JoVE Logo

Sign In

מיסוך החלפת אובייקטים

Overview

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

מיסוך חזותי הוא מונח המשמש מדענים תפיסתיים להתייחסות למגוון רחב של תופעות שבהן בתמונה מוצג אך לא נתפס על ידי צופה בגלל הצגת תמונה שנייה. ישנם מספר סוגים שונים של מיסוך, רבים מהם אינטואיטיביים יחסית ולא מפתיעים. אבל סוג אחד מפתיע וחשוב של מיסוך נקרא מיסוך החלפת אובייקטים. זה היה מוקד של מחקר במדעי הראייה מאז שהתגלה, יחסית לאחרונה, סביב 1997 על ידי אנס ודי לולו. 1

וידאו זה ידגים נהלים סטנדרטיים כיצד לערוך ניסוי החלפת אובייקטים, כיצד לנתח את התוצאות, וזה גם יסביר את הגורמים המשוערים לצורה יוצאת דופן זו של מיסוך.

Procedure

1. גירויים ועיצוב

  1. כדי להפעיל את הניסוי הזה, תזדקק לסביבת תכנות כגון MATLAB או תוכנת רצף ניסיונית כגון E-Prime.
  2. כל ניסוי יכלול ארבעה מרכיבים בסיסיים: צלב קיבוע, תצוגת גירוי צורה (הנקראת תצוגת היעד), מסיכה (ארבע נקודות) ותצוגת תגובה. איור 1 מתאר את ארבעת המרכיבים העיקריים בכל ניסיון.
    1. רקע התצוגה תמיד יהיה לבן.
    2. צלב הקיבעון הוא צלב קטן במרכז התצוגה, כאשר כל זרוע של הצלב בגודל 0.25 ס"מ. צלב הקיבעון יהיה נוכח בכל עת, למעט כאשר תצוגת התגובה מופיעה.
    3. תצוגת התגובה תורכב מקווי מתאר שחורים של ריבוע, עיגול, יהלום ומשולש המסודר אופקית ובמרכז המסך. כל אחת מהצורות צריכה להיות חקוקה בתוך עיגול בלתי נראה ברדיוס של 0.75 ס"מ.
    4. תצוגת היעד תכלול שמונה צורות, שנבחרו באקראי בכל ניסיון מתוך ארבע: קו מתאר שחור של עיגול, ריבוע, יהלום ומשולש. לא כל הצורות צריכות להופיע בכל ניסיון, וכמובן, צורות יכולות (ויחזרו על עצמן) במשפט נתון. שוב, הצורות יהיו כל 0.75 ס"מ ברדיוס. הם יופיעו במיקומים אקראיים על עיגול בלתי נראה עם רדיוס של 1.5 ס"מ מצלב הקיבעון במרכז המסך.
    5. המסכה תהיה ארבעה דיסקים שחורים (נקודות) ברדיוס של 0.25 ס"מ. הנקודות צריכות להיות מסודרות כדי ליצור את ארבע הפינות של ריבוע רק גדול מספיק כדי לכלול את כל ארבע צורות היעד בפנים.

Figure 1
איור 1: רכיבים ראשיים של תצוגת תחנת משנה של אובייקט. כל ניסוי יתחיל בתצוגת קיבעון, והמשתתפים יונחו לקבע את הצלב לפני תחילת משפט. כל ניסוי יסתיים בתצוגת תגובה, שבה המשתתף יבחר את הצורה שהיא זוכרת שראה בין ארבע הנקודות. בין תצוגת הקיבעון לתצוגת התגובה, תצוגת יעד תציג טבעת של שמונה צורות ותופיע גם מסיכה של ארבע נקודות, במיקום המקיף את אחת הצורות. כפי שמתואר ביתר פירוט בהליך, המסכה ותצוגת היעד יכולות להופיע בסדרים שונים, אך כל אחת מהן תישאר קיימת עבור 30 ms.

  1. רצף האירועים בכל ניסוי יתחיל במסך קיבעון שיישאר נוכח עד שהמשתתף ילחץ על מקש הרווח, ובמשך 200 אלפיות השנייה לאחר מכן.
  2. ניסוי תמיד יסתיים בתצוגת תגובה שתישאר נוכחת עד שהמשתתף יכנס לתגובה (על ידי לחיצה על הצורה שהיא מאמינה שראתה בין ארבע הנקודות באותו משפט.)
  3. בין הקיבעון לתגובה מוצגת תצוגת יעד וכל מסיכה תוצג עבור 30 ms. המסיכה תקיף את המיקום של צורת יעד שנבחרה באופן אקראי בכל ניסיון.
  4. המשתנה העצמאי הקריטי בניסוי זה הוא אסינכרוניה גירוי (SOA). זה מוגדר כהפרש הזמן בין תחילת שני גירויים, במקרה של ניסוי זה, המסכה ותצוגת היעד. לכן, SOA הוא הזמן של תחילת תצוגת היעד פחות זמן תחילת תצוגת המסכה. איורים 2-4 סכמטיים מספר ניסויים של הניסוי עם SOAs שונים.
    1. אם SOA הוא 0, זה אומר כי הגירויים מופיעים יחד (ומאז כל האחרון עבור 30 ms, הם נעלמים יחד גם כן).
    2. אם SOA שלילי, משמעות הדבר היא שהמסיכה הופיעה לפני תצוגת היעד.
    3. אם SOA הוא חיובי, זה אומר כי המסיכה הופיעה לאחר תצוגת היעד.
    4. הניסוי יכלול 15 SOAs שונים, 0 ms, כמו גם חיובי ושלילי: 10, 30, 50, 70, 90, 150, ו 300 ms.

Figure 2
איור 2: אסינכרוניה של גירוי של 0 אלפיות שניה. בניסוי עם SOA של 0 אלפיות שני, המסכה והמטרות מופיעות בו זמנית. מכיוון שכל אחד מהם מתוכנת להישאר נוכח עבור 30 ms, הם נוכחים ותוקפם פג גם יחד.

Figure 3
איור 3: אסינכרוניה של גירוי של 50 אלפיות שניה. SOA של 50 אלפיות השנייה, בין אם שלילי או חיובי, אומר כי גירוי אחד יתחיל 50 ms אחרי השני. אבל גירויים אלה מתוכנתים להימשך רק 30 אלפיות שני, כלומר SOA של 50 ישאיר 20 אלפיות שני עם תצוגה ריקה (למעט צלב הקיבעון). בניסוי זה, הגדרנו את SOA כהופעת מסיכת יעד, כלומר ערכי SOA שליליים משויכים למסיכה המופיעה ראשונה, וערכים חיוביים הם כאשר המסכה מופיעה שנייה.

Figure 4
איור 4: אסינכרוניה של גירוי 10 אלפיות שניה. עם מסכות ויעדים מתוכנתים להישאר נוכחים במשך 30 אלפיות שני, SOAs של 10 אלפיות שני להשאיר 20 אלפיות שבמהלכן המסכה ואת היעד חופפים.

  1. רצף הניסוי כדי לכלול 20 ניסויים עם כל אחד מ -15 SOAs, באופן אקראי intermixing כל סוגי הניסויים השונים.
  2. גורם קריטי הוא שהמשתתף אינו יודע היכן הנקודות יופיעו בכל ניסוי, לכן ודא שהנקודות מופיעות באופן בלתי צפוי מניסוי למשפט.
  3. ודא כי התוכנית הניסיונית פלטת מספיק מידע על כל ניסוי כדי לאפשר לך לנתח את התוצאות מאוחר יותר. המידע הרלוונטי עבור כל ניסוי הוא: מספר הניסיון, SOA באותו ניסוי, הצורה המוצגת בין המסכה ותגובת הצורה שניתנה על ידי המשתתף.

2. הפעלת הניסוי

  1. כדי להריץ את הניסוי הזה, תרצו לגייס 10 משתתפים, ולבדוק כל אחד בנפרד בחדר שקט.
  2. כאשר משתתף מגיע לניסוי, להושיב אותם 60 ס"מ הרחק מהצג של מחשב הבדיקה.
  3. התמונה על המסך צריכה להיות של תצוגת יעד עם מסיכה. השתמש בתמונה זו כדי להסביר את ההוראות באופן הבא:
    1. בכל ניסוי של ניסוי זה תוכלו לראות טבעת של צורות, כמו זו המוצגת כאן [מצביע]. בנוסף, תראה ארבע נקודות, כמו אלה כאן. לפעמים, הם יחפפו, כמו בתמונה זו. אבל לפעמים, אחד יכול להקדים את השני. ללא קשר לסדר המראה שלהם, המשימה שלך היא פשוט לנסות לראות ולזכור את הצורה המופיעה במרווח שבין ארבע הנקודות האלה. האם זה הגיוני?"
    2. נהדר. לפעמים, זה עלול להרגיש קשה- אתה עלול להרגיש כאילו אתה באמת לא יודע את התשובה. רק תנחש שבמקרים האלה. עוד כמה דברים. כל משפט יתחיל עם תצוגה של רק צלב, כמו זה באמצע, כאן. לפני שתתחיל משפט, ודא שאתה מקובע את הצלב, ונסה כמיטב יכולתך לא להזיז את העיניים. כשתהיה מוכן, תלחץ על מקש הרווח כדי להתחיל משפט."
  4. לאחר הסבר ההוראות למשתתף, התחל את הניסוי, וצפה במשתתף במשך ארבעה או חמישה ניסויים כדי לוודא שהם הבינו את ההוראות. אז תשאיר אותם להשלים את הניסוי.

3. ניתוח התוצאות

  1. כדי לנתח את התוצאות, תחילה תרצה לחשב את דיוק התגובה בנפרד עבור כל נושא ו- SOA.
  2. לאחר מכן, אתה יכול ממוצע יחד דיוק תגובה על ידי SOA, על פני נושאים.
  3. כדי לקבוע אם יש השפעה משמעותית של SOA על הביצועים, לבצע מדדים חוזרים ונשנים ANOVA על דיוק כפונקציה של SOA באמצעות MATLAB או חבילה סטטיסטית כגון SPSS.

Results


איור 5 מוסיף את דיוק התגובה הממוצע בין המשתתפים כפונקציה של SOA. כפי שהגרף צריך להבהיר, ANOVA ניתוח תוצאות אלה כנראה יראה השפעה משמעותית של SOA. איזה סוג של השפעה זה מראה? נראה כי עם SOAs גדול מאוד, שלילי או חיובי, המסכה עושה שום דבר - ביצועים במשימה היא טובה מאוד. כאשר מופרדים על ידי 150 או 300 ms, המסכה ואת גירוי היעד הם באמת רק אירועים נפרדים. אבל אלה הם תנאים קריטיים כי הם מראים כי צורות היעד ניתן לראות, אפילו קשור למיקום של ארבע הנקודות, ב 30 אלפיות שני של חשיפה. במילים אחרות, הם מראים כי אין שום דבר מהר מדי מטבעו על זמני מצגת אלה. באופן דומה, עם SOAs שלילי, הביצועים הם בעיקר די טובים. אלה הם ניסויים שבהם המסכה קודמת לגירוי היעד. אפילו עם SOA של -10 ו-0, הביצועים הם 50% או יותר, והמסכה והגירוי חופפים במהלך SOAs אלה עבור 20 עד 30 אלפיות שני.

Figure 5
איור 5: תוצאות ניסוי מיסוך החלפת אובייקטים. התוצאות המותות הן של דיוק תגובה ממוצע כפונקציה של SOA. מכיוון שהיו ארבע צורות בכל ניסוי, ניחושים היו מייצרים דיוק ממוצע של 25%, המסומן על ידי הקו האדום סימן סיכוי. כאשר המסכה קודמת לגירוי היעד (כאשר SOA שלילי), הביצועים נוטים להיות טובים מאוד, טובים יותר מ -50% ולעתים קרובות טובים יותר מ -80%. הסיבה לכך היא כי סוג זה של מסכה צריך לבוא אחרי יעד כדי להסוות אותו. עם SOAs בטווח של 10 עד 90 אלפיות שני, עם זאת, הדיוק הוא נמוך באופן מפתיע, לפעמים יורד ל 25%. זהו הטווח של SOAs שבמהלכו פועלת מסיכת החלפת אובייקטים.

SOAs קריטי הם אלה בין 10 ל 90 ms. ב SOAs אלה, הביצועים רעים מאוד, יורד נמוך כמו סיכוי - מה מישהו היה עושה אם הם רק מנחשים. ביצועים ב- SOAs אלה ממחישים כי מיסוך החלפת אובייקט מתרחש. למה?

זכור כי ארבע הנקודות אינן חופפות או מכסות אף אחת מהצורה עם המסיכה. אבל המרחב שהם מקיפים כולל לחלוטין את הצורה. ההסבר לתופעה זו הוא שכפורד גירוי ייתפס במודע הוא צריך לעשות יותר מאשר רק לעורר את הרשתית; זה צריך להיות מעובד ועבד מחדש. תפיסה מודעת היא משהו שלוקח זמן למוח שלנו ליצור. ארבע הנקודות שנראו מקיפות עמדה שנכבשה זה עתה משמשות לבלבל ביעילות את המוח; הם עוצרים את עיבודו מחדש של הגירוי המקורי שיהיה נחוץ לו כדי להפוך אותו למודעות מודעת.

Application and Summary

בין היישומים הרבים של מיסוך החלפת אובייקטים בשנים האחרונות הם מחקרים שניצלו אותו בשילוב עם טכניקות נוירופיזיולוגיות על מנת לבודד מעגלי מוח המעורבים בייצור של חוויה מודעת. Hirose ועמיתיו2 בשנת 2005 ערכו ניסוי בטכניקה המכונה גירוי מגנטי Transcranial חוזר (rTMS): חוקרים משתמשים סליל מגנטי כדי לגרום פוטנציאל חשמלי קטן במוחו של נושא, אינדוקציה חוזרת עלולה לגרום לחלק קטן של קליפת המוח לנטרל לתקופה קצרה של זמן. במחקר Hirose et al., הם נטרלו אזור של קליפת המוח החזותית שנקרא V5/ MT +. התוצאה הייתה כי זה מנע החלפת אובייקטים מיסוך מצגות DOT חיוביות SOA לא מנע תפיסה של הגירויים. V5/MT+ ידוע לשחק תפקיד גדול בתפיסת התנועה. מחקר זה הציע כי תפקידו עשוי להיות רחב יותר, השתתפות בחיבור רגעים יחד בחוויה תפיסתית. כאשר משובשים, המסכה ואת גירוי היעד לא ניתן לראות כחלק מאותו אירוע, וכתוצאה מכך, המסכה נכשלת במסווה.

דרך נוספת שבה נעשה שימוש במסיכת החלפת אובייקטים היא לחקור שאלות האם גירויים צריכים להפוך אותו למודעות מודעת כדי להשפיע על ההתנהגות. לדוגמה, מילה עם מסיכה אינה ניתנת לדיווח על-ידי משקיף. האם יהיה לזה אפקט ראשוני עם זאת? כמה מחקרים מראים שכן. 3

References

  1. Enns, J. T., & Di Lollo, V. (1997). Object substitution: A new form of masking in unattended visual locations. Psychological Science, 8(2), 135-139.
  2. Hirose, N., Kihara, K., Tsubomi, H., Mima, T., Ueki, Y., Fukuyama, H., & Osaka, N. (2005). Involvement of V5/MT+ in object substitution masking: evidence from repetitive transcranial magnetic stimulation. Neuroreport,16(5), 491-494.
  3. Goodhew, S. C., Visser, T. A., Lipp, O. V., & Dux, P. E. (2011). Implicit semantic perception in object substitution masking. Cognition, 118(1), 130-134.

Tags

Object Substitution MaskingVisual MaskingConscious PerceptionStimulus OverlapEnns And Di LolloMasking ExperimentData AnalysisShape PerceptionFixation CrossTarget DisplayMaskResponse ChoicesInvisible Circle

Skip to...

0:00

Overview

1:05

Experimental Design

4:39

Running the Experiment

6:16

Representative Results

7:39

Applications

9:50

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

מיסוך החלפת אובייקטים

Sensation and Perception

6.4K Views

article

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

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved