Binoküler Rekabeti nasıl oluşturun ve kullanın

Gözlerimizin her biri normalde hafifçe farklı bir görüntü görür ve beyin bu iki görüntüyü tek bir tutarlı temsil haline getirir. Ancak, gözlere birbirlerinden yeterince farklı görüntüler sunulduğunda, bir görüntü farkındalığa hakim olurken diğerinin baskılandığı bir algısal değişim örüntüsü meydana gelir. Hakimiyet, genellikle her birkaç saniyede bir iki görüntü arasında dönüşümlü olarak değişir.

Bu algısal fenomen binoküler rekabet olarak bilinir. Bir binoküler rekabet uyaranı oluşturmak için, her iki göze aynı algılanan konumda farklı bir görüntü sunulur. Bu video, binoküler rekabet oluşturmanın ve kullanmanın düşük maliyetli ve basit birkaç yöntemini açıklamaktadır.

Merhaba, ben David Carmel. New York Üniversitesi Psikoloji Bölümü'nde doktora sonrası araştırmacıyım. Merhaba, ben Mike Arca ve Princeton Üniversitesi Psikoloji Bölümü'nde lisansüstü öğrencisiyim.

Bu videoda, binoküler rekabet oluşturmanın ve kullanmanın birkaç ucuz ve basit yolunu açıklayacağız. Her bir göze giren değişmeyen girdilerin görsel farkındalıkta değişimlere yol açması nedeniyle, binoküler rekabet hem insan hem de hayvan modellerinde algısal seçim ve farkındalığın incelenmesi için yararlı kabul edilir. Binoküler rekabet oluşturmanın çeşitli yolları vardır ancak alana yeni girenler genellikle hangi yöntemin kendi özel ihtiyaçlarına en uygun olacağı konusunda kararsız kalırlar.

Buradaki amacımız, en yaygın yöntemlerin avantajlarını ve dezavantajlarını açıklamaktır. Öyleyse başlayalım. Binocular rivalry (binoküler rekabet), her bir göze tek bir birleşik görüntü yerine, karşılıklı retinal konumlarda birbiriyle bağdaşmayan farklı görüntüler sunularak indüklenebilir; gözlemcilerin normalde gördüğü şey, her bir gözün görüntüsünün belirli bir süre boyunca bilinçli algıya hakim olduğu, diğer görüntünün ise baskılandığı bir algısal değişimler örüntüsüdür.

Baskınlık ve baskılama dönemleri, yalnızca kısa süreli karma algı evreleriyle birlikte periyodik olarak yer değiştirir. Binoküler rekabet, görsel işleme hiyerarşisinin hangi aşamalarında nöral olayların bilinçli deneyimle korele olduğu ve beynin uyaranlar arasındaki rekabeti nasıl çözüp hangisini farkındalık düzeyine taşıyacağını nasıl seçtiği gibi birkaç önemli soruyu incelemek için kullanılabilir.

Farkındalıktan bastırılan bir görüntünün hangi yönleri yine de işlenebilir ve bu tür bir işleme davranışı nasıl etkileyebilir? Binoküler rekabet ekranı oluşturmak için birkaç basit yöntem vardır. Bu videoda, her bir yöntemin avantajları ve eksiklikleri dahil olmak üzere en popüler yöntemler özetlenmektedir.

Yöntemlere geçmeden önce, binoküler rekabet deneyleri sırasında stabil fiksasyonun sürdürülmesi konusuna değinmemiz gerekir. Rekabet oluşturmaya yönelik spesifik yöntemlere girmeden önce, tanımlanacak tüm yöntemlerde hayati bir husus olan stabil fiksasyon meselesinden bahsetmek önemlidir. Normalde gözlerimiz, aynı fiksasyon görüntüsünün her iki foveaya da düşmesini sağlayacak şekilde döner veya fiksasyon hareketleri yapar.

Ancak, başarılı bir vergence, her iki gözün aynı şeyleri görmesine bağlıdır. Eğer her göze tamamen farklı bir görüntü sunulursa, beyin doğru vergence açısına karar vermek için yeterli bilgiye sahip olmayacağından vergence bozulacaktır. İki görüntü karşılıklı retinal konumların üzerine düşmeyebileceği için bu durum binoküler rekabeti bozabilir.

Bu nedenle, farklı görüntülerin yanı sıra, ekranda her iki göz için de aynı olan öğeler yer almalıdır. Bu, görüntülerin rakip öğeleri arasındaki farka rağmen gözlerin sabit bir bakışı sürdürmesini sağlar. Genellikle stabilizasyonu sağlayan ortak öğeler, rakip görüntülerin merkezinde bir fiksasyon noktası ve görüntülerin etrafında bir çerçeve içerir.

Çerçeve, her iki gözde özdeş olduğu sürece tekdüze veya dokulu olabilir ve herhangi bir şekle sahip olabilir. Korelasyonu olmayan yatay göz hareketleri, dikey hareketlere göre daha olasıdır. Bu nedenle, tam bir çerçeve yerine her görüntünün her iki yanına dokulu bir çubuk yerleştirilebilir.

Son olarak, bazı çalışmalarda çerçeve istenmeyebilir. Örneğin, deneyin uyaranların tek tip bir arka plan üzerinde görünmesini gerektirmesi durumunda, NUNU çizgileri veya dart tahtası halkaları gibi uyarandan daha dışarıda görünen bir görüntü kullanmak mümkündür. Şimdi binoküler rekabetin nasıl indükleneceğine bir göz atalım.

Burada; kırmızı-mavi gözlükler, aynalı stereoskop ve prizmatik gözlükler dahil olmak üzere düşük maliyetli ve basit üç seçeneği inceleyeceğiz. Kırmızı, mavi veya kırmızı-yeşil kromatik gözlüklerin kullanımı, uygulanması en kolay ve en ucuz yöntem olduğu için birçok araştırmacı tarafından tercih edilen popüler bir yöntemdir; ihtiyaç duyulan tek şey, birçok oyuncakçıda bulunabilen bir çift selofan gözlüktür. Burada, bir görüntünün yalnızca monitörün mavi tabancasıyla, diğerinin ise ekranda aynı konumda yalnızca kırmızı tabancayla görüntülendiği bir düzenek hazırlayarak kırmızı-mavi gözlükleri kullanacağız. Merceklerin her biri yalnızca görüntülerden birini geçirecektir; böylece iki farklı görüntü, iki gözdeki karşılıklı retinal konumlara düşecek ve birbirleriyle rekabet etmeye başlayacaktır.

Stabil versiyonlar sağlamak için iki görüntü, bir çerçeve veya fiksasyon noktası gibi özdeş bilgiler içermelidir. Bu özdeş öğeler, siyah veya beyaz gibi her iki lensin de geçireceği bir renkte olmalıdır. Bu tekniğin renk görmesiyle bir ilgisi olmadığını unutmayın.

Renkler, iki görüntüyü her bir göze ayırmak için basitçe kullanılmıştır. Bu yöntem, anormal renk görme yetisine sahip gözlemciler için bile etkili olmalıdır. Kırmızı mavi gözlük kullanmanın avantajları arasında ekipmanın çok ucuz olması ve uyaranların hazırlanmasının çok kolay olması yer alır.

Kırmızı mavi gözlükler, MRI dahil tüm nörogörüntüleme yöntemleriyle kolayca kullanılabilir. Ayrıca, kırmızı mavi gözlükler kafa stabilizasyonu veya her gözlemci için görüntüleme cihazının bireysel ayarlanmasını gerektirmez. Dezavantajları arasında, her görüntünün yalnızca tek bir rengin tonlarını içerebilmesi ve bu nedenle kromatik uyaranların kullanılamaması yer alır.

Mercekler mükemmel değildir, bu nedenle her zaman bir miktar sızma olacak ve her göz diğer gözün görüntüsünün bir kısmını görecektir. Bu durum, baskılanan görüntünün tamamen görülmediği iddiası için bir sorun yaratır. Sızma, birden fazla filtre kullanılarak azaltılabilir.

Örneğin, üst üste iki koruyucu gözlük takmak ve son olarak kırmızı-mavi gözlükler kullanmak, mevcut göz takip cihazlarının çoğuyla uyumlu değildir. Şimdi ayna Stereoskop yöntemine geçelim. Aynalar, gözlemcinin her bir gözüne farklı bir görüntü iletecek şekilde kolayca kurulabilir.

Öncelikle, bazı özdeş öğeler içeren iki farklı görüntü hazırlayın ve bunları bir monitörde yan yana görüntüleyin. Bunu yapmak için bir aynalı stereoskop inşa etmek kolaydır; tek gereken dört ayna ve bunları konumlandırmak için montaj standlarıdır. Aynalardan ikisini, her biri bir gözün yakınında ve o gözün görüş hattına 45 derecelik açıda olacak şekilde yerleştirin; gözlemcinin baş konumunu sabitlemek için bir çene desteği kullanın.

İlk iki aynanın her birinin yanına, her bir görüntünün her gözde karşılık gelen bir konuma düşecek şekilde uyarıcılara 45 derecelik açıyla bakan başka bir ayna yerleştirin. Benzer olmayan görüntüler artık birbirleriyle rekabet etmelidir. Çoğu durumda, ticari olarak mevcut olan birkaç stereoskopun birini kullanmak uygundur.

Her gözlemcinin göz yapısı biraz farklıdır, bu nedenle ekranın önüne yerleştirilen bir gözlemci için stabil virgin görüntüler elde etmek amacıyla aynanın açılarını ayarlamak gerekebilir. Ayna stereoskop kullanılırken, her gözün yalnızca görmesi gereken görüntüyü gördüğünden ve bu görüntünün yalnızca diğer görüntüyle çakıştığı konumda görüldüğünden emin olmak önemlidir. Çoğu durumda, her gözün diğer gözün görüntüsüne doğru da bir görüş hattı olacaktır.

Bu istenmeyen görüş hattını engellemek için bir bölücü yerleştirin. Örneğin, stereoskopların orta hattından, gözlemcinin gözleri arasından ekranın merkezine doğru, diğer göz uyarısına giden görüş hattını engelleyecek şekilde uzanan bir karton levha kullanabilirsiniz. Ortaya çıkabilecek ek bir sorun ise, her bir gözün görmesi gereken görüntüyü iki kez, bir kez ayna aracılığıyla ve bir kez daha doğrudan görmesidir.

Bu durum, her bir uyaranın ek bir görüntüsünün rekabetin meydana geldiği konumun yanında görünmesine neden olacaktır. Bunu önlemek için, görüntülerin konumu ile gözlemcinin ekrana olan mesafesi arasındaki ilişkiyi ayarlayın. Bu ayarlamaları deney başlamadan önce yapabilmek için, ekranın her iki görüntüde de aynı olan kısımlarını gösteren bir görüntü hazırlayın ve rekabet uyaranını görüntülemeden önce stereoskopu her gözlemci için kurmak amacıyla bunu kullanın.

Ayna stereoskoplarının kullanılmasının avantajları, ayrı görüntülerin kromatik uyaranların kullanımına olanak tanımasıdır. Görüntüler tamamen ayrıdır ve birbirine karışamazlar. Uyaran hazırlama işlemi kolay ve basittir.

Yan yana sunulan herhangi iki resim birbirleriyle rekabet edebilir. Ve son olarak, stereoskoplar göz izleme ile kombinasyon halinde kullanılabilir. Dezavantajlar arasında, görsel alanın yalnızca yarısı her bir görüntüyü sunmak için kullanılabildiğinden, stereoskopların yalnızca oldukça küçük uyaranların sunulmasına izin vermesi yer alır.

Stereoskoplar bir MRI tarayıcıda kolayca kullanılamaz; çünkü bu, stereoskopun tüm bileşenlerinin manyetik olmamasını gerektirir ve kurulumun ayrıca, uyaranların tarayıcıda normalde görüntülendiği aynanın ek eğimini de kapsaması gerekir. Son olarak, stereoskoplar baş stabilizasyonu ve her gözlemci için bireysel ayar gerektirir. Şimdi prizma gözlüklerinin nasıl kullanılacağına bakalım.

Prizma gözlük yöntemi, merceklerin aynalar yerine prizmalar olduğu gözlüklerin kullanıldığı stereoskop fikrinin bir varyasyonudur. Bir aynada olduğu gibi, stereoskop görüntüleri bir monitörde yan yana sunulur. Prizma mercekler, plastik çerçevelerle birlikte herhangi bir ticari optik tedarikçisinden satın alınabilir.

Prizmaların her biri ışığı kırarak yan taraftaki nesnelerin doğrudan karşıdaymış gibi görünmesini sağlar. Zıt yönlere yönlendirilmiş bu tür iki prizma, bir ayna ile aynı şekilde çalışır. Stereoskopta, aslında fiziksel olarak yan yana olan iki görüntünün uzayda üst üste bindiği illüzyonunu mu oluştururlar?

Prizma gözlükleri kullanırken, her gözün diğer gözün görüntüsünü görebilmesi nedeniyle hâlâ bir ayırıcı kullanmanız gerektiğini unutmayın. Ancak, her görüntünün her bir göze yalnızca tek bir görüş hattı olması nedeniyle ekranın mesafesinin ve boyutunun ayarlanmasına gerek yoktur. Prizma gözlüklerinin avantajları ve dezavantajları, bir büyük fark dışında aynalı stereoskoplarınkine benzerdir.

Prizma gözlükler plastikten yapılabildikleri ve ayna stereoskopuna göre daha kompakt oldukları için bir MR tarayıcısında kullanımları kolaydır. Şimdi, bastırılan görüntünün işlenmesine ilişkin araştırma sorularını ele almak için görüntülerin tamamen bastırılmasının nasıl sağlanacağını görelim. Binoküler rekabet deneyleri sırasında, sürekli flaş bastırması veya kısaca CFS olarak bilinen güçlü bir rekabet biçimi, bir CFS uyaranı oluşturmak için en uygun olanıdır.

Bir göze nispeten düşük kontrastlı bir görüntü sunun. Bu, baskılanan görüntü olacaktır. Diğer göze ise yüksek kontrastlı, hızla değişen bir görüntü sunun.

Maksimum etkinlik için bu, baskın CFS maskesi olacaktır. CFS maskesi 10 ile 20 hertz arasında bir hızda değişmelidir. Ayna stereoskopu veya prizma gözlükleri kullanıldığında, CFS bu videonun daha önceki kısımlarında açıklanan tüm rekabet yöntemleri kullanılarak indüklenebilir.

Çok sayıda küçük ve renkli elementten oluşan CFS maskeleri oldukça etkilidir. Bununla birlikte, kırmızı-mavi gözlükler kullanıldığında gri tonlamalı elementlerden oluşan bir CFS maskesi de etkili olabilir. CFS maskesi, tamamı aynı renkte olan birçok elementten oluşabilir.

Bu videoyu kırmızı mavi gözlüklerle izlerseniz, tam baskılama şansını en üst düzeye çıkarmak için uygulanan video sıkıştırması nedeniyle muhtemelen çok fazla renk sızıntısı meydana gelecektir. Deney başlamadan önce baskılanan görüntünün kontrast seviyesini ayarlayın. Alternasyonlarda, baskın ve baskılanan görüntü geçişleri genellikle kademeli ve oldukça yavaş olabilir; bu da izleme süresinin önemli bir kısmının karma fazlar tarafından doldurulduğu anlamına gelir.

Karma fazların spesifik formu, gözlemciler arasında ve farklı uyaranlar için değişkenlik gösterir. Burada karma fazların iki yaygın formu gösterilmiştir. İlk olarak, parçalı rekabette (piecemeal rivalry), karma bir faz, baskılanmış görüntünün uyaran genelinde artan sayıda baskın yama aracılığıyla kademeli olarak dominant hale gelmesinden oluşabilir.

İkinci olarak, görüntü boyunca yayılan bir baskınlık dalgası aracılığıyla da karma bir faz meydana gelebilir. Böyle bir dalgayı tetiklemek için, baskılanmış görüntünün belirli bir bölümüne kontrast artışı uygulayın. Binoküler rekabet değişimleri, rastgele ve birbirinden bağımsız süre aralıklarında gerçekleşir.

Bu durum, son baskınlık aralığının süresinin, bir sonrakinin ne kadar süreceğini öngörmediği anlamına gelir. Baskınlık süreleri eşit genişlikteki aralıklara bölündüğünde, her bir uzunluktaki baskınlık sürelerinin kaç kez gerçekleştiğini gösteren bir histogram, gama fonksiyonu olarak bilinen çarpık bir dağılıma iyi uyum sağlama eğilimindedir.

Deneysel manipülasyonların süreler ve rekabet üzerindeki etkileri, her koşulda en iyi uyuma sahip gama fonksiyonunun şeklinde kendini gösterme eğilimindedir. Birçok farklı baskınlık süresi ortaya çıkacaktır, ancak bunların olasılığı, iki görüntü gibi manipülasyon faktörleri tarafından değiştirilebilir. Düşük seviyeli özellikler, baskınlık ve baskılama dönemlerinin göreli sürelerini etkiler.

Örneğin, iki görüntü kontrast bakımından farklıysa, yüksek kontrastlı görüntü daha uzun baskınlık sürelerine sahip olacak ve bu da daha büyük bir medyana sahip en iyi uyumlu bir gama dağılımına yol açacaktır. Ayrıca, farklı gözlemciler aynı uyaran seti için farklı gama dağılımları elde edebilirler. Gama fonksiyonunun parametrelerini bir deneyde bağımlı değişkenler olarak kullanmak mümkündür, ancak bu parametreler ile dağılımın şekli arasındaki ilişki kolayca anlaşılır değildir.

Bu nedenle, daha erişilebilir bir merkezi eğilim ölçüsü faydalı olabilir. Ancak, gama dağılımı oldukça çarpık olabileceğinden, sonuçları temsil etmek için ortalama yerine genellikle medyan süre kullanılır. Gauss dışı bir dağılımın medyanını kullanmak, aynı zamanda çok sayıda veri noktası olmadığı sürece, ilgili istatistiksel testlerin non-parametrik olması gerektiği anlamına gelir.

Bu videoda, binoküler rekabetin doğasını, bunu oluşturmak için kullanılan çeşitli yöntemleri ve bu yöntemler uygulanırken hangi hususların dikkate alınması gerektiğini açıkladık. Bu büyüleyici fenomeni kullanırken giriş bölümümüzün size yardımcı olacağını umuyoruz.