Phi 현상
파이 현상 이라는 용어 는 가까운 두 개의 광학 자극 이 상대적으로 높은 주파수로 교대로 제시되는 경우 관찰 되는 겉보기 운동 에 대해 좁은 의미로 사용됩니다 . 낮은 주파수에서 보이는 베타 운동 과 달리 자극 자체는 움직이지 않는 것으로 보입니다. 대신 확산되고 무정형의 그림자와 같은 무언가가 자극 앞에서 점프하여 일시적으로 차단하는 것처럼 보입니다. 이 그림자는 배경색과 거의 비슷한 것 같습니다. [1] Max Wertheimer 는 1912 년 출판 된 그의 재활 논문 에서 이러한 형태의 명백한 움직임을 처음으로 설명했습니다 . [2] 게슈탈트 심리학 의 탄생을 표시합니다 . [삼]
더 넓은 의미에서, 특히 복수형 파이 현상 이 사용되는 경우 두 개의 가까운 광학 자극이 교대로 제시되면 볼 수있는 모든 명백한 움직임에도 적용됩니다. 여기에는 영화 와 애니메이션 에서 모션의 환상에 중요한 베타 동작 이 포함됩니다 . [4] [5] 사실, 베르트 하이머는 그가 1912 년에 용어를 소개 할 때 자신의 논문에 설명 된 모든 명백한 움직임에 용어 "φ-현상을"적용의 목적이없는 운동은 그는 "순수한 φ"를 불렀다. [2] 그럼에도 불구하고 일부 주석가들은 그가 순수하고 목적없는 움직임을 위해 그리스 문자 φ를 예약했다고 주장합니다. [6] [7]
실험적 시연
Wertheimer의 고전적인 실험에서는 회전 속도계를 사용하여 연속적 으로 표시되는 두 개의 밝은 선 또는 곡선을 사용했습니다 . [8] 자극 사이의 특정 간격이 상대적으로 짧고 자극 사이의 거리가 적절하다면 그의 피험자 (그의 동료 인 Wolfgang Köhler 와 Kurt Koffka [9] )는 순수한 "객체없는"움직임을보고 있다고보고했습니다. . [8]
그러나 파이를 안정적이고 설득력있게 보여주기는 어렵다. 이 현상을 쉽게 입증하기 위해 21 세기 심리학자들은 두 가지 이상의 자극을 사용하여보다 생생한 실험 배열을 설계했습니다. "Magni-phi"라고하는이 데모에서는 동일한 디스크가 원으로 배열되고 빠른 순서로 디스크 중 하나가 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 숨겨집니다. 이를 통해 Wertheimer가 발견 한 그림자와 같은 움직임을 더 쉽게 관찰 할 수 있습니다. Magni-phi 데모는 타이밍, 크기, 강도, 디스크 수 및 시청 거리와 같은 매개 변수의 변경에 강력합니다. [8]
또한 네거티브 간 자극 간격 (ISI)을 사용하면 (즉, 두 요소가 보이는 기간이 약간 겹치는 경우) 두 요소만으로도 현상을보다 확실하게 관찰 할 수 있습니다 . 이 경우 시청자는 두 물체를 정지 된 것으로보고 한쪽에 자극이 다시 나타나는 것은 베타 움직임으로 관찰 한 것처럼 이전에 해당 위치에 표시되었던 물체가 다시 나타났음을 의미하며 반대편이 방금 새로운 위치로 이동했습니다. 이러한 인식의 결정적인 요소는 양쪽에서 자극의 불연속성이 짧다는 것입니다. 이는 순수한 파이 현상을 생성하기 위해 두 개의 매개 변수를 적절하게 선택해야한다는 관찰에 의해 뒷받침됩니다. 첫째, 각면에서 갭의 절대 지속 시간은 약 150ms를 초과해서는 안되며, 두 번째는 갭 지속 시간이 초과해서는 안됩니다. 자극 기간의 40 %. [1]
연구의 역사
1912 년 논문에서 Wertheimer 는 다음과 같은 방식으로 기호 φ ( 파이 )를 도입했습니다 . [2]
Gegeben sind sukzessiv zwei Objekte als Reize; diese werden empfunden; zuerst wird a gesehen, zuletzt b; zwischen ihnen war die ‚Bewegung von a nach b gesehen '; ohne daß die entsprechende Bewegung resp. die raum-zeit-kontinuierlichen Zwischenlagen zwischen a und b wirklich als Reize exponiert gewesen wären. Der psychische Sachverhalt sei – ohne irgendeine Präjudiz – mit a φ b bezeichnet. | 두 개의 연속적인 대상이 자극으로 주어집니다. 이들은 인식됩니다. 첫 번째 a가 보이고 마지막 b; 그들 사이에는 'a에서 b 로의 움직임이 보인다'; 자극으로서 a와 b 사이의 시간 공간 연속 중간 위치를 각각 해당 움직임을 실제로 노출하지 않고. 물리적 문제는 편견없이 φ b로 표시됩니다. |
"최적의 움직임"(나중에 베타 움직임이라고 함)과 두 물체의 부분적인 움직임 외에도 Wertheimer는 그가 "순수한 움직임"이라고 부르는 현상을 설명했습니다. 이에 대해 그는 자신의 피험자에 대한 설명을 다음과 같이 요약했습니다.
Diese Fälle zeigten sich so, daß auch nicht etwa der Gedanke vorhanden war : ein Objekt habe sich hinüberbewegt; von Objekten vorhanden 전쟁, den zwei Lagen gegeben의 전쟁; nicht eines oder eines von ihnen oder ein ähnliches betraf die Bewegung; sondern zwischen ihnen 전쟁 Bewegung gegeben; nicht eine Objektbewegung. Auch nicht : das Objekt bewegt sich hinüber, ich sehe es nur nicht. Sondern es war einfach Bewegung da; nicht auf ein Objekt bezüglich. | 이러한 경우는 생각조차 존재하지 않는 방식으로 나타났습니다. 물체가 가로 질러 이동했습니다. 존재하는 물건은 두 가지 위치에 주어졌습니다. 그들 중 어느 누구도 그 운동을 설명하지 않았다. 그러나 그들 사이에는 움직임이있었습니다. 물체의 움직임이 아닙니다. 조차도 : 물체가 가로 질러 움직여서 나는 그것을 볼 수 없습니다. 대신, 그것은 단지 거기에서의 움직임이었습니다. 물건에 관한 것이 아닙니다. |
Wertheimer는 이러한 관찰에 많은 중요성을 부여했습니다. 왜냐하면 그의 의견으로는 움직임이 직접적으로 인식 될 수 있고 약간 다른 시간에 약간 다른 장소에서 두 개의 광학적 자극이 분리 된 감각에서 반드시 추론되는 것은 아니라는 것을 증명했기 때문입니다. [2] 그의 논문의 이러한 측면은 게슈탈트 심리학을 시작하는 데 중요한 계기가되었습니다. [8]
20 세기 중반부터 과학 문헌에서 파이 현상이 정확히 무엇인지에 대한 혼란이 발생했습니다. 한 가지 이유는 앵글로 폰 과학자들이 독일어로 출판 된 베르트 하이머 논문을 이해하는 데 어려움을 겪었 기 때문일 수 있습니다. Wertheimer의 글쓰기 스타일도 특이합니다. [10] 또한, 베르트 하이머 논문은 파라미터 "순수한 운동"관찰 된 하에서 정확하게 지정하지 않는다. 더욱이 현상을 재현하기가 어렵습니다. 1942 년에 처음 출판 된 에드윈 보링 (Edwin Boring) 의 감각과 지각 심리학의 영향력있는 역사는 이러한 혼란에 기여했습니다. [11] 베르트 하이머 관찰 한 현상을 나열하고 interstimulus 간격의 길이에 의해 그들을 정렬 시추. 그러나 Boring은 phi 현상을 잘못된 위치에 배치했습니다. 즉, 상대적으로 자극 간격이 긴 것입니다. 사실, 그러한 긴 간격으로 피험자는 움직임을 전혀 인식하지 못합니다. 그들은 연속적으로 나타나는 두 개의 물체만을 관찰합니다. [8]
이러한 혼란은 아마도 "오메가 모션", "잔상 모션"및 "섀도 모션"과 같은 다른 이름으로 파이 현상의 "재발견"에 기여했을 것입니다. [1]
역 파이 환상
명백한 파이 움직임은 두 개의 고정적이고 유사한 광학 자극이 나란히 제시된 인간의 시각 시스템에 의해 인식되므로 고주파로 연속적으로 노출되는이 움직임의 반전 버전도 있습니다. [12] 뒷면 피 환상 피 현상의 일종이라는 변위 마이너스의 양의 방향에서 페이드하거나 디졸브 때문에 외관상 움직임 인간의 인식이 실제 물리적 인 변위에 반대가된다. 역 파이 환상은 종종 흑백 패턴으로 이어집니다.
역 파이 환상은 실제로 밝기 효과이며, 밝기를 반전시키는 그림이 망막을 가로 질러 이동할 때 발생합니다. [12] [13] 이것은 시각적 자극이 공간적으로 합산되어 시각적 수용 필드 모델 (공간적 역 분화되는 과정)의 메커니즘에 의해 설명 될 수있다. 이 공간적 합산은 윤곽을 약간 흐리게하여 인식되는 밝기를 변경합니다. 이 수용 필드 모델에서 네 가지 예측이 확인되었습니다. 첫째, 변위가 중심와 수용 필드의 너비보다 클 때 중심와 역-파이를 분해해야합니다. 둘째, 주변 망막에서 수용 필드가 더 크기 때문에 중심와에서보다 더 큰 변위에 대해 주변 망막에 역 파이 환상이 존재합니다. 셋째, 디 포커스 렌즈를 사용하여 화면에 투사 된 반전 된 파이 착시 현상이 시각적으로 흐려짐으로써 수용 필드에 의한 공간적 합산이 증가 할 수 있습니다. 넷째, 포지티브 사진과 네거티브 사진 사이의 변위가 감소함에 따라 반전 된 파이 착시의 양이 증가해야합니다.
실제로 우리의 시각 시스템은 동일한 방식으로 전진 및 역전 파이 현상을 처리합니다. 우리의 시각 시스템은 연속적인 프레임에서 해당 밝기의 개별 지점 사이의 파이 현상을 인식하고 파이 이동은 전역 기반이 아닌 밝기에 의해 매개되는 로컬 포인트 대 포인트 기반에서 결정됩니다. [13]
역 파이 현상에 대한 민감도의 기초가되는 신경 메커니즘 [14]
- T4 및 T5 동작 감지기 세포는 역 파이 동작에 필요하고 충분하며 역 파이 동작에 대한 회전 반응을 생성하는 다른 경로가 없습니다.
- 접선 셀은 역 파이 모션의 자극으로 부분 전압 응답을 보여줍니다.
- Hassenstein-Reichardt 검출기 모델
- T4 수상 돌기에는 역 파이에 대한 실질적인 반응이 있고 T5 수상 돌기에는 한계 반응이 있습니다.
Phi 현상과 베타 운동
Phi 현상은 오랫동안 베타 운동 과 혼동되어 왔습니다 . 그러나 Gestalt School of Psychology의 창립자 인 Max Wertheimer 는 1912 년에 그들 사이의 차이를 구별했습니다. Phi 현상과 베타 운동은 넓은 의미에서 동일한 범주로 간주 될 수 있지만 실제로는 상당히 다릅니다.
첫째, 차이는 신경 해부학 적 수준에 있습니다. 시각 정보는 두 가지 경로로 처리됩니다. 하나는 위치와 동작을 처리하고 다른 하나는 형태와 색상을 처리합니다. 물체가 움직이거나 위치를 바꾸는 경우 두 경로를 모두 자극하여 베타 움직임을 감지 할 수 있습니다. 반면 물체가 너무 빠르게 위치를 바꾸면 파이 현상과 같은 순수한 움직임이 감지 될 수 있습니다.
둘째, 파이 현상과 베타 운동도 지각 적으로 다릅니다. 파이 현상의 경우 두 개의 자극 A와 B가 연속적으로 제시됩니다. 여러분이인지하는 것은 A와 B를 지나가는 움직임입니다. 베타 운동의 경우 여전히 두 개의 자극 A와 B가 연속적으로 제시된 상태에서 실제로 A 위치에서 B 위치로 지나가는 물체로 인식됩니다.
차이는 시각 시스템이 지각 해석의 역 문제를 해결한다는 가정에 기반한 시각 시스템이 움직임을 어떻게 해석하는지에 대한인지 수준에 있습니다. 물체에 의해 생성 된 주변 자극의 경우, 주변 자극이 현실의 완전한 그림을 제공하지 않기 때문에 시각 시스템은 물체를 추론해야합니다. 시각 시스템이 해석하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 따라서 우리의 시각 시스템은 독특하고 진정성있는 해석을 얻기 위해 여러 해석에 제약을 두어야합니다. 제약을 설정하기 위해 시각 시스템에서 사용하는 원칙은 종종 단순성과 가능성과 관련이 있습니다. [15]
Hassenstein–Reichardt 검출기 모델
Hassenstein–Reichardt 검출기 모델은 우리의 시각 시스템이 모션을 추적하는 방법에 대한 이론적 신경 회로 인 두 개의 인접 지점에서 빛의 강도의 시간적 상호 상관을 감지하여 우리의 시각 시스템이 모션을 추정하는 것을 제안하는 최초의 수학적 모델로 간주됩니다. . 이 모델은 파이 현상과 그 반대 버전을 설명하고 예측할 수 있습니다. [14] [16] 이 모델은 하나 개의 위치에서 하나 개의 입력이 감지되면, 상기 신호를 다른 위치로 전송 될 것이다 두 개의 위치 및 시각 입력을 이루어져있다. 두 개의 시각적 입력은 시간에 따라 비대칭 적으로 필터링 된 다음 한 위치의 시각적 대비가 다른 위치의 시간 지연 대비와 곱해집니다. 마지막으로 곱셈 결과를 빼서 출력을 얻습니다.
따라서 두 개의 양 또는 두 개의 음 신호는 양의 출력을 생성합니다. 그러나 입력이 하나의 양수이고 하나의 음수이면 출력은 음수입니다. 이것은 수학적으로 곱셈 규칙에 해당합니다.
파이 현상의 경우 동작 감지기가 개발되어 망막의 한 지점에서 광 강도의 변화를 감지 한 다음 우리의 시각 시스템이 그 변화와 망막의 인접 지점의 광 강도 변화와의 상관 관계를 계산합니다. 지연. [17]
Reichardt 모델
Reichardt 모델 [16] 은 가장 단순한 Hassenstein-Reichardt 검출기 모델의보다 복잡한 형태로, 공통 2 차 비선형 성을 갖는 쌍별 모델로 간주됩니다. 마찬가지로 푸리에 변환 방법은 선형 방식으로 간주된다 Reichardt 모델은 다른 요소 위치에서의 휘도 변화에 대한 우리의 시각 반응이 결합 곱셈 비선형 성을 도입한다. [18] 이 모델에서는 하나 개의 감광체 입력이 필터에 의해 지연 될 수는 인접한 위치에서 다른 입력과 곱셈에 의해 비교된다. 입력은 거울 대칭 방식으로 두 번 필터링됩니다. 하나는 곱하기 전이고 다른 하나는 곱하기 후에 2 차 모션 추정을 제공합니다. [16] [19] 이 일반화 Reichardt 모델은 임의의 곱셈 전에 비선형 필터뿐 아니라 포스트 - 필터 비선형 성을 허용한다. [16] 피 현상은 종종 일차 움직임으로 간주되지만, 반전 피이 모델에있어서, 일차 및 2 차 모두 일 수있다. [20]
또한보십시오
- 컬러 파이 현상
- 움직임 인식
외부 링크
- 베타 운동과 Phi 현상.
참고 문헌
- ^ a b c Vebjørn Ekroll, Franz Faul, Jürgen Golz : 시간적 요인을 기반으로 한 겉보기 운동 지각 분류. 에서 : Journal of Vision. Volume 8, 2008, Issue 31, pp. 1–22 ( online ).
- ^ a b c d Max Wertheimer : Experimentelle Studien über das Sehen von Bewegung. Zeitschrift für Psychologie, Volume 61, 1912, pp. 161–265 ( online ; PDF-Datei; 8,61 MB).
- ^ Wagemans, Johan; 제임스 에이치 장로; Kubovy, Michael; Palmer, Stephen E .; Peterson, Mary A .; 싱, 매니쉬; von der Heydt, Rüdiger (2012). "시각 지각 분야의 게슈탈트 심리학의 세기 : I. 지각 적 그룹화 및 그림 기반 조직" . 심리 게시판 . 138 (6) : 1172–1217. DOI : / a0029333 10.1037을 . ISSN 1939-1455 . PMC 3482144 . PMID 22845751 .
- ^ Friedrich Kenkel : Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen Erscheinungsgröße und Erscheinungsbewegung bei einigen sogenannten optischen Täuschungen. 에서 : F. Schumann (ed.) : Zeitschrift für Psychologie. 67 권, Leipzig 1913, p. 363
- ^ Martha Blassnigg : 시간, 기억, 의식 및 영화 경험 : 물질과 정신에 대한 아이디어 재 방문. Edision Rodopi, 암스테르담 / 뉴욕 2009, ISBN 90-420-2640-5 , p. 126 ( 온라인 ).
- ^ Boring, Edwin G. (1949). 실험 심리학의 역사에있는 감각과 지각 . 뉴욕 : Appleton-Century-Crofts. 쪽. 595 . 2019 년 10 월 24 일에 확인 함 .
- ^ Sekuler, Robert (1996). "움직임 인식 : Wertheimer의 1912 년 모노 그래프의 현대적 관점". 지각 . 25 (10) : 1243–1258. 도이 : 10.1068 / p251243 . ISSN 0301-0066 . PMID 9027927 . S2CID 31,017,553 .
- ^ a b c d e Robert M. Steinman, Zygmunt Pizlob, Filip J. Pizlob : Phi는 베타가 아니며 왜 Wertheimer의 발견이 게슈탈트 혁명을 시작했는지. 에서 : 비전 연구. Volume 40, 2000, pp. 2257–2264 ( 온라인 ).
- ^ 스미스, 배리 (1988). "게슈탈트 이론 : 철학의 수필" . Smith, Barry (ed.). 게슈탈트 이론의 기초 . 비엔나 : Philosophia Verlag. 11–81 쪽. 2012 년 2 월 22 일 에 원본 문서 에서 보존 된 문서 . 2019 년 10 월 12 일에 확인 함 .
- ^ Shipley, Thorne, 편집. (1961). 심리학의 고전 . 뉴욕 : 철학 도서관. 1032 쪽 , 각주 1 . 2019 년 10 월 22 일에 확인 함 .
- ^ Edwin Boring : 실험 심리학의 역사에있는 감각 그리고 지각. Appleton-Century-Crofts, New York 1942 ( 온라인 ).
- ^ a b Anstis, Stuart M .; Rogers, Brian J. (1975-08-01). "대비 변경 동안 시각적 깊이와 움직임의 환상 반전". 비전 연구 . 15 (8) : 957–IN6. DOI : 10.1016 / 0042-6989 (75) 90236-9을 . ISSN 0042-6989 . PMID 1166630 . S2CID 18142140 .
- ^ a b Anstis, SM (1970-12-01). "빼기 과정으로서의 파이 운동". 비전 연구 . 10 (12) : 1411–IN5. DOI : 10.1016 / 0042-6989 (70) 90092-1을 . ISSN 0042-6989 . PMID 5516541 .
- ^ a b Leonhardt, Aljoscha; 마이어, 마티아스; 세르 베, 에티엔; Eichner, Hubert; 알렉산더 Borst (2017). "즉석에서 역 파이 모션에 대한 민감도의 기초가되는 신경 메커니즘" . PLOS ONE . 12 (12) : e0189019. 도이 : 10.1371 / journal.pone.0189019 . ISSN 1932-6203 . PMC 5737883 . PMID 29261684 .
- ^ Steinman, Robert M .; 피즐로, 지그문트; Pizlo, Filip J. (2000-08-01). "Phi는 베타가 아니며 베르트 하이머의 발견이 게슈탈트 혁명을 시작한 이유" . 비전 연구 . 40 (17) : 2257–2264 doi : 10.1016 / S0042-6989 (00) 00086-9 . ISSN 0042-6989 . PMID 10927113 . S2CID 15028409 .
- ^ a b c d Fitzgerald, James E .; Katsov, Alexander Y .; Clandinin, Thomas R .; Schnitzer, Mark J. (2011-08-02). "자극 통계의 대칭은 시각적 움직임 추정기의 형태를 형성 합니다. " 국립 과학 아카데미의 회보 . 108 (31) : 12909–12914. 도이 : 10.1073 / pnas.1015680108 . ISSN 0027-8424 . PMC 3150910 . PMID 21768376 .
- ^ Werner, Reichardt (2012). Rosenblith, Walter A (ed.). 중추 신경계의 감각 정보 평가를위한 원리 인 자기 상관 . MIT Press. DOI : 10.7551 / mitpress / 9780262518420.001.0001을 . ISBN 978-0-262-31421-3.
- ^ Gilroy, Lee A .; Hock, Howard S. (2004-08-01). "명백한 움직임에 대한 인식의 다중 비선형 성" . 비전 연구 . 44 (17) : 2001–2007. 도이 : 10.1016 / j.visres.2004.03.028 . ISSN 0042-6989 . PMID 15149833 .
- ^ Borst, Alexander (2000 년 11 월). "모션 감지 모델" . 자연 신경 과학 . 3 (11) : 1168. doi : 10.1038 / 81435 . ISSN 1546-1726 . PMID 11127831 . S2CID 8135582 .
- ^ Wehrhahn, Christian (2006-08-01). "Reversed phi revisited" . 비전 저널 . 6 (10) : 1018–25. doi : 10.1167 / 6.10.2 . ISSN 1534-7362 . PMID 17132074 .