JoVE Logo

Sign In

צבעי אפטרמייג'ים

Overview

מקור: המעבדה של ג'ונתן פלומבאום – אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

ראיית צבע אנושית מרשימה. אנשים עם ראיית צבע נורמלית יכולים להבדיל בין מיליוני גוונים בודדים. למרבה הפלא, יכולת זו מושגת עם חומרה פשוטה למדי.

חלק מכוחה של ראיית הצבע האנושית נובע מהנדסה חכמה במוח האנושי. שם, תפיסת הצבע מסתמכת על מה שמכונה "מערכת יריבה". משמעות הדבר היא כי נוכחות של סוג אחד של גירוי מטופלת כראיה להיעדר אחר, ולהיפך; היעדר סוג אחד של גירוי נלקח כראיה לנוכחותו של האחר. בפרט, במוח האנושי יש תאים שיורה הן כאשר הם מקבלים אותות להציע כי אור כחול קיים, או כאשר הם לא מקבלים אותות המצביעים על אור צהוב. באופן דומה, ישנם תאים שיורה בנוכחות צהוב או היעדר כחול. כך מתייחסים לכחול-צהוב כאל ערכי יריב בממד אחד, וניתן לחשוב עליהם כערך שלילי לעומת חיובי בציר אחד של מישור קרטזי. אם גירוי מאופיין כבעל ערך שלילי על הציר הזה, לא יכול להיות לו גם ערך חיובי. לכן, אם הוא מאופיין כצהוב, זה לא יכול להיות מאופיין גם כחול. באופן דומה, ירוק ואדום (או באמת, מגנטה), תופסים ממד יריב אחר. ישנם תאים במוח האנושי המגיבים לנוכחותו של אחד או היעדרו של האחר. איורים 1 ו-2 מסבירים את עוצמה של צבע במונחים קרטזיים.

Figure 1
איור 1. מידות צבע יריב. המוח האנושי מעבד צבע באמצעות מערכת ממדים יריבה. זהו מישור דו מימדי עם כחול וצהוב הכובש ציר אחד, אשר ניתן לחשוב עליו כסתם חיובי או שלילי, ואדום וירוק הכובש את הציר השני. התוצאה של המערכת היא שהמוח מעבד נוכחות של צבעים מסוימים כמצביעים על היעדרם של אחרים, ולהיפך. כל הצבעים הנתפסים תופסים נקודה במרחב היריב.

Figure 2
איור 2. כל הצבעים הנתפסים תופסים נקודה במרחב היריב. מוצגות כאן דוגמאות לצבעים שאינם בעלי ערכי אפס בכל אחד משני הממדים של מרחב היריב.

אחת המקרים שבהם אוואלד הרינג התגלה ב-1878, עוד לפני שלמדענים הייתה גישה לטכניקות להדמיית המוח עצמו - היא באמצעות אשליה הידועה כ"אפטריום צבע". Afterimages משמשים עדיין היום הן כדי להדגים את תכונות היריב של תפיסת צבע אנושית וללמוד אותם.

וידאו זה מדגים כיצד ליצור אשליית צבע לאחר מכן, ודרך פשוטה לאסוף תגובות תפיסתיות סובייקטיביות של משקיפים אנושיים.

Procedure

1. גירויים

  1. פתיחת שקופית לבנה ריקה בעורך שקופיות (תוכנה כגון PowerPoint או Keynote תספיק).
  2. השתמשו בכלי הצורה כדי ליצור שני כוכבים בגודל שווה ללא מילוי צבע, רק קו מיתאר שחור דק. מרכז אותם אנכית בשקופית, ומניח אחד בכל צד (שמאל וימין).
  3. מקם דיסק שחור קטן במרכז השקופית בין הכוכבים. זו נקודת הקיבעון.
  4. עכשיו, לעשות עותק של שקופית שחור-לבן זה. העותק השני שלו יהיה השקופית השנייה בגירוי האפטר-ים שלך. פנה כעת לתקופית הראשונה על-ידי בחירת השקופית הראשונה מבין שתי השקופיות הזהות.
  5. בחר את הכוכב משמאל ומלא אותו באופן אחיד בכחול בוהק. בחר את הכוכב מימין ומלא אותו באופן אחיד בצהוב בוהק.
  6. הגירוי מוכן עכשיו. השקופית הראשונה צריכה להיות בצבע והשנייה צריכה להיות שחור ולבן לחלוטין. איור 3 מראה כיצד אמורה להיראות השקופית הראשונה, ואיור 4 מציג את השקופית השנייה.

Figure 3
איור 3. החלק #1 של צבע של שתי שקופיות לאחר מכן. השקופית הראשונה בזוג לאחר מכן היא בצבע. הדיסק הכהה במרכז הוא נקודת הקיבעון.

Figure 4
איור 4. החלק #2 של צבע של שתי שקופיות לאחר מכן. השקופית השנייה בזוג אפטרימוג' היא בשחור-לבן. אבל הצופים יתפסו צבע אשליה בתוך המילויים הלבנים של האובייקטים במסגרת (הכוכבים במקרה זה).

  1. הפוך גירויים נוספים לחקירה בעקבות אותו הליך. לדוגמה, הפוך אחד עם כוכב אדום בצד אחד, וכוכב ירוק בצד השני. לאחר מכן, לעשות אחד עם כוכב ירוק בצד אחד, וכוכב כחול בצד השני. ניתן להשתמש בכל צבעים אחרים גם כן.
  2. כל גירוי צריך לכלול שקופית צבע ואחריה שקופית זהה בשחור-לבן. איור 5 מציג שתי דוגמאות לזוגות שקופיות נוספים לגיוס צבעי לוואי.

Figure 5
איור 5. שתי דוגמאות נוספות של שקופיות לגיוס צבעי לוואי. השקופית הראשונה בכל זוג (שורה עליונה) היא תמיד בצבע. השקופית השנייה בכל זוג (שורה תחתונה) נמצאת תמיד בשחור-לבן.

2. יצירת האשליה

  1. כדי לגרום למישהו לחוות את אשליית הצבע לאחר ההנחיה, הושיבו אותו מול צג המחשב.
  2. טען אחת שקופיות הצבע, למשל,זו עם הכוכבים הכחולים והצהובים.
  3. בקש מהצופה להתקבע על הדיסק השחור במרכז המסך, ולהימנע מהזזת העיניים.
  4. ספרו 10 s ולאחר מכן קידם את השקופיות קדימה כך שהשקופית בשחור-לבן תחליף את הצבע.
  5. הנחו את המשתתף להמשיך לשמור על הקיבעון שלהם. הם צריכים לראות את הכוכבים הלבנים כמי שמילאו את צבעי היריב של אלה שמילאו אותם בעבר. אז, הכוכב הכחול לשעבר ייראה צהוב, והצהוב לשעבר ייראה כחול. איור 6 סכמטי את הקשר בין הצבעים בשקופית הראשונה לבין הצבעים ההזויים שייתפסו.

Figure 6
איור 6. צבעים אשלייתיים הנתפסים ביחס לזוג שקופיות מסוים. בשקופית #1, הכוכב השמאלי כחול והכוכב הצהוב צהוב. החלקה #2 היא למעשה שחור ולבן. אך כאשר הוא עובר לאחר שצופה מקובע ב-Slide #1, #2 שקופית תיתפס בצבעים אשלייתיים. באופן ספציפי, הכוכבים יופיעו מלאים על ידי צבעי היריב מאלה שממלאים אותם לפני, כך הכוכב השמאלי ייתפס כמו צהוב, ואת הימני כמו כחול.

  1. ברגע שהמתבונן מזיז את עיניהם, האשליה דועכת במהירות.
  2. הערה, זה קל לעשות את זה על עצמך, וזה עובד.

3. איסוף נתונים

  1. כמו באשליות חזותיות רבות, ההשפעות בולטות מבחינה פנומנולוגית, וחווה כמעט כל האנשים. לכן, נתונים כמותיים משמשים בעיקר כדי להצהיר מה אחד חווה.
  2. טכניקה פשוטה לאיסוף נתונים היא לכלול X במקום כלשהו באזור הלבן בשקופית השנייה בזוג, ולספק קבוצה של אפשרויות צבע לצופים לבחירה.
  3. המשימה היא שהצופה יבחר את אפשרות הצבע שהוא תופס במקום שבו ממוקם ה- X. איור 7 מציג את רצף האירועים בניסוי אחד של הניסוי.

Figure 7
איור 7. רצף של אירועים בניסוי יחיד של ניסוי לאחר הצבע. הצופה מקובע בדיסק המרכזי ב-Slide #1. לאחר 10s, הנסיין מתקדם קדימה ל- Slide #2. המשימה של המשתתף היא לבחור את הצבע בין האפשרויות המוצגות המתאימות ביותר לצבע שהם תופסים במיקום ה- 'X'.

  1. כדי להפעיל גירסה מלאה של הניסוי, השתמש במספר זוגות שקופיות שונים. במהלך כל ניסוי של הניסוי, מקם X בחלק אחר של אחד האובייקטים בשקופית השנייה.
  2. הפעל 5-10 משתתפים בניסוי עם 10-20 ניסויים. ספירת הצבע שנבחר כפונקציה של הצבע שהיה קיים במיקום X בשקופית של גירסת ניסיון #1. במילים אחרות, קשר את הצבע הנתפס במיקום של X על רקע לבן לצבע הקודם במיקום זה. הצבע הקודם במיקום זה נקרא 'צבע התמריץ', והצבע הנתפס נקרא 'צבע לאחר'.

Results

עבור כל אחד מצבעי המריץ בניסוי, זהה את הצבע האפטר-צבע הנפוץ ביותר שנבחר. הכינו טבלה שמדמיינת את התוצאות, כמו זו באיור 8.

Figure 8
איור 8. תוצאה מייצגת. הצבעים שנבחרו בתדירות הגבוהה ביותר כפונקציה של צבעי תמריץ. הצבעים שלאחר הנתפסים בתדירות הגבוהה ביותר יהיו ערכי היריב של המריצים המתאימים.

צבעי האפטר-צבעים הנתפסים ביותר צריכים להיות ערכי יריב של צבעי המריץ המתאימים. הסיבה לכך היא שתאים רגישים לצבע במוח האנושי ממופים באופן מרחבי - הם מגיבים לאזורים ספציפיים בחלל התלויים במקום שבו הנושא מקובע את עיניהם. בדרך כלל, אנשים מזיזים את עיניהם, מה שגורם לתאים שונים לחלוק את הנטל של תגובה לאזורים של מרחב חיצוני. על-ידי קיבוע הדיסק בתמונות המפיק (שקופית #1 בכל זוג), הצופה גורם לאותן קבוצות תאים להגיב באופן מתמשך לצבעים הרוויים הקיימים באזור נתון של מרחב חיצוני. במהלך תקופת הקיבעון, תאים אלה מגיבים בכבדות. תאים רגישים לכחול מייצרים אותות כחולים גדולים, תאים רגישים לצהוב מייצרים אותות צהובים גדולים וכן הלאה. כאשר התמונה בשחור-לבן מוצגת לפתע, ובעוד הצופה עדיין מתקבע, תאים אלה אינם מגורים יותר - אין צבע בתמונה. אבל, בגלל שהם אותתו כל כך חזק רגע לפני, שאר המוח מפרש את חוסר הפעילות הפתאומי שלהם כאות לנוכחות של צבע יריב. חוסר האיתות הפתאומי בתאים רגישים כחולים מתפרש כנוכחות של צהוב. חוסר האיתות הפתאומי בתאים הרגישים לצהוב מתפרש כנוכחות של כחול, וכן הלאה. המוח מפרש את היעדר הפעילות בתאי צבע כמציין את נוכחותם של צבעי היריב, כאשר למעשה חוסר הפעילות במקרה זה נגרם על ידי היעדר צבע לחלוטין. המוח הוא מרומה ביעילות, גורם לאנשים לראות צבעים שבו אין כל בגלל האופן שבו הוא מארגן צבע במונחים של מידות היריב.

Application and Summary

עוצמה של צבע היא בין ההדגמות הגדולות של השיטה המדעית. חוקרים בשנות ה-1800 הצליחו להסיק את אופי ייצוג הצבע במוח האנושי ללא כל יכולת להתבונן בפעילות המוחית. כיום, למעשה, צבעי העוור הפכו לכלי שימושי לזיהוי אזורי המוח המעורבים בעיבוד צבע. בקופים, מדענים תיעדו נוירונים שיורה כאילו צבע קיים, כאשר הוא לא, לאחר שהראו לקופים רצפי שקופיות המייצרים מראות לוואי אצל משקיפים אנושיים. 1,2 באופן דומה, עם fMRI, מדענים מצאו אזורים של קליפת המוח החזותית המגיבים באופן סלקטיבי לנוכחות של צבע, וגם מגיבים כאשר צבע זה נתפס כאשליה, המושרה על ידי זוג שקופיות לאחר המוות.

References

  1. Zeki, S. Colour coding in the cerebral cortex: the reaction of cells in monkey visual cortex to wavelengths and colours. Neuroscience, 9(4), 741-765 (1983).
  2. Conway, B. R., & Tsao, D. Y. Color architecture in alert macaque cortex revealed by FMRI. Cerebral Cortex, 16(11), 1604-1613 (2006).

Tags

Color AfterimageHuman Color VisionPerception Of ColorVisual IllusionSensory InformationPhotoreceptor CellsRetinaVisual CortexColor SignalsGreen On Red Off CellsRed On Green Off CellsOpponent ColorsCoordinate SystemEwald Hering

Skip to...

0:00

Overview

2:21

Experimental Design

4:55

Running the Experiment

7:00

Representative Results

7:31

Applications

8:44

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

צבעי אפטרמייג'ים

Sensation and Perception

11.1K Views

article

מציאת הנקודה העיוורת שלך ומילוי תפיסתי

Sensation and Perception

17.3K Views

article

פרספקטיבות על תחושה ותפיסה

Sensation and Perception

11.8K Views

article

עיוורון המושרה בתנועה

Sensation and Perception

6.9K Views

article

אשליית יד הגומי

Sensation and Perception

18.3K Views

article

חדר איימס

Sensation and Perception

17.4K Views

article

עיוורון חסר תשומת לב

Sensation and Perception

13.2K Views

article

רמז מרחבי

Sensation and Perception

14.9K Views

article

מצמוץ תשומת הלב

Sensation and Perception

15.8K Views

article

צפיפות

Sensation and Perception

5.7K Views

article

אפקט הפנים ההפוכו

Sensation and Perception

15.5K Views

article

אפקט מקגורק

Sensation and Perception

16.0K Views

article

הבדלים מורגשים בלבד

Sensation and Perception

15.3K Views

article

הליך גרם המדרגות למציאת סף תפיסתי

Sensation and Perception

24.3K Views

article

מיסוך החלפת אובייקטים

Sensation and Perception

6.4K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved