La percezione visiva - riassunto manuale PDF

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Riassunto dei capitoli richiesti dal prof Gori de "La percezione visiva", valido anche per l'anno 2016/2017 e 2017/2018...

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Percezione visiva CAPITOLO 1 IL COSTITUIRSI DELLE TEORIE DELLA PERCEZIONE INTRODUZIONE Tra la metà del 1800 e la prima guerra mondiale iniziò la ricerca delle possibili soluzioni a quattro problemi: 1) 2) 3) 4)

rapporto tra intensità dello stimolo e intensità della relazione rapporto tra vie nervose afferenti e modalità sensoriali fattori innati e acquisiti nella costituzione dell’oggetto percettivo rapporto tra le parti e il tutto

LA PSICOFISICA Nacque in quegli anni la psicofisica, che si occupa della ricerca del rapporto tra i fatti psichici e la variazione, nello stesso momento, di uno o più fattori fisici. Il padre della psicofisica fu Gustav T. Fechner, che riteneva che l’anima fosse una caratteristica derivante dall’organizzazione della materia e che in quanto tale fosse propria di ogni cosa, animata o inanimata. Cercò una relazione tra il mondo della materia e quello dello spirito, che formulò partendo dalla legge di Weber. Legge di Weber: ΔR = kR “R” è l’intensità dello stimolo “ΔR” è la variazione dello stimolo “K” è la costante di Weber (rapporto tra ΔR e R) Fechner considerò la variazione di una sensazione al continuo variare dell’intensità dello stimolo, ottenendo la sua legge. Legge di Fechner: E = ½(logR) + c “E” è la sensazione “logR” è il logaritmo dell’intensità dello stimolo “c” è una costante di integrazione La psicofisica si pose l’obiettivo di determinare per ogni modalità sensoriale (vista, gusto, olfatto, tatto, udito) il valore della costante di integrazione c e i valori massimi e minimi dell’intensità percepibile, detti valori di soglia differenziale o assoluta. - Soglia differenziale: ΔR, scarto di valore che permette di percepire la variazione dello stimolo il 50% delle volte; - Soglia assoluta: valore di uno stimolo che ne permette la percezione il 50% delle volte. Ricevette svariate critiche tra cui quella di Bergson, che riteneva la sensazione non una grandezza fisica ma una qualità pura e non misurabile. Il difetto principale della legge di Fechner era che prevedeva una corrispondenza totale tra stimoli e sensazioni, corrispondenza tutt’altro che certa, perché alla stessa intensità dello stimolo non corrisponde sempre la medesima sensazione. Questo problema fu affrontato da L.L. Thurstone, che affermò che il processo discriminale che corrisponde ad ogni stimolo si distribuisce in modo normale e formulò la legge dei giudizi comparativi. Legge dei giudizi comparativi: Ma-Mb = Za-b √(σ2Ma+σ2Mb-rabσMaσMb) “a” è uno stimolo “b” è uno stimolo “Ma” è la media del processo discriminale di a “Mb” è la media del processo discriminale di b “z” è la distanza tra i valori di scala di a e b “rab” è il coefficiente di correlazione tra le distribuzioni 1

Percezione visiva “σa,b” è l’errore standard Supponendo che i due processi non siano correlati ponendo quindi rab = 0, e considerando le due distribuzioni di uguale varianza, la formula si riduce a: Ma-Mb = Za-bσ√2 La psicofisica nel suo insieme fu sottoposta negli anni ’30 alla critica di S. S. Stevens, che riteneva che i metodi utilizzati fino a quel momento non potessero giungere direttamente al giudizio sensoriale, basandosi su un giudizio relativo solo ad un aspetto di questi, cioè il valore di intensità appena rilevabile. Propose l’utilizzo di metodi di misurazione diretta che portarono alla formulazione della legge di Stevens. Legge di Stevens: Ψ = kIn “Ψ” è il giudizio sensoriale “I” è l’intensità dello stimolo “k” e “n” sono costanti che dipendono dal tipo di stimolo Tra i metodi proposti da Stevens ci sono la stima di grandezza (magnitude estimation), la produzione di grandezza (magnitude production) e il confronto cross-modale (cross-modality matching). Helson aveva una visione ancora differente: secondo la sua teoria, la sensazione non può essere rilevata in astratto, perché l’esposizione ad uno stimolo crea un certo livello di adattamento ad uno stimolo e il giudizio (la sensazione) viene formulato in riferimento a questo livello. La TDS (Green, Swets) è infine un tentativo di applicare alla psicofisica la teoria della decisione statistica, che consente di distinguere dal rapporto tra quattro tipo di risposte ad uno stimolo (Hit, sì, lo stimolo c’è; falso allarme; omissione, lo stimolo c’è ma non viene percepito; rifiuto corretto, lo stimolo non c’è) due fattori tra loro connessi che intervengono nel processo di rilevazione: 1) un fattore legato alla sensibilità del sistema; 2) un fattore legato al criterio soggettivo impiegato nel compito, che può essere un atteggiamento d’azzardo o un atteggiamento prudente. FATTORI INNATI E ACQUISITI Johannes Müller, uno dei padri della neurofisiologia moderna, formulò il principio dell’energia nervosa specifica, che afferma che la natura dell’impulso che un nervo trasmette ai centri nervosi dipende non dalla natura dell’impulso ma dal tipo di nervo in questione, così i nervi ottici per esempio trasmetteranno sempre impulsi visivi, e lo stesso vale per ogni tipologia di nervo afferente. Tale principio fu alla base delle teorie della percezione di Hermann von Helmholtz. - Teoria della visione: la percezione del colore deriva dall’esistenza nella retina di tre tipi di coni (cellule recettive) divisi in base alla loro sensibilità a tre colori, ossia il rosso, il blu e il violetto. Questa teoria darebbe una spiegazione ai deficit di percezione cromatica (o discromatopsie): nei soggetti daltonici, per esempio, l’incapacità di distinguere il rosso dal verde sarebbe causata dall’assenza congenita delle cellule che permettono di percepire il rosso, complementare del verde. - Teoria della percezione dell’altezza tonale [Premessa: i recettori sensibili all’altezza tonale si trovano nell’orecchio interno, nella chiocciola e in particolare nell’organo di Corti, al cui interno ci sono le cellule ciliate, impiantate nella membrana basilare e con le ciglia ancorate ad una membrana detta tettoria. Il suono, trasmesso meccanicamente dal timpano, imprime un moto ondoso al liquido che riempie l’orecchio interno, e le onde avranno una diversa frequenza in base all’altezza del tono. Le oscillazioni del liquido produrranno a loro volta la vibrazione della membrana basilare e quindi delle cellule ciliate, il cui stiramento si traduce in un impulso nervoso]: ogni cellula ciliata trasmette le informazioni relativa a una data altezza tonale; i suoni acuti sono percepiti e trasmessi dalle cellule alla base della coclea, mentre i suoni gravi sono trasmessi dalle cellule al vertice della coclea. 2

Percezione visiva Le concezioni helmholtziane incontrarono molti oppositori tra cui Ewald Hering, che pur partendo a sua volta dalla teoria dell’energia nervosa specifica ottenne risultati molto diversi. Secondo Hering, i recettori retinici sono di tre tipi, ma inviano segnali corrispondenti non a singoli colori ma a coppie di colori antagonisti: giallo-blu, verde-rosso, bianco-nero, e per percepire un certo colore deve essere attivato il recettore corrispondente. Hering sosteneva chiaramente l’esistenza di principi organizzatori della percezione precedenti l’esperienza e dove possibile li univa a strutture neurofisiologiche del sistema. Inoltre, secondo Helmholtz la costanza ed il contrasto di colore e di chiarezza erano processi di origine centrale e di inferenza inconscia, e primario era il fenomeno di costanza, che porta a sottrarre dal colore percepito una componente di colore ambientale. Hering credeva invece che il fenomeno primario fosse quello del contrasto, da interpretare in termini fisiologici a livello retinico attraverso l’inibizione laterale dei recettori: quando un recettore retinico viene stimolato, i recettori dello stesso tipo accanto a lui risultano inibiti, inviando gli stessi impulsi che corrispondono alla percezione del colore antagonista. Per quanto riguarda il fenomeno della costanza, la luce ambientale si comporterebbe come luce inducente, provocando l’inibizione laterale dei recettori che ricevono la luce oggettuale. Per esempio, un oggetto grigio illuminato da una luce rossa produce un bagliore rossastro ma la luce rossa, diffusa nell’ambiente, produce l’inibizione laterale del rosso nei recettori che ricevono la luce riflessa dall’oggetto, con la conseguente sottrazione di una componente cromatica rossa da questa luce, conservando quindi il colore originale. Cesare Musatti propose nel 1953 il fenomeno dell’eguagliamento come fenomeno primario: in date condizioni si ha la tendenza, da parte di superfici di colore diverso affiancate, ad essere percepite di un colore intermedio anziché come colori maggiormente in contrasto. Tra tutte queste teorie, quelle che anticiparono maggiormente i principali sviluppi delle teorie del 1900 furono quelle di Hering, che furono tuttavia in larga parte dimenticate. TUTTO E PARTI Il tema predominante tra la fine del 1800 e gli anni ’20 fu il rapporto tra il tutto e le parti, trattato sia da Wundt che dalla psicologia della Gestalt. Wundt chiamò il suo sistema “psicologia filosofica” (rinominata poi strutturalismo da Titchener), e l’oggetto dei suoi studi era l’esperienza diretta. Elaborò una teoria della percezione in cui il processo fisiologico poteva essere suddiviso in tre fasi. 1) Percezione: le sensazioni impressionano gli organi di senso e si presentano in quanto tali alla coscienza. 2) Appercezione: con un atto di sintesi creatrice, gli elementi delle sensazioni vengono identificati ed organizzati in complessi. 3) Volontà di reazione: grazie all’intervento dei processi volitivi si giunge all’azione. Il suo allievo più conosciuto, Titchener, sviluppò il principio di errore dello stimolo, ossia l’errore commesso dal soggetto quando nell’analizzare la sua esperienza diretta scambia gli oggetti con gli elementi che li sostituiscono o, in questo caso particolare, scambia gli elementi sensoriali primari con la loro associazione dovuta all’esperienza. Nello stesso anno in cui Wundt pubblicò i suoi studi, Franz Brentano pubblicò la sua “Psicologia da un punto di vista empirico”, che divenne presto il punto di partenza degli oppositori allo strutturalismo. Influenzò inoltre Alexius Meinong, fondatore della scuola di Graz, che contribuì alla nascita della scuola in più aperta opposizione con lo strutturalismo, la Gestalt. Il suo principale precursore fu Christian von Ehrenfels, che coniò l’espressione “qualità gestaltica” per indicare le caratteristiche delle configurazioni percettive che rimangono invariate al variare degli aspetti elementari delle configurazioni stesse (per esempio cambiando la tonalità di una canzone la melodia non cambia, ma le note sono diverse). Il saggio in cui Brentano esponeva le sue teorie fu fondamentale perché sancì una rottura epistemologica all’interno della psicologia: se la tradizione dominante era stata fino a quel momento quella associazionistica, con una visione elementaristica, ora venivano messe al centro dell’attenzione le proprietà globali. 3

Percezione visiva L’opposizione a Wundt era tuttavia iniziata già all’interno del suo movimento, ad opera soprattutto di Otto Külpe, fondatore della scuola di Wüzburg, di cui era evidente l’approccio globalistico e in cui venne sviluppato particolarmente il metodo introspettivo. Fece scalpore la notizia della scoperta dell’esistenza di pensieri in cui non erano rintracciabili elementi sensoriali primitivi, la cui esistenza smentiva un aspetto fondamentale dello strutturalismo, che considerava gli elementi sensoriali come costituenti primitivi di ogni attività di pensiero. Il pensiero di Külpe ebbe una svolta con l’incontro con Karl Bühler (che lo accostò al pensiero di Brentano), che individuava nelle gestalt le componenti più immediate della percezione. Bühler si interessò anche ai meccanismi neurofisiologici alla base della percezione gestaltica, affidandosi a un modello già sviluppato dal suo maestro (von Kries), secondo il quale nel cervello ci sono due tipi di meccanismi di regolazione: 1) connettivi, in concomitanza con processi di tipo meccanico e associativo; 2) dispositivi, che rendono il cervello disponibile all’insorgere di determinate rappresentazioni. L’impressione gestaltica sarebbe per Bühler associata a questi meccanismi. George Elias Müller propose una teoria secondo cui la percezione procede per unità, che sono però il risultato di atti collettivi di attenzione e in quanto tali non sono elementi primari della percezione, ma complessi derivanti. Friedrich Sander, successore di Wundt, approfondì l’argomento formulando la teoria della microgenesi, termine con cui si indica una tecnica di presentazione di stimoli per mezzo di un tachistoscopio, un apparecchio che consentirebbe di individuare un processo gestaltico che porta dalla fase di pre-gestalt alla gestalt finale, che rappresenta gli oggetti stabili nel nostro mondo percettivo. Questa tecnica fu subito molto contestata da parte dei gestaltisti, perché il materiale presentato in suo supporto era molto povero, ed era difficile immaginare di poter suddividere un processo percettivo in fasi seguendo criteri puramente cronometrici; tuttavia la microgenesi trova tuttora dei cultori, soprattutto in Germania. LA GESTALTPSYCHOLOGIE La scuola della Gestalt è la più importante scuola psicologica europea di questo secolo, nonché quella che più ha rappresentato la teoria della percezione. La sua nascita viene posta nel 1912, l’anno in cui Max Wertheimer pubblicò i risultati dei suoi studi sul movimento apparente: le sue ricerche riguardarono in particolare il movimento stroboscopico (β), già noto da oltre vent’anni e alla base del movimento cinematografico. L’esistenza di questo tipo di movimento era in contrasto con le teorie elementaristiche della percezione, che avrebbero dovuto ammettere che potesse esserci movimento senza uno spostamento corrispondente della stimolazione visiva sulla retina, che avrebbe potuto essere poi ricondotto agli elementi costitutivi. In questo caso, invece, il movimento viene percepito anche se gli elementi costitutivi sono statici; Wertheimer chiamo questo tipo di movimento fenomeno phi. La figura principale della scuola della Gestalt fu Wolfgang Köhler, a cui si deve la definizione considerata ufficiale di gestalt: con gestalten si intendono quelle situazioni e processi psichici le cui specifiche caratteristiche ed impressioni che producono non possono essere derivate dalle caratteristiche ed impressioni delle parti che sommandosi le compongono. Le leggi sulla costituzione delle gestalt furono invece enunciate da Wertheimer, ed affermano che le gestalt sono tanto più coerenti, solide ed unite quanto più gli elementi del campo visivo sono: - vicini (legge della vicinanza) - simili (legge della somiglianza) - tendenti a generare forme chiuse (legge della chiusura) - disposti sulla stessa linea (legge della continuazione) - in movimento concorde (legge del destino o moto comune). A queste si sono poi aggiunte altre due leggi. 1) Legge della pregnanza: con pregnanza, o bontà di forma, i gestaltisti intendevano le caratteristiche che rendono una forma armonica, simmetrica e semplice (per esempio un cerchio è più pregnante di un ovale), o che la rendono unica all’interne di una serie (per esempio, un angolo retto è più 4

Percezione visiva pregnante di uno acuto o ottuso). La legge afferma che le parti di un campo percettivo tendono a costituire le gestalt più pregnanti possibili nelle condizioni date. 2) Legge dell’esperienza passata: per i gestaltisti i processi psicologici erano il frutto di qualcosa che agiva seguendo precise leggi fisiche, invarianti rispetto all’esperienza passata dell’individuo e alla storia evolutiva della specie; le gestalt si troverebbero inoltre anche nella natura. I gestaltisti non negavano l’influenza dell’esperienza passata nei processi psicologici, ma negavano la possibilità che questa influisse sui processi che portano alla strutturazione del campo fenomenico, ammettendo in ogni caso che essa influisse nell’orientare questi processi in determinate direzioni. In generale, i gestaltisti affermavano la supremazia della struttura globale sulle parti che compongono le gestalt (“il tutto è più della somma delle parti”), e i processi di percezione e di pensiero erano ritenuti autoorganizzati in un campo (in analogia con il concetto di campo definito dalla fisica), delineando quindi una concezione dinamica dei processi cognitivi, fondata sulla tendenza all’equilibrio, alla pregnanza ecc. La visione d’insieme era quindi di tipo fenomenologico: l’oggetto di studio era quanto appare all’individuo, e non si considerava il mondo al di là dei fenomeni. Veniva inoltre studiato il SNC e la sua reazione ai diversi fenomeni, affermando un’identità strutturale tra mondo fenomenico e accadimenti cerebrali, senza però che ci sia uno svolgimento parallelo dei due processi. Il mondo fenomenico non è il mondo della vita mentale, ma ciò che alla vita mentale appare. LA TEORIA DELLA PERCEZIONE OGGI ➢ New look: “nuovo punto di vista sulla percezione”, USA, dopoguerra. In opposizione al vecchio punto di vista della scuola della Gestalt, studia l’influenza sulla percezione di fattori esterni, variabili personologiche e sociali, valori, bisogni, motivazioni ecc. ➢ Cognitivismo: secondo dopoguerra, David Courtenay Marr formula la teoria percettiva, che si pone su tre livelli diversi. 1) Livello computazionale (fine del sistema e strategie per conseguirlo) 2) Livello algoritmico (regole di input e output in risposta a diversi ordini) 3) Livello di implementazione (determina quale sistema neuronale è in grado di svolgere quanto richiesto). ➢ Movimento ecologico: anni ‘70, nasce dal cognitivismo, ispirato alle teorie di James J. Gibson, secondo il quale le informazioni necessarie sarebbero già contenute nella stimolazione nel momento in cui questa si presenta al soggetto, che può quindi coglierle direttamente senza ricorrere ad elaborazioni; sono inoltre fornite al soggetto in relazione al loro valore evolutivo e sono denominate affordances.

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Percezione visiva CAPITOLO 2 PSICOFISICA PER LO STUDIO DELLA VISIONE I PROBLEMI DELLA PSICOFISICA La psicofisica, così denominata da Fechner, è una branca della psicologia che ha come scopo originale la risoluzione del problema del rapporto tra mente e corpo [vedi legge di Fechner, capitolo 1]. Convinto di non poter eseguire le sue misurazioni direttamente, Fechner mise a punto un metodo indiretto per individuare le più minime variazioni dei valori studiati e risolse in questo modo i tre fondamentali problemi della psicofisica sensoriale: 1) il problema della rilevabilità o detenzione; 2) il problema della discriminazione; 3) il problema della costruzione di scale di valori. DETENZIONE, DISCRIMINAZIONE E IDENTIFICAZIONE I metodi di Fechner per la misurazione dei valori delle soglie assolute e differenziali sono tuttora validi (seppur in forma modificata), mentre i suoi metodi di scaling sono stati sostituiti da altri più efficaci. ➢ La detenzione (intesa come soglia assoluta) è la più piccola quantità ipotetica di energia stimolante, per esempio una luce, a cui un sistema sensoriale è in grado di reagire. Per misurare il valore di soglia assoluta Fechner ideò il metodo degli stimoli costanti (stimoli di valore ipoteticamente vicino a quello di soglia, il soggetto doveva affermare per ognuno se era stato percepito o meno), ancora in uso. Tuttavia, per ottenere una stima più affidabile del valore di soglia e capire come questo cambia in funzione del tempo o di determinate condizioni è necessario ricorrere a metodi più efficaci come per esempio il metodo dei limiti (presentazione di stimoli di intensità crescente con il primo generalmente al di sotto del valore di soglia o decrescente, il soggetto deve riferire se questi sono stati o meno percepiti) o i metodi adattivi, come per esempio il metodo della scala, per cui al soggetto vengono presentati stimoli di intensità decrescente fino a che la risposta passa da “lo vedo” a “non lo vedo più”; in quel momento si aumenta gradualmente un aumento dell’intensità finché lo stimolo torna ad essere percepito, per poi diminuirlo nuovamente di un valore inferiore e così via, fino ad individuare il possibile valore di soglia assoluta. Un metodo alternativo è offerto dalla teoria della detenzione del segnale, che parte dal presupposto che qualsiasi segnale debba essere rilevato su uno sfondo costituito da rumo...