我们看到对比因为我们的眼睛总是在移动

2019-08-10 10:10:48 来源: INeng财经

能够看到对比度是一项重要的视觉功能,特别是当我们走下楼梯,夜间驾驶或在光线不好的情况下寻找物品时。对比敏感度函数 - 与视敏度不同 - 是我们需要看到的用于检测物体或图案的最小亮度和暗度。

到目前为止,研究人员一直认为,对比度依赖于眼睛光学和大脑处理。然而,发表在eLife杂志上的一项新研究表明,微小的眼球运动起着至关重要的作用。

“从历史上看,这些眼球运动几乎被忽视了,”美国罗彻斯特大学大脑和认知科学教授Michele Rucci说。“但似乎正在发生的事情是他们以多种不同的方式为视力做出贡献,包括对比敏感度功能。”

如果我们把目光锁定在一个点上,那么这个世界可能会显得不动。但在显微镜下,我们的眼睛总是在移动 - 被称为“ 固定眼球运动 ”。如果没有这些运动不断刷新视网膜的视觉输入,图像就会从视野中消失。

为了测试眼球运动在检测对比度中的作用,研究人员展示了5名年龄在21-31岁的女性,她们的视力光栅正常,有黑色和白色条纹,使它们逐渐变薄 - 称为空间频率 - 直到志愿者再也看不到单独的酒吧。

对于每个空间频率,他们测量了在跟踪参与者的眼球运动时观察对比度所需的最小黑白量。

当他们在视网膜和相关神经元的计算机模型中模拟任务时,研究人员发现只有在包括眼球运动时才能实现对比敏感度。

“当我们不在计算机模型中包含这种运动因子时,模拟的神经元不能给出与受试者相同的反应,”Rucci说。

意大利技术学院的第一作者Antonino Casile解释说,这有点像我们的触觉中涉及的系统。

要感受表面的纹理,仅仅触摸它是不够的 - 我们还需要沿着物体移动手指。我们处理来自指尖触觉传感器和运动之间相互作用的信息。

同样,对比敏感度来自于大脑视觉系统感觉过程与眼球运动过程之间的相互作用,Casile说。

作者写道,研究结果“非常稳健,具有多重后果,并导致重要的预测”。

“视觉不仅仅是通过神经元拍摄图像并进行处理,”Rucci说。“视觉系统使用主动方案来提取和编码信息。我们看到的是因为即使我们不知道,我们的眼睛总是在移动。“

重要的是,研究人员将能够将眼动纳入人类视觉模型,以更好地了解它如何处理信息以及如何出错。

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