Percepção visual

Neste capítulo vamos lidar com a percepção visual e como percebemos os objetos Como um todo.

Revisaremos novamente alguns dos aspectos mais relevantes de como nosso sistema perceptivo unifica a informação, como diferencia o que é o objeto em relação ao resto da cena, o “fundo” e como o contorno da “proto-imagem” é elaborado do ponto de vista computacional, com a teoria de David Marr e do ponto de vista dos estímulos emergentes de Treisman e Biederman.

Por fim veremos a importância do contexto e como a cena se mantém constante apesar das mudanças no tamanho ou nas condições de iluminação do ambiente.

percepção visual de objetos

A percepção visual dos objetos tem um caráter psicofísico marcante, ou seja, partindo de características individuais, passamos para grupos de características, os próprios objetos e as cenas.

Atualmente, a maioria dos pesquisadores admite que a processo visual É devido à combinação de estímulos, as sensações que determinam e sua integração em diferentes áreas do cérebro.

Os primeiros a compreender esse processo múltiplo foram os membros da Gestalt. Max Wertheimer foi o iniciador dessa corrente ao estudar o fenômeno do movimento aparente, onde uma sequência de imagens, fixas e estáticas, apresentadas com frequência adequada, eram capazes de gerar a sensação de movimento. A escola de Frankfurt com sua Psicologia da Gestalt questionou o movimento estruturalista que dominava a época e que propunha que a percepção fosse criada a partir de sensações.

Os psicólogos da Gestalt estudaram as ilusões de ótica, concluindo que o todo é diferente da soma das partes. Estudaram o modo como se agrupam os pequenos elementos dos objetos, propuseram as chamadas Leis de organização perceptiva: lei da gravidez, lei da semelhança, lei da boa continuação, lei da proximidade, lei do destino comum e lei da familiaridade.

Embora esses princípios organizadores sejam chamados de leis, para a maioria dos psicólogos de hoje, eles corresponderiam a heurísticas ou regras gerais que ajudam a resolver um problema, ao contrário de uma lei ou algoritmo, que é um processo que sempre leva à solução de um problema.

A consideração da heurística aos princípios da Gestalt, deve-se ao facto da sua aplicação nem sempre ser perfeita, em termos da informação que disponibiliza. Às vezes pode nos fazer errar ao interpretar o que percebemos, no entanto, o uso de heurísticas é ampamplamente difundida no cérebro, na forma como resolvemos problemas, o uso de uma heurística é muito mais rápido do que a aplicação de algoritmos, com um custo energético muito maior.

Parece que, como resultado da evolução, nos acostumamos a usar heurísticas nas decisões que tomamos e na resolução de qualquer problema.

Três novos princípios de organização perceptual foram propostos recentemente (Stephen Palmer, 1992 e 1999):

• O princípio da região comum.
• princípio da conexão entre os elementos.
• O princípio da sincronia.

Um dos problemas que interessava aos pesquisadores da Gestalt na percepção visual era o chamado fenômeno da segregação, que vemos em casos de figura-fundo, como no exemplo da xícara e dos rostos de Rubin.

O que é que nos faz ver ou ter consciência de uma coisa ou outra, o que determina que uma ou outra predomine.

Parece que há uma série de pistas que motivam a predominância de algo como figura e algo como fundo. Áreas simétricas tendem a ser vistas como figuras, da mesma forma que áreas menores comparadas a áreas maiores, estas últimas constituindo o pano de fundo e os elementos significativos, também são mais prováveis ​​de serem percebidas como figuras.

constituição de objetos

A abordagem computacional de Marr

Para David Marr, o sistema visual agiria como se fosse um computador programado para ver objetos. A cena que se apresenta diante de nós penetraria nos olhos e se projetaria no retina.

O primeiro passo da análise será determinar áreas claras e escuras, bem como áreas onde ocorrem mudanças de intensidade. Com isso, inicia-se um primeiro esboço das formas que fazem parte da cena, é o que se chama de “esboço primário”, que inclui áreas fechadas como círculos, elipses ou quadrados, que definiriam os objetos.

Este primeiro passo é sobre definir os objetos na cena, não seus detalhes ou sombras ou mudanças de iluminação.

Segundo Marr, o sistema visual desempenha essa função analisando matematicamente as mudanças na intensidade da imagem e o que o autor chama de restrições naturais do mundo.

O próximo passo é grupos primitivos stubs. Da mesma forma que os psicólogos da Gestalt propõem.

Já os esboços primitivos são agrupados segundo critérios que pressupõem o uso do processo top-down, embora o autor não o esclareça totalmente. Seria obtida uma representação da superfície dos objetos na cena (esboço 2-1/2 D), finalizando com uma reconstrução tridimensional da cena (esboço 3D).

Teoria de integração de recursos

A teoria da integração de características, também conhecida como TIC e proposta por Treisman e Gelade (1987,1993, 1998 e XNUMX), afirma que a percepção dos objetos ocorre de acordo com uma sequência de etapas que se inicia em uma primeira fase da forma "pré-atencional”, onde o sistema analisa a imagem e determina a existência das características que formam as unidades básicas de percepção, como curvatura, orientação, cor, movimento, etc.

Em uma segunda fase,estágio de atenção focada”, as características básicas são combinadas para dar origem à percepção do objeto.

Uma vez identificado o objeto, ele é comparado com os dados de objetos semelhantes previamente categorizados e armazenados na memória.

A passagem do primeiro para o segundo estágio é a chave para esta teoria. O sistema visual atua determinando fronteiras emergentes entre áreas compostas por diferentes elementos e por meio de um procedimento de busca visual. Em uma cena podemos ter dois conjuntos de elementos, um ao lado do outro para criar campos texturais, como na figura. Se as duas áreas contiverem feições diferentes, um limite imediatamente “salta” entre as duas áreas, “emergindo”, como na figura, onde os componentes têm orientações diferentes.

Na imagem a seguir podemos ver a mesma situação com mais clareza.

Os limites são produzidos porque um dos componentes possui linhas que se cruzam e o outro não (a e b), enquanto na figura c isso não ocorre, o padrão contextual é o mesmo e nenhum limite emergente é produzido (Nathdurf , 1990).

O processo de busca visual

El processo de pesquisa visual siga duas orientações.

Um detecção quase automática, como no caso da figura, onde o "O" se destaca no fundo das demais letras que o cercam "V" e que é percebido imediatamente, tanto na situação (a), com poucos distratores, quanto na (b) ), com mais distratores. Na outra figura acontece algo diferente, uma detecção que requer maior esforço de atenção, perceber o “R” é mais difícil e se torna mais complicado quando passamos de poucos para muitos distratores, o que acarreta um maior gasto de tempo e energia.

Nos exemplos acima, no primeiro caso, a detecção é automática, e é chamada de realçar no "estourar".

Detecção automática de objetos vs com maior esforço visual

O destaque em pop-up é caracterizado pois a detecção do estímulo, neste caso a letra O, foi independente do número de distratores que o cercam, letras "V", enquanto nos casos que não surgiram automaticamente, como no exemplo da letra "R", o número de distratores, passou a influenciar o tempo necessário para sua detecção, quanto mais distratores e quanto mais semelhante ao estímulo a ser detectado, mais tempo é necessário para sua identificação, como pode ser visto no gráfico, que representa um estudo típico da busca visual, onde a linha (a) representa o caso do O entre o V e a linha (b) o do R entre P e Q, onde o número de distratores aumenta o tempo de detecção.

Estudando os estímulos que tinham a característica de serem emergentes, Treisman verificou que os mais proeminentes eram:

• Curvatura.
• Alinhamento
• Movimento.
• Cor.
• Brilho
• Endereço
• Iluminação 

Essas características seriam detectadas no início do estágio pré-atencional.

O trabalho experimental de Treisman mostrou que as características emergentes são percebidas de forma independente (linhas, cor, texturas, movimento, orientação, etc.) e é numa fase posterior que elas seriam integradas para dar forma aos elementos que compõem a cena.

Essa primeira fase, de independência emergente, é explicada pelo fato de que cada uma dessas características é processada em um local diferente do cérebro, os movimentos são registrados nas áreas parietais enquanto as faces na região inferotemporal.

A etapa de combinação das características percebidas na fase pré-atencional ocorreria graças aos mecanismos de atenção focalizada, que atuariam como a “cola” que une as características em um determinado local.

Reconhecimento por componentes

Proposto por Irving Biederman em 1987 e em linha com o fornecido por Marr e Treisman. A principal diferença reside no fato de que os elementos detectados têm um caráter volumétrico, uma forma tridimensional e constituem as partes de um objeto.

Biederman chamou essas unidades volumétricas de "geons", e chegou a definir 36 formas básicas, todas elas cumprindo três propriedades fundamentais:

• invariância de visão: em que os geons podem ser identificados mesmo que mudem seu ângulo visual.
• discriminabilidade: cada geon se distingue do outro mesmo que o ponto de vista varie.
• Resistência ao ruído visual: em que um geon pode ser identificado mesmo que metade de sua estrutura seja apagada ou obscurecida por outro geon.

A figura a seguir mostra os geons básicos (a), que constituem partes das figuras em (b), destacando o fato de que somente com a combinação de 2 ou 3 geons se formam figuras já reconhecíveis.

Percepção visual e reconhecimento e identificação de objetos visuais

Reconhecer ou ver um objeto

reconhecer um objeto é a experiência de perceber algo como era conhecido anteriormente.

identificar um objeto significa dar um nome a um objeto, classificá-lo corretamente em algum esquema de categorização, saber em que contexto ele geralmente se encontra, ou seja, lembrar de algo sobre o objeto além de simplesmente tê-lo visto antes.

Quanto mais vezes vemos um objeto, maior o rastro que ele deixa em nossa memória e mais familiar aquele objeto se torna para nós, ou seja, quanto mais fácil for identificá-lo, passamos ao conceito de ter que reconhecê-lo sozinho.

Ambos os processos ocorrem por meio de um mecanismo de memória e recuperação. Quando vemos algo, uma imagem perceptiva é gerada e deve ser comparada com outras representações na memória, juntamente com as conexões que essas outras representações têm com outras informações armazenadas na memória.

Percepção Visual Impulsionada por Dados e Impulsionada por Conceitos

La percepção visual envia dados da retina, como cor, brilho, etc., que serão agrupados, seguindo os preceitos da Gestalt, até constituírem um conjunto que faça sentido para o observador, que identifica essa informação como algo concreto.

Por outro lado, podemos processo através de conceitos, através de um mecanismo de cima para baixo, baseado em experiências anteriores, emoções, conhecimentos prévios, etc. que orientam ativamente a busca de determinados padrões nos estímulos que chegam. Se passarmos por um playground onde as crianças estão brincando e virmos um objeto não muito grande voar para longe, a primeira coisa que nosso sistema visual fará é verificar se é uma bola, algo muito diferente se estivéssemos em um parque, então verificaríamos se for um pássaro. Trata-se de verificar se o que vemos é o que esperamos ver.

Percepção visual de objetos grandes e pequenos

Em geral, parece que a globalidade tem prioridade sobre os aspectos locais, dentro de certos limites.

A presença de estímulos, por exemplo, letras, compostas por estímulos menores, revela esse fato. A forma da letra grande é percebida primeiro e depois os estímulos, letras, que a compõem (Navon 1977). Um estímulo global é detectado mais rapidamente do que um local, desde que o padrão de ordenação não seja quebrado, ou seja, se os elementos que compõem a grande figura estivessem distantes, os pequenos elementos que a constituem seriam percebidos mais rapidamente, de modo que a percepção da grande figura, estímulo global, seja mais rápida, os estímulos pequenos devem ser agrupados suficientemente próximos uns dos outros. 

O tamanho absoluto da figura também é decisivo, se for muito grande tamppouco é percebido primeiro em relação a pequenos estímulos. A interpretação desse fenômeno deve ser colocada nos mecanismos de atenção.

Contexto e identificação

Às vezes, estímulos idênticos são percebidos como diferentes, dependendo do contexto em que aparecem, como na figura em que a letra B e 13 são idênticas, mas os interpretamos como uma letra ou um número dependendo do contexto em que se encontram.

Da mesma forma, quando um objeto inapropriado aparece em determinada cena, se não possuir caracteres de relevância muito significativos, muito provavelmente passará despercebido, ao contrário dos objetos apropriados naquela cena, que serão lembrados com certeza. maior facilidade.

Constância Perceptiva na Percepção Visual

Todos nós já experimentamos como as coisas, os objetos da cena visual, permanecem constantes ou continuamos a identificá-los como são, mesmo que a situação de luz, distância ou orientação mude. Não porque algo se aproxima de nós e aumenta de tamanho, pensamos que é outro objeto diferente do primeiro, há uma constância de percepção na consciência mesmo que nossas condições de visão mudem.

Existem três condições de constância perceptiva:

• Tamanho e forma.
• Brancura ou cor da superfície.
• Localização do objeto no espaço em relação ao observador.

A constância tem duas fases fundamentais:

O primeiro é o de inscrição, o processo pelo qual as mudanças nos estímulos proximais são codificadas para processamento (inconsciente).

A segunda, de apreensão, de natureza consciente, em que tomamos consciência das propriedades do objeto, do estímulo focal que tende a permanecer constante, e das propriedades da situação, que indica aspectos mais mutáveis ​​do ambiente, como a posição do sujeito.

constância de tamanho

Devemos lembrar que o tamanho dos objetos na retina varia de acordo com a distância em que são encontrados, mas a percepção do tamanho não depende apenas do objeto que observamos, sua percepção depende do ambiente em que está localizado, nos objetos que o cercam e nas distâncias absolutas e relativas.

A constância do tamanho é auxiliada por pistas pictóricas, especialmente as de distância e profundidade, e pela dinâmica dos olhos, as informações enviadas pelo músculos extra-oculares nos movimentos de convergência ou divergência e no alojamento.

Na figura vemos como em (a), os três homens diminuem de tamanho ajustando-se à perspectiva, o que indica uma distância do observador, portanto o tamanho deve ser menor, como ocorre na retina, porém em (b), se o tamanho não cabe, mesmo que os três homens sejam do mesmo tamanho, parece que o último, o mais distante, é maior.

Para construtivistas como os gibsonianos, temos a constância diretamente, a cena, os estímulos que a constituem têm toda a informação necessária para tornar possível a constância perceptiva.

Ao lado das chaves, os fatores cognitivos devem ser colocados. Encontramos objetos que sabemos como são, seu tamanho e características gerais, para que nos sejam familiares, fato que facilita sua identificação na cena e facilita a manutenção de sua constância perceptiva (Predemon 1993).

Percepção visual e constância da forma

A constância da forma pode ser definida como a constância relativa da forma percebida de um objeto, independentemente das variações em sua orientação.

Para que se dé constancia de forma, el sistema visual debe compensar los cambios de forma similar a como hacía en la constancia de tamaño, de hecho existe una gran relación entre la constancia de la forma y el tamaño, ambas se relacionan con la percepción de a distância. No entanto, para a forma, a distância refere-se à distância relativa das diferentes partes do objeto em relação ao observador, sua orientação no espaço ou sua inclinação. A ajuda das pistas de distância e profundidade e o contexto que poderia indicar o grau de inclinação é essencial.

Percepção visual, brilho e brancura

A quantidade de luz que atinge a retina de um objeto depende da fonte que o ilumina, iluminância externa e, da luz refletida por esse objeto, refletância.

Uma superfície branca refletirá quase 90% da luz que incide sobre ela, ao contrário, uma superfície preta absorverá a maior parte da luz que a atinge, refletindo apenas uma pequena proporção.

brilho

Falamos de brilho como a intensidade aparente da fonte de luz. luz que ilumina uma parte do campou visualpor exemplo, uma parte de uma sala que é iluminada pelo sol, em comparação com outra parte da sala que é menos iluminada. 

A luminosidade

Outro conceito importante é o de luminosidade, que se refere à refletância aparente de uma superfície, na qual objetos pretos refletem pouca luz e objetos brancos refletem muita luz.

A luminosidade determina a cor do objeto, em um escala de branco para preto, é o que chamamos de brancura. Não confunda os conceitos de brancura e brilho. Uma folha de papel branca terá um brilho diferente dependendo de ser vista em luz fraca ou brilhante, mas sempre terá o mesmo tom de branco, mantendo assim sua brancura constante.

constância de luminosidade

Há duas explicações que foram dadas para a constância da luminosidade. A primeira sustenta que a constância decorre da relação entre os estímulos. Da mesma forma que a constância de tamanho e forma de um objeto foi mantida em relação ao contexto e aos demais objetos da cena, o mesmo acontece com a luminosidade, é uma relação entre a luminosidade da cena, do objeto e do que o cerca. Se a quantidade da fonte de luz variar, como o sol, a refletância será diferente, mas as mudanças serão proporcionais em todos os componentes da cena, ou seja, as taxas de refletância que atingem a retina são as mesmas do situação inicial.

inibição lateral

O princípio fisiológico que explicaria esse fenômeno seria a inibição lateral no campvocê receptivo. Maior iluminação implica maior excitação da zona estimulante mas, ao mesmo tempo, maior inibição da zona periférica do campou receptivo. Com menos iluminação, menos excitação ocorre no centro do campoy, menos c inibiçãoampou periférico para que a resposta global permaneça constante. 

Esta situação muda quando variamos as condições do fundo, o contraste será diferente e assim a percepção de brancura e brilho irá variar.

Percepção visual, cor e matiz

Todos nós já experimentamos como uma maçã vermelha continua a parecer vermelha, mesmo que variemos a intensidade da luz que incide sobre ela ou até variemos a tonalidade dessa luz (azul ou amarela), é a constância da cor.

Essa constância não depende da imagem desse objeto na retina, isoladamente, depende de sua relação com os objetos que o cercam e do contexto em que se encontra.

Parece muito com o que acabamos de ver em brancura e leveza. A constância da cor estaria relacionada aos processos de adaptação.