چالش های درک بینایی و ادراک بصری 👇

در این مقاله رزدیزاین سعی داریم درباره چالش هایی مبنا بر درک بینایی و ادراک بصری صحبت کنیم. صادقانه این مبحث هر چند که خیلی ساده است؛ اما در طراحی گرافیک بسیار مهم است. کمی نور بگیرید و آن را به درک دنیای اطراف خود تبدیل کنید. همه ما هر روز این کار را انجام میدهیم. با این حال، هیچ رایانه‌ای بر روی زمین وجود ندارد، هر چقدر هم که قدرتمند باشد، که بتواند دید بی‌نظیر را تا حد واقعی شبیه‌سازی کند.

بینایی ما را ملزم میکند که پیش‌زمینه را از پس‌زمینه جدا کنیم، اشیایی را که از طیف حیرت‌انگیز جهت‌گیری فضایی مشاهده میشوند، تشخیص دهیم و نشانه‌های فضایی را به‌طور دقیق تفسیر کنیم (یا خطر عبور از درها به جای عبور از آن‌ها).

ادراک بصری – چشم

بینایی از چشمی شروع میشود که ورودی را به صورت نور دریافت میکند. به مغزی ختم میشود که این ورودی ها را تفسیر میکند. اطلاعات مورد نیاز ما را از داده هایی که دریافت می کنیم به ما میدهد. اجزای چشم در زیر نشان داده شده است. چشم نور را روی شبکیه متمرکز میکند. در شبکیه، لایه ای از سلول های گیرنده نور (گیرنده نور) وجود دارد که برای تبدیل نور خورشید به یک سری سیگنال های الکتروشیمیایی طراحی شده است که به مغز منتقل میشود. دو نوع

گیرنده نوری وجود دارد – میله و مخروط.

 

میله‌ها معمولاً در نواحی محیطی شبکیه دیده میشوند. برای پاسخ به سطوح نور کمتر طراحی شده‌اند. آنها مسئول دید در شب ما هستند. به دلیل قرار گرفتن آن روی شبکیه چشم – میتوانید دید در شب خود را با یادگیری تمرکز بر روی هر چیزی که به آن نگاه میکنید، بهبود بخشید. اجازه دهید نور با بیشترین موفقیت به سلول های باسیل برسد.

سلول های مخروطی در فووئا (مرکز شبکیه) یافت میشوند. این سلولها وظایف بصری با دقت بالا مانند خواندن و دید رنگ را انجام میدهند. سلول مخروطی به نور قرمز، سبز یا آبی پاسخ میدهد. با ترکیب سیگنال های این سه گیرنده میتوانیم طیف کاملی از رنگ ها را درک کنیم.

هنگامی که نور توسط گیرنده های نوری پردازش شد، یک سیگنال الکتروشیمیایی از طریق شبکه ای از نورون ها به سلول های گانگلیونی در شبکیه منتقل میشود. نورون‌ها برای کمک به تشخیص ناسازگاری‌های درون یک تصویر (مانند سایه یا لبه‌ها) طراحی شده‌اند و سلول‌های گانگلیونی این (و اطلاعات دیگر) را ضبط میکنند. یک سیگنال الکتروشیمیایی اصلاح‌شده را از طریق عصب بینایی به مغز ارسال میکنند.

خطیب رومی مارکوس تولیوس سیسرو میگوید: «صورت تصویر ذهن است و چشم ها مفسر آن هستند». چشم ها به سادگی اولین گام در تفسیر ذهن هستند – مغز دومین بخش ضروری این فرآیند است.

 

 

ادراک بصری – مغز

درک بصری در قشر مغز اتفاق میافتد و سیگنال الکتروشیمیایی از طریق عصب بینایی و از طریق تالاموس (منطقه دیگری از مغز) به قشر مخ منتقل میشود. علاوه بر سیگنال اصلی ارسال شده به قشر مغز – عصب بینایی داده های اضافی را به دو ناحیه دیگر از مغز ارسال میکند.

اولی دیافراگم است که مردمک ها را کنترل می کند و اجازه میدهد اندازه مردمک بر اساس شدت نوری که میبینیم تنظیم شود. به همین دلیل است که مردمک چشم شما در نور شدید خورشید منقبض میشود و در تاریکی گشاد میشود.

دومی colliculus برتر است. این قسمت از مغز حرکت چشم را کنترل میکند، حرکتی که صاف نیست بلکه یک سری پرش های کوتاه است. به این پرش ها ساکاد میگویند. دلیل اینکه چشم به جای حرکت در حرکت صاف میپرد این است که حرکت صاف باعث ایجاد تاری در حرکت میشود (همانطور که میتوان از یک عکس نوردهی طولانی برای ایجاد تاری حرکت استفاده کرد) – پرش ها امکان “تنظیم مجدد” وضعیت را فراهم میکند. اطلاعات و رفع این تاری.

در تالاموس، برآمدگی های شبکیه به هسته ژنیکوله جانبی پردازش میشود. این خروجی ها را از شبکیه به دو جریان جدا میکند. جریان اول با رنگ و ساختار ظریف در خروجی سروکار دارد و دیگری با کنتراست و حرکت درک شده سروکار دارد.

سپس اولین جریان به قشر بینایی، که در تصویر زیر نشان داده شده است، به ناحیه ای به نام قشر بینایی اولیه یا V1 فرستاده میشود. V1 شامل مجموعه‌ای از سلول‌ها است که وظیفه آنها محاسبه محل قرارگیری اجسام در فضا برای ما است. سیگنال دریافتی برای تعیین موقعیت کلی اشیاء به یک نقشه دو بعدی نگاشت میشود و سپس زمانی که نقشه هر چشم با چشم دیگر مقایسه میشود بعد سوم اضافه میشود. به طور خلاصه، آنها عمق را با مثلث کردن هر نقطه در تصویر محاسبه میکنند.

 

 

چالش های درک بینایی و ادراک بصری

دیوید هوبل و تورستن ویزل

در سال ۱۹۸۱، دیوید هوبل و تورستن ویزل جایزه نوبل را برای نشان دادن اینکه ستونی از سلول‌های جهت‌گیری در V1 به مغز این امکان را میدهد که لبه‌های اجسام را با تمرکز بر جهت‌گیری فضایی اشیاء درون تصویری که مغز دریافت میکند، شناسایی کند، برنده شد.

نواحی دیگری در قشر مرکزی وجود دارد که به پردازش تصویر بیشتر کمک میکند. V2، V3 و V4. V2 به ما کمک میکند درک رنگ خود را کنترل کنیم. به ما کمک میکند رنگ یک شی را از رنگ نور محیط جدا کنیم. جالب اینجاست که رنگی که وقتی این فرآیند کامل میشود یک شی را درک میکنیم معمولاً رنگی است که انتظار داریم آن شی را درک کنیم. این نشان میدهد که ناحیه V2 نه تنها با پردازش رنگ سر و کار دارد، بلکه رنگ تصویر پردازش‌شده را با خاطرات نمونه‌های قبلی ما از یک شی از این نوع مقایسه میکند.

V3 و V4 تشخیص چهره ها و اشیاء را انجام میدهند و معمولاً کار بسیار خوبی را انجام میدهند. اگرچه می توان آنها را با توهمات نوری “شوخی” کرد.

سپس تمام داده‌ها از تمام این مناطق مغز در طول روز بارها و بارها با هم ترکیب میشوند تا به ما کمک کنند آنچه را که میبینیم درک کنیم.

 

درک بصری – پیش نیاز ها

به وضوح مشخص نیست که سیستم ادراک بصری از چه مقدار داده در فرآیندهای انسانی استفاده میکند. ما میدانیم که ظرفیت ذخیره سازی مغز انسان بسیار زیاد است، حتی اگر شبکه نورون ها بیش از یک تریلیون یا بیشتر نورون نباشد، هر نورون قادر است با نورون های دیگر ادغام شود تا اطلاعات بسیار بیشتری را به صورت موازی ذخیره کند. .

تقریباً مطمئناً “ترفندهای” شیمیایی وجود دارد که مغز برای کاهش حجم داده ها انجام میدهد در مقایسه با گفتن اینکه داده ها توسط دوربینی که با همان سرعت کار میکند. (مانند چشم و مغز) پردازش میشود، اما این ترفندها چیست – ما هنوز به آن نیاز داریم. برای درک کامل

تخمین زده میشود که ۷۰ درصد از کل داده‌هایی که پردازش میکنیم، داده‌های بصری هستند، اما این یک “واقعیت سخت” نیست، بلکه بر اساس درک ما از نحوه عملکرد داده‌ها در سیستم‌های کامپیوتری است.

 

 

چالش های مربوط به ادراک بصری

در حالی که دور بینی و نزدیک بینی را میتوان چالش های مرتبط با ادراک بصری در نظر گرفت. معمولا به راحتی با عینک اصلاح میشوند و دغدغه اصلی طراحان در هیچ زمینه ای نیست. دو چالش رایجی که طراحان ممکن است با آن مواجه شوند استرس بصری و کور رنگی است.

 

استرس بصری

استرس بصری یک پدیده عجیب و غریب است که درصد کمی اما قابل توجهی از جمعیت را تحت تاثیر قرار میدهد. هنگامی که الگوهای مخطط (حدود ۳ سیکل در درجه) با سرعت فلاش حدود ۲۰ هرتز (چرخه در ثانیه) ظاهر میشوند، میتوانند باعث تشنج در افرادی شوند که در معرض استرس بینایی قرار دارند.

در سال ۱۹۹۷، یک شبکه تلویزیونی ژاپنی یک برنامه تلویزیونی را پخش کرد که باعث فشار بینایی بیش از ۷۰۰ کودک شد. باعث تشنج و در موارد شدید – استفراغ خون شد.

استرس بینایی گاهی اوقات به عنوان “صرع ناشی از الگو” شناخته میشود و در حالی که این شدیدترین تظاهر استرس بینایی است. لازم به ذکر است که استرس بصری میتواند در سطوح متوسط ​​تر از طریق الگوهای مخطط در اکثر افراد رخ دهد.

کور رنگی

کوررنگی به اشتباه طبقه بندی شده است. این نابینایی نیست بلکه فقدان دید رنگی است. ناتوانی (یا گاهی اوقات کاهش توانایی) در دیدن رنگ های خاص یا درک کنتراست رنگ در نور معمولی است.

به دلایلی مردان بیشتر از زنان از کوررنگی رنج میبرند. از هر ۱۲ مرد ۱ نفر کور رنگ است در حالی که از هر ۲۰۰ زن یک نفر کور رنگ است. کوررنگی معمولا ارثی است و این ویژگی از مادر به ارث میرسد، اما در برخی موارد ممکن است به دلیل بیماری یا کهولت سن ایجاد شود.

رایج‌ترین شکل کوررنگی کوررنگی قرمز/سبز است – این به این معنا نیست که فرد نمیتواند قرمز یا سبز را ببیند، بلکه به این معناست که آنها رنگ‌هایی را با هم اشتباه میگیرند. سایر اشکال کمتر رایج کوررنگی بر جفت رنگ های مختلف نیز تأثیر میگذارد.

 

چالش های درک بینایی و ادراک بصری

 

نتیجه گیری

طراحان باید از خستگی بصری و کوررنگی آگاه باشند و به طور ایده‌آل طرح‌های خود را با افرادی که از این شرایط رنج میبرند آزمایش کنند تا مطمئن شوند که اثرات خاموش یا حذف میشوند.

بینایی انسان پیچیده‌تر و قوی‌تر از هر یک از رایانه‌های امروزی است. فرآیندی که در آن سیگنال (به شکل نور) از شبکیه عبور میکند و سپس در مغز پردازش میشود، پیچیده است و هنوز به طور کامل درک نشده است. طراحان باید بدانند که خطاهای پردازشی رایج وجود دارد و به ویژه از خستگی بصری و کور رنگی آگاه باشند تا بتوانند طرح های خود را طوری تنظیم کنند که اثرات این خطاها را به حداقل برسانند.

 

 

https://www.interaction-design.org/literature/article/vision-and-visual-perception-challenges