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Sommario. In questa lezione si affronteranno i seguenti argomenti:I processi sensorialiIntroduzione alla psicofisicaIl riconoscimento degli oggetti Le leggi dell'organizzazione percettiva. La sensazione. La funzione degli organi di senso registrare i cambiamenti che avvengono nell'ambiente
E N D
1. Sensazione e Percezione Eleonora Bilotta
2. Sommario In questa lezione si affronteranno i seguenti argomenti:
I processi sensoriali
Introduzione alla psicofisica
Il riconoscimento degli oggetti
Le leggi dellorganizzazione percettiva
3. La sensazione La funzione degli organi di senso registrare i cambiamenti che avvengono nellambiente e trasmetterli al cervello.
Per esempio il sistema visivo sensibile alla luce riflessa da un oggetto (energia elettromagnetica) e, quindi i diversi sistemi sensoriali devono tradurre in impulsi nervosi. Ogni organo di senso in grado di registrare solo una determinata forma di energia fisica.Ogni organo di senso in grado di registrare solo una determinata forma di energia fisica.
4. La trasduzione sensoriale Ogni senso comporta la trasduzione, o modificazione di stato, di un tipo di energia presente nel mondo esterno (onde luminose o sonore, ad esempio) in segnali neuronali, un altro tipo di energia. Gli impulsi nervosi lunico linguaggio che il cervello in grado di compredere.
Gli impulsi nervosi lunico linguaggio che il cervello in grado di compredere.
5. Il talamo la stazione di scambio per i percorsi che portano dalla e alla corteccia. In questarea giungono i fasci nervosi che trasportano la sensibilit generale e le sensibilit specifiche (acustica, visiva, gustativa), dalla periferia alla corteccia cerebrale.
Il talamo contiene la maggior parte dei corpi cellulari che inviano informazioni alla corteccia
Adattamento sensoriale.Il talamo la stazione di scambio per i percorsi che portano dalla e alla corteccia. In questarea giungono i fasci nervosi che trasportano la sensibilit generale e le sensibilit specifiche (acustica, visiva, gustativa), dalla periferia alla corteccia cerebrale.
Il talamo contiene la maggior parte dei corpi cellulari che inviano informazioni alla corteccia
Adattamento sensoriale.
6. Il processo di trasduzione I sensi non devono rispondere solo alla stimolazione di una particolare forma di energia, ma devono anche rispondere in modo differenziato alle variazioni di tale energia.
Ogni forma di energia pu variare secondo due dimensioni: quantitativa e qualitativa.
Per tutti i sensi il processo di trasduzione avviene in modo tale che linformazione relativa alla quantit e alla qualit dellenergia si conserva nel pattern dei potenziali dazione inviati al cervello (codificazione). Dimensione quantitativa: quantit o intensit dellenergia convogliata dallo stimolo. Un suono o una luce pu essere forte o debole.
Dimensione qualitativa: riguarda il tipo di energia che costituisce lo stimolo. Luci di lunghezza donda differenti, come i suoni di frequenza diversa, sono considerati qualitativamente differenti.Dimensione quantitativa: quantit o intensit dellenergia convogliata dallo stimolo. Un suono o una luce pu essere forte o debole.
Dimensione qualitativa: riguarda il tipo di energia che costituisce lo stimolo. Luci di lunghezza donda differenti, come i suoni di frequenza diversa, sono considerati qualitativamente differenti.
7. La relazione psicofisica Essa rappresenta la relazione tra lo stimolo fisico esterno che questo provoca.
Lo studio delle relazioni che si instaurano fra l'intensit dell'energia che colpisce gli organi di senso e l'intensit dell'esperienza sensoriale del percipiente, cio "il rapporto fra il mondo degli stimoli fisici e quello delle esperienze psicologiche da essi prodotte" (Fechner, 1801-1887). Mette in contatto variabili fisiche (stimoli) e variabili psicologiche (sensazioni interne).
Uno stimolo costituito da ogni tipo di energia o evento fisico che sia in grado di suscitare una risposta a livello dei recettori.
Il modificarsi della quantit di energia che colpisce gli organi di senso non produce una modificazione equivalente della sensazione. (Es. lampadina da 10W+ una seconda da10W, non produce una sensazione di luminosit raddoppiata).
Mette in contatto variabili fisiche (stimoli) e variabili psicologiche (sensazioni interne).
Uno stimolo costituito da ogni tipo di energia o evento fisico che sia in grado di suscitare una risposta a livello dei recettori.
Il modificarsi della quantit di energia che colpisce gli organi di senso non produce una modificazione equivalente della sensazione. (Es. lampadina da 10W+ una seconda da10W, non produce una sensazione di luminosit raddoppiata).
8. Limiti degli organi di senso Nella fase di registrazione i nostri organi di senso vincolati da alcuni limiti.
Il primo legato al fatto che ogni sistema sensibile solo ad un particolare tipo di energia.
Ci comporta che molti altri stimoli sono presente nellambiente ma noi non possiamo avvertirli, perch il nostro sistema sensoriale non capace di rilevarli. (ad es. non vediamo il movimento troppo veloce della luce, o quello troppo lento della terra)
Per esempio noi sappiamo che esistono le onde elettromagnatiche perch permettono il funzionamento del cellulare.(ad es. non vediamo il movimento troppo veloce della luce, o quello troppo lento della terra)
Per esempio noi sappiamo che esistono le onde elettromagnatiche perch permettono il funzionamento del cellulare.
9. Le soglie Un altro limite lintensit dello stimolo.
Questo vuol dire che qualsiasi stimolo fisico deve raggiungere un livello minimo per suscitare una sensazione.
Questo livello, chiamato soglia assoluta, segna il confine fra gli stimoli che vengono recepiti dallorganismo (stimoli sovraliminari) e gli stimoli che, pur essendo presenti, non sono avvertiti dallorganismo (stimoli infraliminari). Sono criteri di misura delle sensazioni.Sono criteri di misura delle sensazioni.
10. La soglia assoluta La soglia assoluta di uno stimolo il valore dello stimolo in corrispondenza del quale pu essere evocata una sensazione nel 50% dei casi. Uno stimolo di intensit pari a 6 capace di evocare la risposta si nel 50% dei casi. Gli stimoli di intensit superiore saranno percepiti sempre, quelli con valori inferiori non saranno avvertito, mentre quelli con i valori soglia saranno avverti una volta su 2.La soglia assoluta di uno stimolo il valore dello stimolo in corrispondenza del quale pu essere evocata una sensazione nel 50% dei casi. Uno stimolo di intensit pari a 6 capace di evocare la risposta si nel 50% dei casi. Gli stimoli di intensit superiore saranno percepiti sempre, quelli con valori inferiori non saranno avvertito, mentre quelli con i valori soglia saranno avverti una volta su 2.
11. La soglia differenziale La soglia differenziale la minima differenza tra due stimoli che possa essere colta.
La differenza minima di intensit che due stimoli devono avere per essere avvertita nel 50% dei casi.
Se uno stimolo soprasoglia ci genera una sensazione e subito dopo lo stesso stimolo (suono) viene aumentato di un decibel saremo oppure non in grado di differenziare i due suono riconoscendoli come diversi? Questo loggetto di studio della soglia differenziale.Se uno stimolo soprasoglia ci genera una sensazione e subito dopo lo stesso stimolo (suono) viene aumentato di un decibel saremo oppure non in grado di differenziare i due suono riconoscendoli come diversi? Questo loggetto di studio della soglia differenziale.
12. Misurazione della soglia differenziale Come per la soglia assoluta ma presentando ogni volta due stimoli:
Stimolo standard costante.
Stimolo di confronto variabile.
La risposta consiste nel segnalare quando si sente la differenza.
La soglia differenziale si ha quando il soggetto capta la differenza nel 50% dei casi.
13. Legge di Weber e di Fechner La differenza appena percepibile una costante, che ha un valore specifico per ogni modalit sensoriale (Costante di Weber), e che misura l'intensit di uno stimolo dicendoci di quanto esso deve variare per essere percepito come diverso da un altro.
Ad esempio per la pesantezza 0.02.
Se il peso iniziale gr.40 la differenza appena percepibile sar di 0.02X40, cio 0.8 gr., se il peso iniziale gr.400, la differenza appena percepibile sar di 0.02X400, cio 8gr.
Se ci viene posto un oggetto di 40gr sulla mano e subito dopo un altro identico ma di diverso peso e ci viene chiesto di giudicare se i due oggetti sono di peso uguale o diverso, per poter rilevare una diversit il secondo oggetto deve essere di almeno 8gr.
La legge di W dimostra che pi grande uno stimolo maggiore la differenza necessaria rispetto ad un altro stimolo affinch possa essere rilevata.Se ci viene posto un oggetto di 40gr sulla mano e subito dopo un altro identico ma di diverso peso e ci viene chiesto di giudicare se i due oggetti sono di peso uguale o diverso, per poter rilevare una diversit il secondo oggetto deve essere di almeno 8gr.
La legge di W dimostra che pi grande uno stimolo maggiore la differenza necessaria rispetto ad un altro stimolo affinch possa essere rilevata.
14. Legge di Weber e di Fechner Fechner scopr che tra l'intensit dello stimolo e quella della sensazione vi una relazione per cui dall'una si pu ricavare l'altra.
Perch l'intensit di una sensazione cresca in progressione aritmetica, lo stimolo deve accrescersi in progressione geometrica (Fechner, 1801-1887).
Relazione espressa dalla formula:
S = k logI (S= sensazione; k costante specifica per modalit sensoriale; log, logaritmo; I intensit dello stimolo). Quando siamo fermi ad un semaforo per aspettare il verde e ad un tratto sentiamo il suono di un clacson lo avvertiamo in maniera molto netta (ci provocher una sensazione molto intensa). Se a questo primo si aggiunge un secondo clacson non ci provocher una sensazione di intensit doppia rispetto alla precedente.
Questa sensazione data dal fatto che mentre lintensit dello stimolo aumenta in modo geometrico (equivale alla stimolazione), la sensazione corrispondente a quello stimolo aumenta in progressione aritmetica (successione di numeri).
Pertanto la sensazione S si accresce con il logaritmo dell'intensit dello stimolo. Quando siamo fermi ad un semaforo per aspettare il verde e ad un tratto sentiamo il suono di un clacson lo avvertiamo in maniera molto netta (ci provocher una sensazione molto intensa). Se a questo primo si aggiunge un secondo clacson non ci provocher una sensazione di intensit doppia rispetto alla precedente.
Questa sensazione data dal fatto che mentre lintensit dello stimolo aumenta in modo geometrico (equivale alla stimolazione), la sensazione corrispondente a quello stimolo aumenta in progressione aritmetica (successione di numeri).
Pertanto la sensazione S si accresce con il logaritmo dell'intensit dello stimolo.
15. Legge di Weber e di Fechner Come si pu vedere, aumenti graduali e costanti del peso fisico si accompagnano ad aumenti via via sempre pi deboli della sensazione di pesantezza
Detto diversamente, aumenti costanti della sensazione di pesantezza si ottengono con valori sempre maggiori del peso fisico sollevato. Come si pu vedere, aumenti graduali e costanti del peso fisico si accompagnano ad aumenti via via sempre pi deboli della sensazione di pesantezza
Detto diversamente, aumenti costanti della sensazione di pesantezza si ottengono con valori sempre maggiori del peso fisico sollevato.
16. Introduzione alla percezione Gli organi di senso rappresentano la base biologica della percezione.
Nelluomo concludono la loro maturazione entro i primi 4-5 mesi di vita.
Le informazioni registrate dagli organi di senso, specie-specifiche, vengono integrate attraverso il processo percettivo, che a sua volta funziona in modo pre-programmato in base alle sue caratteristiche biologiche. Nelle slide precedenti abbiamo visto che esistono dei limiti.Nelle slide precedenti abbiamo visto che esistono dei limiti.
17. Problema Quale fiducia dare agli organi di senso e alla percezione, che si fonda sui dati da essi rilevati?
Sappiamo che i dati sensoriali non sono sempre veridici, ci sono infedelt percettive, distorsioni, mancate corrispondenze.
Questa constatazione pu condurre ad una svalutazione dell'attivit percettiva a causa di una falsa impostazione del problema: ritenere cio che lo scopo della percezione sia la registrazione accurata di ci che presente nel mondo.
18. Risoluzione del problema Il problema si risolve a favore della fiducia nella percezione (specie-specifica) se la si considera come un complesso meccanismo, preposto alla raccolta ed elaborazione, in tempi molto brevi, di una grande quantit di informazioni utili e/o necessarie al sistema cognitivo e a quello motorio per raggiungere i loro obiettivi, prima di tutto quello della sopravvivenza. Non sarebbe "economico" che la percezione fosse un passivo meccanismo di registrazione fedele di dati.
Dal punto di vista cognitivista, attenzione e percezione sono i primi processi cognitivi che fanno da interfaccia tra ambiente e individuo:Non sarebbe "economico" che la percezione fosse un passivo meccanismo di registrazione fedele di dati.
Dal punto di vista cognitivista, attenzione e percezione sono i primi processi cognitivi che fanno da interfaccia tra ambiente e individuo:
19. La percezione La percezione visiva ha come oggetto di studio l'esperienza percettiva, ovvero ci che noi vediamo, cos come lo vediamo.
Ci che noi vediamo, cos come lo vediamo, pu essere chiamato fenomeno.
Detto altrimenti, la percezione visiva studia l'organizzazione dello spazio percettivo, data una certa configurazione di stimoli limitata nel tempo e nello spazio.
Wertheimer parla di come noi viviamo direttamente lesperienza percettiva nel mondo esterno, come noi percepiamo gli oggetti che si presentano alla nostra esperienza; non voleva capire come avviene lesperienza percettiva utilizzando larbitrariet delle nostre facolt percettive.Wertheimer parla di come noi viviamo direttamente lesperienza percettiva nel mondo esterno, come noi percepiamo gli oggetti che si presentano alla nostra esperienza; non voleva capire come avviene lesperienza percettiva utilizzando larbitrariet delle nostre facolt percettive.
20. Realismo ingenuo e percezione Realismo ingenuo: la percezione una fotocopia della realt: quello che percepiamo nel mondo fisico (percetto) corrisponde alla realt percepita (fenomenico).
NON E PROPRIO COSI
Si pu verificare il fenomeno dellassenza delloggetto fenomenico: quello che esiste nel mondo fisico non compare a livello percettivo (figure mascherate o nascoste: mimetismo)
Si pu verificare il fenomeno dellassenza delloggetto fisico: quello che percepiamo sul piano fenomenico non esiste sul piano fisico (figure anomale).
Si pu verificare una discrepanza fra oggetto fisico e fenomenico (illusioni ottiche).
21. Elaborazione dellinformazione che si conclude con la percezione Input Ambientale (Stimolo Distale)
?
Registro Sensoriale (Stimolo Prossimale, Organi di Senso)
?
Selezione Tramite Attenzione Selettiva dellinput Interessante
?
Percezione-Riconoscimento
La Gestalt si occupata di descrivere i processi visivi primari che svolgono il compito di individuare e descrivere le propriet fisiche dello stimolo visivo.
La psicologia cognitiva si occupa invece di descrivere i processi di elaborazione cognitiva riguardanti come le conoscenze presenti in memoria permettono di arrivare a riconoscere un determinato oggetto.
La Gestalt si occupata di descrivere i processi visivi primari che svolgono il compito di individuare e descrivere le propriet fisiche dello stimolo visivo.
La psicologia cognitiva si occupa invece di descrivere i processi di elaborazione cognitiva riguardanti come le conoscenze presenti in memoria permettono di arrivare a riconoscere un determinato oggetto.
22. La catena psicofisica Perch abbia luogo una percezione si devono dare 3 condizioni:
un pezzo di mondo che emetta e/o rifletta qualche tipo di energia (stimolo distale).
un tipo di energia (fisica, chimica, meccanica ecc.) che sia in grado di modificare gli organi sensoriali (questa stimolazione che ricevono gli organi di senso viene detta stimolo prossimale).
un sistema di elaborazione che sia in grado di decodificare e interpretare le modificazioni che l'energia ha prodotto negli organi di senso (d luogo al percetto).
23. La catena psicofisica
24. Catena psicofisica: lesempio della vista Trasmissione neurale: vie tra la retina e il cervello.
Linformazione visiva si dirige verso la corteccia visiva (lobo occipitale).
Incrocio nel chiasma ottico: la met destra del campo visivo si proietta sulla met sinistra di ogni retina.
Occhi frontali, con buona visione stereoscopica (profondit). Nellocchio troviamo due tipi di fotorecettori:
i coni (si trovano nella fovea), che consentono la visione nitida e a colori degli oggetti in condizioni di luce vivida;
i bastoncelli (distribuiti su tutta la retina) che consentono la visione quando la luce debole.Nellocchio troviamo due tipi di fotorecettori:
i coni (si trovano nella fovea), che consentono la visione nitida e a colori degli oggetti in condizioni di luce vivida;
i bastoncelli (distribuiti su tutta la retina) che consentono la visione quando la luce debole.
25. Le aree della corteccia occipitale L'area V1 invia informazioni a molte aree visive secondarie a cui sono stati attribuiti svariati nomi ( V2, V3, V4, V5...). L'area V1 invia informazioni a molte aree visive secondarie a cui sono stati attribuiti svariati nomi ( V2, V3, V4, V5...).
26. Esperimento Il test visivo che dimostra lesistenza del punto cieco.
Il cervello cerca di riempire lo spazio vuoto con lo sfondo pi probabile, prendendolo in prestito dai contorni dellarea che non pu essere osservabile.
Osservate infatti limmagine seguente per rendervi conto di questo fenomenoIl test visivo che dimostra lesistenza del punto cieco.
Il cervello cerca di riempire lo spazio vuoto con lo sfondo pi probabile, prendendolo in prestito dai contorni dellarea che non pu essere osservabile.
Osservate infatti limmagine seguente per rendervi conto di questo fenomeno
27. Esperimento Il sistema nervoso visivo compensa in qualche modo questo punto cieco e lo fa corrispondere a quello che lo circonda.Il sistema nervoso visivo compensa in qualche modo questo punto cieco e lo fa corrispondere a quello che lo circonda.
28. Elaborazione bottom-up e top-down La prima prospettiva ipotizza una modalit di elaborazione guidata dai dati sensoriali, ossia dalle singole parti dello stimolo.
La seconda ipotizza che la percezione sia guidata dalla conoscenza o guidata dai concetti cio basata sulle rappresentazioni contenute in memoria.
Es.: possiamo riconosciamo unautomobile a partire dalla propriet fisiche oppure partendo dal concetto di automobile. Poi alla fine siamo in grado di assemblare le varie parti e arrivare a riconoscere lautomobile.
Oppure possiamo partire dal concetto di automobile presente in memoria e poi analizzare se le varie parti che la compongono confermano questa prima percezione.
Le modalit con le quali avviene il confronto un tema molto dibattuto e per ora non ci sono prove convincenti che permettano di optare per una o per laltra delle due ipotesi proposte (bottom-up e top-down) che vedremo pi avanti.Poi alla fine siamo in grado di assemblare le varie parti e arrivare a riconoscere lautomobile.
Oppure possiamo partire dal concetto di automobile presente in memoria e poi analizzare se le varie parti che la compongono confermano questa prima percezione.
Le modalit con le quali avviene il confronto un tema molto dibattuto e per ora non ci sono prove convincenti che permettano di optare per una o per laltra delle due ipotesi proposte (bottom-up e top-down) che vedremo pi avanti.
29. Elaborazione bottom-up e top-down Il problema top-down o bottom-up o entrambi nasce quando si desidera assegnare una struttura a dei dati secondo qualche principio
top-down: si usano i principi per predire i dettagli dei dati (struttura degli oggetti per predire le disparit retiniche)
bottom-up: si usano i dati per predire le strutture a livello pi alto (disparit retiniche per struttura oggetti)
Differenti modalit di predizione: qual la migliore?
le sole considerazioni computazionali non permettono di decidere quale modalit adotta un sistema cognitivo
necessit di prove empiriche
bottom-up: il sistema funziona senza conoscenze di alto livello
top-down: il sistema funziona quando i dati sono degradati
30. La teoria della percezione di Gibson Rifiuto della teoria cognitivista dellelaborazione delle informazioni: le informazioni sono gi presenti nella stimolazione e possono essere colte direttamente.
Teoria della percezione diretta.
Sensi = sistemi percettivi diretti con la funzione di cogliere le invarianti strutturali disponibili nellambiente.
Ad esempio, linformazione raccolta dallocchio quella necessaria per la percezione visiva. la teoria pi decisamente a favore del processo bottom-up rispetto a quello top-down. la teoria pi decisamente a favore del processo bottom-up rispetto a quello top-down.
31. La teoria della percezione di Gibson Ask not what is inside the observers head, but what the observers head is inside of.
impossibile studiare processi percettivi e cognitivi indipendentemente dal contesto e dal tipo di implementazione.
Nesso organismo-ambiente (= ci che circonda lorganismo). Ambiente non corrispondente allambiente fisico.
Nellambiente c:
un mezzo (atmosfera) che ci permette di spostarci e di percepire le sostanze,
delle sostanze (rocce, suolo, minerali, piante, animali, ecc.),
delle superfici che riflettono la luce, hanno una forma, una tessitura, variano. Non bisogna chiedere ci che nella testa di un osservatore, piuttosto cosa ci che sta intorno a me stimola il pensiero.
Lambiente varia: vita e morte degli organismi. Non bisogna chiedere ci che nella testa di un osservatore, piuttosto cosa ci che sta intorno a me stimola il pensiero.
Lambiente varia: vita e morte degli organismi.
32. La teoria della percezione di Gibson Quando ci muoviamo in un ambiente statico, la luce entra nellocchio in movimento dellosservatore, subendo modificazioni continue e sistematiche: il flusso ottico.
Da assetto ottico, statico -> a flusso ottico, dinamico.
Nel mutamento aspetti che restano invarianti: es. rigidit degli oggetti.
Il movimento essenziale per la visione. Il movimento dellosservatore nel flusso produce trasformazioni nel flusso ottico. Nasce limportanza del rapporto tra percezione-azione.
Nasce limportanza del rapporto tra percezione-azione.
33. La teoria della percezione di Gibson: le affordances Per Gibson, le informazioni hanno senso per lorganismo che le coglie direttamente dalla stimolazione in quanto affordances presentate dallambiente in relazione al valore evolutivo che hanno per lorganismo.
34. La teoria della percezione di Gibson: le affordances Lambiente si offre al soggetto. Es. mela.
Le affordances riguardano SIAla percezione che lazione.
Le affordances sono SIA soggettive che oggettive
Le affordances riguardano SIA lambiente che gli individui. Applicazioni della nozione di affordance: ergonomia cognitiva. Es. elettrodomestici e vari artefatti
Progettazione che faciliti luso.
Applicazioni della nozione di affordance: ergonomia cognitiva. Es. elettrodomestici e vari artefatti
Progettazione che faciliti luso.
35. La teoria della percezione di Gibson: le affordances Le affordances sono variabili.
Variabilit e soggettivit della affordances sono rapportate alle dimensioni degli individui.
Artefatti: abbiamo modificato lambiente per modificare quello che ci offre.
36. La posizione di Neisser Lindividuo possiede degli schemi cognitivi che lo orientano e lo guidano nella esplorazione percettiva (e selezione) degli stimoli, attraverso un meccanismo di assimilazione.
Nel caso in cui gli elementi ambientali siano incongruenti (o nuovi e sconosciuti) rispetto agli schemi posseduti dal soggetto, gli schemi stessi verranno modificati (accomodati) in funzione dei feedback ambientali. La posizione di Neisser (1976) media tra i due estremi.La posizione di Neisser (1976) media tra i due estremi.
37. Ciclo percezione-azione di Neisser
38. La teoria di Marr Marr (1982): "Vision is a process that produces from images of the external world a description that is useful to the viewer".
Elementari: distribuzione nello spazio dellintensit della luce che colpisce la retina.
Strutturali: legate alle relazioni tra le parti consentono di riconoscere lo stimolo.
Anche se variazioni delle proiezioni retiniche, ricostruiamo la stessa struttura delloggetto. Caratteristiche ELEMENTARI e STRUTTURALI di una stimolazione.
Sistema visivo: struttura a strati, che opera per stadi. Caratteristiche ELEMENTARI e STRUTTURALI di una stimolazione.
Sistema visivo: struttura a strati, che opera per stadi.
39. La teoria di Marr Marr(1982) propone 4 livelli di rappresentazione:
Immagine
Sketch primario
Sketch a 2 D
Sketch a 3D
Ogni forma di rappresentazione ha un insieme di primitivi-
40. La teoria di Marr Immagine rappresenta lintensit della luce
Abbozzo (sketch) Primario. Rappresenta i cambiamenti di intensit. Primitivi: linee, contorni, angoli.
Abbozzo a 2D Rappresenta le superfici visibili.. Primitivi: superfici con diverso orientamento. Primal sketch estrae dal pattern delle primitive (chiazze, terminazioni, discontinuit di linee ecc.) che vengono raggruppate a formare un abbozzo primitivo.
Si costituisce un abbozzo a due dimensioni e mezzo (2 1/2D), che costituisce una descrizione degli orientamenti delle superfici delloggetto rispetto allosservatore (alla camera) Primal sketch estrae dal pattern delle primitive (chiazze, terminazioni, discontinuit di linee ecc.) che vengono raggruppate a formare un abbozzo primitivo.
Si costituisce un abbozzo a due dimensioni e mezzo (2 1/2D), che costituisce una descrizione degli orientamenti delle superfici delloggetto rispetto allosservatore (alla camera)
41. La teoria di Marr Modello a 3D rappresenta la struttura 3D Primitivi: cilindri con orientamento
Risolve il problema della visione di livello alto: riconoscimento degli oggetti.
Costanza delloggetto: non cambia con il punto di vista.
Implica un quadro di riferimento basato sulloggetto La fase ultima quella della rappresentazione del modello a 3D, con la costruzione di un nuovo sistema di coordinate, questa volta centrato sulloggetto. La fase ultima quella della rappresentazione del modello a 3D, con la costruzione di un nuovo sistema di coordinate, questa volta centrato sulloggetto.
42. Riconoscere gli oggetti Partiamo dalla seguente domanda: come facciamo a riconoscere una lettera o una parola nonostante le diverse forme nelle pu essere scritta?
Riconoscere una configurazione visiva significa fare un confronto tra gli stimoli in arrivo e le informazioni presenti in memoria.
43. Comparazione tra sagome Questa teoria parte dal presupposto che nella nostra memoria sarebbe archiviato un numero enorme di sagome, ossia tutte quelle forme di oggetti che possiamo riconoscere.
Oggetto = comparazione tra le sagome presenti in memoria e quelle presenti nellambiente.
Il risultato di questo processo il riconoscimento delloggetto.
44. Comparazione tra sagome Mentre nella realt esistono strumenti in grado di utilizzare questi sistemi di confronto (es. codici a barre). Ogni oggetto caratterizzato da un particolare codice.
La nostra memoria non pu contenere un archivio con un enorme numero di configurazioni tali da permetterne il riconoscimento. Poi occorre tenere conto che lo stesso stimolo esterno, per il es. ilo volto di un ns amico, pu variare sagoma a seconda della luce, della lunghezza dei capelli, della barba, ecc.
Non cognitivamente economico stivare un cos alto numero di sagome. In definitiva questa teoria pu essere valida solo per il riconoscimento di configurazioni semplici ma non di configurazioni complesse.Poi occorre tenere conto che lo stesso stimolo esterno, per il es. ilo volto di un ns amico, pu variare sagoma a seconda della luce, della lunghezza dei capelli, della barba, ecc.
Non cognitivamente economico stivare un cos alto numero di sagome. In definitiva questa teoria pu essere valida solo per il riconoscimento di configurazioni semplici ma non di configurazioni complesse.
45. Teoria dei prototipi Questa teoria prevede che il confronto avvenga tra lo stimolo esterno ed un prototipo interno che contiene le propriet pi frequenti e pi tipiche di un certo insieme di oggetti.
Un prototipo non ha le propriet di una sagoma, ma una rappresentazione astratta della configurazione.
In sostanza non deve essere identico ma occorre solo che condivida alcune delle propriet della configurazione.
46. Teoria dei prototipi Questo significa che saremo in grado di conoscere il nostro amico anche se ha la barba pi lunga.
Oltretutto noi siamo in grado di formarci dei nuovi prototipi di oggetti pur non avendoli mai visti prima, integrando le caratteristiche di una determinata configurazione.
Il problema che questa teoria non spiega come si formano nella nostra memoria i prototipi e le modalit secondo le quali sono archiviati.
47. Teoria delle caratteristiche Secondo questa teoria il confronto avverrebbe tra alcune caratteristiche delle stimolo esterno e le propriet archiviate in memoria.
Il riconoscimento avverrebbe per stadi successivi, ossia:
Rilevata cos come appare sulla retina.
La configurazione sarebbe sezionata analizzandone le propriet che la costituiscono.
Lassemblaggio delle propriet dello stadio precedente darebbe vita al riconoscimento cognitivo. Nello stadio cognitivo possiamo riconoscere le propriet di un oggetto in base alla sua configurazione. Quindi riusciamo a distinguere un 13 dalla lettera BNello stadio cognitivo possiamo riconoscere le propriet di un oggetto in base alla sua configurazione. Quindi riusciamo a distinguere un 13 dalla lettera B
48. Teoria delle caratteristiche Gli stimoli visivi sono riconosciuti comparando le propriet che contengono con le caratteristiche presenti in memoria.
Siamo in grado di riconoscere gli stimoli che contengono il maggior numero di caratteristiche contenute anche in memoria.
Rispetto alle altre teoria questa supportata da evidenze empiriche.
49. Il completamento amodale La percezione costruisce la realt di cui abbiamo esperienza. Nella figura la parte nascosta della striscia nera presente nella nostra coscienza anche se non fisicamente visibile.
50. Larticolazione figura-sfondo (Rubin, 1915) la prima segmentazione del flusso delle stimolazioni:
non c figura senza sfondo e viceversa.
Nella figura a lato riusciamo a riconoscere uno sfondo come figura allinterno della configurazione in cui la figura ha una sua forma mentre lo sfondo ne privo? Eppure lo sfondo presente, anche se la sua forma priva di significato i confini sono ben delineati dalle due sagome che vediamo e che percepiamo come figura. La difficolt deriva dal fatto che pi semplice riconoscere la con configurazione che viene inclusa-circoscritta, nel ns caso le due sagome, ecc. La segmentazione figura-sfondo non avviene in modo casuale ma guidata da una serie di fattori che di solito appartengono alla figura e non allo sfondo.Eppure lo sfondo presente, anche se la sua forma priva di significato i confini sono ben delineati dalle due sagome che vediamo e che percepiamo come figura. La difficolt deriva dal fatto che pi semplice riconoscere la con configurazione che viene inclusa-circoscritta, nel ns caso le due sagome, ecc. La segmentazione figura-sfondo non avviene in modo casuale ma guidata da una serie di fattori che di solito appartengono alla figura e non allo sfondo.
51. Larticolazione figura-sfondo Nella comune osservazione visiva, gli spazi vuoti tra gli oggetti non vengono notati.
Noi vediamo gli oggetti come entit dotate di forma, mentre gli spazi intermedi ne sono privi, salvo quando esercitiamo un certo sforzo e riusciamo a vedere i vuoti come figure.
52. Larticolazione figura-sfondo Propriet OrientamentoPropriet Orientamento
53. Larticolazione figura-sfondo Fu Rubin (1921) ad individuare le condizioni che favoriscono larticolazione di certe zone del campo visivo come figure e di altre come sfondo.
Fu Rubin (1921) ad individuare le condizioni che favoriscono larticolazione di certe zone del campo visivo come figure e di altre come sfondo.
54. Esempio di loghi che usano lorganizzazione figura-sfondo
55. Dalla figura-sfondo alle figure reversibili Non sempre, la relazione figura-sfondo risulta completamente determinata dalle caratteristiche dello stimolo visivo.
Quando gli indizi presenti nella scena sono scarsi oppure ambigui, incontriamo delle difficolt nel decidere a quale forma attribuire il significato di figura e a quale il significato di sfondo.
Questo fenomeno detto figura reversibile, vale a dire figure nelle quali si ha una inversione tra la figura e lo sfondo.
56. Figure reversibili o instabili Quando nessuna di queste condizioni privilegia una parte del campo visivo rispetto alle altre, si ha una situazione di instabilit e una continua reversibilit del rapporto figura/sfondo. Il fenomeno delle figure reversibili mette in luce:
Instabilit percettiva
Impossibilit di percepire i due stimoli contemporaneamente
Il fenomeno delle figure reversibili mette in luce:
Instabilit percettiva
Impossibilit di percepire i due stimoli contemporaneamente
57. Figure bistabili Nel caso delle figure bistabili assume rilevanza anche limpostazione soggettiva dellosservatore, che determina la segregazione figura/sfondo sulla base di uno spostamento dellattenzione (Kanizsa, 1975). Anatra o coniglioAnatra o coniglio
58. La Psicologia della Gestalt: i principi dellorganizzazione percettiva Linformazione che noi percepiamo sta in questa organizzazione.
Di fatto, Gestalt in tedesco significa insieme organizzato, configurazione armonica e secondo i fautori di questo approccio, la vera unit fondamentale per lo studio della percezione sta nella Gestalt dello stimolo sensoriale, non nei singoli elementi che lo compongono.
59. La Psicologia della Gestalt: i principi dellorganizzazione percettiva Questo processo di organizzazione intrinseca regolato da alcuni fattori o leggi gestaltiche.
Grazie a questi fattori le parti di un campo percettivo vengono a costituire delle totalit coerenti e strutturate (Gestalten) come figure sullo sfondo, come oggetti dotati di proprie caratteristiche (colore, movimento, ecc.).
In questa prospettiva la percezione costituisce un processo primario che conduce alla segmentazione del campo fenomenico in unit distinte con le loro propriet e relazioni immediate ed evidenti (Kanizsa, 1980). Lesperienza passata non pu modificare le leggi di organizzazione strutturale, ma pu imporre dei vincoli che fanno emergere alcune organizzazioni invece che altre. Lesperienza passata non pu modificare le leggi di organizzazione strutturale, ma pu imporre dei vincoli che fanno emergere alcune organizzazioni invece che altre.
60. La Psicologia della Gestalt: i principi dellorganizzazione percettiva Nella teoria formulata dalla Gestalt il sistema nervoso predisposto a rispondere ai pattern degli stimoli sensoriali con meccanismi innati, che agiscono in base ad alcune regole fondamentali, definite principi dellorganizzazione percettiva: (Koffka, 1935; Wertheimer, 1923):
Vicinanza, somiglianza, chiusura, continuit, movimento comune, simmetria, esperienza passata. Raggruppamento percettivo: cogliamo la realt non come insieme di sensazioni slegate ma come unit significativeRaggruppamento percettivo: cogliamo la realt non come insieme di sensazioni slegate ma come unit significative
61. Vicinanza Tendiamo a vedere gli elementi di uno stimolo visivo tra loro vicini come parti dello stesso oggetto, e quelli distanti come parti di oggetti differenti.
Questo ci permette di separare un vasto insieme di elementi in un insieme meno numeroso di oggetti. Vediamo tre insiemi anzich singoli puntiVediamo tre insiemi anzich singoli punti
62. Somiglianza Tendiamo a vedere gli elementi di uno stimolo fisicamente simili come parti dello stesso oggetto, e gli elementi diversi come parte di oggetti differenti.
Siamo in grado di distinguere tra due oggetti diversi in base alle differenze visive. Poich raggruppiamo insieme gli elementi simili, in questa figura distinguiamo forme separatePoich raggruppiamo insieme gli elementi simili, in questa figura distinguiamo forme separate
63. Somiglianza dovute al colore
64. Chiusura Tendiamo a vedere le forme come delimitate da un contorno continuo e a ignorare le eventuali interruzioni di tale continuit.
Questo ci aiuta a percepire le forme come complete anche quando sono parzialmente nascoste da altri oggetti. Vediamo un rettangolo sopra un cerchio. Nessuno ci dice con certezza che la sagoma quella di un cerchio, ma la ns percezione che la completa fino a farla diventare un cerchio parzialmente nascosto. Si parla in questo caso di completamento amodale, ossia la presenza di parti nascoste si realizza comunque: esse sono presenti percettivamente anche se non esiste un corrispettivo fisico.Vediamo un rettangolo sopra un cerchio. Nessuno ci dice con certezza che la sagoma quella di un cerchio, ma la ns percezione che la completa fino a farla diventare un cerchio parzialmente nascosto. Si parla in questo caso di completamento amodale, ossia la presenza di parti nascoste si realizza comunque: esse sono presenti percettivamente anche se non esiste un corrispettivo fisico.
65. Continuit Quando varie linee si intersecano, tendiamo a riunire i segmenti in modo da formare linee il pi possibile continue, col minimo cambiamento di direzione.
Questo ci permette di attribuire una certa linea a un particolare oggetto quando due o pi oggetti si sovrappongono. In questa figura vediamo due linee continue ab e cd piuttosto che quattro segmenti o due linee spezzate. Fili del computerIn questa figura vediamo due linee continue ab e cd piuttosto che quattro segmenti o due linee spezzate. Fili del computer
66. Movimento comune Quando gli elementi di uno stimolo si muovono nella stessa direzione e alla stessa velocit, tendiamo a vederli come parti di un unico oggetto.
Questo ci aiuta a distinguere un oggetto in movimento dallo sfondo. Se le frecce si spostassero in gruppo nella stessa direzione, li vedremmo come un unico oggettoSe le frecce si spostassero in gruppo nella stessa direzione, li vedremmo come un unico oggetto
67. Simmetria Il sistema percettivo cerca di produrre percezioni il pi possibile eleganti: semplici, ordinate, simmetriche, regolari e prevedibili.
Il nostro sistema percettivo organizza gli stimoli nella forma pi semplice possibile. Grazie alla sua simmetria la figura di sinistra ha pi probabilit di quella al centro di essere vista come un unico oggetto. pi probabile che questultima venga interpretata come due oggetti separati, come mostra pi chiaramente il disegno a destra.Grazie alla sua simmetria la figura di sinistra ha pi probabilit di quella al centro di essere vista come un unico oggetto. pi probabile che questultima venga interpretata come due oggetti separati, come mostra pi chiaramente il disegno a destra.
68. Esperienza passata Wertheimer ha aggiunto anche un fattore empirico: la segmentazione del campo avverrebbe, a parit delle altre condizioni, anche in funzione delle nostre esperienze passate, in modo che sarebbe favorita la costituzione di oggetti con i quali abbiamo pi familiarit, che abbiamo gi visto, piuttosto che di forme sconosciute o poco familiari.
In unaccezione pi moderata, i gestaltisti consideravano che lesperienza passata non influisse sui processi di base ma che influisse sullorientare tali processi in particolari direzioni rispetto ad altre.
Lesperienza passata non pu modificare le leggi di organizzazione strutturale, ma pu imporre dei vincoli che fanno emergere alcune organizzazioni invece che altre.
Lesperienza passata non pu modificare le leggi di organizzazione strutturale, ma pu imporre dei vincoli che fanno emergere alcune organizzazioni invece che altre.
69. Le illusioni ottiche A volte i nostri processi percettivi, a causa di condizioni visive inadeguate, possono indurci in errore.
La tendenza a percepire i pattern visivi e gli oggetti come insiemi organizzati cos forte che in alcuni casi il sistema percettivo aggiunge elementi mancanti, creando delle vere illusioni ottiche (percezione falsa o distorta della realt). Nello studio della percezione, un posto speciale occupano le illusioni ottiche, la cui spiegazione teorica ancora dibattuta, bench siano note fin dallantichit (p.e. Gregory, 1998). In questa sede, ne riportiamo alcune, allo scopo di favorire il superamento del realismo ingenuo, basato sullassunto che la percezione, cos come losservazione, sia una registrazione semplice e fedele della realt. Nello studio della percezione, un posto speciale occupano le illusioni ottiche, la cui spiegazione teorica ancora dibattuta, bench siano note fin dallantichit (p.e. Gregory, 1998). In questa sede, ne riportiamo alcune, allo scopo di favorire il superamento del realismo ingenuo, basato sullassunto che la percezione, cos come losservazione, sia una registrazione semplice e fedele della realt.
70. Le illusioni ottiche Nel campo delle illusioni, possiamo distinguere quattro differenti tipi di illusioni visive:
figure ambigue
figure paradossali
figure fittizie
distorsioni
71. Le illusioni ottiche: figure paradossali Se osserviamo attentamente la figura notiamo che non pu esistere come oggetto tridimensionale.
Il nostro sguardo ripercorre incessantemente la figura, come se andasse alla ricerca di una chiave di soluzione, di un indizio di stabilit, ma uno sforzo vano perch impossibile trovare una soluzione. Lo sguardo vagher senza scopo, cercando di trovare una qualche configurazione a ci che non ne possiede, dato che i lineamenti dellimmagine non possono esistere in natura. Lo sguardo vagher senza scopo, cercando di trovare una qualche configurazione a ci che non ne possiede, dato che i lineamenti dellimmagine non possono esistere in natura.
72. Le illusioni ottiche: figure fittizie I contorni del triangolo non sono fisicamente presenti, pur essendo percettivamente colti. Si tratta di contorni anomali e illusori, generati dalla distribuzione e dallorganizzazione degli elementi della stimolazione. Nel caso di queste figure non si tratta di un errore percettivo dovuto a unosservazione superficiale, poich pi a lungo fisserete lintero stimolo e pi vi convincerete che un margine netto separa davvero il triangolo dallo sfondo, cio il triangolo apparir pi bianco dello sfondo.Nel caso di queste figure non si tratta di un errore percettivo dovuto a unosservazione superficiale, poich pi a lungo fisserete lintero stimolo e pi vi convincerete che un margine netto separa davvero il triangolo dallo sfondo, cio il triangolo apparir pi bianco dello sfondo.
73. Le illusioni ottiche: distorsioni I segmenti convergenti ci dicono che la linea pi vicina a noi (a), quelli divergenti che pi lontana (b).I segmenti convergenti ci dicono che la linea pi vicina a noi (a), quelli divergenti che pi lontana (b).
74. Le illusioni ottiche: distorsioni Lillusione di Mller-Lyer stata spiegata nel modo seguente: quando i segmenti che si trovano alle estremit della linea convergono, la linea viene percepita come pi corta rispetto a quando divergono.
I segmenti convergenti ci dicono che la linea pi vicina a noi, quelli divergenti che pi lontana.
Questa stessa spiegazione stata applicata per spiegare anche lillusione di Ponzo.
75. Movimento apparente Grazie a Wertheimer si saputo molto del perch percepiamo immagini in movimento quando guardiamo un film, ad esempio
Egli scopr che alternando il tempo di illuminazione fra due fonti luminose vicine era possibile dare la sensazione di movimento
Con intervalli di 50/100 ms si produceva un movimento apparente
Con intervalli maggiori si aveva la sensazioni di vedere due stimoli stazionari
76. Movimento stroboscopico (Wertheimer 1912)
77. Movimento stroboscopico (Wertheimer 1912)
78. I meccanismi percettivi I meccanismi delle illusioni percettive sono vari e vanno esaminati caso per caso.
Il pi delle volte si tratta di errori o disfunzioni nei meccanismi correttivi che il cervello mette in atto (come ad esempio nelle costanze) e che di solito hanno leffetto di migliorare il processo percettivo.
Nel caso del movimento apparente, invece, abbiamo a che fare con situazioni esterne che vanno oltre i limiti delle capacit percettive del sistema nervoso.
79. Percezione della lettura La lettura una complessa attivit in cui entra in gioco la percezione, delle singole lettere, delle parole e delle frasi, ma la parte principale spetta alle funzioni superiori, in particolare al linguaggio.
Il testo esplorato a scatti, come limmagine.
In ogni fissazione si vede bene solo un piccolo tratto di riga (span percettivo).
La percezione del testo discontinua (lesplorazione a salti), selettiva (non tutto il materiale di una riga viene visto) e guidata dal cervello che si basa soprattutto sullesigenza di acquisire significati.
Il cervello integra i dati frammentari raccolti nellesplorazione del testo basandosi essenzialmente sui significati.
80. Processamento umano dellinformazione Nel processamento delle informazioni, possiamo identificare almeno sei importanti unit che sono attive mentre un individuo umano osserva un oggetto:
recettori sensoriali, registri sensoriali, memoria permanente, processi di riconoscimento di configurazioni, attenzione e memoria di servizio.
I recettori sensoriali nel processo visivo sono composti da milioni di cellule specializzate che rispondono per prime agli input ambientali. Essi rappresentano il primo gradino nel processamento di tutte le immagini provenienti dal mondo esterno.
81. I processi pi importanti Sono molti i processi che devono essere condotti sugli stimoli ambientali, per poterne derivare un significato.
Ogni processo richiede del tempo.
Poich lambiente pu cambiare rapidamente, e dato che uno stimolo pu terminare prima del completamento del processo percettivo, potremmo attenderci che l'analisi di molti stimoli termini a met, prima che ne sia determinato il significato.
82. I processi pi importanti Nei fatti la cosa non frequente, in quanto noi siamo dotati di sistemi che trattengono per breve tempo una rappresentazione abbastanza completa degli stimoli, e cos lanalisi percettiva pu essere condotta a termine.
Sono questi sistemi che costituiscono i registri sensoriali e sono la seconda componente importante di processamento delle informazioni (immagini).
83. Pattern recognition Dire che la percezione implica la determinazione del significato degli stimoli implica che gli individui abbiano un repertorio permanente di conoscenze sul loro mondo. E questo deposito che va consultato per determinare il senso di un dato evento. Nel modello presentato tale componente ha preso il nome di memoria permanente. E improbabile che gli stimoli esistenti nel nostro ambiente abbiano esattamente la stessa forma della conoscenza che possediamo del mondo e che abbiamo immagazzinato nella memoria permanente.
Entrano allora in gioco numerosi processi di riconoscimento di configurazioni (pattern recognition).
84. Pattern recognition Le ricerche su questo tema indagano su come lindividuo riesce a determinare che un particolare insieme di linee e dangoli , per esempio, la lettera A, o un particolare insieme di linee curve rappresenti una certa immagine. In sostanza, il riconoscimento di configurazioni si occupa di come gli stimoli ambientali sono identificati con qualcosa gi immagazzinato nella memoria dellindividuo. Per capire in poche parole cosa accade bisogna specificare cosa sintende per concetto o schema. Questi termini si riferiscono a strutture mentali, ad unit organizzate delle conoscenze che lindividuo ha del mondo. Noi possediamo un ampio numero di schemi di questo tipo, per quel che sappiamo sui libri, fiori, gli alberi, ecc. Essi possono avere vari livelli di generalit, e possono essere legati ad altri schemi.
85. La memoria di servizio Il numero di stimolazioni ambientali ai quali un individuo potrebbe prestare attenzione illimitato. Per esempio, abbiamo visto che vi sono milioni di sfumature di colore, deffetti di contrasto, di forme che egli potrebbe analizzare e percepire. Ma poich lindividuo ha limitate capacit di processamento allora egli deve decidere come distribuirle tra i vari compiti che potrebbe seguire. E questo il processo dellattenzione.
Un aspetto cruciale della capacit di processare informazioni risiede nella capacit dellindividuo di porre in una memoria di servizio alcuni aspetti delle funzioni cognitive.
86. La memoria di servizio Questo tipo di memoria legato a quel che comunemente detto consapevolezza. Lindividuo diventa cos capace di controllare o modificare alcuni processamenti che sta compiendo. Questaspetto consente anche di pianificare o di generare delle condizioni uniche dinformazioni in cui non si mai imbattuto in precedenza (Moates & Schumacher, 1983).
Le sei componenti costituiscono il fondamento in base al quale si pu spiegare come un individuo faccia a trarre significati dalle immagini visive, a prestar loro attenzione ed a ricordarle.
87. La Computer vision La vista il pi importante sistema sensoriale delluomo, dal quale otteniamo il maggior numero dinformazioni sullambiente che ci circonda. Lo studio di questo settore rappresenta uno degli argomenti pi importanti delle Scienze Cognitive e dellIntelligenza Artificiale in quanto, per poter costruire macchine artificiali capaci di eseguire compiti adattivi complessi, in ambienti in continuo mutamento, sicuramente devono essere dotate di capacit visive. Il sistema visivo umano molto complesso dal punto di vista neurofisiologico (Oatley, 1982), anche se il comportamento visivo attuato in modo completamente automatico nei soggetti umani.
88. La Computer vision Infatti, lazione del vedere non soltanto una trasduzione di segnale, ma include anche linterpretazione dellimmagine.
Tale processo presuppone:
lestrazione dinformazioni parziali che riguardano lindividuazione di tutti gli oggetti presenti nellimmagine;
la determinazione delle posizioni spaziali degli oggetti e delle loro dimensioni;
la costruzione di una rappresentazione sintetica della scena a partire dallimmagine stessa.
89. I sistemi di visione artificiale Il processo visivo, sia naturale sia artificiale, gestisce una rilevante quantit dinformazioni. Tale informazione sono codificate in una matrice bidimensionale, limmagine, che rappresenta le misure della quantit di luce riflessa nellocchio, o, per il sistema artificiale nella telecamera, da ogni punto della superficie degli oggetti tridimensionali presenti nella scena. Questo lavoro di registrazione dellimmagine nellocchio umano svolto da pi di 100 milioni di recettori, presenti nelle due retine. Nel caso del sistema di visione artificiale, nella telecamera il numero delementi recettori cento volte inferiore rispetto allocchio umano.
90. I sistemi di visione artificiale Tuttavia, poich ogni punto dellimmagine codificato con un numero dotto cifre, la quantit dinformazioni presenti in ogni immagine veramente imponente. Per imitare locchio umano necessario che il sistema visivo artificiale sia in grado di processare almeno alcune immagini il secondo. Per cui, nella progettazione di tali sistemi necessario prevedere la disponibilit di calcolatori con enorme capacit computazionale e di dispositivi dedicati per compiere il calcolo ad altissima velocit o in tempo reale. Nonostante tutta linformazione che un calcolatore pu stivare e computare per unimmagine, essa risulta insufficiente per il problema della proiezione del mondo tridimensionale sulla superficie bidimensionale dellimmagine, che determina una perdita dinformazione sulla profondit con la comparsa dambiguit interpretative.
91. La tridimensionalit Come si passa dalla realt tridimensionale della scena al mondo bidimensionale dellimmagine un argomento che fu affrontato per la prima volta dagli artisti del Rinascimento, che, per superare il problema della realizzazione dopere pittoriche realistiche, inventarono un modello prospettico di formazione dellimmagine, attualmente utilizzato anche per la visione artificiale (Kruger, 1990). Secondo tale modello, limmagine di una scena tridimensionale, vista dallangolazione dellosservatore, si ottiene come intersezione con un piano dei raggi luminosi congiungenti i punti della scena con il punto di vista scelto (Mangili e Musso, 1992)
92. La visione artificiale Analizzando invece alcuni processi della visione artificiale, ci si rende conto che il compito che deve svolgere la macchina rovesciato, rispetto agli artisti rinascimentali: mentre lartista ha lobiettivo di costruire unimmagine, a partire dal mondo reale, il sistema di visione artificiale deve invece, partendo dallimmagine, ricostruire o interpretare il modello tridimensionale.
Le metodologie studiate per affrontare questo problema sono di due tipi: lapproccio monoculare e quello binoculare.
93. La visione artificiale Il primo approccio analizza le scene basandosi su immagini singole, mentre il secondo seguendo una strategia di tipo umano, sfrutta la cooperazione e la concatenazione di pi immagini di una scena ripresa da pi punti di vista, per ricostruire la stessa scena.
La differenza tra le due alternative si coglie se si fa il paragone con la visione umana, quando si utilizza un solo occhio e quando si utilizzano due occhi.
Nel primo caso, visione con un solo occhio, sia la profondit sia le proporzioni fra gli oggetti presenti in una scena sono molto difficili da percepire.
94. Conclusioni Il nostro sistema visivo opera continuamente confronti e mette in relazione gli stimoli percepiti in modo da riconoscerli e semmai dargli un significato
Ogni cosa quindi ha una funzione: il colore, il movimento, gli indici propriocettivi, gli indici di profondit, la relazione fra gli elementi, la segmentazione figura sfondo, ecc.
Queste informazioni (parallele) che vengono continuamente integrate ci permettono di vivere in un ambiente, anche a costo di interpretare lambiente come in realt non .
95. Conclusioni
96. Percorso di autoverifica La sensazione
La psicofisica
Elaborazione delle informazioni e riconoscimento degli oggetti
Cosa si intende per percezione e le principali teorie
Larticolazione figura-sfondo
La teoria della Gestalt
Figure reversibili e bistabili
Le leggi o principi dellorganizzazione percettiva
