La ilusión de Chubb es una ilusión óptica o un error en la percepción visual en la que el contraste aparente de un objeto varía sustancialmente para la mayoría de los espectadores dependiendo de su contraste relativo con el campo en el que se muestra. [1] Estas ilusiones visuales son de particular interés para los investigadores porque pueden proporcionar información valiosa sobre el funcionamiento de los sistemas visuales humanos .
Un objeto de textura visual de bajo contraste rodeado por un campo de textura visual uniforme parece tener mayor contraste que cuando se presenta en un campo de textura de alto contraste. Esta ilusión fue observada por Charles Chubb y sus colegas y publicada en 1989. [2] Lotto y Purves publicaron una explicación empírica de la ilusión de Chubb en 2001. [1]
Descubrimiento
Chubb y sus colegas investigaron esta ilusión mostrando varias combinaciones de objetos de primer plano y campos de fondo a sujetos de prueba humanos y pidiéndoles que calificaran la nitidez del contraste visual en cada objeto de primer plano. Descubrieron que era probable que los sujetos que veían un parche de textura visual aleatoria incrustado en un campo de fondo circundante informaran diferentes percepciones de contraste visual para el parche de objetivo central dependiendo del contraste relativo del campo de fondo. Además, el brillo / opacidad aparente de un parche de textura variaba a medida que variaba el fondo. Por ejemplo, los puntos brillantes del parche de textura parecían más apagados en un fondo de alto contraste, mientras que los puntos oscuros aparecían más claros en un fondo uniforme. [2] Esta aparente variación en la percepción se ve influenciada cuando es vista por diferentes observadores y cuando el fondo y el parche central del objetivo se colocan en “bandas de frecuencia espacial no superpuestas”, como explican Chubb et al. Esta tendencia se encontró estadísticamente significativa . Las teorías apuntan a una herramienta de percepción para catalizar la adaptación del contraste (lento, segundos) al control de ganancia de contraste (rápido, ≈100ms) en un 'locus neural' cortical temprano o precortical. [3] [2]
Efecto de contraste chubb
La ilusión de Chubb es similar a otra ilusión visual, el efecto de contraste . El efecto de contraste es una ilusión en la que el brillo o la luminancia percibida de una forma de objetivo visual central idéntica sobre un fondo uniforme más grande varía para el sujeto de prueba dependiendo de la relación entre la luminancia de la forma central y la de su fondo. [4] Esta ilusión, contraste simultáneo , se ilustra en la Figura 2. En ella, el objetivo central es más brillante. Es decir, la relación entre la luminancia del rectángulo central superior ( A ) y la luminancia de su campo de fondo es mayor que uno. En el rectángulo inferior ( B ), el campo de fondo es más brillante. Es decir, la relación es menor que uno. [2] Aunque los dos parches de destino centrales son igualmente brillantes (idénticos en luminancia), el que está sobre un fondo oscuro parece más claro y el que está sobre un fondo más claro parece más oscuro.
Inhibición lateral
La inhibición lateral es una propuesta para explicar la ilusión de contraste o el contraste simultáneo. Sus defensores teorizan que las neuronas fuertemente estimuladas por el fondo de B suprimen las neuronas menos fuertemente estimuladas del rectángulo interior. [2] En A , teorizan, no existe tal inhibición. Sin embargo, el hecho de que tanto A como B tengan una "luminosidad uniforme en toda su extensión" sugiere que el proceso de inhibición lateral es más complejo. [5] Chubb y col. afirman que el principio de inhibición lateral se basa en el supuesto de que el factor determinante de la luminosidad percibida es la relación, en el borde del rectángulo, entre la luminancia del rectángulo y la luminancia de fondo. [2] Sin embargo, el relato de la inhibición lateral no es consistente con fenómenos como la cruz de Benary y la ilusión de White, así como con los efectos de transparencia y asimilación. Como tal, es una explicación ad hoc de interés teórico poco claro.
La ilusión de Chubb ilustra un error de contraste en lugar de luminancia. El fondo de luminancia cero de la Figura 2 ( A ) se convierte en un campo de contraste cero en la parte análoga de la Figura 1, mientras que el campo de luminancia alta de la Figura 2 ( B ) se convierte en un campo de textura de alto contraste. Los observadores perciben empíricamente que el disco de textura de la parte más a la izquierda de la Figura 1 tiene un mayor contraste que el disco de la derecha, aunque los dos son iguales. Después de realizar experimentos sobre inducción de contraste y luminosidad, inducción interocular e inducción entre bandas de frecuencia espacial, muestran que el efecto inhibidor lateral es monocular y adaptado solo para frecuencia espacial. Chubb y col. apoyan "un modelo en el que la ganancia de salida de dicha neurona selectiva de banda se normaliza en relación con la amplitud de respuesta promedio de las neuronas cercanas con la misma sintonización de frecuencia ". [2]
Transmitancia imperfecta
Las percepciones visuales dependen de la interacción del sistema visual humano con cualquier estímulo biestable o multiestable y la frecuencia de su aparición. La iluminación de los objetos en un punto, la reflectancia de esos objetos y la transmitancia de los medios entre el objeto y el observador es fundamental para determinar los factores primarios que afectan nuestra percepción visual. [1] Es debido a esto que una imagen de bajo contraste se percibe como de mayor contraste cuando se coloca frente a un fondo gris. El fondo gris es más ambiguo que el fondo de alto contraste. Lotto y Purves (2001) demostraron que la ilusión de Chubb se puede explicar "por el grado en que es probable que la transmitancia imperfecta haya afectado la luz que llega al ojo". [1] De hecho, estas observaciones sugieren una explicación totalmente empírica de la ilusión de Chubb. [6]
El efecto Chubb estima que cuando un objeto se ve a través de un medio de transmisión imperfecta, aumenta o disminuye el brillo aparente o la opacidad del parche de destino, incluso cuando las relaciones de luminancia y las frecuencias espaciales permanecen iguales. [1] Lotto y Purves (2001) dudaban de que las percepciones ilusorias de brillo se explicaran como consecuencias de la inhibición lateral . [2] [7] Si ese fuera el caso, la diferencia percibida en el brillo de los elementos objetivo, ilustrada en la Figura 3 ( A ), no se vería afectada en gran medida por el campo circundante en la Figura 3 ( C ), que exhibe un contraste espacial más bajo que el objetivo, que coincide con las observaciones. A pesar de esto, afirmaron, "este razonamiento se ve socavado por el hecho de que el contraste aparente del patrón objetivo en la Figura 3 ( D ) no se ve afectado en su mayoría por el entorno de la Figura 3 ( F )". Por lo tanto, optaron por examinar la ilusión de Chubb en términos "totalmente empíricos", principalmente como una consecuencia de la experiencia pasada, o en este caso, la influencia de la transmitancia sobre los estímulos ambiguos. [1]
El denominador común de las observaciones de Lotto y Purves es el poder explicativo de la transmitancia imperfecta. [1] La transmitancia imperfecta hace que los observadores experimenten una diferencia reducida en el contraste espectral o luminancia de las superficies de los objetos. [1] [8] Esto se debe a que se producen imperfecciones en el medio de transmisión, como efectos atmosféricos, que distorsionan la transmitancia. Por ejemplo, la transmitancia varía cuando se observan objetos a distancia, en la niebla o la niebla, o a través de la tela, el vidrio o el agua. Estas condiciones afectan en gran medida la cantidad de luz que llega al ojo. Esta hipótesis fue probada alterando las contribuciones probables de la transmitancia imperfecta al manipular la información de movimiento, luminancia y color. En algunos casos, la luminancia relativa de dos superficies objetivo puede reducirse, como demuestran Lotto y Purves, de una proporción de 8: 3 a aproximadamente 7: 5. Si la percepción se genera empíricamente, entonces "la medida en que un estímulo es consistente con una transmitancia imperfecta ... se incorporará a la percepción del objetivo". [1]
La respuesta conductual adecuada depende de la evaluación de las contribuciones relativas de iluminación, reflectancia y transmitancia a los estímulos visuales. Las percepciones visuales del contraste se ven afectadas por los efectos de la transmitancia imperfecta más que por la luminancia del objeto. [1] El estímulo de Chubb ilustrado en la Figura 1 ( B ) es consistente con las distorsiones de transmitancia por dos razones: los elementos con patrón del fondo son continuos con los elementos con patrón del objetivo y las luminancias de los elementos del objetivo concuerdan con los valores que serían surgen si el patrón de fondo se viera a través de un medio de transmisión imperfecta. [1]
La explicación de la transmitancia de la ilusión de Chubb afirma que cambiar el estímulo en la Figura 1 ( B ) de una manera que lo haga menos consistente con la visualización a través de un medio imperfecto debería disminuir o revertir la ilusión. Los ensayos confirman esta hipótesis. Esta explicación pone en duda la hipótesis que implica que alterar la luminancia, el movimiento o la distribución espectral del campo que rodea al objetivo no alteraría la percepción. [1]
Los hallazgos empíricos también contradicen la hipótesis de que las "ilusiones de brillo" causadas por las uniones de contorno en el estímulo explican la ilusión de Chubb, propuesta por Anderson (1997). [1] [9]
Ilusiones de Chubb para predecir la esquizofrenia
Las ilusiones visuales se pueden clasificar en fisiológicas / patológicas, perceptivas y ambiguas (biestables / multiestables). Una desviación de la percepción natural de los objetos (estímulo) fomenta la evaluación de las teorías de la percepción. [10] La percepción visual en la esquizofrenia se distingue por ajustes contextuales reducidos y una percepción más precisa del estímulo en tareas que implican "efectos contextuales espaciales". [11] Según Eunice et al., "Las ilusiones contextuales surgen de la propensión adaptativa de la visión a enfatizar las diferencias relativas entre características en lugar de sus características absolutas". [11] Si bien la presencia de un fondo de alto contraste reduce el contraste aparente de las características más pequeñas del primer plano en individuos sanos, los pacientes esquizofrénicos son más precisos al percibir el contraste entre el fondo y el primer plano. Para probar esto, Keane et al. midió el desempeño de 15 participantes con esquizofrenia crónica, 13 participantes psiquiátricos, incluidos individuos con trastornos bipolares y de personalidad y 20 individuos sanos no psiquiátricos. Se les presentó un pequeño parche de objetivo aislado o un pequeño parche con un fondo de alto contraste, seguido de un parche de referencia remota. Luego se pidió a los individuos que anotaran qué parche pensaban que tenía un mayor contraste en función de sus observaciones. [12]
La inmunidad del grupo esquizofrénico a la ilusión de contraste fue excepcional, con 12 de 15 juicios precisos, mientras que los participantes sanos mostraron percepciones erróneas graves de los estímulos centrales. Esto muestra que las personas con esquizofrenia son capaces de percibir las "características absolutas" de las "características individuales" con mayor precisión. [12] Si bien las modulaciones contextuales con respecto a la luminancia, el tamaño y la orientación fueron similares entre los grupos, las modulaciones contextuales débiles se correlacionan con peores síntomas y funcionamiento social. [13] [11]
Los defectos visuales en la esquizofrenia pueden provocar problemas cognitivos y sociales. [11] Los resultados de un rendimiento mejorado nos ayudan a determinar las anomalías visuales latentes. De hecho, ha habido un rápido crecimiento en el uso de tareas visuales contextuales (ilusiones de Chubb) en pruebas clínicas y estudios de esquizofrenia apoyados por NIH. (Gold et al., 2012). [11]
Vejez
Hay una reducción de la función inhibidora cortical dentro del sistema visual envejecido, tanto en humanos como en animales. Esta reducción en la inhibición explica una menor orientación y sintonía de dirección de las neuronas visuales envejecidas. LR Betts y col. (2005) demostraron que las personas mayores podían distinguir el movimiento de los estímulos de alto contraste más rápido que los adultos más jóvenes, y que la inhibición era responsable de las diferencias en la supresión espacial. [14] Karas y McKendrick (2009) utilizaron la ilusión de Chubb para probar si los fondos de alto contraste afectaban las percepciones visuales de los participantes mayores menos que los participantes más jóvenes debido a la inhibición reducida. Los estímulos utilizados para los experimentos se basaron en los parámetros utilizados por Dakin, Carlin y Hemsley (2005), quienes utilizaron la ilusión de Chubb para comprobar la inhibición reducida en esquizofrénicos. Sin embargo, su estudio mostró que la sensibilidad al contraste realmente no disminuyó con el envejecimiento, ya que los participantes mayores mostraron una mayor discrepancia en el contraste percibido del objetivo con respecto al fondo que los participantes más jóvenes. [14]
Ver también
- Efecto de contraste
- Ilusión de sombra de inspector
- Frecuencia espacial
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k l m Lotto, R. Beau; Purves, Dale (julio de 2001). "Una explicación empírica de la ilusión de Chubb" (PDF) . Revista de neurociencia cognitiva . 13 (5): 547–55. CiteSeerX 10.1.1.488.377 . doi : 10.1162 / 089892901750363154 . PMID 11506656 . Archivado desde el original (PDF) el 7 de septiembre de 2006 . Consultado el 27 de marzo de 2013 .
- ^ a b c d e f g h Chubb, C; Sperling, G; Solomon, JA (diciembre de 1989). "Las interacciones de textura determinan el contraste percibido" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE . UU . 86 (23): 9631–5. doi : 10.1073 / pnas.86.23.9631 . PMC 298552 . PMID 2594791 .
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- ^ a b Karas, Renee; McKendrick, Allison M. (14 de mayo de 2009). "El envejecimiento altera la modulación envolvente del contraste percibido" . Revista de visión . 9 (5): 11.1–9. doi : 10.1167 / 9.5.11 . ISSN 1534-7362 . PMID 19757889 .
enlaces externos
- Una explicación empírica: Chubb Illusion , de Dale Purves Lab.
- Control de ganancia de contraste