2 - זיהוי עצמים חזותיים

מתוך הקלטות ומצגות המנחה גיא שעשוע וחומרי הלימוד באתר הקורס

כשאנחנו מסתכלים על מציאות יומיומית היא כוללת הסתרות מלאות/חלקיות וכדומה, כך שהתמונה החזותית אינה מחולקת לכל עצם בנפרד, אלא כולם ביחד ואנחנו צריכים לזהות אותם.
הקושי נובע מכך שכל פעם העצם נראה קצת אחרת, ורק חלק מצורתו מופיע בתמונה על הרשתית כיוון שמוסתר/מסתיר, ועדין צריך לזהות שזה אותו עצם.
מערכת התפיסה שלנו מסוגלת לזהות מגוון עצום של סוגי עצמים, שבכל אחד מהם קיים מגוון של אפשרויות למראה.
הקושי נובע מכך שלא ראינו מעולם את כלל העצמים מאותו הסוג, ועדין עלינו לזהות שמדובר בעצם זהה.
למשל סביר להניח שלא ראינו את כל סוגי העצים בעולם, או עצים זהים, ועדין כשנראה עץ נוכל לדעת שמדובר בעץ.
הקושי נובע מהצורך לזהות אותו העצם למרות המגוון האינסופי של צורות/דימויים רשתיים שונים שלו מנקודת צפיה שונה בו.
למשל שוני בבהירות, זווית ראיה, מרחק, ערפל וכדומה
מבטא את הגירוי שיוצר עצם ברגע נתון על הרשתית. למשל ההיטל של גשר ברוקלין על הרשתית כשמסתכלים עליו.
יש אינסוף גירויים קרובים.
מבטא את העצם בעולם. למשל גשר ברוקלין עצמו.
יש גירוי רחוק יחיד.
מערכת התפיסה החזותית מקשרת את חלקי הדימוי הרשתי השייכים לאותו עצם, בנפרד מהרקע ועצמים אחרים, על מנת לצור את הגירוי הקרוב שמנסים לזהות
מציאת קווים/גבולות אזורים שבהם חלים שינויים פתאומיים ומוארכים בבהירות או צבע
לפי שינויים
הפקת גבולות בתמונה על הרשתית, מתוך זיהוי שינויים פתאומיים/לא רציפים בבהירות בה

המורכבות:
  • צללים יכולים ליצור גבולות שגויים בדומה לגבולות האמתיים של עצמים.
  • צללים יכולים להסתיר גבולות אמתיים של עצמים.
לפי אחידות
חיבור על סמך אחידות, בתכונות כמו בהירות, צבע, מרקם וכדומה.

המורכבות:
  • חלק מהאזורים המחוברים ביחד, למשל בגלל לבהירות זהה, אינם שייכים לאותו עצם: האזור השחור בדופן הקערה + צל הקערה + הרקע השחור העליון
  • חלק מהאזורים המופרדים זה מזה, למשל בגלל רמות בהירות שונות, שייכים לאותו עצם: אזורי בהירות שונה בקערה.
מה לא הצלחנו להסביר?
בהסברים מעלה הסברנו כיצד מזוהים גבולות ואיזורים, אך לא קיבלנו מענה לכיצד מבחינים בין אזורי דמויות לאזורי רגע? כיצד מחברים אזורי הדמות של אותו עצם יחד ובנפרד ממעצמים אחרים לצורך זיהוי העצמים בהמשך התהליך?
כך שבסופו של דבר, נקבל את השלבים הבאים:
יצירת ייצוג אזורים אחידים המוקפים בגבולות
מוסברת על ידי כמה עקרונות תפיסתיים, כאשר ההנחה היא שהם מולדים ומובנים במערכת התפיסה שלנו. לפי עקרונות הגשטאלט.
המבנה המולד מכוון את התפיסה לפרשנויות מסוימות על חשבון פרשנויות אחרות. אנו מצליחים לתפוס את המציאות באופן יחסי טוב, ודומה בין אחד לשניה, כיוון שכולנו פועלים לפי עקרונות מולדים קבועים העוזרים להבין את המציאות ולהביא מכנה משותף אליה.
שיוך הגבול
כשיש קו מתאר משותף בין שני משטחים, קו המתאר חייב להיות משויך רק לאחד מהם שנתפס כדמות, והמשטח השני נתפס כרקע שנמשך מאחורי הדמות שמסתירה אותו, ואין לו באמת קו גבול במקום המפגש שלהם.
למשל האישה והתמונה על הקיר חולקים קו משותף, אך אנו תופסים את הגבול של הדמות ואינו משייכים את הגבול לדמות.
חוסר יכולת לשייך גבולות
כשלא יודעים אילו גבולות לשייך לצורות ואילו לא, אז שוגים בתפיסת הדמויות.
למשל בתמונה מימין, דיו שחור שנשפך על אותיות B אפורות, מאפשר להבחין בהן. לעומת התמונה משמאל בה הדיו לבן ולא מבחינים בהן.
הסבר: בדיו השחור, אנו תופסים את המקומות שאיננו רואים של האות B כהסתרה כיוון שגם המתאר במפגש בין האפור לשחור משויך לכתם השחור, ולא כחלק חסר כמו משמאל שכן הגבול המפגש באותה הנקודה בין האפור ללבן משויך לאפור, ולכן אנחנו עושים השלמה תפיסתית כדי להשלים את האות.
דו משמעויות בחלוקת דמות ורקע
למשל בתמונה 2 משטחים – לבן ושחור, בשני מקומות בתמונה יש מפגש בין המשטחים. אך לתמונה זו 3 פרשנויות:
  • רואים גביע - המשטח השחור הוא דמות, והלבן הוא רקע מאחוריו
  • רואים שני פרצופים - המשטח השחור הוא רקע והלבן הוא דמות
  • רואים גם וגם - יש גם שני פרצופים וגם כוס יין שגבולותיהם נפגשו באורח פלא בדיוק באותו קו המתאר
הסבר: האתגר שלנו הוא למצוא את הפרשנות הטובה ביותר שהכי תואמת למציאות. הסבירות ששני עצמים יפגשו אחד את השני ותהיה להם התאמה מושלמת בגבולות, נמוכה. לעומת זאת, האפשרות שקו הגבול ייווצר מכך שהדמות מסתירה את הרקע היא מאוד גבוהה.
לפי עיקרון הגשטאלט, קו הגבול חייב להשתייך רק לאחד מהם, לא יכולות להיות שתי דמויות.
עיקרון העומק
כאשר אזור אחד נתפס ככזה הנמצא לפני אזור אחר, הגבולות ביניהם ישויכו לאזור מלפנים שייתפס כדמות, והאזור האחר ייתפס כרקע.
למשל נתפוס כדמות את האישה ולא התמונה על הקיר
עיקרון המוקפות
אם אזור מוקף לחלוטין על ידי אזור אחר הרי שהגבול בינהם ישויך לאזור המוקף שיתפס כדמות, והאחר כרגע
למשל האזור האפור נתפס כדמות ענן, והשחור הוא הרקע סביבו. כיוון שקו המתאר יוצר מוקפות של האזור האפור על ידי השחור, ולכן יש לו עדיפות כדמות.
עיקרון הסימטריה
יש סיכוי גדול יותר שאזור עם גבולות סימטריים זה לזה ייתפס כדמות מאשר כשהם לא סימטריים
עיקרון הקימוריות
יש סיכוי גדול יותר שאזורים שגבולותיהם קמורים (בולטים החוצה) ייתפסו כדמויות, מאשר כשגבולותיהם קעורים (שקועים פנימה)
עיקרון המשמעותיות
מציג משמעות של תפיסה מלמעלה למטה
נטייה לתפוס כדמות את הצורה בעלת המשמעות (המזוהה) וזאת על אף שככלל, כחלוקת מדות-רקע קודמת לזיהוי
למשל בימני נראה דמות כאננס, באמצעי סוסון ים, בשמאלי דמות אישה.
עיקרון הצבע
נתעדף צבע בהיר כרקע, וכהה כדמות
עיקרון הפשטות
נטייה לתפוס כמה שפחות צורות, וכאלה שלא היו צריכות להיות רק בסידור מאוד ספציפי כדי שהתמונה תיווצר
  • תלוי חוזק – ניתן לחזק או להחליש עיקרון בתמונה, כפי שגם קורה במציאות, לכן כל פעם עיקרון אחר יכול לבלוט יותר
  • תלוי אדם – אנשים שונים יכולים לתעדף באופן שונה את העקרונות, בסה"כ אנו תופסים זהה, איך יש שיתעדפו עיקרון אחד על אחר, מאוד תלוי גם בשאר העקרונות שבאים לידי ביטוי ברגע נתון.
  • תוצאת התפיסה היא סכימת כלל העקרונות יחד
כמו צבע מרקם וכדומה, ליצירת צורות מועמדות לזיהוי.
עיקרון הקירבה
גירויים (דמויות) קרובים מתקבצים בקלות רבה יותר מאשר גירויים מרוחקים זה מזה.
למשל בשורה העליונה נראה אליפסות נפרדות, ובשורה התחתונה האפליסות נתפסות כמחולקות לזוגות
עיקרון הדמיון
אנו נוטים לקבץ יחד גירויים דומים יחדיו
עיקרון התנועה המשותפת
אנו נוטים לקבץ יחדיו גירויים שנעים יחד
עיקרון הסימטריה
אנו נוטים לקבץ יחדיו גירויים סימטריים זה לזה
עיקרון ההמשכיות הטובה
שני גבולות שהיו נפגשים אילו היו ממשיכים, נתפסים כגבול אחד שהוסתר חלקית.
למשל 
  • אנחנו נוטים לתפוס את איור 2.18א כמוט אנכי המסתיר חלקית מוט אופקי, סידור של שתי הצורות המוצגות באיור 2.18ב, ולא סידור של שלוש הצורות המוצגות באיור 2.18ג.
  • אנחנו נוטים לתפוס את איור 2.18ד בתור משהו כמו הסידור של שלוש הצורות המוצגות באיור 2.18ה, לא כמו הסידור של שתי הצורות המוצגות באיור 2.18ו.
  • הדבר ממחיש את עקרון ההמשכיות הטובה - שני גבולות שהיו נפגשים אילו היו ממשיכים, נתפסים כגבול אחד שהוסתר חלקית, כמו הגבולות העליון והתחתון של הקו האופקי באיור 2.18א. כיוון שהגבולות העליון והתחתון של החלק האופקי באיור 2.18ד לא היו נפגשים אילו היו ממשיכים, אנחנו לא נוטים לתפוס אותם כגבולות "מכופפים" רציפים כמו באיור 2.18ו.
  • העיקרון הזה חל גם על גבולות קמורים, כמוצג באיורים 2.18 ז ו־ח.
* השלמה תפיסתית

השלמה אמודלית – רק בתפיסה, אינה בחוויה. השלמת גבולות חסרים כדי שתיווצר דות (לפי המשכיות) על ידי קווי מתאר מדומיינים.
למשל נחווה צורות למרות שהתמונה אינה כוללת את קווי המתאר שלהם

השלמת משטחים – השלמת חלקי משטח מוסתרים (לפי המשכיות) שמחברים את אזורי הדמות המופרדים.
אנחנו תמיד נשלים לצורות פשוטות/מוכרות.
  • מערכת התפיסה החזותית מסיקה מהגירוי קרוב את הגירוי הרחוק, כלומר מזהה את זהותו.
  • מתבצע על ידי התאמה בין הצורות שמתקבלות בסוף הארגון התפיסתי, לייצוגי צורות העצמים בזיכרון.
  • זיהוי העצם עצמו מושפע לא רק ממאפייני העצם עצמו, אלא גם בהקשר בו הוא נתון
  • מדובר בהשפעה מלמעלה למטה, כיוון שקודם תפסנו כל אלמנט בנפרד, ורק לאחר מתפיסת כלל האלמנטים יחד מצאנו הקשר ובהתאם לכך את העצם במרכז.
למשל אם נישאל מה העצם באמצע, כשנתבונן בשורה נתפוס אותו כאות B, אך כשנתבונן בטור נתפוס אותו כספרה 13.
תהליכים "גבוהים" כמו ידע קודם וציפיות, שמשפיעים על תהליכים "נמוכים" כמו שכלבים מוקדים/בסיסים בתהליך זיהוי
מידע שמגיע מהרשתית ועובר עיבוד שמתקדם מתהליכים "נמוכים" ל"גבוהים" עד לזיהוי.
למשל הקשר, ידע קודם, ציפיות, הבאים לידי ביטוי בתמצית של סצנה לגבי סוגי העצמים בסצנה מוכרת, מיקומם בה וכו'. כמו סצנה של רחוב, משרד, מסעדה, מספרה או חוף ים

אופן
  • בידרמן ועמיתיו ביקשו מנבדקים לשים לב לעצם מסוים כגון ברז כיבוי אש, שהופיע בתוך סצנה, במיקום אופייני או לא אופייני.
  • כל סצנה הובזקה ל-150 א"ש, כך שהנבדקים לא הספיקו להזיז מבטם, והתמונה על הרשתית היא קבועה.
  • מיד אחר כך הוצג גירוי ממסך (קווים אקראיים) עם נקודה במיקום שבו קודם לכן הופיע העצם
  • הנבדקים התבקשו לענות האם הנקודה נמצאת במקום שבו הופיע עצם שאותו הונחו לחפש, או במיקום של עצם אחר.
  • למשל בתמונה כאן, התשובה לעליונה היא כן, כיוון שברז הכיבוי נמצא במיקום זהה לתמונה, ובתחתונה היא לא.
תוצאות
אחוז הדיוק, התשובות הנכונות, נמוך יותר במיקום הלא אופייני
מסקנה
זיהוי העצם מושפע מלמעלה, ציפיות לגבי מיקומו הצפוי
שאלת המחקר
מה מגיע קודם – זיהוי העצם קודם לזיהוי הסצנה (מלמטה-מלעלה) או להיפך – זיהוי הסצנה קודם לזיהוי העצם (מלמעלה-למטה)?
אופן
  • הובזקו תמונות ל80 א"פ בלבד, עם  עצמים שהופיעו בקדמת הסצנה, שתאמו או לא תאמו לסצנה שסביבם.
  • משתנים תלויים:
    • זיהוי העצם שמופיע מקדימה
    • זיהוי הסצנה
  • למשל תמונה שבה שחקן פוטבול או כומר מופיעים בקדמת התמונה, על רקע מגרש פוטבול או פנים קתדרלה
תוצאות
  • אם העצם מופיע על רקע תואם – אחוז ההצלחה גבוה יותר מאשר אם על רקע לא תואם
  • אם הסצנה מופיע עם עצם תואם – אחוז ההצלחה גבוה יותר מאשר עם עצם לא תואם
מסקנות
  • בזיהוי עצם – מזוהה טוב יותר כשהוא תואם לסצנה > השפעה מלמעלה-למטה של הסצנה על זיהוי העצם.
  • בזיהוי סצנה – מזוהה טוב יותר כשהיא תואמת לעצם > השפעה מלמטה למעלה של העצם על זיהוי הסצנה.
הערה
מחקרים עדכניים הראו כי זיהוי הסצנה וזיהוי העצם מתרחשים בעת ובעונה אחת ומקיימים אינטראקציה ביניהם
הסיבה לגמישות הרבה שמראות שונים יכולים לייצג אותו העצם, נובעת מכך שאנו לא שומרים תמונה/ייצוג ספציפי של העצם, אלא מתכון כללי הכולל חלקי העצם וגם היחסים ביניהם, אם נצליח לזהותם נוכל לזהות את העצם מנקודות מבט שונות, ללא תלות בנקודת הצפייה.
אם החלקים והיחסים זהים, איך בכל מקרה מבחינים בין עצמים שונים?
על ידי ייצוג פנימי לכל אחד מהעצמים
  • אנו מזהים עצם כשלם על פי נקודת הצפייה בו הכרנו/למדנו אותו.
  • ככל שנקודת הצפייה קרובה יותר לנקודה בו נלמד ונחשפנו ליותר נקודות צפייה שלו, נזהה מהר יותר, ולהפך.
הקושי
שיש צורך לאחסן נקודות צפייה רבות מאוד של אותו העצם במוחנו כדי להצליח לזהות עצם מכל נקודת צפייה שלו, ונפח המוח שלנו אינו מספיק.
אופן
  • הוצגו לנבדקים 3 עצמים מנקודת צפייה ספציפית בתמונה.
  • לאחר מכן נתבקשו לסווג עצמים בזווית שונה, נקודת מבט אחרת, לשלושת העצמים שלמדו.
 
ממצאים
זמן התגובה לזיהוי נכון, גדל עם גודל השינוי ביחס לזווית שנלמדה.
הסבר
לפי גישת זיהוי העצם תלוי נקודת צפייה, הנבדק יודע לזהות את העצם רק לפי זווית הראיה בה ללמד אותו, לכן הוא צריך לסובב בראשו את העצם, לבצע רוטציה מנטלית, אל נקודת המבט שממנה הוא יכול לזהות אותו, ורק אז מתבצע זיהוי. לכן ככל שהעצם מסובב מלכתחילה יותר, כך ייקח יותר זמן לבצע רוטציה מנטלית עד לזיהוי.
מסקנות
  • הייצוגים שנלמדו היו תלויי נקודת צפייה, כפי שטוענת גישה זו
  • מספיק לשמור כמה ייצוגים של כל עצם מנקודות צפייה שונה משמעותית
ביקורת
כדי לאחסן מספיק ייצוגים של כל עצם לצורך זיהוי שלו מכל נקודת צפיה, צריך מוח שגודלו עולה על זה של ראשנו.