Tema 3 Percepcion Visual

CAPITULO 3 - PROCESAMIENTO VISUAL INICIAL

1. LAS INVESTIGACIONES DE HUBEL Y WIESEL

• TIPOS DE CELULAS

- Células Simples, se caracterizan por tener campos receptivos con una forma más complicada que las células ganglionares o las del núcleo geniculado del tálamo cuyos campos receptivos son circulares.

- La organización de los campos receptivos es antagónica centro-contorno en la que ambos pueden ser excitador (on) o inhibidor (off)

- Cuando estímulos son mayores q punto de luz, la respuesta de la célula aumenta de forma lineal a medida que aumenta cantidad luz s/zona excitadora o disminuye a medida que aumenta cantidad luz s/zona inhibidora.

- El estímulo óptimo de la cél. Simple es el que mejor se ajusta a la forma de su campo receptivo y su geometría da lugar a diferentes tipos de cel. Simples.

- Mayoría tienen campos alargados y responden preferentemente a líneas o bordes de det. Orientación y posición en retina.

- Otras tienen un área excitadora en un lado y otra área inhibidora al otro, respondiendo preferentemente a bordes de luminancia formados por transición de luz a oscuridad (detectores de bordes).

- Otras presentan campos receptivos con una zona central alargada, que puede ser excitadora o inhibidora flanqueada a c/lado por zonas antagónicas. Responden preferentemente a líneas claras u oscuras de una det orientación y posición en retina (detectores de líneas o barras)

- Pocas formas de campos receptivos, pero muchas células q responden a orientación y posición retiniana particular.

- Tamaño campo receptivo depende de su posición respecto a la fóvea, los de fóvea más pequeños.

- Células Complejas, son las más abundantes en la corteza visual estriada (75%) y al igual que simples responden solamente a líneas q tienen orientación específica.

- Tienen campos receptivos más grandes que las simples

- No responden a forma específica a la posición de la línea dentro del campo receptivo, sólo a orientación.

- Son muy sensibles al movimiento de las líneas que sirven de estímulo, no responden si son estimuladas con pequeños puntos de luz , es necesaria orientación adecuada y movimiento.

- Su respuesta no es lineal respecto a la cantidad de luz recibida como en las simples.

- No se conoce la relación entre las células simples y complejas, aunq E modelos teóricos.

- Células hipercomplejas o con inhibición final, poseen un campo receptivo más selectivo que las complejas, disminuyendo su respuesta cuando la longitud de la línea que la estimula aumenta por encima de un límite.

- Responden preferentemente a líneas con una terminación.

- Se piensa que éstas células son grupos particulares tanto de células simples como complejas q presentan sensibilidad gradual a la presencia de una terminación.

• ARQUITECTURA DE LA CORTEZA ESTRIADA

a. Organización retinotópica.

- La corteza estriada preserva la topografía propia de la retina en el sentido de q áreas adyacentes en retina proyectan s/áreas en corteza tb adyacentes.

- La distancia entre las líneas radiales tiende a igualarse a pesar de que en estímulo la distancia entre líneas es diferente (magnificación cortical), distorsión caract de la representac retinotópica de la corteza estriada debida a q zona central retina ocupa más área en corteza q zona periférica, por mayor densidad de receptores.

b. Columnas de dominio ocular

- Cada columna está formada por conjuntos de células que responden a un ojo con preferencia al otro y todas organizadas de forma alternante respecto al ojo dominante.

c. Columnas de orientación

- La preferencia por una orientación permanece constante si la penetración del electrodo de registro es perpendicular a la superficie de la corteza, todas las capas muestran igual preferencia excepto la capa 4 que no tiene pref.

- Si la penetración es paralela a la superficie, aparece una secuencia regular de cambios en la preferencia por la orientación, en c/milímetro el cambio es de unos 180º

d. Organización modular.

- Las seis capas de la corteza están organizadas en módulos o hipercolumnas que se distribuyen de forma perpendicular a la superficie

- Cambian las dimensiones de los módulos entre capas pero no su función.

- La organización no sólo depende de factores ligados a herencia sino tb a ambiente, estimulación ambiental en periodo crítico de maduración para cada propiedad de la estimulación (orientación antes que dominio).

2. APROXIMACION PSICOFISICA

• ANALISIS DE LA FRECUENCIA ESPACIAL

- S/Hubel y Wiesel las células de la corteza estriada responden de forma selectiva a caract estimulares como orientación y movimiento de líneas y bordes.

- DIFICULTADES DE ESA INTERPRETACION,

1. aunq una línea luminosa puede aparecer como el mejor estímulo para una det célula, no se puede descartar q otros tb puedan

2. suponer q el análisis más elemental del patrón estimular lo hace en términos de líneas y bordes requiere una tº percepción capaz de mostrar todo conjunto de formas y objetos q somos capaces de percibir es analizable en términos de líneas y bordes.

- La teoría de frecuencia espacial surgió como alternativa a la de detectores de bordes

- Afirma que el análisis más elemental de los objetos q realiza el sist visual es en términos de componentes de frecuencia espacial.

- El patrón estimular debe ser considerado como una onda compleja de intensidad luminosa q es analizada por cerebro en términos de componentes de frec espacial

- Las células de la corteza estriada actúan como un filtro espacial q responden selectivamente a una det banda de frecuencia espacial con preferencia a otras frecuencias.

• CONCEPTO DE FRECUENCIA ESPACIAL

- Por compleja q sea una onda existe la posibilidad de analizarla en términos de componentes simples llamados ondas sinusoidales

- Un estímulo de enrejado sinusoidal (líneas claras y oscuras verticales con transición suave) produce ondas con oscilación suave de igual amplitud q se repiten a intervalos iguales

- En el caso de de transiciones bruscas de línea clara a oscura el enrejado es de onda cuadrada

- Caract enrejado sinusoidal

1. Frecuencia espacial viene dada por la anchura de las zonas claras y oscuras. Más anchura menor frecuencia espacial.

La Ud de distancia es el grado de ángulo visual, directamt relacionado con el tamaño de imagen retiniana q a su vez está directamt relacionado con el tamaño estímulo e inversamente con la distancia a la q el estímulo se encuentra.

2. Amplitud de onda de un enrejado es la mayor o menos intensidad luminosa de las zonas claras u oscuras. El contraste hace referencia a la diferencia entre zonas claras y oscuras.

3. La fase de un enrejado se refiere a la posición de la oscilación de la onda sinusoidal en un det momento q sirve de pto referencia.

Se mide en grados en relación con el pto ref. 0º es la fase seno, 90º fase coseno, 180º fase antiseno y 270º fase anticoseno.

4. La orientación de un enrejado se refiere al grado de desviación de la vertical q presentan sus zonas claras y oscuras.

Se expresa en grados a partir de la vertical y en sentido contrario a las agujas del reloj.

• ANALISIS DE FOURIER

- Cualquier onda, tenga la forma que tenga, se puede expresar de manera única como la superposición (suma) de ondas sinusoidales de frecuencias y amplitudes definidas.

- El primer componente es el llamado fundamental q consiste en una onda sinusopidal de igual frecuencia y amplitud q la onda cuadrada.

- El resto de componentes se llaman armónicos cuya frecuencia es un múltiplo impar de la frecuencia fundamental y cuya amplitud varía en función de su orden. Infinitos en onda cuadrada.

• ANALISIS DE FOURIER COMO MODELO

- El análisis de Fourier proporciona un instrumento de análisis del estímulo útil pero sin significación psicológica.

- Si sist visual tienen filtros diferencialmente sintonizados a un det rango de frecuencias espaciales con preferencia a otras, entonces la corteza visual podría comportarse como un analizador de Fourier, descomponiendo patrón estimular en sus componentes.

- Asumiríamos por tanto, la Encia de un conjunto de receptores q responden diferncialmt a distintas frecuencias espaciales de modo q altas(detalle) y bajas(global) serían procesadas por canales diferentes.

• EVIDENCIA EXPERIMIENTAL

- El umbral de contraste es el contraste mínimo necesario para distinguir un enrejado sinusoidal de una escena de luminancia homogénea

- Para det cant contraste necesaria se usa modelo de ajustes, en el q el sujeto controla el contraste hsta q enrejado resulta mínimamente perceptible.

1. La Función de Sensibilidad al Contraste (FSC) 112

- Si realizamos experimento de medición de umbral de constraste de varios enrejados sinusoidales de diferentes frecuencias espaciales podemos obtener la fn de sensibilidad al contraste del observador.

- La sensibilidad al contraste es el valor recíproco del umbral de contraste, ya q la sensib al contrate de una persona será mayor cuanto menor sea el valor de contraste de su umbral.

- Permite caracterizar la sensibilidad de un det sist visual

2. Predicciones a partir de la FSC

- Permite explorar la posible existencia de filtros especialmente

...