Palmer Cap 7

Le traduzioni che potrete trovare su questo sito sono unicamente destinate ad uso interno per il corso di Psicologia della Percezione dell'Università degli studi di Trieste. Nascono con l'intento di fornire un ausilio a quegli studenti che non hanno molta dimestichezza con la lingua inglese. Le traduzioni sono opera degli stessi studenti del corso di Psicologia della Percezione 1999 - 2000. Nell'utilizzo di questo materiale va tenuto conto che la correttezza dello stesso va verificata confrontando le traduzioni con il testo originale. Per ulteriori domande, clicca qui.

7.1 TAGLIA
Il primo problema della costanza; e´ come la taglia di un oggetto ambientale possa essere percepita dalla immagine retinale.Si potrebbe pensare che la dimensione dell´ oggetto possa essere determinata semplicemente dalla sua dimensione retinale.Ma,non e´ cosi´.Gli oggetti piu´grandi proiettano le immagini piu´ grandi sulla retina.Gli oggetti piu´ vicini proiettano immagini piu´ grandi sulla retina che quelli piu´ lontani.
7.1.1COSTANZA DELLA TAGLIA
La costanza della taglia si riferisce all´abilita´ di percepire correttamente la taglia costante reale di un oggetto a dispetto della sua taglia retinale variabile dovuta alla differenza nella distanza dalla quale si osserva.
RELAZIONE TAGLIA- DISTANZA
Prima consideriamo la descrizione a livello computazionale, come un osservatore percepisce la taglia di un oggetto.Due fattori differenti determinano la taglia della immagine di un oggetto proiettato sulla retina:la sua taglia obiettiva e la sua distanza dal osservatore.La natura della relazione fra taglia obiettiva,taglia retinale e distanza e´ matematicamente espressa con il termine di relazione taglia-distanza. Se e´ nota la distanza da un oggetto,si puo´ usare insieme con sua taglia retinale, per determinare la taglia obiettiva del oggetto.L´equazione per specificare la relazione taglia-distanza e´: h= 2d * tan(a/2) dove h=altezza lineare del oggetto ambientale, d=distanza dall´oggetto, a= la taglia retinale di sua immagine espressa in gradi di angolo ottico (fig.7.1.1).
DIMOSTRAZIONE DELLA COSTANZA DELLA TAGLIA
Si puo´ dimostrare la costanza della taglia con il seguente esperimento: metti un indice alla lunghezza della mano e l´altro alla meta´ di questa distanza.Muovi l´ indice piu´ vicino a parte cosi´ che puoi vedere solo un dito alla volta. Adesso con entrambi gli occhi aperti in modo da poter avere l´informazione binoculare della distanza del dito che stai fissando.Guarda l´uno e l´altro indice e compara le loro taglie.Loro apparirano approssimativamente della stessa taglia, come in realta lo sono.Questo e´ un esempio della costanza della taglia le tue dita sembrano della stessa taglia anche se la loro taglia retinale e´ molto diversa.
Un altro esempio della costanza della taglia; figura 7.1.2.Nella parte A; informazione percettiva da´ l´impressione di profondita´ di un corridoio che diminuisce.In questo contesto ci sono tre cilindri bianchi della stessa grandezza.Il cilindro piu´ vicino appare piu´ grande, mentre quello piu´ lontano appare piu´ piccolo.A dispetto della differenza nella profondita´, noi siamo coscienti che esistono delle differenze nelle immagini delle taglie tra i cilindri.Parte B rappresenta una illusione basata sullo stesso fenomeno.Qua i cilindri sono tutti uguali nella taglia retinale,eppure quello piu´ lontano appare enormemente piu´ grande.Questa illusione e´ molto simile all´ illusione di Ponzo(fig.7.1.10) ma con l´informazione di profondita´ molto piu´ forte.I meccanismi di costanza della taglia operano anche quando noi vogliamo inibirli (es. immaginando la taglia in modo approssimato).
ALLONTANAMENTO DALLA COSTANZA
Esperimenti controllati dimostrano che la costanza della taglia non e´ perfetta. Negli esperimenti sulla costanza della taglia ai soggetti viene mostrato un oggetto standard di taglia specifica e a una specifica distanza.In seguito viene chiesto ai soggetti di scegliere l´oggetto paragonabile,che sembra della stessa taglia da una differente distanza.Questa procedura si ripete a molte distanze diverse per ogni standard.Se il soggetto ogni volta sceglie l´oggetto paragonabile che e´ obiettivamente della stessa taglia come quello standard il diagramma delle scelte sarebbe la linea piatta chiamata ?costanza vera?(fig.7.1.3).Se soggetto sempre sceglie l´oggetto paragonabile che proietta immagine della stessa taglia come quello standard, il diagramma della sua scelta cadrebbe lungo la curva inferiore chiamata ?taglia retinale?. La costanza della taglia puo´ essere influenzata da istruzioni diverse ;come compiere un compito di ?size-matching?(accoppiamento delle taglie).
Quando al soggetto viene chiesto di giudicare quanto grande appare un oggetto ,lui spesso dimostra la costanza approssimativa,spesso con piccolo grado di sottocostanza (undercostancy).Se il soggetto deve giudicare quanto grande e´ un oggetto ,situazione di istruzione oggettiva, spesso esibisce sopracostanza (overcostancy)- la tendenza ad accoppiare lo standard con l´oggetto paragonabile piu´ lontano ,che e´ piu´ grande.(Carlson,1960; Gilinski,1955).
CONSIDERAZIONE DELLA DISTANZA
Sono state proposte diverse teorie della costanza della taglia.La spiegazione classica sta nella di nozione di Helmholtz sulla deduzione inconscia.Questa propone che il sistema visivo effettivamente calcoli la taglia obiettiva dalla taglia retinale e percepisca la distanza usando qualcosa come equazione 7.1. Questa teoria e´ abbastanza generale; si puo´ applicare in ogni situazione in cui l´osservatore ha informazioni su quanto lontano e´ un oggetto.La teoria della deduzione inconscia predice la taglia della costanza perfetta, quando viene basata sulla corretta relazione taglia-distanza (equazione 7.1).Come si puo spiegare l´allontanamento dalla costanza?La risposta e´ semplice;imprecisazioni sulla percezione della taglia risulta da imprecisazioni sulla percezione della distanza.Specificatamente,l´undercostancy si verifica quando una grande distanza viene percepita piu´ piccola di come in realta´ e´. Se l´osservatore percepisce l´oggetto target piu´ vicino di quanto in realta´ lo sia, calcolando la taglia del oggetto dall equazione taglia-distanza con questa sottostima ,l´oggetto che si percepisce risultera piu´ piccolo di come veramente e´.E´ vera questa teoria?La risposta non e´ semplice. Ci sono alcune prove conflittuali;ci sono casi in cui la taglia era sistematicamente soprastimata e allo stesso tempo la distanza era sistematicamente sottostimata (Gruber,1954). Questo e´ esattamente il contrario di quanto e´previsto.La natura delle condizioni della osservazione ,le istruzioni date al soggetto,tipi di giudizi richiesti,tutto questo sembra influenzare i risultati.
OCCLUSIONE STRUTTURALE
Gibson(1950) propone che la struttura fornisce un importante fonte d´informazione che riguarda la taglia dell´oggetto,perche´ gli elementi della struttura occlusi da un oggetto possono effettivamente fornire una scala delle dimensioni uniforme,relativa a quale taglia del oggetto possa essere percepita.Figura 7.1.4.A Se due oggetti piatti sono alla stessa superficie strutturata a distanze diverse dall´ osservatore, numero dei elementi della struttura che occludono, forniscono una indicazione della loro taglia relativa.Anche se e´ vero che l´occlusione della struttura possa fornire alcune informazioni riguardante la relativa taglia del oggetto,ci sono ancora alcune condizioni che devono essere soddisfatte per poter essere un vero indicatore della taglia dell´oggetto:
1.Gli oggetti la cui taglia si mette a confronto devono essere visti contro la stessa superficie strutturata
2.Gli elementi della struttura sullo sfondo della superficie devono essere approssimativamente della stessa dimensione
3.Gli oggetti la cui dimensione viene giudicata devono essere complanari con il piano strutturato
LA TAGLIA RELATIVA
Un altra spiegazione che e´ compatibile con le teorie della percezione della taglia e queBAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD a della taglia relativa sulla percezione della taglia fu studiata da Rock e Ebenholz (1959) sotto condizioni controllate.Loro mostrano a soggetti una linea luminosa dentro una cornice luminosa in una stanza buia (fig. 7.1.6 A).La linea era alta 3 pollici (inches) dentro rettangolo alto 4 pollici.Il soggetto dopo questo si doveva girare per fare una seconda osservazione.Il secondo rettangolo e´ alto 12 pollici(fig.7.1.6 B) e al soggetto veniva detto di aggiustare la lunghezza della linea all´interno cosi´ che questo mantenesse lo stesso rapporto linea-cornice della prima osservazione.Se la percezione della taglia fosse basata essclusivamente sulle lunghezze nel ambiente , il soggetto doveva aggiustare la seconda linea alla lunghezza di 3 pollici.Se cio´ si basava sulla taglia relativa ,i soggetti avrebbero dovuto aggiustare la linea a 9 pollici,perche´ cosi´ il rapporto della lunghezza nella seconda osservazione (9:12) sarebbe stata la stessa della prima osservazione (3:4).Infatti,succede che,il soggetto ?mette? la seconda linea alla lunghezza di quasi 7 pollici,che sia in mezzo di due preditori(3 e 9 pollici),ma piu´ vicino a quello basato alla taglia proporzionale (9 pollici).
IL RAPPORTO ORIZZONTALE
Fig.7.1.7 Se l´orizzonte della superficie e´ visibile (o puo´ essere derivata dall´informazione visiva) e la distanza perpendicolare dal punto dell´osservazione alla superficie e´ nota, la dimensione di un oggetto sul piano ,puo´ essere determinata geometricamente (Sedgwick, 1986).Anche se la distanza perpendicolare non e´ nota ,le altezze relative di due oggetti sulla stessa superficie possono essere determinate.
SVILUPPO DELLA COSTANZA DELLA TAGLIA
Le prove recenti suggeriscono che la costanza della taglia e´ innata.Slater,Mattock e Brown (1990) hanno affermato questa teoria usando il paradigma del´abituazione.Nella fase di abituazione dell´ esperimento a ogni bambino veniva presentato un cubo o piccolo o grande a distanze diverse in molti esperimenti.Dopo venivano testati o con lo stesso cubo che avevano visto prima o con uno identico pero´ di diversa taglia, e veniva misurato il loro comportamento nell´osservazione .Gli esperimenti erano costruiti in modo che la taglia retinale dei due cubi fosse identica nei due esperimenti perche´ il cubo piu´ grande era presentato alla distanza maggiore rispetto al cubo piccolo.Poiche´ in questi studi non si e´ controllato il tipo di informazione sulla profondita´ che era disponibile ai bambini,non e´ chiaro che meccanismo loro posseggano alla nascita´.Alcune possibilita´ possono essere riconosciute nella natura della situazione del esperimento ;come la taglia proiettata (che era uguale),l´occlusione della struttura...
Forse la fonte piu´ probabile dell´informazione sulla profondita´ e´ la convergenza binoculare.
Anche se non sappiamo se la fonte d´informazione e´ innata, la sua esistenza permetterebbe ai bambini di apprendere informazioni sugli altri indicatori della taglia dell´oggetto intrinseco,correlandole con qualsiasi meccanismo che e´ disponibile alla nascita´.

ILLUSIONI DI GRANDEZZA

Lo stesso meccanismo, usato per spiegare la costanza di grandezza in condizioni normali, è in grado di predire l'esistenza di certi tipi di grandezza. Questo dipende dal fatto che la percezione della grandezza può essere sistematicamente scorretta se la percezione della distanza è sistematicamente scorretta. Il fallimento della costanza a grandi distanze ne è un esempio appropriato. Un altro esempio è l'illusione nella percezione degli oggetti nella stanza di Ames, la cui geometria fa sì che da un punto di vista particolare la stanza sembri perfettamente rettangolare, anche se in realtà un lato della stanza é obliquo. Come è possibile vedere nella fig. 5.5.32, questo comporta una percezione inesatta della distanza tra gli oggetti: in accordo con l'ipotesi che il sistema visivo computi le grandezze degli oggetti in base alle grandezze retiniche e alle distanze percepite, la persona più vicina appare molto più grande di quella lontana, anche se esse sono in realtà della stessa grandezza

L'ILLUSIONE DELLA LUNA

Una percezione errata sistematica della distanza è anche alla base della spiegazione proposta per una comune illusione visiva: l'illusione della luna, in altre parole la percezione della luna come più grande quando è bassa nel cielo (vicina all'orizzonte) rispetto a quando è alta. In realtà, la maggior parte della gente non ha mai sospettato che questo risulti da un errore nella percezione comune, ma assume che ci sia più di una spiegazione fisica per questo. Pur essendo consapevole che in realtà la luna non diventa più piccola quando sorge nel cielo, molta gente assume che questo possa accadere o perché la luna si allontana, o perché ci sono alcuni tipi di distorsione ottica causati dall'atmosfera terrestre. Nessuna spiegazione, tuttavia, è corretta per le immagini fotografiche che dimostrano che la grandezza della luna rimane costante lungo tutta la sua traiettoria.

La spiegazione può essere cercata nel modo in cui la situazione è percepita.

La teoria più ampiamente accettata a questo proposito è la TEORIA della DISTANZA APPARENTE (originariamente proposta da Tolomeo e più recentemente sostenuta da Lloyd Kaufman e Irvin Rock, 1962; Rock a Kaufman, 1963) in base alla quale la luna sembra più grande quando è vicina all'orizzonte poiché è percepita come più lontana.
La fig. 7.1.8 illustra l'ipotesi su cui si fonda questa teoria, cioè che la luna quando è collocata all'orizzonte dovrebbe apparire più grande di quando è alta nel cielo perché è percepita come più lontana di quanto non sembri quando è alta nel cielo, come se il cielo fosse appiattito piuttosto che emisferico. In realtà la luna è troppo lontana dalla terra (più di 200.000 miglia) per poter avere un'informazione visiva accurata riguardo la sua distanza assoluta (se noi fossimo in grado di farlo percepiremmo il diametro reale della luna di 2160 miglia e la costanza di grandezza)
Secondo la teoria della distanza apparente ciò che ci porta a percepire in modo sbagliato la grandezza della luna è l'informazione della profondità pittorica derivata dal suo contesto spaiale.
Quando la luna è all'orizzonte è vista nel contesto della terra circostante che si estende in lontananza, mentre quando è allo zenit è vista solo nel contesto delle stelle e dello spazio vuoto. La teoria ipotizza che l'impressione della grande distanza causata dal contesto terrestre strutturato fa sì che la luna appaia più lontana quando è all'orizzonte rispetto a quando è allo zenit, come se il cielo fosse appiattito invece che sferico.
La relazione grandezza-distanza dice che quando l'immagine retinica della stessa grandezza è percepita come più lontana (all'orizzonte) sarà ritenuta essere più grande di quando è percepita come più vicina (alta nel cielo).

Questo è esattamente ciò che accade nel caso dell'illusione della luna.

Il fatto che due immagini retiniche della stessa grandezza -così come la luna nelle sue due posizioni- siano percepite come aventi grandezze diverse quando sono percepite a distanze diverse è un esempio della LEGGE di EMMERT: la grandezza percepita di un'immagine
costante è proporzionale alla sua distanza percepita
Equaz. 7.1 h = 2d * tan (a/2)
Questa relazione può essere dimostrata servendosi della fig. 7.1.9, che permette di vedere come la grandezza percepita del immagine consecutiva negativa di luce del cerchio cambi semplicemente "proiettandolo" in superfici a distanze diverse.
Si fissi il puntino nero nel riquadro di sinistra per almeno 30 secondi per formare un immagine consecutiva negativa, quindi, si guardi l' immagine consecutiva contro un muro bianco distante confrontandolo con quello contro il quadrato bianco a destra. Sembrerà molto più grande contro il muro lontano, anche se la grandezza retinica è identica in entrambi i casi. L'immagine consecutiva
- proiettata sul muro distante sembrerà piuttosto lungo in confronto al piccolo cerchio sulla pagina.
Nel quadrato destro nella pagina del libro, la macchia appare più piccola di quanto non fosse sul muro, circa alla stessa grandezza del cerchio originale. Questi cambiamenti nella percezione della grandezza dimostrano che la legge di Emmert, poiché proprio la stessa immagine consecutiva negativa retinica produce l'impressione di grandezza diversa
quando è percepita a distanze diverse.
(L' immagine consecutiva negativa potrebbe sbiadire durante l'esecuzione di queste istruzioni: è possibile rinfrescarla chiudendo spesso gli occhi o guardando ancora una volta il puntino dalla stessa distanza da cui lo si aveva guardato la prima volta)
Il maggiore punto di difficoltà per la teoria della distanza apparente dell'illusione della luna è che se agli osservatori viene chiesto in quale posizione la luna sembra più vicina, essi solitamente scelgono la luna all'orizzonte, che la teoria ipotizza essere percepita come più lontana.

Questo conflitto è chiamato PARADOSSO GRANDEZZA - DISTANZA

Rock e Kaufman spiegano questa apparente anomalia suggerendo che la gente risponde
a questa domanda giudicando consciamente la grandezza della luna in base alla sua grandezza apparente, ovvero il contrario di ciò che essi dicono succeda per produrre l'illusione di grandezza in primo luogo. Se è vero, questo implica un processo a due stadi, basato su due differenti tipi di percezione di distanza: uno iniziale inconscio e uno successivo conscio.

1. L'informazione di distanza dai gradienti di struttura all'orizzonte è registrata inconsciamente e comporta che la luna all'orizzonte appaia più lontana dall'osservatore che la luna allo zenit, producendo cioè un'illusione nella percezione della sua grandezza consistente con la legge di Emmeret.
2. Quando sono richiesti giudizi espliciti di distanza apparente, le grandezze percepite dalla luna nelle sue posizioni sono considerate come evidenza delle loro distanze relative (cfr. il "cue della distanza relativa" sul Cap. 5)
Questo risulta nell'impressione che la luna all'orizzonte, apparentemente più grande, è più vicina di quella allo zenit, apparentemente più piccola.

Benché questa teoria possa sembrare complessa e fuorviante, Kaufman e Rock hanno raccolto diverse evidenze che la supportano.
Quattro delle più importanti conclusioni sono le seguenti:

1. Quando agli osservatori era chiesto di scrutare il cielo in una notte senza luna e di considerarlo come una superficie, essi giudicavano un punto immaginario all'orizzonte essere molto più lontano di uno allo zenit del cielo.
Questo supporta l'affermazione che il cielo appare appiattito, con il cielo all'orizzonte che sembra molto più lontano che il cielo allo zenit.

2. Quando gli osservatori hanno visto delle lune artificiali (la cui grandezza poteva essere controllata precisamente da mezzi ottici) attraverso uno schermo che occludeva la superficie terrena, la illusione della luna scompariva. Lo stesso avveniva quando gli osservatori giudicavano la grandezza di lune artificiali entro un planetarium completamente oscurato.
Entrambi i risultati supportano il suggerimento che sia la superficie terrena che causa la differenza nella distanza apparente all'orizzonte versus il cielo allo zenit.

3. Usando dei trucchi ottici, Kufman e Rock erano capaci di invertire il contesto delle due lune, proiettando la luna dell'orizzonte con la sua superficie terrena contestuale in alto nella posizione dello zenit, e la luna dello zenit con il suo cielo libero vuoto circostante nella posizione dell'orizzonte. Come la teoria della distanza apparente predice, l'illusione della luna allora si invertiva.

4. Kaufman e Rock hanno dimostrato che gli osservatori hanno sempre riportato una luna artificiale apparentemente più piccola, come essere molto più lontana, senza preoccuparsi se fosse stata all'orizzonte o allo zenit, supportando dunque il suggerimento che la grandezza apparente della luna influenzi la risposta alla domanda riguardo la sua distanza.

Benché la teoria della distanza apparente abbia una grande quantità di supporto sperimentale, questa non è affatto accettata universalmente.
La spiegazione corretta dell'illusione della luna è ancora lontana dall'essere stabilita, sebbene la teoria della distanza apparente sia stata la favorita per diversi anni.

L'ILLUSIONE DI PONZO

Le illusioni di grandezza avvengono anche quando la gente sembra avere informazioni perfettamente accurate riguardo la distanza degli oggetti da fonti di profondità binoculari.
Nel Cap. 1 abbiamo incontrato diversi esempi di illusioni geometriche classiche (fig. 1.1.4), tra cui anche l' ILLUSIONE DI PONZO: due linee orizzontali parallele di uguale misura inserite tra due linee convergenti che fanno sì che la linea orizzontale superiore venga percepita più lunga (fig. 7.1.140)
Questa illusione avviene malgrado il fatto che l'osservatore possa servirsi dell'informazione accurata proveniente dall'accomodazione e della convergenza riguardo l'assoluta distanza delle linee in profondità: entrambe le linee sembrano giacere stabilmente sul piano della pagina.
Come può questa illusione essere spiegata in assenza di una percezione sbagliata di profondità?
Una delle teorie più influenti di questa illusione invoca una forma di spiegazione di profondità scorretta, malgrado la mancanza di una vera illusione di profondità (Gregory, 1966).
La teoria assume che anche quando la profondità non è esplicitamente percepita in questa dimostrazione, le linee conseguenti attivano il sistema di percezione di profondità, responsabile dell'interpretazione della prospettiva pittorica (vedi sezione 5.5). Non c'è illusione che la linea superiore sia realmente dietro il piano del disegno perché le linee convergenti non impegnano i meccanismi di profondità in modo completamente sufficiente a portare i loro risultati alla coscienza. Piuttosto, le linee convergenti sono interpretate inconsciamente come linee parallele , che recedono nella distanza (come le rotaie dei binari di una ferrovia) e le linee orizzontali come giacenti sulla stessa superficie piana recedente come le linee convergenti (come le traverse dei binari di una ferrovia). La precisione inconscia della profondità differenziale porta alla precisione conscia di grandezza differenziale: la linea superiore dovrebbe essere più lunga perché quasi connette le linee parallele in lontananza, dato che quella più bassa non è neanche loro vicina. Quindi, alcune illusioni di grandezza possono essere dovute ad un'elaborazione di profondità che avviene automaticamente e inconsciamente nei casi in cui non c'è illusione conscia di profondità.
Benché posa essere molto interessante, questa teoria non trova una perfetta corrispondenza con la realtà, in particolare perché fa alcune predizioni scorrette. Se le due linee sono inconsciamente processate come essere a distanze diverse dall'osservatore, non dovrebbe essere importante come esse sono orientate rispetto alle linee inducenti. Tuttavia, ruotare le linee di 90o distrugge l'illusione, come si vede in fig. 7.1.11 (Gillan, 1973). La teoria della profondità inconscia richiede importanti modifiche per spiegare questa differenza.
Ci sono altre teorie dell'illusione di Ponzo che reggono meglio questo effetto di orientazione delle linee.
Una è quella che afferma che il sistema visivo determina la lunghezza percepita dalle linee del test, in primo luogo dall'informazione della bassa frequenza spaziale nella dimostrazione. Come mostra la fig. 7.1.12 una versione filtrata di questa illusione con solo informazione della bassa frequenza spaziale effettivamente offusca l'immagine, così che la linea superiore si confonde con la barre marginali e questo la fa apparire più lunga (Ginsberg, 1986). Poiché la linea più bassa non si congiunge alle due marginali, sembra più corta della linea superiore .Questa ipotesi può spiegare sia la classica illusione di Ponzo (visibile nella versione filtrante che produce offuscamento in fig. 7.1.12 A) sia il fatto che essa scompare quando linee del test sono ruotate di 90o (in fig. 7.1.12 B si può vedere che quando le linne sono ruotate l'offuscamento non influisce sulla loro lunghezza). Ma questo non quadra con tutti gli altri fatti. Per esempio, come mostrato in fig. 7.1.13, quando l'informazione della bassa frequenza spaziale è rimossa selettivamente dall'illusione di Ponzo classica, l'illusione è ancora presente.

 

ILLUSIONI DI GRANDEZZA RELATIVA

Un altro tipo di spiegazione della illusione di Ponzo è concepito in termini di differenze nella grandezza relativa. Si potrebbe giustamente dire che la linea superiore è percepita come più lunga perché realmente più lunga -almeno quando la lunghezza di ogni linea del test è espressa in relazione alla distanza tra le linee convergenti.
Un altro modo di dire questo è che la linea superiore riempie proporzionalmente più spazio tra le linee convergenti di quanto faccia la linea inferiore. Questa spiegazione dell'illusione è basata sulla grandezza relativa: la proporzione delle dimensioni di un oggetto rispetto a quelle di oggetti vicini o spazi tra gli oggetti.

Questa è quindi un'illusione del tipo che dovrebbe essere predetto dalla spiegazione della proporzionalità per la costanza di grandezza che è stata menzionata precedentemente in questo capitolo.

Un'altra illusione di grandezza geometrica classica è l'illusione di Ebbingaus, mostrata in fig.47.1.14: i due cerchi centrali hanno la stessa grandezza, tuttavia quello a sinistra sembra più largo perché i cerchi che lo circondano sono più piccoli.
Si potrebbe a questo punto invocare a questo punto una spiegazione basata sulla distanza, dicendo che il cerchio a sinistra sembra più grande perché i cerchi piccoli circostanti comportano che questo sia percepito come più lontano di quello circondato da cerchi più grandi. Sembra più plausibile e naturale, tuttavia, dire semplicemente che quello sulla sinistra sembra più grande perché è percepito in relazione ai cerchi più piccoli che lo circondano e quello a destra sembra più piccolo perché percepito in relazione ai cerchi più grandi che lo circondano.
Questa é, ovviamente, una spiegazione basata sulla grandezza degli oggetti in relazione agli oggetti circostanti, altrettanto è la spiegazione della proporzionalità della costanza di grandezza.
Ci sono ancora altre teorie su come avvenga questa apparentemente semplice illusione geometrica, ma non è ancora stata trovata una spiegazione soddisfacente di tutte le condizioni in cui diminuisce o scompare. Questo è generalmente vero delle illusioni classiche come quella mostrata in fig. 1.1.4, Illusioni visive: Sebbene non ci sembri vero, le due facce nella figura A hanno la stessa lunghezza, le due linee orizzontali in B sono identiche, le linee verticali sovrapposte ai trattini diagonali in C sono parallele; i due segmenti interrotti dalle linee verticali in D sono collineari, e i due cerchi, circondati l'uno da cerchi più grandi l'altro da cerchi più piccoli in E sono uguali.

ILLUSIONI DI OCCLUSIONE

C'è un'ulteriore classe di illusioni, che nasce dal percepire oggetti che sono completati visivamente dietro un oggetto occludente.
Due illusioni sono simultaneamente presenti a un'altra percezione di grandezza nelle direzioni opposte:

1. C'è un apparente aumento nella grandezza della porzione visibile dell'oggetto occluso (Kanisza, 1979).

 

Come illustrato nella fig. 7.1.15 A, la porzione visibile nel cerchio nero completato
visivamente a sinistra appare essere sostanzialmente più grande del semicerchio nero fisicamente identico che è completamente visibile a destra. Questa illusione sembra nascere dall'espansione della proiezione visibile dell'oggetto completato oltre il bordo occludente, come se il sistema visivo riempisse una sottile striscia di superficie dietro l'occlusore che non è realmente visibile.
Inoltre, sempre in fig. 7.1.15 nella parte B, sebbene i due quadrati neri siano identici, quello occluso sembra più piccolo.

2. C'è un apparente decremento nella grandezza dell'invisibile (completata amodalmene) porzione dell'oggetto occluso.

Questa seconda parte non è apparente in fig. 7.1.15 A, perché il resto del cerchio è
occluso. Ma si consideri la fig. 7.1.15 B. Qui entrambi i lati di un quadrato occluso sono visibili dietro una fascia occludente. La grandezza del quadrato occluso è fisicamente identica al quadrato non occluso che gli sta accanto, sebbene il quadrato occluso sembri notevolmente più stretto (Kanisza, 1979). Questa scoperta indica che la porzione completata in modo amodale dell'oggetto occluso in modo fenomenale si restringe.
Queste illusioni di occlusione hanno diversi aspetti interessanti:

Primo, mettono in evidenza che, benché i due effetti vadano in direzione opposta
-aumentando la grandezza percepita della porzione visibile e diminuendo la grandezza percepita dalla porzione occlusa- essi non si bilanciano uno con l'altro. Se lo facessero, il quadrato in fig. 7.1.15 B presumibilmente apparirebbe essere quadrato, identico in larghezza al quadrato accanto. Più sconcertante, tuttavia, è il fatto che, sebbene la porzione occlusa del quadrato dietro al rettangolo è percettivamente più stretta, il rettangolo occludente stesso non appare essere più stretto, com'è possibile vedere confrontandolo con il rettangolo fisicamente identico vicino. Queste illusioni di grandezza non si adattano a nessuna delle teorie basate sulla distanza della percezione di grandezza e perciò richiedono un tipo diverso di spiegazione. Non c'è ancora una teoria soddisfacente che spieghi tutti gli aspetti di queste illusioni. La spiegazione più probabile è che essi sorgono da un processo di filling-in che in parte completa la ragione occlusa con esperienza sensoriale e parzialmente con conoscenza amodale.(vedi sez. 6.4.1)


FORMA

La forma è da sempre la più complessa di tutte le proprietà percepibili visivamente. E' complessa perché è una combinazione di più attributi differenti. Effettivamente, la forma di un oggetto sembra includere implicitamente informazioni su tutte le altre proprietà spaziali considerate in questo capitolo: grandezza, orientamento e posizione. La ragione è che la forma dipende in modo critico dalla struttura di una parte degli oggetti e da come le loro varie parti sono correlate alle altre in termini delle loro posizioni relative, degli orientamenti relativi, delle grandezze relative, e così via. La percezione ella forma è così complessa che non c'é ancora una teoria accettata riguardo cosa la forma sia o come avvenga la percezione della forma. Qui verrà considerata la percezione della forma dal punto di vista ristretto della costanza della forma, altri aspetti saranno trattati nel cap. 8.l


COSTANZA DELLA FORMA

Come la grandezza, la forma è una proprietà degli oggetti che la gente solitamente percepisce come costante, malgrado i cambiamenti nelle prospettive visive. Il punto di partenza per una teoria di percezione della forma è la forma dell'immagine retinica. Nel caso di un oggetto bidimensionale presentato nel piano frontale, la forma di questa immagine rifletterà accuratamente quella di un oggetto vicino. Ma per tutti gli altri casi -oggetti bidimensionali visti da un'angolazione, o certi oggetti tridimensionali -la proiezione ottica risulta con differenze significative tra la forma reale di un oggetto e quella dell'immagine proiettata.
Un esempio della costanza della forma è visibile in fig. 7.2.1: con una buona informazione di profondità disponibile, ad una prima occhiata le forme sembrano le stesse viste nel piano frontale, almeno sotto alcune condizioni di vista.
La proiezione ottica risulta in differenze significative tra la forma reale di un oggetto e quella dell'immagine proiettata. Il fatto che noi percepiamo lo stesso oggetto come avente la stessa forma quando è osservato da diversi punti di vista è quindi chiamato costanza di forma.

CAMBI DI PROSPETTIVA

La maggior sfida alla costanza della forma avviene quando la posizione dell'osservatore cambia così che egli vede l'oggetto da una prospettiva diversa. Nella maggior parte dei casi, questo cambiamento nella geometria visiva comporta una trasformazione nella forma piatta o un oggetto fatto di filo sottile, la trasformazione può essere caratterizzata matematicamente come una proiezione da tre o due dimensioni, perché tutte le parti dell'oggetto sono visibili.
La fig. 2.2.2 dà alcune indicazioni di come le trasformazioni della proiezione cambino la forma di un'immagine di un oggetto mostrando un esempio delle rotazioni di un quadrato (un quadrato ordinario assume una grande varietà di forme differenti proiettate da prospettive diverse: trapezi, parallelogrammi, rombi e quadrilateri irregolari)
Se l'oggetto è solido e tridimensionale, tuttavia, un cambiamento della prospettiva da cui esso è visto trasforma la sua forma retinica molto radicalmente, dato che nuove porzioni si nascondono. La fig. 7.2.3 mostra alcuni scorci prospettici di un oggetto solido tridimensionale per illustrare i cambiamenti complessi nella forma della sua immagine proiettata, che avvengono quando essa è vista da differenti stazionamenti. Quindi, non due viste di questo oggetto saranno identiche.
Come possiamo aspettarci che i cambiamenti nella prospettiva influenzino la costanza della forma? Primo, si consideri il caso speciale degli oggetti che non occludono sostanzialmente se stessi: tutte le figure bidimensionali piane e gli oggetti fatti di filo sottile. In questi casi la forma può essere accuratamente recuperata, almeno sostanzialmente, se la distanza da ogni punto di vista sull'oggetto è conosciuta. La base intuitiva di questo risultato è facile da capire. Si immagini che ogni punto retinico sull'oggetto sia proiettato verso l'esterno dell'occhio lungo la direzione da cui esso viene da una distanza uguale alla distanza percepita di questo punto dell'occhio. (Questo è precisamente il tipo di informazione che è rappresentata nello sketch 2.5.D). Se la distanza da ogni punto è accurata e se tutti i punti sono visibili, questo set di punti ricostruirà esattamente l'oggetto nell'ambiente tridimensionale . Se un'accurata informazione di profondità è disponibile da fonti assolute (es. accomodazione e/o convergenza), sia la forma dell'oggetto sia la sua grandezza possono essere completamente ricostruite.
Se un'accurata profondità relativa è disponibile da fonti quantitative (es. disparità binoculare, parallasse del movimento, o alcune delle fonti metriche o informazioni percettive), la sua grandezza, dal momento che non è possibile che sia ad una qualsiasi distanza assoluta. Se è disponibile un'informazione solo qualitativa (es. interpretazione di un'estremità), tuttavia né la sua forma precisa né la sua grandezza possono essere ricostruite in modo sicuro senza ricorrere a delle assunzioni addizionali. Approssimazioni ragionevoli della costanza della forma possono tuttavia essere ancora possibili.

FIGURE BIDIMENSIONALI

Come fa quest'analisi computazionale a confrontare con la costanza della forma reale di una persona sotto circostanze confutabili? La grande maggioranza di studi sulla costanza delle forme è stata eseguita con forme bidimensionali presentate ad angolazioni verticali. Quando oggetti simili sono vicini abbastanza per fornire un'accurata informazione di profondità la costanza della forma è abbastanza buona (Lappin e Preble, 1985; Thovless, 1931). C'è la solita tendenza verso l' undercostancy - cioè la forma apparente è un compromesso tra la sua forma reale e quella della sua immagine bidimensionale- ma noi generalmente percepiamo le forme di figure bidimensionali con ragionevole accuratezza. La costanza della forma diminuisce, tuttavia, con l'aumentare il grado di angolazione, anche con una presentazione binoculare (Massaro, 1973; Thovlesss, 1931). A angolazioni estreme, gli osservatori cominciano a percepire forme che sono dei chiari compromessi tra lo stimolo distale reale e la sua proiezione retinica. Essi, inoltre, dimostrano un forte bias verso la percezione di forme simmetriche così come cerchi e quadrati piuttosto che ellissi e trapezi (King, Mayer, Tagney e Biederman, 1976).
A grandi distanze di osservazione, per le quali la percezione di profondità è povera, il grado di costanza di forma dipende molto dall'informazione di profondità pittorica. In assenza di qualche informazione di profondità, c'è una forte tendenza a percepire la forma di un oggetto come se fosse collocata nel piano frontale (Gogel, 1965, 1978). Tuttavia, c'è anche una tendenza a percepire la figura come la forma più simmetrica possibile che è consistente con la sua proiezione retinica. Allora, la costanza della forma per i cerchi presentati in varie angolazioni è piuttosto buona, anche ad ampia distanza. Quando essi sono presentati così che essi proiettano varie ellissi sulla retina, essi tendono ad essere correttamente percepiti come cerchi da una certa angolazione. Questo può avvenire perché i cerchi sono più simmetrici delle ellissi, perché i cerchi sono più familiari, o per entrambi i motivi.
Dall'altro lato, la costanza della forma è piuttosto povera per figure le cui proiezioni sono consistenti con la natura percepita come natura più simmetrica e/o familiare di quanto essi siano realmente, specialmente in assenza di una buona informazione di profondità. A grandi distanze o quando è visto monocularmente, ad esempio, un'ellisse che è presentato ad una particolare angolazione tende ad essere percepito come un cerchio da un'angolazione differente. Questo fenomeno è particolarmente interessante quando un'ellisse è presentata da una particolare angolazione dalla quale essa proietta un cerchio nella retina. In questo caso, si ha una tendenza alla percezione di forme come simmetriche e a farle convergere nel piano frontale, portando invariabilmente alla percezione di un cerchio nel piano frontale piuttosto che un'ellisse da una certa angolazione. Questo è un altro esempio in cui gli stessi processi che normalmente guidano la costanza dello forma normalmente falliscono. Invece, essi producono l'illusione di cerchi quando in realtà ci sono delle ellissi.
La tendenza a percepire figure bidimensionali a lunghe distanze come la figura più simmetrica è consistente con la sua proiezione retinica è una ragionevole parafrasi del principio della Pregnanza della Gestalt, che indica che il percetto sarà "tanto buono" quanto lo permetteranno le condizioni predominanti. Noi non abbiamo ancora detto esattamente che cosa rende una forma "migliore" e "più semplice" rispetto ad un'altra, ma la simmetria è tra i fattori più importanti. Il concetto Gestaltista di Pregnanza è complesso, tuttavia, e richiede un'analisi più profonda di questa.
Noi considereremo questo problema in modo più approfondito nella sezione 8.3.1 quando considereremo la percezione della forma in dettagli più grandi.


OGGETTI TRIDIMENSIONALI

La costanza della forma per gli oggetti metallici guardati attraverso il binocolo a distanze vicine potrebbe essere teoricamente quasi come le figure bidimensionali. Come abbiamo discusso prima, la ragione di questo è che se entrambe le distanze e le direzioni dallo stesso punto di vista sono sconosciute, l'intero oggetto di ferro nell'ambiente tridimensionale può essere ricostruito. Infatti la percezione della forma degli oggetti metallici tridimensionali sembra essere sostanzialmente più difficile della percezione della forma di figure bidimensionali. IRVIN ROCK ed i suoi colleghi hanno mostrato che anche a distanze equamente vicine con una accurata informazone derivata dalla visione binoculare, gli osservatori hanno con sorpresa una povera costanza della forma per gli oggetti metallici. ROCK e DIVITA mostrarono i loro oggetti in una serie di oggetti metallici, come è rappresentato nella figura 7.2.4A. La loro memoria per queste forme fu poi testata sotto alcune condizioni nelle quali l'oggetto fu visto l'uno o l'altro dallo stesso punto di vista (avendo la stessa proiezione retinica) o da differenti punti di vista. La figura 7.2.4B mostra che l'oggetto metallico nella parte A fu visto come da un differente punto di vista. Quando le visioni retiniche furono cambiate dalla presentazione al test, il tasso di riconoscimento degli oggetti si abbassò dal 70-75% corretto al 39%. Se la costanza della forma è stata realizzata completamente in questa situazione, l'esecuzione del riconoscimento potrebbe essere visto equamente da entrambi i punti di vista.ROCK E DIVITA hanno congetturato sui loro risultati che furono tali probabilmente perchè la percezione della forma e la memoria per la forma da parte dei soggetti sono stati fortemente influenzati dai cambiamenti qualitativi nella forma retinica proiettata. Questo non significa che la percezione profonda è fallita nell'operazione ma solo che il fenomeno dell'apparenza dell'oggetto metallico deve dipendere gravosamente da questa particolare proiezione retinica. Questo deve essere anche un altro esempio dell'influenza della percezione prossimale in una situazione in cui la percezione distale è ottimale,dalla percezione prossimale corrisponde l'immagine retinica dell'oggetto. In altri casi , i risultati di questo studio mostrano che la costanza della forma per figure simili non è come ci aspettiamo dallìesperienza di ogni giorno. E' allettante pensare che questi risultati sono un artefatto dell'inusuale figure mettaliche che furono usate come stimoli. Ma la situazione è ugualmente meno allettante per gli oggetti opachi tridimensionali perché le superfici più vicine alla visione attuale occlude le loro altre superfici. La figura 7.2.5, per esempio, mostra lo stesso oggettto d'argilla da due differenti punti di vista. Chiaramente essi guardano completamente la differenza ed è molto probabile perché le loro proiezioni retiniche sono così differenti. Altri esperimenti non pubblicati da ROCK, PINNA e COSTA usndo entrambe le figure mostrano che la costanza della forma è povera per gli oggetti solidi come per quelli metallici. Altri ricercatori hanno riportato che la costanza della forma è migliore per gli oggetti "POTATO CHIP" (formati da superfici curve create su anelli metallici) che è per la pianificazione dei loro stessi anelli metallici. Chiaramente c'é bisogno di altre ricerche per chiarire le relazione tra la costanza della forma per oggetti metallici tridimensionali e per oggetti solidi. Finalmente, noi dobbiamo considerare la costanza della forma per oggetti tridimensionali sotto le condizioni sulla visione distante qundo solo l'informazione sulla profondità è disponibile. Piuttosto, la costanza della forma dovrebbe essere meno alettante delle condizioni sulla visione perché sta per disperdersi un'importante profonda informazione quantitativa sulla convergenza e la disparità binoculare. Le forme amorfe simili agli oggetti metallici ricurvi di ROCK e DIVITA non sono generalmente percepiti veridicalmente con unìinformazione pittorica, così la costanza della forma dovrebbe essere corrispondatemente meno alettante di quella quando c'é una buona profonda informazione. Nonostante l'evidenza che la costanza della forma sia povera, l'esperienza di ogni giorno dà una distinta impressione che la costanza della forma sia buona, anche su oggetti visibilmente distanti. Noi tipicamente vediamo gli oggetti da molte differenti prospettive e riusciamo a riconoscerle ragionevolmente malgrado le variazioni nell'apparenza. Il modello di visioni prospettiche mostrato nella figura 7.2.6 provvede a qualche evidenza informale su questo reclamo. Perché l'esperimento di ROCK e DIVITA dovrebbe essere stato mandato cosi differentemente? Ci sono diverse possibilità. Ma è che le nostre intuizioni sulla costanza della forma si sono basate primariamente sulle situazioni nelle quali noi percepiamo lo stesso oggetto da differenti posizioni per un movimento continuo da uno all'altro punto di vista . Sotto queste condizioni, i cambiamenti prospettici da un momento all'altro sono completamente graduali e facilmente percepibili come una forma preservata, specialmente quando l'oggetto fù visto continuamente. Così , queste condizioni normali sono completamente differenti da quelle sull'esperimento di ROCK e DIVITA, nel quale le due visioni furono presentate discretamente, con un sostanziale intervallo tra loro. Un'altra possibilità e che molto tempo sulla nostra percezione della forma dell'oggetto è molto fortemente correlata con la sua identità. Dobbiamo ricordare che la costanza della forma avviene semplicemente perché noi possiamo riconoscere lo stesso oggetto in differenti visioni prospettiche con l'uso di diverse caratteristiche. Per esempio, devi poter riconoscere la faccia di un amico sia in una visione frontale sia di profilo. Se tu la riconosci come la stessa persona, anche la sua forma deve essere la stessa. Anche così , noi non possiamo avere la stessa rappresentazione su un compito uguale su due differenti visioni prospettiche di una faccia sconosciuta o di qualche oggetto nuovo. Una possibilità finale sul perché la costanza della forma sembra essere buona in ogni situazione è che in gran parte degli oggetti che noi vediamo ci sono caratteristiche che distinguono alcune particolari parti di loro come il "FRONTE ed il DIETRO", mentre gli oggetti metallici e di argilla di ROCK non lo sono. La presenza di assi di simmetria o di allungamenti potrebbe consentire di percepire la forma dell'oggetto relativa agli assi distinti, consentendo all'oggetto di rimanere costante malgrado i differenti punti di vista. Oggetti amorfi, assimetrici, comunque con scarsità di assi o piani di simmetria , e così la loro forma potrebbe essere percepita differentemente da diversi punti di vista. E' importante realizzare che questq differeneti ipotesi non sono reciprocamente esclusive, e tutto potrebbe perciò essere simultaneamente vero. Sebbene non sia ancora chiaro come il sistema visivo potrebbe essere completamente sormontato da prospettive differenti nella percezione di forme tridimensionali degli oggetti, non c'é dubbio che esso cerca di fare così e frequentemente succede. In altre circostanze , noi potremmo vedere lo stesso oggetto da differenti prospettive come oggetti completamente differenti, e ciò succede molto raramente in ogni momento della vita.

LO SVILUPPO DELLA COSTANZA DELLA FORMA

Non solo la gente ha approsimato la costanza della forma, ma l'evidenza attuale suggerisce che è innata.

SLATER e MORISON trovarono un'attendibile percezione di forme piane malgrado le variazioni in superfice del punto di vista degli infanti che avevano pochi giorni. Prima essi abituarono alcuni neonati a una forma particolare (alcuni a un quadrato altri ad un trapezio) presentandola con un certo numero di differenti orientamenti nella profondità . Poi essi testarono le preferenze visive degli infanti alla presenza di entrambe le forme sia quella vecchia sia quella nuova Ogni bambino guardava più a lungo la forma nuova rispetto a quello a cui furono abituati , ciò condusse le ricerche a concludere che la costanza nella forma è presente alla nascita. Così con gliesperimenti, dimostrando come la costanza della forma sia innata, c'é anche una informazione sulla profondità di questi neonati che stanno usando per realizzare comunque la costanza della forma. Sembra che la più certa candidata sia la convergenza oculare, ma questa ipotesi non può ancora essere confermata da tests adeguati.

7.2.2 ILLUSIONI DELLA FORMA

Il fatto che il sistema visivo interpreeti automaticamente la profondità da una struttura appropiata bidimensionale nelle immagini retiniche condusse l'interesse verso alcune illusioni nella percezione della forma degli oggetti. Noi abbiamo menzionato già che se un'elissi viene visto monucularmente o da lontano sebbene da lontano la visione della profondità sia scarsa, gli osservatori generalmente la vedono come un cerchio presentato in profondità. Un
numero di illusioni sulla forma simili basate sui trapezi furono scoperti dallo psicologo ADELBERT AMES (1951). La più semplice è analoga all'illusione sull'elisse. Quando un trapezio luminoso nel piano frontale viene visto monocularmente in una stanza - per altri aspetti - buia, esso appare come un quadrato o un rettangolo in una particolare inclinazione. Ci sono esempi di altre illusioni della forma che risultano dall'uso delle stesse assunzioni euristiche che normalmente producono la costanza della forma sotto delle condizioni ambigue con una scarsa informazione sulla profondità. AMES usava l'illusione dei trapezzi che sembrano rettangoli sulla base di una delle più celebri illusioni: la "AMES ROOM". La AMES ROOM è una stanza trapezoidale che sembra rettangolare quando viene vista da un particolare punto di vista. Il muro posteriore è trapezoidale, poiché un lato è molto più alto dell'altro, ma sembra rettangolare per lo speciale vantaggio del lato più alto che è molto più lontano. Questo produce una illusione tridimensionale della forma. Esso ha avuto un'interessante conseguenza di essere molto influente sebbene l'illusione prodotta sulla distanza e sulla forma sono state discusse nel capitolo 5. Esso è un particolare esempio convincente della tendenza di percepire le forme degli oggetti - in questo caso, la stanza stessa - in accordo con le semplici, regolari e frequenti alternative incontrate. Un'altra molto influente illusione della forma messa in relazione con la percezione della profondità fù scoperta da ROGER SHEPARD (1981) ed è illustrata nella figura 7.2.7 . La questione è se l'oggetto sulla destra o sulla sinistra ha una superfice superiore che ha la stessa forma bidimensionale (proiettata ) come quella superfice superiore dell'oggetto al centro. Ognuno veede l'oggetto a destra quasi come avente la stessa superfice superiore, ma esso attualmente è a sinistra! Con sorpresa come essa deve sembrare, la linea sovrapposta all'oggetto di destra mostra la forma attuale della superfice superiore dell'oggetto al centro dopo essere staato ruotato nelle figure piane. Questa convincente illusione risulta dagli stessi meccanismi che normalmente produce la costanza della forma dall'informazione illustrata della profondità. Le forme bidimensionali delle superfici superiori non sono accuratamente percepibili anche quando noi proviamo a fare così. Comunque, percepiamo qualcosa sulla percezione delle superfici superiori dell'attuale forma tridimensionale perché il processo sulla profondità avviene più o meno automaticamente, e facciamo la nostra scelta sulla base di questa percezione. L'illusione avviene perché questa percezione non è richiesta dal compito. Se tu avessi chiesto di scegliere l'oggetto su cui la superfice superiore è più simile nella forma di quella al centro in termini di superfici ambientali la tua risposta avrebbe potuto essere corretta. Un'altra illusione della forma che deve essere relazionata con l'interpretazione sulla profondità e i meccanismi sulla costanza della forma sono mostrati nella figura 7.2.8 . E' attualmente un'alternativa all'illusione di PONZO mostrata nella figura 7.1.10 . Il quadrilatero è attualmente un quadrato perfetto, ma esso tende a essere visto come un trapezio che è più largo in superfice. La spiegazione sulla base della profondità di questa illusione è essenzialmente la stessa dell'illusione classica di PONZO : se le linee convergono sono percepibili come linee parallele ritirandosi su un piano sottostante, il lato superiore del quadrato dovrebbe essere percepito come più lungo di quello sotto. Attinente a questa ipotesi l'illusione è specialmente pronunciata quando le linee sono percepite come definenti un piano sottostante convincente è il quadrilatero è visto come giacente nello stesso piano. Se il quadrilatero è visto come stante superiore, perpendicolarmente al piano sottostante, esso viene visto considerevolmente come un qudrato vero.

7.3 L'ORIENTAMENTO

Un'altra proprietà degli oggetti che noi generalmente percepiamo veridicalmente malgrado i cambiamenti nelle condizioni della visione e i loro orientamenti, rispettando l'ambienete. Linee e angoli che sono allineati con gravità sono di solito percepititi come verticali, per esempio,e quelli paralleli all'orizzonte sono di solito percepiti come orizzontali. Questo fatto è importante evoluzionariamente per gli effetti dell'ubiquità e della portentosità della gravità sulla sopravvivenza. L'utilità di essere può dire la differenza tra oggetti gravitazionalmente verticali e inclinati. Gli oggetti verticali tendono ad essere relativamente stabili in gravità, mentre quelli inclinati sono probabilmente impossibili. Come possiamo spiegare questa abilità di percepire l'orientamento degli oggetti nell'ambiente da un'informazione visiva?

7.3.1 LA COSTANZA DELL'ORIENTAMENTO

Nuovamente, il punto ovvio d'inizio per una teoria di come l'orientamento di un oggetto viene percepito è l'orientamento della sua immagine sulla retina. Nel capitolo quattro noi abbiamo discusso il fatto che l'orientamento retinico è ben rappresentato dalle celle corticali nell'area V1 che sono formati seletivamente da linee ed estremità (o pacchetti locali di frequenza spaziale) in differenti orientamenti.
Forse l'alimentazione di questi neuroni può fare la stima della percezione dell'orientamento dell'oggetto dall'orientamento delle linee e dalle estremità che lo compongono.
Sfortunatamente, l'accensione dell'orientamento accordato ai neuroni nella V1 potrebbe essere correlato con l'orientamento percepito di linee ed estremità solo se la testa dell'osservatore è gravitazionalmente verticale e se le linee e le estremità giaciono in un piano frontale. Il problema è che l'orientamento retinico di una linea o di una estremità non è solo determinato dall'orientamento dell'oggetto nel mondo, ma anche dall'orientamento della testa e dall'orientamento della linea in profondità. Per semplificare queste faccende, noi potremmo restringere la nostra attenzione a linee giacenti sul piano frontale cosicchè non dobbiamo preoccuparci solo degli effetti sull' orientamento della testa. L'orientamento della testa può variare su un rango sorprendente durante le attività normali . Noi tipicamente incliniamo la nostra testa quando siamo perplessi, sbirciando da un angolo, mantenendola su una mano, o giacente di fianco sul fondo.
Se inclinavi la testa di 30° in senso orario, vedi le immagini di tutti gli oggetti nel tuo campo visivo ruotate di 30° antiorario sulla tua retina, come illustrato nella figura 7.3.1. La cosa sorprendente è che noi non percepiamo orientamenti degli oggetti come cambiamento.
Comunque, gli oggetti nell'ambiente sembrano mantenere i loro originali orientamenti.
Come può succedere questo?
Questi sono esempi di costanza dell'orientamento : la tendenza della gente di percepire l'orientamento gravitazionale degli oggetti veridicalmente malgrado i cambiamenti nell'orientamento della testa.
Se la costanza dell'orientamento e la percezione dell'orientamento non persistessero ma fossero semplicemente determinate dall'orientamento retinico, anche il mondo sarebbe apparso inclinato all'indietro e avanti come noi abbiamo la nostra testa inclinata avanti e indietro.
Questo potrebbe essere percepito come insufficente per innumerevoli ragioni.
Invece, il sistema visivo può determinare l'orientamento ambientale degli oggetti compresa da entrambi gli orientamenti sia del testo sia retinico degli oggetti .
In generale, la relazione tra l'orientamento ambientale degli oggetti (Oobject ), la sua immagine di orientamento considerando la lunghezza degli assi della testa (Oimage), e l'orientamento della testa degli osservatori considerando la gravità (Ohead) può essere espressa dall'equazione : Oobject = Oimage + Ohead (7.2).
Questo significa che l'orientamento ambientale dell'oggetto relativa alla gravità (Oobject) può essere determinata dalla somma tra l'estremità della lunghezza assiale della testa relativa alla gravità (Ohead) e di estremità dell'immagine dell'oggetto sulla retina relativa alla lunghezza assiale della testa (Oimage).
Perchè l'orientamento dell'immagine relativa alla testa possa essere calcolcato dalla produzione dell'orientamento messo appunto dai rivelatori della linea e dell'estrmità, il restante problema è come il sistema visivo determina l'orientamento gravitazionale della testa.
La prima fonte di informazione sull'orientamento gravitazionale verticale e della testa arriva dal SISTEMA PROPRIOCETTIVO: le strutture biologiche responsabili (tra le altre cose) del senso di verticalità e di equilibrio senza il campo gravitazionale della Terra.
Il SISTEMA VESTIBOLARE è il principale organo dell'equilibrio.
E' localizzato nel mezzo dell'orecchio e contiene le strutture anatomiche illustrate nella figura 7.3.2A: tre tubi pieni di liquido interconesse tra loro, che si chiamano CANALI SEMICIRCOLARI, o due sacchi pieni di liquido, che sono l'OTRICOLO e il SACCULO.
Tutti tre questi organi mandano informazioni sull'orientamento della testa al suo cervello, sebbene essi differiscono sei tipi di informazioni ai quali sono più sensibili. Questa produzione vestibolare è in grado di produrre la costanza dell'orientamento se è correttamente combinata con l'informazione dell'orientamento delle immagini sulla retina. La combinazione appropriata è data dall'equazione 7.2 per calcolare l'orientamento ambientale per calcolare l'orientamento ambientale dagli oggetti dall'orientamento della testa e dal loro orientamento retinico.
L'otricolo e il sacculo fornisce informazioni sull'orientamento della testa con riguardo alla gravità. Essi sono entrambi piccole camere colme di liquido e limate di minime celle pelose .
I peli sporgono su una masssa gelatinosa che ha molte pesanti particelle attacate al suo lato superiore. Gli atti di gravità sulle particelle sono tanto pesasnti che quando la testa è inclinata, i peli si ricurvano di un grado e ciò dipende dall'ESTREMITA' dell'inclinazione.
Il fatto che i peli siano ricurvi causa l'infiammazione dei neuroni, mandando informazioni sull'inclinazione della testa al cervello.
I canali semicircolari rispondono anche quando la testa è inclinata, ma essi principalmente segnalano i "cambiamenti " nell'orientamento della testa piuttosto che l'assoluto orientamento gravitazionale.
Ciascun canale è un tubo colmo di liquido con un singolo felssibile organo recettore attacato al suo lato. Così le rotazioni della testa fansì che il tubo nuovo per il liquido, causi l'incurvazione dell'organo recettore. Questo incurvamento causa un infiammazione dei neuroni attaccati all'organo recettore.
Quando la testa è a riposo - anche se non in posizione verticale - la rimozione relativa del liqudo senza la cessazione del tubo, ferma la produzione verso cervello.
I canali semicircolari in questo modo codificano l'informazione sulla dinamica della rotazione della testa piuttosto che sull'orientamento statico.
Se il sistema vestibolare lavorasse perfettamente e se la sua produzione fosse perfettamente integrata con l'orientamento retinico, la costanza della posizione potrebbe essere perfetta.
Come il solito comunque questo non è affato questo caso. ( Per esempio), quando l'estremità della testa inclinata è troppo grande, la gente tende a percepire una linea verticale gravitazionale come se fosse inclinata nella direzione della loro testa. Per esempio un osservatore la cui testa ha un orientamento di 90° in una stanza oscura, vedrà un bastoncino luminoso inclinato 8° imminente all'orientamento della loro testa come se fosse in posizione verticale.Per lo stesso motivo giustamente un bastoncino luminoso verticale sarà visto come inclinato di 8° nell'apposita direzione. (AUBERT,1861).
Queste caratteristiche della completa costanza dell'orientamento può essere facilmente spiegata, comunque, se l'orientamento della testa di 90° fosse sottovalutato di circa 8°- cioè, se è l'orientamento della testa fosse registrato tra gli 82° invece di 90°.
L'implicazione di questa valutazione dell'inclinazione della testa per la costanza dell'orientamento è che l'estrema costanza delle inclinazioni della testa fosse interrotta, come minimo nella camera oscura quando solo il bastoncino luminoso è visibile.
Quando tu inclini la tua testa di 90° in una stanza di luce piena, comunque, la costanza dell'orientantamento non è interrotta in questo modo, come tu puoi facilmente osservare.
Questa può essere una difficoltà momentanea nel raccontare se gli oggetti sono esattamente verticali sotto queste condizioni visive, ma il mondo generalmente viene visto molto più in verticale piuttosto che decisamente iclinato nellapposita direzione, come era stato predetto dagli studi di AUBERT (1861) usando un bastoncino luminoso nella camera oscura.
La ragione di questo è che il sistema visivo non fa affidamento completamente dell'informazione vestibolare ma aumenta la convergenza di informazioni che consideremo tra poco.
Un'altra fonte di informazione propriocettiva sulla verticalità gravitazionale viene dai tuoi effetti sul tuo corpo, specialmente la pressione esercitata sulla tua pelle dove il tuo corpo è sostenuto contro la forza di gravità.
Una novità è, per esempio, che se tu inclini il tuo corpo intero alla tua destra quando stai in piedi, c'è un incremento abbastanza drammatico una quantità della pressione che tu senti sul tuo piede destro, accompagnato da un incremento corrispondente sul tuo piede sinistro.
La stessa pressione la senti sulle tue natiche quando tu inclini il tuo corpo mentre stai seduto.
Con il tempo, queste sensazioni sul corpo non sono più completamente inconsce, ma sono ancora registrate e costantemente monitorate dal tuo cervello per mantere il tuo senso di equlibrio.
Queste sensazioni della pressione sulla pelle costituisce una fonte di informazione sulla gravità indipendentemente dal sitema vestibolare.
Per essere utile all'orientamento della costanza, esse devono essere aumentate di informazioni su come la tua testa è allineata con riguardo alle parti propriocettive informative del tuo corpo.
Questa informazione è disponibile attraverso il FEEDBACK KINESTHETIC dalle tue articolazioni circa i loro relativi orientamenti. Insieme l'informazione propriocettiva e il feedback "kinesthetic" seguono l'orientamento della testa per essere determinata relativamente al campo gravitazionale.

7.3.2 LE ILLUSIONI DELL'ORIENTAMENTO

Come possiamo soprattutto notare in breve, l' informazione visiva incide sulla percezione dell'orientamento.
Alcuni effetti sono sorprendentemente potenti, spesso essendo abbastanza forti da superare l'informazione propriocettiva e da causare evidenti illusioni percettive. Una delle più compellenti dimostrazioni sul potere degli effetti dell'informazione visiva sulla percezione dell'orientamento avviene quando entri in una stanza che è alquanto inclinata, come quelle cose fantastiche o misteriose di un parco divertimenti.
Anche se sai dell'inclinazione del pavimento appena entri per la prima volta in quella stanza, rapidamente vieni a percepire le sue mura come gravitazionalmente verticali.
Una volta che questa strana percezione avviene, tutti gli altri tipi di illusioni sull'orientamento seguono.
Tu percepisci il lampadario come le tende con una strana angolazione dal soffitto, per esempio, piuttosto che direttamente da giù.
Ancora più sconcertante è il fatto che tu ti percepisci come precariosamente inclinato verso un lato, nonostante il fatto che stai perfettamente in piedi in posizione verticale con riguardo alla gravità. Se tu provi a correggere la tua postura allineandoti con l'orientamento della stanza, puoi anche perdere il tuo equilibrio e cadere.

SISTEMI DI RIFERIMENTO. Ciò che succede nella stanza inclinata è che il tuo senso di gravità verticale è catturato dagli erronei dei sistemi di riferimento provveduti dalla struttura visiva della stanza.
Un sistema di riferimento nella percezione visiva è un set di riferimento standar rispetto al quale le proprietà degli oggetti vengono percepiti.
Tra i più importanti aspetti del sistema di riferimento visivo c'è il suo orientamento.
Quando sei in una posizione verticale in un ambiente normale, l'orientamento verticale del tuo sistema di riferimento coincide con la forza di gravità verticale perché l'orientamento dominante nell'ambiente visivo è allineato o con la gravità o è perpendicolare ad essa.
L'assunto mistico che le mura, il pavimento, e il soffitto di una stanza sono verticali è orizzontali è generalmente vero e serve a noi per percepire gli orientamenti degli oggetti veridicalmente entro alcuni contesti.
Quando cammini in una stanza iclinata, comunque, questo asssunto è violato, facendo apparire le illusioni d'orientamento.
Il sistema di riferimento visivo della stanza, il quale non è allineato con la gravità cattura il suo senso di verticalità, come illustrato nella figura 7.3.3 l'inclinazione della stanza può essere percepita anche da te stesso perchè l'orientamento del tuo corpo non è allineato con la percezione della verticalità.
Come vedremo, il concetto di sistema di riferimento può essere adoperato in molte diverse situazioni per spiegare le percezioni illusorie risultanti dagli effetti del contesto visivo.
Un effetto contestuale ben conosciuto sul sistema rettangolare circostante è il ROD-AND-FRAME EFFECT, il quale fu studiato estensivamente dagli psicologi ASCH e WITKIN. Essi presentarono un bastone luminoso dentro un rettangolo,largo , inclinato, luminoso e chiesero ai loro soggetti di mettere un bastone luminoso dentro esso in posizione verticale, come indicato nella figura 7.3.4. Essi trovarono che gli oggetti facevano errori sistematici come mostrati nella figura 7.3.4.B, mettendo il bastone a un orientamento che era tra il vero allineamento verticale e completo con i lati più vicini e verticali del sistema.
Come il fallimento della costanza dell'orientamento nella stanza inclinata, così il "rom-and-frame effect" può essere spiegato da assunti tipo che il rettangolo influenza al percezione di verticalità della gente nella direzione del proprio orientamento. L'influenza dell'orientamento del sistema è meno che completo. Cioè, i soggetti mettono il bastone parallelo ai più vicini alti verticali del sistema, ma comunque lo mettono in un orientamento compromesso, ovunque tra la verticalità vera e l'orientamento dei lati.
Gli esperimenti mostrano che l'effetto del sistema è più grande quando il rettangolo è largo e che i sistemi più piccoli appena circostanti alla linea fanno effetti più piccoli. Altri studi hanno mostrato che quando due sistemi sono presenti uno accanto all'altro è il sistema più largo che domina la percezione.
Questi fatti sono consistenti con l'interpretazione che il rettangolo in un ROD-AND- FRAME induce un sistema di riferimento visivo che è essenzialmente un "world surrogate" per l'ambiente visivo.
Da tutto ciò una struttura visiva sarebbe più propensa a indurre un sistema di riferimento quando è largo, circostanziandolo e stabilizzandolo sul tempo, come la stanza inclinata nell'esempio previsto.

ILLUSIONI GEOMETRICHE: Ci sono anche illusioni sull'orientamento geometrico che sembrano essere indipendenti di errori nella percezione di una forza gravitazionale verticale. Una delle più conosciute è l'illusione ZOLLNER, nella quale le linee parallele vengono percepite come inclinate perchè dall'influenza di un background di molti segmenti orientati obliquamente come mostrato nella figura 7.3.5.
Sebbene la spiegazione di questa illusione è incerta, una possibilità è relazionata all'idea di contrasto.
In questo caso, l'orientamento delle lunghe linee verticali può essere percepita in un contrasto relazionato all'orientamento di molte piccole linee oblique. La linea più a sinistra, per esempio, è vista come inclinata leggermente in senso orario perchè è sempre in senso orario relativa all'orientamento di tutti i piccoli segmenti che la toccano ( i quali sono orientati in senso orario verso la verticalità ).
La prossima linea a destra è vista come inclinata in contrasto alle sue linee adiacenti, che sono orientate in senso orario.
Nella figura 7.3.6, per esempio, le due grate circolari nel mezzo sono attualmente entrambe parallele e verticali ma sono percepite come leggermente oblique e non parallele per l'influenza contestuale delle grate nell'ambiente circostante. Comunque esattamente come le illusioni si presentano ciò è meno chiaro. Un modo di spiegare è basato sulle ipotesi che sono sull'interazione inibitoria tra l'orientamento selettivo dei neuroni.
Un'altra possibile spiegazione pere l'illusione di Zollner è che il sistema visivo sovrastima piccoli angoli e sottostima la loro larghezza associata all'inibizione tra le due linee laterali comprendenti l'angolo. Questo tenderebbe a fare gli angoli acuti tra la linea verticale e le linee"cross-hotch" che sembrano più larghe di come sono attualmente.
Per spiegare l'inclinazione illusoria della linea verticale si deve piuttosto assumere che il cambiamento nell'orientamento è dovuto di più alla singola linea lunga che a quelle più corte.

Collaborators

I am the leader of the Neuromorphics Lab, a highly collaborative lab with connections across both academia and industry.