Percepción Visual: Cómo Funciona el Sistema Visual Humano - Prof. 154, Apuntes de Psicología de la Percepción

¡Descarga Percepción Visual: Cómo Funciona el Sistema Visual Humano - Prof. 154 y más Apuntes en PDF de Psicología de la Percepción solo en Docsity!

Percepció visual

Daniel Muñoz Marrón

PID_

© FUOC•PID_00199890 Percepció visual Cap part d'aquesta publicació, incloent-hi el disseny general i la coberta, no pot ser copiada,reproduïda, emmagatzemada o transmesa de cap manera ni per cap mitjà, tant si és elèctric com químic, mecànic, òptic, de gravació, de fotocòpia o per altres mètodes, sense l'autorització prèvia per escrit dels titulars del copyright.

• Introducció..................................................................................................
• Objectius.......................................................................................................
• 1. Aspectes bàsics de lapercepcióvisual..........................................
  • de l'ullalcervell................................................................................ 2. Descripció anatomicofuncional del sistema visualhumà:
• 3. Organitzacióperceptiva.................................................................
  • 3.1. Percepció de la forma i reconeixementdepatrons..............................
    • 3.1.1. L'organitzaciófigura-fons.......................................................
      • iorganitzaciód ' i m a t g e s 3.1.2. Principis de l'organització perceptiva: agrupació
• 4. La percepciódelc o l o r
  • 4.1. Concepte i atributs psicofísicsd e l color.............................................
  • 4.2. Teories sobre la percepciódelcolor..................................................... - deYoung-Helmholtz)............................................................. 4.2.1. La teoria tricromàtica (o teoria de la visió delscolors
    • 4.2.2. La teoria delsp r o c e s s o s oponents......................................
    • 4.2.3. La teoria deld o b l e procés....................................................
  • 4.3. Dèficit en lav i s i ó cromàtica.............................................................
• 5. La percepció delap r o f u n di t at
• 6. La percepció delam i d a
• 7. La percepcióde l m o v i m e n t
     • moviment.............................................................................................. aparent, moviment induït i postefectede
     • del' ob je ct e 7.2. Moviments oculars, moviment de l'observador imoviment
• 8. Constànciesperceptives.................................................................
  • 8.1. La constància delamida......................................................................
  • 8.2. La constància del a forma...................................................................
  • 8.3. La constànciadelcolor.........................................................................
  • 8.4. La constància delalluminositat.......................................................
• 9. Il·lusionsòptiques.........................................................................
• 10. La percepció visual en lapsicologiaaplicada..............................
• 11. Què hauríeud e saber......................................................................
• Exercicisd'autoavaluació...................................................................
• Solucionari............................................................................................
• Glossari.....................................................................................................
• Bibliografia...........................................................................................

© FUOC•PID_00199890 5 Percepció visual

Vegeu el final de l'apartat "Il·lusions òptiques". Vegeu també Introducció Éselmóntalcomelveiem?Denenstenimlaconsciènciaqueaixòésaixí,però a poc a poc, a mesura que anem creixent, prenem consciència que els nostres sentits,enaquestcaslavista,noenspermetenunaexplicaciótotalmentexacta de com és la realitat que ensenvolta. Éscertqueelsulls(òrganprincipaldelnostresentitdelavisió)sónpecesclau en el procés de la percepció, però també és cert que per ells mateixos no ens proporcionen una informació total sobre el món que ens envolta, ja que no podem fiar-nos plenament delssentits. Llavors,compercebemaquestarealitatenlaqualvivimcadadia?,quinscom- ponents i estructures del nostre organisme estan immerses en el procés de la percepcióhumana?JaDescartes,alsegleXVII,vaarribaralaconclusióquel'ull recollia les imatges de l'exterior i les enviava al cervell. Més tard, els primers psicòlegs (fonamentalment els estructuralistes comW.Wundt) van aprofun- dir en l'estudi del tema i es van interessar a conèixer com l'ésser humà percep el món i quins mecanismes es posen en funcionament dins del nostre cervell per tal d'aconseguir aquesta finalitat. Els avenços experimentats en lesúltimes dècades per ciènciescomlafisiologia,lamedicinailaneuropsicologiahanaportatmésllumalfuncionamentdelsnostressentitsial complexprocésdelapercepció. En aquest mòdul abordarem el tema de la percepció visual, analitzant en pri- merlloclesbasesanatòmiquesimplicadesenelsentitdelavista(ésfonamen- tal que com a psicòlegs coneguem les estructures biològiques que regeixen qualsevol procés cognitiu), per tal d'introduir-nos posteriorment en la manera com l'ésser humà percep la realitat que l'envolta, i els principis que regeixen aquesta percepció, desgranant els diferents aspectes de la percepció humana (percepció del color, profunditat, mida, i moviment). Veurem també com és que algunes imatges romanen constants al nostre cervell malgrat que les con- dicions en les quals són percebudes per l'observador varien segons lacircums- tància(sónles constànciesanomenadesperceptives );coneixeremiintenta- remdonarunaexplicaciócientíficaalfenomendeles il·lusionsòptiques ,i finalment parlarem breument de la importància de la percepció visual, que és cada vegada més important en diferents àmbits de la psicologiaa p l i c a d a.

1. Aspectes bàsics de la percepcióvisual La vista ha exercit un paper essencial en la nostra evolució; és per això que el nombredecèl·lulessensitivesquehiestaninvolucradessuperaeldequalsevol altresentit.Elcomplexprocésdelapercepcióvisualcomençaambl'activació, perpartd'unfeixdellum,delsnostressentitsdelsistemavisual:elsulls.La imatgerecollidaperl'ullcirculaatravésdecada nerviòptic^1 endireccióadi- ferents parts del cervell encarregades del processament de la visió(l'anomenat còrtexcerebral,i mésenconcret,el còrtexvisual^2 ).Ésenaquestcòrtexvisual on la informació sensorial es transforma en imatges en moviment, multico-lors(elcolorésunasensacióproduïdaenelcervellperdiferentscombinaci- o n s d ' i m p u l s o s n e r v i o s o s g e n e r a t s p e r l l u m a m b d i f e r e n t s longituds d'ona ), recognoscibles i que poden ser emmagatzemades i posteriorment evocades perl a memòria. Ésprobablequeal'interiordelcòrtexvisualhihagiunadivisiódelesfunci- onscerebrals,iquealgunescèl·lulesreconeguinnomésobjectesprecisos(per exemple,ratllesverticals)omovimentsendireccionsconcretesdinsdelcampvisual. Tambéen el cervell té lloc la transformació de milers d'impulsos nerviosos produïts per imatges invertides i en dues dimensions (projectades d'aquesta forma a la retina^3 ), en imatges dretes, tridimensionals i amb significatpropi. Elcervellenspermetveureelsobjectescomsónrealment,malgratlesdefor- macions degudes a la perspectiva, el moviment, la lluminositat, la distància o altresfactors.Lanostramentintegralainformacióquerepdelssentitsambles imatgesemmagatzemadesalamemòriaalllargdelanostravida,jaquelavista no és simplement la suma d'informacions captades pels ulls, sinó que neces- sita un patrimoni d'informacions adquirides anteriorment, fins i tot a través delsaltressentits(oïda,gust,tacteiolfacte).Aquestescomplexesinterrelacions sembla que són les responsables de les il·lusions òptiques, que estudiarem en l'última part d'aquest mòdul. Si els indicis perceptius de la imatge són ambi- gus,elcervellelsintegrasegonslessevespròpiesexperiències(lainterpretació més probable) i els objectes són distorsionats o són convertits en reals, encara que siguin construccions impossibles (encara no es coneixen amb exactitud els mecanismes en què es basen aquestes creacions visuals de lament). Segons anem avançant en les etapes de processament, les estructures cogniti- ves que n'estan encarregades van sent cada vegada més complexes i, mentre que en els seus estadis inicials estan fonamentalment guiades per les dades de (2)Àrea situada al lòbul occipital de l'encèfal, encarregada del proces- sament dels senyals visuals i per tant de la percepció. (3)Estructura fonamental en el pro- cés de la visió, compostad'una xarxa complexa de cèl·lulesque cobreixelfonsdel'ull.Lescèl·lules més importants que s'hit r o b e n sónelsfotoreceptors(consibas- tons), que generen un senyalelèc- tric com a resposta a la llum ila transmeten a través del nervi òptic.

l'estímul, a mesura que pugem cap a nivells de processament superiors, entra en joc una més gran quantitat de dades aportades per l'experiència anterior del subjecte quepercep. Encaraqueelsavençosenelcampdelapercepció,ienconcretdelapercepció visual,hanestatenormesalllargdetotelsegleXX,desconeixem,engranpart, elsmecanismespelsqualsesregeix.Seranelsavençostecnològics(enespecial aquells que estan relacionats amb l'estudi de les funcions cerebrals), junt amb l'experimentació (tant en humans com en animals) els que ens proporcionaran al llarg d'aquest segle una més completa explicació del funcionament d'aquest complexsistema. Àrees funcionals a través d'un PET Àrees funcionals del còrtex cerebral implicades en la visió a través d'un PET (tomografia computeritzada per emissió de positrons): tècnica radiològica que ens permet conèixer quines àrees del cervell s'activen en realitzar determinades tasques cognitives o comportamentals, gràcies a un tipus de glucosa (radioactiva) subministrada al pacient que realitza aquesta tasca. Font: adaptat d'arxiu iconogràfic Giunti.

(4)Cèl·lula fotoreceptora del sistema visual humà responsable de la visió en condicions d'alta lluminositat (visió fotòpica). Està situat majoritàriament a la fòvea, on els ulls ve- uen amb més claredat perquè és la zona amb fotosensibilitat més gran. Demana molta llum per al seu funcionament. Hi ha tres tipus fonamentals de cons, els quals presenten respostes diferents depenent de la longitud d'ona de llum que els arriba. Cada con téu n s t i p u s p r o t e i c s ( a n o m e n a t s opsines ) especialitzats a captar la llum en una banda es- pectral concreta: l'eritropsina, que té més sensibilitat per a les longituds d'ona llargues (llum vermella), la cloropsina, amb més sensibilitat per a longituds d'ona mitjanes (llum verda) i la cianopsina, amb més sensibilitat per a les longituds d'ona curtes (llum blava). Lasensaciódecoloresprodueixcombinantelstrestipusdecons.Gràciesalfetqueestan connectades de forma individual amb altres fibres nervioses, ens permeten distingir els petits detalls d'una escena. Com el seu propi nom indica, tenen forma cònica i són molt menys sensibles que elsbastons. (5)Cèl·lulafotoreceptoradelsistemavisualhumàresponsabledelavisióencondicionsde baixa lluminositat (visió escotòpica). Presenta una elevada sensibilitat a la llum, encara que se satura en condicions de molta llum i no detecta els colors (a diferència dels cons, que processen color). Es més prim que el con, i es concentra a la perifèria de la retina, encaraquenoéspresentalazonadelafòvea.Adiferènciadelscons,contenenrodopsina, que és una proteïna que presenta més sensibilitat a les longituds d'ona properes a 500 nanòmetres,ésadir,alallumverdablavosa.Esconnectenengrupiresponenalsestímuls que arriben a una àrea general, però no tenen capacitat per a captar els petits detalls dela imatgevisual.Sónelprincipalcomponentdelavisióperifèrica,aixícomelsresponsables de la visió nocturna. Durant la nit, els objectes es veuen millor amb la part perifèrica de la retina (on estan situats els bastons) quan són invisibles per a la fòveac e n t r a l.

• Fòvea :petitaregiósituadaenelcentredelaretina,ambunagrandensitat de fotoreceptors. Quan mirem un objecte el que fem és intentar projectar la seva imatge sobre lafòvea.
• Nerviòptic :formatpelsaxonsdelescèl·lulesganglionarsdelaretina.El nervi òptic és l'encarregat de transmetre l'energia electroquímica (genera- da en la retina gràcies a la transformació de l'energia física) cap a estadis posteriors, fins que s'acabi produint la visió en el cervell. Els nervisòptics tenen uns 50 mm de longitud i es divideixen en diferents porcions: intra- tubular, orbital, canalicular iintracraneal. A part d'aquestes estructures, hem d'esmentar els espais generats entre els di- ferents elements de l'ull, que reben el nom de cambres, així com la substància líquida que irriga cada una d'elles. Podem distingir:
• La cambra anterior, compresa entre la còrnia i l'iris.
• La cambra posterior, compresa entre l'iris i el cristal·lí. Per aquestes dues cambres,l'anteriorilaposterior,circulal' humoraquós^6.
• La cambra vítria, situada darrere del cristal·lí, per la qual circula l' humor vitri^7. (7)Substància gelatinosa que circu- la per la cambra vítria delglobus ocular, situada darrere del cristal·lí.

El globus ocular amb les seves estructures fonamentals Cada una de les estructures fonamentals del globus ocular compleix una funció molt concreta en el complex mecanisme de la visió. Una vegada que dirigim la mirada cap a un objecte posem en funcionament el complex procés de la visió. La llum entra des de l'exterior travessant la còrnia (que dirigeix la llum cap a la pupil·la), l'iris (que, de la mateixa manera que ho fa el diafragma d'una càmera fotogràfica, regula la quantitat de llum que hi entra) i el cristal·lí, que exerceix una funció de lent projectant les imatges re- budesalaretina,enelfonsdel'ull(laimatgeapareixenaquestazonadeforma invertida).Allàestrobenelsfotoreceptorsdelsistemavisualhumà:consibas- tons, encarregats de transformar les imatges lluminoses en estímulsnerviosos. Cèl·lules fotoreceptores del sistema visual humà Lescèl·lulesfotoreceptoresdelsistemavisualhumàestrobensituadesenlaretina,enelfonsdel'ull.Són elscons(engroc)responsablesdelavisiódelscolors,aixícomdelsdetallsdelaimatge,mentrequeels bastons(encolorblanc)ensproporcionenlavisióenblancinegre,ilesformesgeneralsdelaimatge.

Partdelesfibresdel'ullesquerreesdirigeixenal'hemisfericerebraldret,id'altresacabaranenl'hemisfericerebralesquerre. Passa el mateix amb les fibres procedents de l'ulldret. Els feixos nerviosos, una vegada que surten del quiasma òptic, s'anomenen tracte òptic. A partir d'aquest moment, els impulsos nerviosos segueixen dos camins diferents:

• A través del sistemag e n i c u l o e s t r i a t Lamajorpartd'aquestesfibresesdirigeixal nucligeniculatlateral^8 del tàlem^9 .Lesfibresquesurten delnucligeniculatlateralarribenal lòbuloc- cipital^10 (àrea posterior del cervell), fonamentalment a l'àrea 17 deBrod- mann( c ò r t e x e s t r i a t o c ò r t e x v i s u a l p r i m à r i a ). L e s f u n c i o n s v i s u a l s d e l sistema geniculoestriat s'especialitzen en la identificació i reconeixement d'imatges. (10)Àrea situada en la part posterior del còrtex on es troba l'àrearecep- tora cortical primària de la visió. (8)Estructura del tàlem que rep se- nyalsnerviososvisualsdelnerviòp- tic i els envia a l'àrea receptora vi- sual delcòrtex. (9)Estructura cerebral en la qual té pas obligatori la informació neuro- nal de tots els sentits, a excepció delesdel'olfacte,abansd'arribara lessevesrespectivesàreesrecepti-vesal còrtexcerebral.

Sistema geniculoestriat Recorregut Harrison (University of BritishquesegueixenelsimpulsosnerviososdelaColumbia) visióatravésdelsistemageniculoestriat. Font: adaptat de J.

• A través del sistemat e c t o p u l v i n a r Unaltregrupdefeixosnerviososcondueixcapal tectum(al mesencèfal). L'àreavisualdel tectumconnecta ambelcol·liclesuperiordel'oliva,des d'onlaprojecciósegueixcapaltàlem,assolintelsnuclispulvinarilateral posterior.Finalment,lesfibress'encaminenalesàreesvisualsdelcòrtex, prioritàriamentalesàrees18i19deBrodmann(còrtexextraestriatocòr- texvisualsecundari),itambéal'àrea8dellòbulfrontal(relacionadaamb elsmovimentsoculars).Lesfuncionsvisualsdelsistematectopulvinarte- nenaveureambl'orientacióilalocalitzacióespacialdelsobjectes. Sistema tectopulvinar Recorregutquesegueixenelsimpulsosnerviososdelavisióatravésdelsistematectopulvinar. Font: adaptat de J. Harrison (University of BritishColumbia)

Existeix el punt cec? Observem la figura següent. Hi trobem un punt negre, a la part esquerra, i una X, a la part dreta. Hem de col·locar-nos davant la figura, a uns 30 cm, i tapar-nos l'ull Arribarà un moment en què el punt negre de la part esquerra de la figura desapareixe- rà. Per què passa, això? L'explicació és senzilla: en tancar un dels ulls (en aqu Font: adaptat de D. Pérez, M. T. Márquez, D. Travieso, A. Magano, i A. López (1999). Percepción visual. Madrid: Universidad Autónoma de Madrid. Petita zona on es concentren tots els axons de les cèl·lules ganglionars de la retina, en la qual el nervi òptic surt del glo- bus ocular per la part de darr Punt cec

3. Organitzacióperceptiva Quan mirem al nostre voltant, solem percebre escenes amb una estructura en la qual apareixen diferents objectes que mantenen una sèrie de relacions entre si, és adir,percebem un món visual coherent, estructurat en diferents parts o regions,icompostd'infinitatd'objectes,inounacaòticasuperposiciódellums i colors. A aquest procés automàtic que realitza el nostre cervell l'anomenem organització perceptiva. Finsal'apariciódel'escolapsicològicadelaGestalt(acomençamentsdelsegle passat),lamajoriadelsautorspensavenquel'organitzacióperceptivaeraad- quiridagràciesal'aprenentatge,iqueeral'experiènciadecadapersonalaque ordenavaelsdiferentselementsquepercebemvisualmentencadamoment, perlaqualcosaunapersonaadultatindriaunaorganitzacióperceptivamolt superioralad'unnen,jaquelasevaexperiènciaambl'entorntambéhauria estatmésgran.Encontradelques'haviadefensatfinsllavors,elspsicòlegsde laGestaltvanassenyalarquehihaunasèriedeprincipispresentsenl'ésserhu- màdesdelmomentdelseunaixement,quesónelsqueregeixenl'organització perceptual,iquefuncionend'unamaneraautomàtica.Segonsaquestsautors, l'organitzaciódelsdiferentselementsquecomponenunaimatgesorgeixdela sevaestructuracióglobal,inod'unasimpleaddiciód'elementsques'associen. Lapercepcióés,pelsgeltastistes,latotalitat,inolasimplesumadelesparts que lacomponen. 3.1. Percepciódelaformaireconeixementdepatrons La percepció dels objectes, tal com els veiem, és el final d'un procés llarg i complex que, partint dels ulls, acaba al cervell, passant, com hem vist anteri- orment, per diferents etapes de processament. Aquest procés detransformació de l'estimulació recollida pels nostres sentits en imatges ha estat estudiat per diferents investigadors, sobretot en els dos últimssegles. Podem dir que l'estudi de la percepció humana comença a final del segleXIXi principi delXXamb el corrent científic denominat estructuralisme. Wilhelm Wundt (considerat el pare de la psicologia) i els seus seguidors van desenvolu- par aquest enfocament psicològic, el qual parteix de la idea que el comporta- ment es crea afegint o sumant components elementals. Per això, la percepcióé s , p e r a l s e s t r u c t u r a l i s t e s , u n a m e r a s u m a o c o m b i n a c i ó d e d i f e r e n t s e l e m e n t s a n o m e n a t s sensacions. Aquest enfocament, que va dominar la psicologia fins a la dècada dels anys vint del segleXX, va estimular l'aparició de la psicologiad e l a G e s t a l t , c o r r e n t p s i c o l ò g i c q u e c o n t r i b u i r à e n o r m e m e n t a l a n o s t r a c o m - p r e n s i ó d e l a p e r c e p c i ó d e l s objectes. L'anomenada psicologiadelaGestaltsorgeix, acomençamentsdelsegleXX,en oposicióal'explicacióquel'estructuralismedonavadelapercepció.Elpsicòleg MaxWertheimeridoscol·legues(Kart KoffkaiWolfgangKöhlervanfundaru

imatge, de dues regions o zones ben diferenciades i amb característiques prò- pies, una que apareix com un objecte, la figura ( figure ), i una altra que es per- cep com l'extensió sobre la qual apareix l'objecte, el fons ( ground ). És per tot això que van intentar definir les propietats que tenen tant la figura com el fons, a fi d'esbrinar què fa que una àrea es percebi en un moment com a figura i, per tant, l'altra com a fons, mentre que en un altre moment la percepció pugui ser la contrària, i el que abans era figura passa a ser ara fons, i llavors el que percebíem com a fons pot resultar ara figura. Un dels mètodes que van emprar per a estudiar les propietats de la figura i el fons va consistir a prendre patrons de figura-fons reversibles, com el que es mostra en la figura, introduït pel psicòleg danès Edgar Rubin el 1915. Què veieu quan mireu aquesta imatge? La copadeRubinés unexempledepatródefiguraifonsreversibles,jaquel'observador pot percebre la imatge com dues cares negres que es miren l'una a l'altra sobre un fons blanc, o com una copa en color blanc sobre un fonsnegre. Quan percebem un dels patrons com a figura, ens resulta molt difícil, si no impossible, percebre l'altre també com figura alhora. És per això que, quan fixem la nostra atenció sobre la copa, veiem l'àrea de color negre com a fons, mentre que si percebem la imatge de les dues cares com a figura veurem la zona blanca com a fons. El 1921 Rubin va enumerar una sèrie de característiques pròpies de la figura i unes altres del fons, les quals que fan possible la seva diferenciació per part del'observador:

• Lafiguratendeixaveure'sdavantdelfons.Mentreelfonsesveualdarrere, la figura sembla estar situada més a prop del'observador.
• La figura és percebuda amb forma d'objecte (té un significat per ella ma- teixa).

Definim la segregació perceptiva com la nostra capacitat de separar els objectes entre ells. Els psicòlegs de la Gestalt van ser pioners en l'estudi de la segregació perceptiva partint de l'anàlisi de la segregació figura-fons, és adir,estudiant les raons que existeixen per tal que el cervellh um ài nte r pr e ti u n a àr e a c o ma f ig u r a iu n a a lt ra c o m af o n s.

• La figura està definida per un contorn que li és propi i que la separa del fons.
• Percebem el fons com una àrea uniforme, sense forma, que s'estén darrere de lafigura.
• La memòria emmagatzema amb més facilitat la figura que el fons perquè té un significat propi. Perlasevapart,elspsicòlegsdelaGestaltcontemporanisdeRubiniquetre- ballaven sobre aquest tema, simultàniament, van arribar a la conclusió que certespropietatsdelsestímulstambéinflueixenenelfetquealguneszonesde laimatgesiguinpercebudescomafiguraialtrescomafons.Vanproposaruna sèrie de principis que determinenaquestapercepció:
• L'orientació :l'articulaciódelafiguraesprodueixambmésfacilitatenles orientacionsvertical ihoritzontal.
• Lamidarelativa :enigualtatd'altrescondicions,l'àreaestimularméspe-tita tendeixa articular-se com afigura.
• L'àreaenvoltant-envoltada :l'àreaenvoltantapareixcomafons,mentre l'àrea envoltada apareix com af ig u r a.
• Lasimetria :enigualtatdecircumstàncies,lesàreessimètriquestendeixenaarticular-secomafigura,mentre lesasimètriquess'articulencomafons. En les últimes dècades, els psicòlegs moderns han ampliat els treballs realit- zats pels psicòlegs de la Gestalt analitzant amb més detall els mecanismesque subjeuen a la percepció de figura i fons, abordant temes com ara el paper que exerceixenelscontornsenlapercepciódelafiguraielfons,quinéselmoment concret del procés perceptiu en què es produeix la segregació figura-fons,etc.