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Farbige Nachbilder

Überblick

Quelle: Labor von Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University

Menschliche Farbwahrnehmung ist beeindruckend. Menschen mit normalem Farbensehen können neben Millionen von einzelnen Farben sagen. Die meisten Erstaunlicherweise wird diese Fähigkeit mit ziemlich einfachen Hardware erreicht.

Teil der Macht der menschlichen Farbwahrnehmung kommt aus ein Clou des Maschinenbaus im menschlichen Gehirn. Dort setzt Farbwahrnehmung auf was ist bekannt als ein "Gegner System." Dies bedeutet, dass das Vorhandensein einer Art des Stimulus, als Beweis für das Fehlen eines anderen behandelt wird, und umgekehrt; Fehlen einer Art des Stimulus wird als Beweis für die Anwesenheit des anderen genommen. Vor allem im menschlichen Gehirn gibt es Zellen, die Feuer, sowohl wenn sie empfangen Signale darauf hin, dass blaues Licht vorhanden ist, oder wenn sie keine Signale darauf hindeutet gelbes Licht erhalten. Ebenso gibt es Zellen, die in Anwesenheit von gelb oder das Fehlen von Blue fire. Blau und gelb werden so behandelt, als Gegner Werte in einer Dimension, und können im Vergleich zu positiven Werten auf einer Achse von einer kartesischen Ebene als negativ betrachtet werden. Wenn ein Reiz mit einem negativen Wert auf dieser Achse gekennzeichnet ist, kann nicht auch einen positiven Wert haben. Also, wenn es als gelb gekennzeichnet ist, kann nicht es auch als blau bezeichnet werden. In ähnlicher Weise grün und rot (oder wirklich, Magenta), eine andere Gegner Dimension zu besetzen. Es gibt Zellen im menschlichen Gehirn, die auf das Vorhandensein eines oder das Fehlen des anderen zu reagieren. Abbildungen 1 und 2 erklären Farbe Gegenfarbtheorie in kartesischen Worten.

Figure 1
Abbildung 1. Gegner Farbdimensionen. Das menschliche Gehirn verarbeitet Farbe mit einem Gegner Dimensionen-System. Dies ist eine zweidimensionale Fläche mit blau und gelb besetzen eine Achse, die als einfach positiv oder negativ, und rot und grün auf der anderen Achse gedacht werden kann. Die Folge des Systems ist, dass das Gehirn die Anwesenheit von einigen Farben verarbeitet als Hinweis auf die Abwesenheit der anderen, und umgekehrt. Alle wahrnehmbare Farben einen Punkt im gegnerischen Raum zu besetzen.

Figure 2
Abbildung 2. Alle wahrnehmbare Farben besetzen einen Punkt im gegnerischen Raum. Hier sind Beispiele für Farben, die in jedem der zwei Dimensionen des gegnerischen Raumes Werte ungleich Null haben.

Eine Möglichkeit, dass Farbe Gegenfarbtheorie war entdeckt im Jahre 1878 von Ewald Hering, noch bevor Wissenschaftler Zugang zu Techniken für die Bildgebung des Gehirns selbst hatte-durch eine Illusion als eine Farbe Nachbild bekannt ist. Nachbilder werden heute noch verwendet um die Gegner Eigenschaften der menschlichen Farbwahrnehmung zu demonstrieren und um sie zu studieren.

Dieses Video veranschaulicht, wie erstelle ich eine Farbe Nachbild Illusion und eine einfache Möglichkeit zur subjektive Wahrnehmung Reaktionen von menschlichen Beobachter zu sammeln.

Verfahren

(1) Reize

  1. Öffnen Sie eine leere weiße Folie in einem Dia-Editor (Software wie PowerPoint oder Keynote genügt).
  2. Verwenden Sie das Hilfsmittel "Form" zu zwei gleichgroßen Sternen ohne Farbfüllung, nur einen dünnen schwarzen Umriss. Zentrieren Sie sie senkrecht auf der Folie und legen Sie auf jeder Seite (links und rechts).
  3. Legen Sie eine kleine schwarze Scheibe in der Mitte der Folie zwischen den Sternen. Dies ist der Punkt Fixierung.
  4. Nun erstellen Sie eine Kopie dieser schwarzen u

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Ergebnisse

Identifizieren Sie für jede der Induktor Farben im Experiment die am häufigsten gewählte After-Farbe. Machen Sie eine Tabelle, die die Ergebnisse, wie in Abbildung 8visualisiert.

Figure 8
Abbildung 8: Repräsentatives Ergebnis. Am häufigsten ausgewählten After-Farben als Funktion der Induktor Farben. Die am häufigsten wahrgenommenen After-Farben werden Gegner We...

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Anwendung und Zusammenfassung

Farbe Gegenfarbtheorie gehört zu den großen Demonstrationen der wissenschaftlichen Methode. Forscher in den 1800er Jahren waren in der Lage, die Art der Farbdarstellung im menschlichen Gehirn ohne die Fähigkeit, Aktivität des Gehirns zu beobachten abzuleiten. Heute sind Farbe Nachbilder in der Tat ein nützliches Werkzeug zur Ermittlung der Gehirnregionen beteiligt bei der Verarbeitung von Farbe geworden. Bei Affen haben Wissenschaftler Neuronen aufgenommen, die Feuer, als ob die Farbe ist vorhanden, wenn es nicht, n...

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Referenzen
  1. Zeki, S. Colour coding in the cerebral cortex: the reaction of cells in monkey visual cortex to wavelengths and colours. Neuroscience, 9(4), 741-765 (1983).
  2. Conway, B. R., & Tsao, D. Y. Color architecture in alert macaque cortex revealed by FMRI. Cerebral Cortex, 16(11), 1604-1613 (2006).
Tags
Color AfterimageHuman Color VisionPerception Of ColorVisual IllusionSensory InformationPhotoreceptor CellsRetinaVisual CortexColor SignalsGreen On Red Off CellsRed On Green Off CellsOpponent ColorsCoordinate SystemEwald Hering

pringen zu...

0:00

Overview

2:21

Experimental Design

4:55

Running the Experiment

7:00

Representative Results

7:31

Applications

8:44

Summary

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