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Imagens de cores posteriores

Visão Geral

Fonte: Laboratório de Jonathan Flombaum - Universidade Johns Hopkins

A visão de cor humana é impressionante. Pessoas com visão de cor normal podem diferenciar milhões de matizes individuais. O mais surpreendente é que essa habilidade é alcançada com hardware bastante simples.

Parte do poder da visão de cores humanas vem de um pouco inteligente de engenharia no cérebro humano. Lá, a percepção de cor se baseia no que é conhecido como um "sistema adversário". Isso significa que a presença de um tipo de estímulo é tratada como evidência para a ausência de outro, e vice-versa; ausência de um tipo de estímulo é tomado como evidência para a presença do outro. Em particular, no cérebro humano há células que disparam tanto quando recebem sinais para sugerir que a luz azul está presente, ou quando não recebem sinais sugerindo luz amarela. Da mesma forma, há células que disparam na presença de amarelo ou na ausência de azul. Azul e amarelo são assim tratados como valores adversários em uma dimensão, e podem ser considerados como valores negativos versus positivos em um eixo de um plano cartesiano. Se um estímulo é caracterizado como tendo um valor negativo nesse eixo, ele também não pode ter um valor positivo. Então, se é caracterizado como amarelo, também não pode ser caracterizado como azul. Da mesma forma, verde e vermelho (ou realmente, magenta), ocupam outra dimensão adversária. Há células no cérebro humano que respondem à presença de uma ou à ausência da outra. As figuras 1 e 2 explicam a opponency de cores em termos cartesianos.

Figure 1
Figura 1. Dimensões de cor do oponente. O cérebro humano processa a cor usando um sistema de dimensões oponente. Este é um plano bidimensional com azul e amarelo ocupando um eixo, que pode ser considerado simplesmente positivo ou negativo, e vermelho e verde ocupando o outro eixo. A consequência do sistema é que o cérebro processa a presença de algumas cores como indicando a ausência de outras, e vice-versa. Todas as cores perceptivas ocupam um ponto no espaço adversário.

Figure 2
Figura 2. Todas as cores perceptivas ocupam um ponto no espaço adversário. Aqui são mostrados exemplos de cores que têm valores não zero em cada uma das duas dimensões do espaço adversário.

Uma maneira de a opponency de cores ter sido descoberta em 1878 por Ewald Hering, mesmo antes dos cientistas terem acesso a técnicas para imagem do próprio cérebro- é através de uma ilusão conhecida como imagem posterior de cor. As imagens posteriores ainda são usadas hoje em dia tanto para demonstrar as propriedades adversárias da percepção de cores humanas quanto para estudá-las.

Este vídeo demonstra como criar uma ilusão de cor após a imagem, e uma maneira simples de coletar respostas perceptivas subjetivas de observadores humanos.

Procedimento

1. Estímulos

  1. Abra um slide branco em branco em um editor de slides (software como PowerPoint ou Keynote será suficiente).
  2. Use a ferramenta de forma para fazer duas estrelas de tamanho igual sem preenchimento de cor, apenas um contorno preto fino. Centralizar-os verticalmente no slide, e coloque um em cada lado (esquerda e direita).
  3. Coloque um pequeno disco preto no centro do slide entre as estrelas. Este é o ponto de fixação.
  4. Agora, faça uma cópia deste slide preto e branco. A segu

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Resultados

Para cada uma das cores indutoras no experimento, identifique a cor posterior mais frequentemente selecionada. Faça uma tabela que visualize os resultados, como o da Figura 8.

Figure 8
Figura 8. Resultado representativo. As cores posteriores mais frequentemente selecionadas em função das cores indutoras. As cores posteriores mais frequentemente percebidas serão os v...

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Aplicação e Resumo

A opponency de cores está entre as grandes demonstrações do método científico. Pesquisadores na década de 1800 foram capazes de inferir a natureza da representação de cores no cérebro humano sem qualquer capacidade de observar a atividade cerebral. Hoje, de fato, as imagens de cores se tornaram uma ferramenta útil para identificar as regiões cerebrais envolvidas no processamento de cores. Em macacos, os cientistas registraram neurônios que disparam como se a cor estivesse presente, quando não está, depois d...

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Referências
  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

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Overview

2:21

Experimental Design

4:55

Running the Experiment

7:00

Representative Results

7:31

Applications

8:44

Summary

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