Der Einfluß der Kantenkontrastverarbeitung auf die wahrgenommene Helligkeit angrenzender Flächen: ein Modell der Kantenkontrastverarbeitung durch orientierungs- und kontrastempfindliche Zellen im kortikalen Areal 17 und anschliessender Helligkeitseinfüllung
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München
Utz, Wiss.
2001
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| adam_text | Titel: Der Einfluß der Kantenkontrastverarbeitung auf die wahrgenommene Helligkeit angrenzender Flächen
Autor: Wirtz, Markus A.
Jahr: 2001
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Gegenstand und Zielsetzung_____________________________1
1.1 Überblick über den Aufbau der Arbeit ________________________________ 7
2 TÄUSCHUNGEN ALS GEGENSTAND DER
NEUROWISSENSCHAFTLICHEN SEHFORSCHUNG________________________9
2.1 Prinzipien der neurophysiologischen Verarbeitung von Reizmerkmalen____10
2.1.1 Die hierarchische Verarbeitung von Reizmerkmalen _____________________10
2.1.2 Die parallele Verarbeitung von Reizmerkmalen_________________________13
2.2 Verarbeitungsgrundlagen von Täuschungsempfindungen_________________15
2.2.1 Klassifikation von Täuschungen_____________________________________23
2.2.1.1 Einordnung von Helligkeitstäuschungen_______________________________27
2.2.2 Die Einfüllung von Bildinformationen _______________________________31
2.3 Eigenschaften der Sinusgittertäuschung _______________________________35
2.3.1 Verarbeitungsmodelle zur Vorhersage der Täuschungseffekte_______________40
2.3.2 Einfüllung von Bildinformationen bei der Sinusgittertäuschung___________44
3 Modelle der Bildverarbeitung und
neurophysiologische grundlagen________________________49
3.1 Problemstellung und Forschungsansätze_______________________________50
3.2 Die Einfiillung von Kontur- und Linieninformationen___________________59
3.2.1 Das Verarbeitungsmodell von Peterhans,
von der Heydt Baumgartner (1986)_________________________________62
3.2.2 Weitere psychophysische und neurophysiologische Befunde zur
Interpolation von Kontursignalen____________________________________66
3.3 Die Einfiillung von Flächeninformationen_____________________________71
3.4 Das Bildverarbeitungsmodell von Grossberg Mingolla (1985a,b)_________76
3.4.1 Die zentralen Verarbeirungsprozcsse des Modells________________________78
3.4.2 Die Konturverarbeitung im BCS ____________________________________82
3.4.2.1 Die Verarbeitung durch den OCFilter_______________________________84
3.4.2.2 Die Verarbeitung durch die CCSchleife_______________________________85
3.4.3 Die Helligkeitsvcrarbeitung im FCS und Implikationen für die
Verarbeitung der Sinusgittertäuschung ________________________________90
Inhaltsverzeichnis
4 Ein Modell einfacher Zellen zur Vorhersage der
kontrastempfindung bei der sinusgittertäuschung________ 101
4.1 Ergebnisse zur Superposition von unterschwelligen realen
und Täuschungssinusgittern__________________________________________102
4.1.1 Empfindlichkeit für reale Sinusgitter, die in einem Testfeld
dargeboten werden ______________________________.^______________ 7
4.2 Überprüfung der Schwellenveränderungen
im Bereich 0.25 bis 0.7 cyc/deg ________________________________._______1°°
4.3 Bedeutung der Ergebnisse für die Gültigkeit des Verarbeitungsmodells____112
4.3.1 Kontrastverarbeitung bei der Wahrnehmung unterbrochener
realer Sinusgitter________________________________________________H6
4.3.2 Das Kantenkontrastsignal als Determinante der Helligkeitsinduktion______H8
4.4 Simulation der Verarbeitung des Kantenkontrastes
durch einfache Zellen______________________________________._______126
4.4.1 Verarbeitung des Kantenkontrastes an den Extremwerten des Sinusgitters___128
4.4.2 Verarbeitung des Kantenkontrastes an beliebigen Orten
des induzierenden Sinusgitters ____________________________.________140
4.4.3 Verarbeitung des Kantenkontrastes bei gleichzeitiger Darbietung
von Test- und induzierendem Gitter_________________________._______-146
4.4.4 Zusammenfassung zu den Antworteigenschaften einer
Gaborzelle an der Testfeldkante___________________________________.158
4.5 Simulation der Verarbeitung des Sinuskontrastes_______________________162
4.6 Vorhersage der Empfindlichkeit für Sinusgitter aufgrund der
Übertragungseigenschaften des Sinusdetektor- und
des Kantendetektormodells_______________________________________168
4.6.1 Empfindlichkeit des Sinusdetektors für Sinusgitter, die
in der Höhe nicht begrenzt sind16°
4.6.2 Empfindlichkeit des Kantendetektors für unterbrochene
Sinusgitter an der Testfeldkante
4.6.3 Bestimmung des Integrationsbereiches des Sinusdetektors
orthogonal zur Entdeckensrichtung_________________________________-1
4.6.4 Der Einfluss eines 180 dcg phasenversetzten induzierenden Gitters
auf die Empfindlichkeit für das Testgitter_____________________________-1°
4.7 Der Einfluss radialsymtnetrischer DOG-Filter auf die
wahrgenommene Kontrastverstärkung an der Testfeldkante______________1°°
4.7.1 Übertragungseigenschaften retinaler DOG-Filter_______________________-l90
Inhaltsverzeichnis
5 Experimente zur Verarbeitung realer und
täuschungssinusgitter____________________________________ 199
5.1 Experiment 1: Verarbeitung von Sinusgittern
der Höhe 0.22 deg bis 1.69 deg____________________________________________200
5.1.1 Experimentalbedingungen und Hypothesen______________________________204
5.1.2 Experimentalmethodik_________________________________________________207
5.1.3 Ergebnisse____________________________________________________________214
5.1.4 Diskussion___________________________________________________________221
5.2 Effekte des Kantenkontrastes auf die Verarbeitung
angrenzender Sinusgitter_________________________________________________224
5.2.1 Experiment 2a: Induktionseffekte von Sinusgittern unterschiedlicher
Frequenz in Testfeldern unterschiedlicher Höhe___________________________225
5.2.1.1 Hypothesen und Experimentalbedingungen______________________________225
52.12 Experimentalmethodik_______________________________________________227
5.2.1.3 Ergebnisse _________________________________________________________228
5.2.2 Experiment 2b: Induktionseffekte durch homogene induzierende Flächen__237
5.2.2.1 Hypothesen und Experimentalbedingungen______________________________239
5.2.2.2 Experimentalmethodik_______________________________________________240
5.2.2.3 Ergebnisse__________________________________________________________243
5.2.3 Experiment 2c Induktionseffekte durch ein einseitiges
induzierendes Gitter__________________________________________________243
5.2.3.1 Experimentalbedingungen und Hypothesen______________________________243
5.2.3.2 Experimentalmethodik_______________________________________________245
5.2.3.3 Ergebnisse__________________________________________________________245
5.2.4 Zusammenfassung und Diskussion _____________________________________248
5.3 Effekte des Kantenkontrastes auf die Verarbeitung
angrenzender Rechteck- und Sinusgitter im Vergleich _____________________256
5.3.1 Experiment 3a: Frequenzabhängige Schwellen für Rechteckgitter und
Sinusgitter in einem Testfeld der Höhe 0.75 deg___________________________257
5.3.1.1 Experimentalbedingungen und Hypothesen______________________________257
5.3.12 Experimentalmethodik_______________________________________________258
5.3.1.3 Ergebnisse__________________________________________________________258
5.3.2 Experiment 3b: Induktionseffekte von Rechteckgittem auf Sinusgitter gleicher
Frequenz und von Sinusgittem auf Rechteckgitter gleicher Frequenz________261
5.3.2.1 Experimentalmethodik_______________________________________________263
5.3.2.2 Ergebnisse__________________________________________________________264
5.3.2.2.1 Induktionseffekte von Rechteckgittern auf Sinusgitter gleicher Frequenz 264
5.3.2.2.2 induktionsefTckte von Sinusgittern auf Rechtcckgirter gleicher Frequenz 267
5.3.3 Diskussion ___________________________________________________________269
6 Zusammenfassung und Ausblick____________________________273
Literatur__________________________________________________287
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