Psicologia dei processi cognitivi 1 Percezione PPC1-P Lezione 13 08/05/2018 altre forme di adattamento sensoriale frequenza spaziale motion aftereffect dipendenza dal contesto (tilt illusion e contrasto simultaneo chiarezza) luminanza e indeterminazione fotometrica invarianza riflettanza/illuminazione teorie della percezione e indeterminazione la legge di weber metodo degli stimoli costanti, soglie e k di weber e jnd prof. Carlo Fantoni

adattamento sensoriale lo abbiamo visto per il colore (composizione spettrale) Può prodursi in ciascuno dei sottosistemi sensoriali deputati alla registrazione di proprietà elementari degli stimoli Riprova della generalità dei principi sottostanti la codifica neurale perdita di sensibilità causata dalla esposizione prolungata ad una stimolazione specifica

alla frequenza spaziale adattamento alla frequenza spaziale

MAE (motion after effect)

Un effetto particolarmente forte è l’illusione della cascata, facilmente osservabile soffermandosi a fissare una roccia immobile nel mezzo del precipitare dell’acqua (oppure cercando sul web una delle tante versioni della waterfall illusion). Se dopo mezzo minuto spostate lo sguardo sulle rocce immobili o sugli alberi, vedrete un paradossale movimento verso l’alto di tutta la parte del campo visivo prima occupata dalla cascata. Anche l’illusione della cascata è spiegabile in base all’idea che la percezione del livello neutrale corrispondente all’immobilità (come il bianco nella Figura 2.14) derivi dal bilanciamento tra le risposte di varie classi di neuroni. Di norma le rocce e gli alberi appaiono immobili perché i deboli segnali inviati dai neuroni specializzati per i movimenti verso l’alto e verso il basso si equilibrano. L’adattamento alla cascata porta all’affaticamento selettivo dei neuroni specializzati per il movimento verso il basso. Quando portiamo lo sguardo su una scena immobile, questi neuroni rispondono di meno, dando luogo a uno squilibrio della risposta media verso l’alto.

effetti consecutivi di adattamento simili a dipendenza dal contesto contrasto simultaneo di chiarezza 10

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(illusione di inclinazione) tilt illusion (illusione di inclinazione) 12

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(su adattamento e contrasto) per concludere (su adattamento e contrasto) 15

registrazione sensoriale un modello dei sistemi sensoriali come strumenti di misura (modello della registrazione) è parziale la sensazione non è una copia punto a punto lo studio della percezione adotta un modello alternativo basato su: interpretazione, rappresentazione selettiva processi percettivi di base (unificazione/segregazione, articolazione figura sfondo, organizzazione figurale, e struttura dello spazio visivo) per risolvere l’indeterminazione in input (ottica) In generale I sistemi sensoriali sembrano essere sensibili al valore relativo della stimolazione: cioè al rapporto fra lo stimolo e il suo contesto adiacente nello spazio circostante. 16

indeterminazione fotometrica 17

luminanza quantità [intensità] di luce che gli oggetti riflettono e arriva al punto di vista illuminazione riflettanza L (cd/m2)= r * i stessa quantità da una superficie a bassa riflettanza (scura) molto illuminata o vice-versa

invarianza riflettanza/illuminazione euristica simile alla invarianza grandezza/distanza ma nel campo fotometrico maggiore illuminazione → minore riflettanza

immagine di riflettanza e di illuminazione a & b: stessa illuminazione diversa riflettanza b & c: stessa riflettanza diversa illuminazione c b a

ripensare la catena psicofisica 22

Lo stimolo prossimale è costituito da proiezioni ottiche parzialmente indeterminate che non possono specificare totalmente lo stimolo distale. Gli oggetti disponibili nell’esperienza percettiva tendono a corrispondere agli stimoli distali e a rimanere costanti nonostante la variabilità prossimale mediante l’applicazione di euristiche 23

superare l’indeterminazione ottica giudizi inconsci basati sulla probabilità (likelihood; Helmholtz) principio di minimo (semplicità; Gestalt) Hermann von Helmholtz (1821-1894) Kurt Koffka (1886-1941) vs. 24

negare l’indeterminazione ottica per l’approccio ecologico il flusso ottico è ricco di informazione (J. J. Gibson) l’ottica inversa non è un problema mal posto James J. Gibson (1904-1979) 25

luce e informazione disomogeneità ottiche (no energia luminosa) portano informazione assenza di informazione (Ganzfeld, nebbia, buio) 26

in ogni caso psicofisica legge di Weber

una domanda ben posta quali sono le somiglianze e le differenze tra le varie modalità sensoriali? Weber scoprì una regolarità Ernst H. Weber (1795-1878) WEBER scopre una regolarità: la discriminazione tra due intensità non dipende dalla loro differenza ma dal loro rapporto La jnd cresce, in modo regolare, al crescere dell’intensità dello stimolo 28

discriminazione di intensità qualità sensoriali diverse (pesantezza, chiarezza visiva, altezza dei suoni) possono variare di quantità/intensità intuitivamente, un osservatore è tanto più sensibile quanto più discrimina intensità vicine cioè, quanto più bassa è la soglia differenziale questa è proporzionale all’intensità di riferimento (regolarità) WEBER scopre una regolarità: La jnd cresce, in modo regolare, al crescere dell’intensità dello stimolo 29

soglia threshold, limen 30

soglia e sensibilità soglia assoluta: la più piccola intensità rilevabile soglia differenziale: la più piccola differenza discriminabile tra due intensità (jnd: just noticeable difference) sensibilità (reliability) = 1/jnd innalzamento della soglia = minore sensibilità abbassamento della soglia= maggiore sensibilità 31

sensibilità al peso sollevato

misurare una soglia differenziale (metodo degli stimoli costanti) stimolo standard (s) 5-9 stimoli di confronto (c) compresi fra due estremi chiaramente discriminabili da s almeno 10 ripetizioni per ciascun valore di c sequenza casuale di prove risposta dicotomica “primo/secondo più pesante” misura dipendente: p (c > s) 33

gli stimoli peso standard 100 pesi di confronto 93 95 97 99 101 103 105 107 34

sequenza casuale di prove 100 95 primo più pesante prova 1 99 100 primo più pesante prova 2 risposta corretta risposta errata 35

curva psicometrica osservatore ideale stimolo standard = 100 g Errore costante piccolo se ordine di presentazione è bilanciato 36

osservatore ideale + incertezza curva psicometrica osservatore ideale + incertezza stimolo standard = 100 g Intervallo di Incertezza: fra due limiti del passaggio da un comportamento aleatorio a uno deterministico limite inferiore, I1= 99 limite superiore, I3= 101 II Errore costante piccolo se ordine di presentazione è bilanciato soglia differenziale (fisica)= II 2 37

dati reali ordinati livello del caso 38

osservatore reale e JND curva psicometrica osservatore reale e JND stimolo standard = 100 g just noticeable difference JND= 2.69 g punto di eguaglianza soggettiva PES= 100.16 g La JND è l’altra faccia della mediaglia della soglia differenziale. Errore costante piccolo se ordine di presentazione è bilanciato. errore costante (bias)= 0,16 g 39

ripetendo con s = 500 ? p(c>s)= 80% per (100-103) e per (500-515) Weber concluse che la jnd non è costante ma proporzionale all’intensità di riferimento jnd = I I = kI dr Peter Venkman 40

(così chiamata da Fechner) legge di Weber (così chiamata da Fechner) = k I I I : minimo incremento discriminabile (jnd) I : intensità di riferimento k : costante specifica per la modalità I / I : frazione di Weber La legge di Weber mette in evidenza un rapporto costante tra due intensità, quella corrispondente alla jnd (indicata di solito come I) e quella dello stimolo di riferimento. 41

la jnd non è costante I = 3 grammi se I= 100 grammi 42

k specifico per modalità/attributo la modalità è tanto più precisa quanto più k è piccolo 43

frazione di Weber “circa” costante (per l’intensità di luce) frazione di Weber In verità, la legge di Weber è un’idealizzazione. Per esempio, la sensibilità umana alla luce copre una gamma amplissima di intensità, ai cui estremi il valore della frazione di Weber è più elevato (sensibilità minore). La Figura 2.2 mostra l’andamento a U del valore della frazione di Weber al crescere della luminanza (la quantità di luce che raggiunge l’occhio da una zona unitaria del campo visivo, misurata in cd/m-2, candele al metro quadrato). Le luminanze in ascissa, estese negli ambiti mesopico (visione al crepuscolo) e fotopico (visione diurna), coprono 5 unità logaritmiche, entro le quali la frazione ΔI / I vale circa 0,02 (valore indicativo riportato nella Tabella 2.1) solo per le luminanze centrali. In ambito scotopico (visione notturna, per intensità inferiori a 0,01 cd/m-2) la frazione di Weber cresce ancora. mesopico fotopico 44

accuratezza e precisione dimensioni ortogonali della prestazione l’osservatore è accurato se è privo di errore sistematico (PES= intensità standard o PEO Punto di Eguaglianza Oggettivo) l’ osservatore è preciso se la jnd è piccola