Понятно, что обработка визуальной информации чрезвычайно сложна и полностью еще не изучена (и не факт, что будет изучена), но в то же время интересно попытаться проследить повышение сложности корковых зрительных ответов по мере прохождения сигнала по зрительной системе.
Электрофизиологические исследования единичных клеток помогли обнаружить кортикальные клетки с чрезвычайно сложной реакцией на стимулы, к примеру: у обезьян были обнаружены клетки, отвечающие только на изображение обезьяньих лап или мордочек. Существование таких клеток ставит вопрос: до какой степени сложен ответ от одной клетки? Очевидно, что для каждого вида восприятия не существует персональной клетки, поэтому в какой-то момент в зрительной системе восприятие строится на комбинациях различных сигналов, обеспечивающих различные виды восприятия. Такое построение дает возможность инвариантности восприятия, в частности - цветового. Очевидно, что на цветовое восприятие влияет большое число вариаций стимула и что наша зрительная система часто «экспериментирует» с ними.
1.5 ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ СВОЙСТВА ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ
Исследование зрительного опыта не может быть изолированным. Цветовое восприятие стимула зависит от пространственных и временных характеристик этого стимула: к примеру, черно-белый стимул, мерцающий с определенной частотой, может восприниматься весьма красочным.
Пространственные и временные характеристики человеческой зрительной системы обычно исследуют через измерение т.н. контрастно-сенситивных функций. Контрастно-сенситивные функции (CSF) в науке о зрении аналогичны модуляционно-трансферным функциям (MTF) в науке об изображениях, однако CSF нельзя приравнивать к MTF, поскольку, во-первых, человеческая зрительная система крайне нелинейна, и во-вторых, CSF представляют пороговую чувствительность, а не надпороговую модуляцию.
Контрастно-сенситивная функция определяется порогом ответа на контраст (чувствительность обратна порогу) как функция пространственной или временной частоты. О контрасте обычно говорят как об отношении разности между максимальной и минимальной яркостями стимула к их сумме. CSF как правило измеряются с использованием стимулов, интенсивность которых синусоидально меняется в пространстве и времени, поэтому однородный образец имеет нулевой контраст, а неравномерные образцы, в которых яркость некоторых участков падает до ноля, имеют контраст равный 1.0 независимо от того, какова их общая яркость.
Рис. 1.18 схематично иллюстрирует типичные контрастно-сенситивные функции яркостного (черно-белый стимул) и хроматического (красно-зеленый и желто-синий стимулы при постоянной яркости) контрастов. Яркостная контрастно-сенситивная функция имеет полосно-пропускающий характер с пиком чувствительности в районе 5 полос на градус и приближается к нолю при отсутствии полос, иллюстрируя тем самым тенденцию зрительной системы к нечувствительности в отношении однородных полей. Функция также стремится к нолю начиная с частоты примерно в 60 полос на градус - с этого момента детали уже не могут быть распознаны оптикой глаза или мозаикой фоторецепторов. Полосно-пропускающая контрастно-сенситивная функция коррелирует с концепцией центра-окружения антагонистичных рецептивных полей, кото рые максимально чувствительны к промежуточным значениям пространственной частоты.