатки более ранних формул.

Некоторые формулы тщательно построены для имитации реальных структур и функций сенсорных механизмов. Другие формулы построены путем больших скачков веры в подобие математических кривых.

Ни одна перцептуальная формула не была возведена в статус "естественного закона" так, как это сделали законы гравитации и электрического притяжения. Таким образом, перцептуальные формулы продолжают оставаться активной областью развития, поскольку ученые стремятся к великому пониманию, требуемому от закона.

Некоторые лауреаты Нобелевской премии проложили путь четкими заявлениями о надлежащей практике:

В предисловии к своей работе «Гистология» ^[2] Сантьяго Рамон-и-Кахаль писал, что «практики смогут утверждать, что было дано обоснованное объяснение гистологического наблюдения, только если будут даны удовлетворительные ответы на три вопроса: какова функциональная роль структуры в организме животного; какие механизмы лежат в основе этой функции; и какая последовательность химических и механических событий в ходе эволюции и развития привела к возникновению этих механизмов?»

Альвар Гуллстранд описал проблемы, возникающие при изучении оптики глаза, как будто они столь же предсказуемы, как оптика камеры.

Чарльз Скотт Шеррингтон считал мозг «венцом рефлекторной системы» (что можно интерпретировать как открытие всех аспектов восприятия для простых формул, выраженных через сложные распределения).

• См.:Визуальный
• Слышать:Слуховой
• Осязание:Тактильное
• Запах:Обонятельный
• Вкус:Вкусовой
• Электрический

• См.:Визуальный
• Слышать:Слуховой
• Осязание:Тактильное
• Запах:Обонятельный
• Вкус:Вкусовой
• Электрический

Инвариантность контраста
Границы между более яркими и более темными областями, по-видимому, сохраняют постоянный относительный контраст, когда отношение логарифмов двух интенсивностей остается постоянным:

${\displaystyle Contrast\propto {\frac {logI_{a}}{logI_{b}}}}$

Однако использование логарифмов запрещено для значений, которые могут стать нулевыми, например , а деление запрещено для значений, которые могут стать нулевыми, например .${\displaystyle I_{a}\,}$${\displaystyle logI_{b}\,}$

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает восприятие контрастной инвариантности.

10 Десятилетие Трансдукции

Локальный контраст

Постоянство цвета
При наблюдении за объектами в сцене цвета кажутся постоянными. Яблоко выглядит красным независимо от того, откуда на него смотрят. При ярком прямом солнечном свете, под голубым небом, когда солнце закрыто, во время красочного заката, под пологом зеленых листьев и даже под большинством искусственных источников света цвет яблока остается неизменным.

Восприятие цвета, по-видимому, не зависит от длины волны света. Эдвин Лэнд продемонстрировал это, освещая комнату двумя длинами волн света приблизительно 500 нм и 520 нм (обе неправильно называются «зелеными»). Комната воспринималась в полном цвете, причем все цвета казались неослабленными, как красный, оранжевый, желтый, синий и фиолетовый, несмотря на отсутствие фотонов, отличных от двух, близких к 510 нм. Обратите внимание, что свет неправильно использует терминологию RGB, поскольку цвет — это восприятие, и не существует таких вещей, как красные , зеленые или синие фотоны.${\displaystyle RGB_{белый}}$

Джером Леттвин написал статью в журнале Scientific American ^[3], иллюстрирующую важность границ и вершин в восприятии цвета.

Однако ни одна опубликованная формула не позволяет предсказать воспринимаемый цвет объектов на одном изображении при произвольном освещении сцены.

Поперечная хроматическая деаберрация
Свет, проходящий через простую линзу, например, такую, как в глазу, претерпевает преломление, разделяя цвета. Точечный источник, который находится не по центру глаза, проецируется в узор, где разделение цветов происходит вдоль линии, радиальной к центральной оси глаза. Разделение цветов может быть многофоторецепторным.${\displaystyle RGB_{белый}}$

Однако пиксель на экране телевизора или компьютера кажется белым даже при взгляде сбоку.${\displaystyle RGB_{белый}}$

Ни одна опубликованная нейроанатомическая модель не предсказывает восприятие эксцентричного белого пикселя.

Продольная хроматическая деаберрация
Как и при поперечной хроматической деаберрации, при расщеплении цвета компоненты R, G и B пикселя также проецируются на разные фокусные расстояния, что приводит к цветовому распределению света, похожему на мишень, даже в центре поля зрения.${\displaystyle RGB_{белый}}$

Ни одна опубликованная нейроанатомическая модель не предсказывает восприятие центрального белого пикселя.

Сферическая деаберрация
Глаза имеют роговицы и хрусталики, которые неидеально сферичны. Эта неоднородная форма приводит к некруглому распределению фотонов на сетчатке.

Ни одна опубликованная нейроанатомическая модель не предсказывает восприятие некругового распределения белого пикселя.

Сверхострота
Люди сообщают о различении, которое намного тоньше, чем можно предсказать, интерполируя данные чувств между фотодатчиками. Высокоэффективное сверхострое зрение у некоторых людей измерялось менее чем в одну десятую радиуса одного фоторецептора. Среди мер сверхостроты — нониусное различение двух соседних линий и различение двух звезд на ночном небе.

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает различение двух белых пикселей, расположенных ближе друг к другу, чем один фоторецептор.

Инверсия размера зрачка
Когда зрачки сужаются примерно до 1 мм для чтения мелкого шрифта, размер центрального диска «Эйри» увеличивается до диаметра 10 фоторецепторов. Так называемое «размытие» увеличивается для чтения. Когда зрачки расширяются для реакции «бей/беги», размер центрального диска «Эйри» уменьшается до диаметра примерно 1,5 фоторецепторов. Так называемое «размытие» уменьшается в ожидании больших движений.

Ни одна из опубликованных нейроанатомических моделей не предсказывает, что способность различать улучшается при сужении зрачков.

Инверсия формы зрачка
Глаза имеют зрачки (отверстия), которые вызывают дифракцию. Точечный источник света распределяется по сетчатке. Распределение для идеально круглой апертуры известно под названием «кольца Эйри».

Зрачки человека редко бывают идеально круглыми. Зрачки кошек варьируются от почти круглых до вертикальных щелей. Зрачки коз, как правило, горизонтальные прямоугольные с закругленными углами. Зрачки геккона варьируются от круглых до щелевидных и до ряда отверстий. Зрачки каракатицы имеют сложную форму.

Ни одна опубликованная нейроанатомическая модель не предсказывает восприятие различных форм распределенных белых пикселей зрачка.

Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив его. ( Февраль 2018 )

Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив его. ( Февраль 2018 )

Одно парадоксальное восприятие, касающееся обоняния, — это теория собственной способности чувствовать запах. Обоняние присуще живому существу, и даже показано, что оно является вопросом генетики.

Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив его. ( Февраль 2018 )

Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив его. ( Февраль 2018 )

Этот раздел пуст. Вы можете помочь, дополнив его. ( Июль 2010 )