Визуальное Визуальная адаптация

Что может выглядеть мир другим, или к себе, как мы изменяем? Ответы на эти вопросы принципиально важны для понимания природы и механизмов восприятия и последствий как нормальных, так и клинических изменений в сенсорном кодировании. Большое разнообразие методов и подходов, которые были разработано, чтобы имитировать, как изображения могут появляться людям с различной визуальной чувствительностью. Например, они включают в себя моделирование цветов , которые могут быть различаемыми различными типами цветовых недостатков : ^{1, 2, 3, 4,} пространственные и хроматические различия , которые могут быть решены с помощью младенцев или пожилых наблюдателей ^{5, 6, 7, 8, 9} , как изображения появляются в периферийном зрении <s до класса = ""> внешних ссылок 10, и последствия оптических ошибок или болезни ^{11, 12, 13, 14.} Они также были применены для визуализации различений, которые возможны для других видов ^{15, 16, 17.} Как правило, такие моделирования используют измерение потерь чувствительности в различных популяциях, чтобы отфильтровать изображение и тем самым уменьшить или удалить структуру они имеют проблемы со зрением. Так , например, общие формы цветовой слепоты отражают потерю одного из двух чувствительных фотоприемников и средних или больших длин волн, а также изображения фильтруют , чтобы удалить их сигналы , как правило , появляются лишенные «красновато-зеленоватых» оттенков ^1. Кроме того, младенцы имеют более слабое остроту зрения, и, таким образом, изображения, обработанные для их уменьшенных пространственной чувствительности размытых е . "> 5 Эти методы обеспечивают неоценимые иллюстрации того , что один человек может видеть , что другой не может , однако, они не делают. – и часто не предназначены – изобразить фактический воспринимаемый опыт наблюдателя, а в некоторых случаях могут искажать количество и типы информации, доступное для наблюдателя.

В этой статье описан новый метод , разработанный для имитации различий в визуальном опыте , который включает в себя основную характеристику визуального кодирования – адаптации ^{18, 19.} Все сенсорные и моторные системы постоянно подстраиваться к контексту они подвергаются. Едкий запах в комнате, быстро исчезает, в то время как зрение приспосабливается к каким ярким или тусклым комната. Важно отметить, что эти корректировки происходят практически для любого атрибута стимула, в том числе восприятия «высокого уровня» , такие как характеристики чьего – то лица ^20,класс = «Xref»> 21 или их голос ^{22, 23,} а также калибровки моторных команд , сделанные при движении глаз или достижений для объекта ^{24, 25.} В самом деле, адаптация, скорее всего, существенным свойством почти всех нейронной обработки. В данной статье показано , как включить эти эффекты адаптации в симуляции появления изображений, по сути «адаптации изображения» , чтобы предсказать , как это будет выглядеть для конкретного наблюдателя при определенном состоянии адаптации ^{26, 27, 28, 29.} Многие факторы могут изменять чувствительность наблюдателя, но адаптация часто может компенсировать важные аспекты этих изменений, так что потери чувствительности менее заметны, чем можно было бы предсказать, не предполагая, что система адаптируется. С другой стороны, из-заадаптация регулирует чувствительность в зависимости от текущего контекста стимула, эти корректировки также важно учитывать для прогнозирования, сколько восприятие может меняться, когда окружающая среда меняется.

Следующий протокол иллюстрирует технику, адаптируя содержание цвета изображений. Цветовое зрение имеет то преимущество , что начальные нейронные этапы цветового кодирования относительно хорошо изучены, как и модель адаптации ^30. Фактические механизмы и регулировки сложны и разнообразны, но основные последствия адаптации могут быть получены с помощью простой и обычной модели двухступенчатого (рис 1а). На первом этапе, цветовые сигналы изначально закодировано тремя типами колбочек фоторецепторов, которые максимально чувствительны к коротким, средним или длинных волн (S, M, L и конусов). На втором этапе, сигналы от различных конусов объединены в посте-receptoral клеток, чтобы сформировать «цвет-противник» чnnels, которые получают антагонистические входные сигналы от различных конусов (и, таким образом, передает «цвет» информацию) и «не-противник» каналы, которые суммируются входы конуса (таким образом, кодирования «яркость» информация). Адаптация происходит на обоих этапах, и регулирует к двум различным аспектам цвета – средних (в конусах) и дисперсии (в посте-receptoral каналов) ^{30, 31.} Целью моделирования является применение этих корректировок к механизмам модели, а затем сделать изображение из их адаптированных выходов.

Процесс адаптации изображений включает в себя шесть основных компонентов. Эти 1) выбор изображения; 2) выбор формата для спектров изображения; 3) определение изменения цвета окружающей среды; 4) определение изменения в чувствительности наблюдателя; 5) с помощью программы для создания адаптированных изображений; и 6) с использованием изображений для оценки последствий адаптации. Tон считает, следуя каждый из этих шагов подробно. Базовая модель и механизм реакция показана на рисунке 1, а цифры 2 – 5 показаны примеры изображений , оказываемые с моделью.