Iluzia Chubb este o iluzie optică sau o eroare în percepția vizuală în care contrastul aparent al unui obiect variază semnificativ pentru majoritatea privitorilor în funcție de contrastul său relativ cu câmpul în care este afișat [1] . Aceste iluzii vizuale prezintă un interes deosebit pentru cercetători, deoarece pot oferi informații valoroase despre modul în care funcționează sistemele vizuale umane .
Textura vizuală a unui obiect cu contrast scăzut înconjurat de un câmp de textură vizuală uniformă pare să aibă mai mult contrast decât atunci când este prezentată într-un câmp de textură cu contrast ridicat. Această iluzie a fost observată de Charles Chubb și colegii și a fost publicată în 1989 [2] . O explicație empirică pentru iluzia Chubb a fost publicată de Lotto și Purves în 2001 [1] .
Chubb și colegii au explorat această iluzie arătând diferite combinații de obiecte din prim-plan și câmpuri de fundal subiecților umani de testare și cerându-le să evalueze claritatea contrastului vizual pentru fiecare obiect din prim-plan. Ei au descoperit că subiecții care vizionează o zonă cu o textură vizuală aleatorie încorporată în câmpul de fundal înconjurător au avut mai multe șanse să raporteze o percepție diferită a contrastului vizual pentru zona centrală țintă, în funcție de contrastul relativ al câmpului de fundal. În plus, luminozitatea aparentă sau ceața petecului de textură s-a schimbat pe măsură ce fundalul s-a schimbat. De exemplu, punctele luminoase ale unei pete de textură au apărut mai estompate pe un fundal cu contrast ridicat, în timp ce punctele întunecate au apărut mai deschise pe un fundal plat [2] . Această abatere aparentă a percepției este afectată dacă este văzută de diferiți observatori și atunci când fundalul și ținta centrală sunt plasate în „benzi de frecvență spațială care nu se suprapun”, așa cum au explicat Chubb și colab. Această tendință s-a dovedit a fi semnificativă statistic [3] .
Iluzia Chubb este similară cu o altă iluzie vizuală, efectul de contrast . Efectul de contrast este o iluzie în care luminozitatea percepută sau luminozitatea unei forme centrale identice a unei ținte vizuale pe un fundal mai mare și uniform se modifică pentru subiect, în funcție de raportul dintre luminozitatea formei centrale și luminozitatea fundalului [ 4] . Efectul de contrast este ilustrat în Figura 2, unde regiunea centrală este mai luminoasă. Adică, raportul dintre luminozitatea dreptunghiului central superior ( A ) și luminozitatea câmpului său de fundal este mai mare decât unu. În dreptunghiul inferior ( B ), câmpul de fundal este mai luminos. Adică raportul este mai mic decât unu [2] . Deși cele două puncte centrale țintă sunt la fel de luminoase (aceeași luminozitate), una pare mai deschisă pe un fundal întunecat, iar cealaltă pare mai întunecată pe un fundal mai deschis.
Frânarea laterală este una dintre propunerile de a explica iluzia de contrast . Susținătorii săi sugerează că neuronii puternic stimulați de fondul B suprimă neuronii dreptunghi interior mai puțin stimulați [2] . În A , așa cum teoretizează ei, nu există o astfel de inhibiție. Cu toate acestea, faptul că atât A cât și B prezintă „luminozitate uniformă în spațiul” sugerează că procesul de inhibiție laterală este mai complex [5] . Chubb și colab. susțin că principiul inhibiției laterale se bazează pe presupunerea că factorul determinant în luminozitatea percepută este raportul dintre luminozitatea dreptunghiului de la marginea dreptunghiului și luminozitatea fundalului. Cu toate acestea, influența inhibiției laterale nu este în concordanță cu fenomene precum crucea Benari și iluzia lui White, precum și cu efectele transparenței și asimilării. Ca atare, aceasta este o explicație ad-hoc a efectului cu un interes teoretic obscur.
Iluzia Chubb ilustrează o eroare în contrast, nu luminozitate. Fundalul cu luminozitate zero din Figura 2 ( A ) devine câmpul cu contrast zero în aceeași parte din Figura 1, în timp ce câmpul cu luminozitate ridicată din Figura 2 ( B ) devine câmpul cu contrast ridicat. Observatorii percep empiric discul de textura din partea stângă a figurii 1 ca având un contrast mai mare decât discul din dreapta, chiar dacă sunt la fel. După efectuarea experimentelor privind inducerea contrastului și iluminării, inducția interoculară și inducția între benzile de frecvență spațială, acestea arată că efectul inhibitor lateral este monocular și adaptat doar pentru frecvența spațială. Chubb a susținut „un model în care câștigul de ieșire al unui astfel de neuron selectiv de bandă este normalizat la amplitudinea medie de răspuns a neuronilor vecini cu aceeași frecvență de reglare ” [2] .
Percepția vizuală depinde de interacțiunea sistemului vizual uman cu orice stimul bistabil sau multistabil și de frecvența apariției acestora. Iluminarea obiectelor la un anumit punct, reflectivitatea acestor obiecte și transmisia mediului între obiect și observator sunt esențiale pentru a determina principalii factori care ne afectează percepția vizuală [1] . Acest lucru se datorează faptului că o imagine cu contrast redus este percepută ca având mai mult contrast atunci când este plasată pe un fundal gri. Influența unui fundal gri este mai ambiguă, în contrast cu un fundal cu contrast ridicat. Lotto și Purves (2001) au demonstrat că iluzia Chubb poate fi explicată prin „măsura în care transmisia imperfectă este probabil să fi afectat lumina care ajunge la ochi”. Într-adevăr, aceste observații sugerează o explicație în întregime empirică pentru iluzia Chubb [6] .
Efectul Chubb este că, dacă un obiect este privit printr-un mediu de transmisie imperfect, atunci acesta crește sau scade luminozitatea aparentă sau întunecarea punctului țintă, chiar și atunci când rapoartele de luminozitate și frecvențele spațiale rămân aceleași [1] . Lotto și Purves (2001) s-au îndoit că percepția iluzorie a luminozității este explicată ca o consecință a inhibiției laterale [2] . Dacă acesta ar fi cazul, atunci diferența percepută în luminozitatea elementului prezentată în Figura 3( A ) ar fi în mare parte neafectată de câmpul înconjurător din Figura 3( C ), care prezintă un contrast spațial mai mic decât regiunea centrală, în concordanță cu observațiile. În ciuda acestui fapt, ei au susținut că „aceste dovezi sunt subminate de faptul că contrastul aparent al regiunii centrale din figura 3( D ) este în mare măsură independent de mediul din figura 3( F )”. Așa că au decis să exploreze iluzia Chubb în termeni „total empirici”, mai ales ca o consecință a experienței trecute sau, în acest caz, a efectului transmisiei asupra stimulilor ambigui.
O concluzie importantă din observațiile lui Lotto și Purves a fost utilizarea transmisiei imperfecte [1] . O transmisie imperfectă are ca rezultat observatorii care experimentează o diferență redusă de contrast spectral sau luminozitate față de suprafețele obiectului [7] . Acest lucru se datorează faptului că defectele mediului de transmisie creează, de exemplu, efecte atmosferice, distorsionează transmisia. De exemplu, transmisia se modifică atunci când se vizualizează obiecte la distanță, în smog sau ceață, sau prin pânză, sticlă sau apă. Aceste condiții afectează foarte mult cantitatea de lumină care ajunge la ochi. Această ipoteză a fost testată prin modificarea contribuției probabile a transmisiei imperfecte prin manipularea informațiilor despre mișcare, luminozitate și culoare. În unele cazuri, luminozitatea relativă a celor două suprafețe țintă poate fi redusă, după cum arată Lotto și Purves, de la un raport de 8:3 la aproximativ 7:5. Dacă percepția este generată empiric, atunci „măsura în care stimulul este în concordanță cu transmisia imperfectă... va fi inclusă în percepția țintei”.
Răspunsul comportamental adecvat depinde de evaluarea contribuției relative a iluminării, reflectanței și transmitanței la stimulii vizuali. Percepția vizuală a contrastului este afectată de efectele transmisiei imperfecte, nu de luminozitatea obiectului [1] . Stimulul Chubb prezentat în Figura 1( B ) este în concordanță cu distorsiunile de transmisie din două motive: modelele de fundal sunt continue cu modelele țintă, iar luminanțele țintă se potrivesc cu valorile care ar apărea dacă modelul de fundal ar fi vizualizat slab. mediu de transmisie.
Explicația iluziei Chubb în termeni de transmisie afirmă că schimbarea stimulului din Figura 1( B ) în așa fel încât să fie mai puțin compatibil cu vizualizarea printr-un mediu imperfect ar trebui să reducă sau să inverseze iluzia. Testele confirmă această ipoteză. Această explicație pune sub semnul întrebării ipoteza, care presupune că modificarea luminozității, mișcării sau distribuției spectrale a câmpului din jurul țintei nu modifică percepția [1] .
Rezultatele empirice contrazic, de asemenea, ipoteza că „iluziile de luminozitate” induse de contactele de contur într-un stimul explică iluzia Chubb, așa cum a propus Anderson (1997) [1] [8] .
Iluziile vizuale pot fi împărțite în fiziologice sau patologice, perceptuale și ambigue (bistabile sau multistabile). Abaterea de la percepția naturală a obiectelor (stimul) încurajează evaluarea teoriilor percepției. Percepția vizuală în schizofrenie se caracterizează printr-o ajustare contextuală redusă și o percepție mai precisă a stimulului în sarcinile asociate cu „efecte contextuale spațiale” [9] . Potrivit lui Enis și colab., „Iluziile de context apar din tendința adaptativă a vederii de a sublinia diferențele relative între trăsături, mai degrabă decât caracteristicile lor absolute”. Deși prezența unui fundal cu contrast ridicat reduce contrastul aparent în prim-plan al trăsăturilor mai mici la indivizii sănătoși, pacienții schizofrenici sunt mai precisi în a percepe contrastul dintre fundal și prim-plan. Pentru a testa acest lucru, Keane a măsurat 15 participanți cu schizofrenie cronică, alți 13 participanți cu tulburări psihiatrice, inclusiv persoane cu tulburări de personalitate și tulburări bipolare și 20 de persoane sănătoase mintal. Li s-au arătat mici pete țintă izolate sau pete mici cu un fundal cu contrast ridicat, urmate de un punct de referință la distanță. Oamenii au fost apoi rugați să marcheze care dintre plasturi credeau că au mai mult contrast pe baza observațiilor lor [10] .
Imunitatea grupului schizofrenic la iluzia de contrast a fost excepțională: 12 din 15 judecăți exacte, în timp ce participanții sănătoși au arătat concepții greșite grave despre stimulii centrali. Aceasta arată că persoanele cu schizofrenie pot percepe mai precis „caracteristicile absolute” ale „trăsăturilor individuale” [10] . În timp ce modulațiile contextului în ceea ce privește luminozitatea, dimensiunea și orientarea au fost similare între grupuri, modulațiile slabe ale contextului au fost corelate cu simptome și funcții sociale mai grave [11] [9] .
Defectele vizuale în schizofrenie pot duce la probleme cognitive și sociale [9] . Rezultatele îmbunătățite ale performanței ne ajută să identificăm deficiențe vizuale ascunse. Într-adevăr, a existat o creștere rapidă a utilizării sarcinilor vizuale contextuale (iluzia Chubb) în studiile clinice susținute de NIH și cercetarea schizofreniei. (Gold și colab., 2012).
Există o scădere a funcției inhibitorii a cortexului în sistemul vizual odată cu îmbătrânirea atât la oameni, cât și la animale. Această scădere a inhibiției explică scăderea orientării și ajustării direcției neuronilor vizuali odată cu îmbătrânirea. L. R. Betts et al (2005) au demonstrat că persoanele în vârstă au fost capabile să distingă mișcarea stimulilor cu contrast ridicat mai rapid decât persoanele mai tinere și că inhibiția era responsabilă pentru diferențele de suprimare spațială [12] . Karas și McKendrick (2009) au folosit iluzia Chubb pentru a testa dacă un fundal cu contrast ridicat afectează percepțiile vizuale ale participanților mai în vârstă într-o măsură mai mică decât participanții mai tineri din cauza inhibiției reduse. Stimulii utilizați pentru experimente s-au bazat pe parametrii utilizați de Dakin, Carlin și Hemsley (2005), care au folosit iluzia Chubb pentru a testa inhibiția redusă la schizofrenici. Cu toate acestea, studiul lor a arătat că sensibilitatea la contrast nu a scăzut de fapt odată cu vârsta, deoarece participanții mai în vârstă au arătat o discrepanță mai mare în contrastul perceput între țintă și fundal decât participanții mai tineri.
| iluzii optice | |
|---|---|
| Iluzii |
|
| În cultură | |
| Legate de |
|