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拥挤

Overview

资料来源: 实验室的乔纳森 Flombaum — — 约翰 · 霍普金斯大学

人类视觉取决于安排到眼球上称为视网膜组织后的光敏感神经元。神经元,因为它们的形状,称为视杆和视锥细胞分布不均匀的视网膜上。相反,在视网膜上被称为的黄斑哪里锥密集的中心是一个区域,尤其是在被称为黄斑黄斑中央分区域。中心凹以外几乎没有视锥细胞,还有杆密度大大随凹更大距离。图 1图式化的图解这项安排。这种安排也复制在视觉皮层: 许多更多的细胞代表中心凹到外围比较刺激。

Figure 1
图 1人类的眼睛和视网膜上的光敏感受体细胞的分布示意图描绘。瞳孔是开幕前允许光线进入眼睛。光然后聚焦到视网膜,后面的眼睛组成的杆和视锥细胞,光敏感细胞的神经组织。在视网膜的中心是黄斑,并在黄斑中心凹。图图式化的图解视网膜锥和视杆受体密度作为他们位置的函数。视锥细胞,是负责彩色视觉,几乎完全位于凹。棒,看到在低光照条件下,哪些支持同样聚集更多地附近凹,与快速下降以外黄斑的密度。

结果: 我们看得很清楚,在我们的眼睛指直接的空间刺激凹; 一部分的空间的一部分但我们其实在看不到很好的外围。我们不要真的不过注意到它,因为我们的眼睛经常移动,构建从许多个别固定空间的表示。

研究周边视觉特性的一种方法是用一种称为拥挤现象。1拥挤是指不能识别物体杂波环境下,和我们的经验尤其是强烈拥挤时在周围显示对象。图 2a是一个例子,你应该能够体验拥挤: 看看十字架的中心,并见,如果你可以报告是在右边中间的那封信。可能还很难。现在在图 2b中尝试报告在左边的这封信。容易得多 !在此图中,这封信是不拥挤,还有没有杂波在它周围,所以很容易识别。

Figure 2a

图 2a拥挤的刺激。纠结在中心,跨,看看是否你能认出中间包信在左边。它应难了,因为的字母是在外围,而中央信拥挤在它附近的信件。

Figure 2b

图 2b不拥挤的刺激。这种刺激是相同,以图 2a,只是字母 G 不拥挤无其他字母环绕着它。即使在固定跨,信应该是容易辨认,即使它同样也是在外围作为 G 在图 2a。

此视频将说明如何设计并实现了用字母为刺激材料的排挤实验。

Procedure

1.刺激和设计

  1. 试验将涉及所有英语的辅音,用黑笔写和 36 磅 Helvetica 字体所示。
  2. 每项试验的实验将开始交叉固定在 500 ms,紧接着刺激提交为 500 毫秒,十字架的左侧或右侧,最后依次响应屏幕显示中心提出。图 3图式的实验的序列化的图解。

Figure 3
图 3试验序列。实验的审单中的事件顺序如下: 参与者注视中央交叉和按空格键开始审判。测试刺激出现后为 500 毫秒,, 或者向右或左固定,包括三个字母。参与者应避免使眼球运动,但应尝试确定组的中心中的字母。字母消失后 500 毫秒,此时的参与者提示输入报告他们看到在人群当中的那封信的答复。

Figure 4
图 4。操纵的变量。有两个可以在一个拥挤的实验操作的关键变量。第一种叫偏心,指的交叉固定与目标刺激,在这种情况下,中心的三人小组中的字母之间的距离。第二个变量称为间刺激的间距,指的是目标信和每个邻国之间的距离。在实验中,这两个变量通常会一起操纵,通过第三个导出的变量称为相对间距,定义为相对间距与偏心距的比值。

  1. 三组总会来刺激中提出每个审判。两个变量将被测量的实验中: (1) 交叉固定和在组的刺激,一个衡量所谓偏心; 刺激之间的距离(2) 中间刺激组和每个其他两个之间的距离,测量称为刺激间的间距。图 4显示样品试用和标识这两个变量。
    1. 当准备实验,这两个变量实际上受其比率推算的第三个变量。我们会把那个叫相对间距并将其定义为间刺激间距除以偏心。因为它是一个比率定义两个变量具有相同的单位,注意相对间距没有单位。
  2. 现在,序实验,节目一套 200 次试验。
    1. 每项试验将属于相对间距的四个条件,值为 0.25、 0.4、 0.5、 0.75 之一。以像素为单位,以下是我们将分别用于刺激间的间距和在每个情况下,偏心值: (100,400);(50、 125);(75,150);(600、 800)。但请注意,可以使用任何值,只要他们生产所需的比率。
    2. 随机混合同等数目的四个条件的试验。每次试验中随机选择三个辅音要显示,与不信在审单中重复的限制。
    3. 此外计划通过实验,显示右侧的固定在一半的审判,和左边的固定在另一半的刺激。
  3. 一定要程序实验报告的相关输出,微每项试验: 试验的次数,所示的三个字母,相对间距,参与者所作的答复和反应,是否是对还是错。

2.运行实验

  1. 若要运行实验,招募参与者。
  2. 在实验室中的参与者的时候,一定要她完整的知情同意。然后坐参与者从计算机监视器 60 厘米。
  3. 对于这个实验,是重要的也有下巴休息。
    1. 指示参与者把他们的下巴放在下巴休息并抵制审判期间移动。让他们知道这项试验是自学的和他们可以自由地移动或试验间休息,因为他们请。
  4. 解释对参与者的说明如下:
    1. "在这个实验中,我们感兴趣调查如何轻松地我们可以识别物体视觉外围所示。每次试验,我想你盯着十字架在屏幕的中心,并尽你所能不移动你的眼睛。当您按空格键来开始试用,为 500 毫秒后, 三个字母会出现在屏幕上向左或右的固定。他们只会停留在 500 毫秒,屏幕上,他们可能有点难以看到。你的任务是要尽你所能认识到这封信在中间,那就是,之间,另外两人提出的信。记住,尽量不要动你的眼睛,甚至当字母出现。他们消失后,输入你看到在使用键盘中间的字母。如果你不确定,只是猜想。
    2. 她完成的几个试验的同时,留在房间与参与者。然后让她完成这个实验。
  5. 在这个实验中的数据分析是简单的。简单地计算作为函数的相对间距平均字母识别的准确性。所以只需算出试验的参与者准确的中央信认可在每个间距条件和鸿沟由 50,因为有 50 项为每个间距条件试验的次数。

Results

图 5图作为函数的相对间距精度。作为相对间距变得更大,性能提高很多。这意味着是性能好处间刺激间距时至少一半一样大的偏心。事实上,间距需要一半的想法大如偏心,防止拥挤被称为鲍的规则后发现如何间刺激间距与偏心距的比值控制拥挤的科学家。当比为 0.5,如图所示时,性能通常是大约 75%甚至更高。低于 0.5,精度往往是接近的机会。请注意,即使在 0.4 相对间距、 表现低于 25%,在这个实验中,且与 0.25 相对间距,接近随机。英语中有 21 辅音,所以猜近 5%的时间会产生正确的答案。

Figure 5
图 5。拥挤的实验结果.识别的准确性是很差,而有时接近用相对间距小于 0.5 进行试验的机会。但试验与间距为 0.5 或更高,识别通常比 75%准确。0.5 通常是关键的相对间距,防止拥挤。

变化

现在,你知道的运行一个拥挤的实验基础知识,您可以运行一个实验来表明相对间距是拥挤的关键决定因素。这里是如何: 选择四个偏心值,说 50、 100、 200、 250 px。对于每个,确定会给你的相对间距值从以前的实验中,四个刺激间的间距值。0.25、 0.4、 0.5 和 0.75。现在你有四种不同方式的生产相同的相对间距值,但不同的怪癖。这是总数 16 条件。运行实验与 50 审判所有 16 项条件,并绘制数据,如图 6所示。你应该找相对间距是 (而不是偏心) 性能的关键决定因素。

Figure 6
图 6。结果的第二个拥挤实验旨在对比偏心和相对间距对性能的影响。X 轴显示的四个的相对间距值,使用,和不同颜色的图标代表不同的怪癖。如果偏心识别的主要约束,然后图标具有相同的颜色会倾向识别准确率组合在一起。但相反,精度似乎受相对间距。

Application and Summary

理解拥挤是重要的原因之一是要黄斑变性。黄斑变性是主要影响老年人,涉及黄斑变性的,包括中心凹视网膜的稠密部分条件。黄斑变性是导致失明的美国人超过 65 岁之间。它令人严重依赖于周边视觉。因此,对拥挤的研究可以帮助科学家了解的局限性和启示的周边视觉、 如何改进它,和一般如何设计环境,以预防拥挤在重要情况下。

了解如何拥挤的作品也起着作用的工程师,平面设计师和 web 开发人员安排许多人同在日常的基础显示。例如,当在您的 web 浏览器中出现一个弹出窗口或横幅广告,它往往旨在吸引你的注意力,但不是 100%可读或可解析因为拥挤在幕后的人想要移动你的眼睛,看了广告后它引起你的注意。

Tags

PeripheryVisual FieldCrowdingHazinessPeripheral ObjectClutterLetter based ApproachStimuliPeripheral Vision DataDriving SafetyParticipantsFixation CrossComputer MonitorLetter Stimuli

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Overview

1:24

Experimental Design

4:53

Running the Experiment

6:04

Representative Results

7:19

Applications

9:54

Summary

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