斜視効果とは、水平または垂直の輪郭に対する知覚パフォーマンスと比較した場合の、斜視の輪郭に対する知覚パフォーマンスの相対的な欠陥に付けられた名前です。
背景
この効果に関する最も古い観察は1861年にエルンスト・マッハ[1]によって行われました。彼は隣接する線と平行に見えるように線を引く実験を行い、観察者の誤差は水平方向と垂直方向では最小で、45度の傾斜では最大になることを発見しました。この効果は多くの視覚課題で実証されており、広く引用されているスチュアート・アペル[2]の論文で「斜視効果」と名付けられました。
この現象
この効果は、パターンや輪郭の傾斜角度の識別を伴う課題において顕著に現れます。絵画が垂直に掛けられているかどうかの判別は非常に得意ですが、45度の斜めの輪郭の場合は、比較対象がある場合でも、2～4倍の判別能力の低下が見られます。しかし、長さの判断など、他の課題では斜め方向の判別能力の低下は見られません。同様に、動きが斜めの場合、その方向の判別は困難ですが、速度に関してはそうではありません。
右の図は、観察者が 24 時間にわたって 8 つの方向で線の長さ (上) と方向 (下) を判断するときのパフォーマンスを示しています。
図形の形の直接的な外観、いわゆるゲシュタルトさえも、45 度の回転で変化します。正方形とダイヤモンドの幾何学的な一致は、エルンスト・マッハが強調したように、図形としての認識には及ばないのです (左図参照) 。
斜め効果の起源
幾何光学的錯視と同様に、斜視効果は二つのレベルで考察することができます。生理学的レベルでは、神経装置に注目します。このレベルでは多くの関連情報が収集されていますが、この現象は生物全体の機能の中で発見され、究極的には生物全体の機能と関連しています。したがって、二つの異なる説明の道筋を辿ることは矛盾ではありません。
生理学的
輪郭の神経処理は、フーベルとヴィーゼル[3]による古典的な研究によって明らかにされました。この研究では、視覚信号が脳に入る入り口付近に、線やエッジに優先的に反応する神経ユニットが存在することが明らかになりました。これらのユニットの優先方向の分布を調べたところ、斜経線上のユニットは、垂直経線や水平経線上のユニットよりも少なかったことが分かりました[4] 。
視覚脳の細胞接続性を調べるプローブ[5]や画像化技術を用いた検査でも、方向の違いが見られる。[6]
しかし、強い行動効果とは対照的に、一次視覚野における方向選択性バイアスの証拠は弱く、議論の的となっている。実際、多くのヒトfMRI研究では、一次視覚野におけるこの偏った活動は確認されていない。[7] むしろ、最近の研究では、斜視効果は、高次視覚野、より具体的には情景知覚を司る海馬傍回場所野（PPA）[8]における、基本的（水平および垂直）方向に対する選択性に起因する可能性が示唆されている。[9]この知見は、すべての視覚対象カテゴリーの中で、情景（自然環境と人工環境の両方）の知覚が斜視効果からより多くの処理上の恩恵を受け、その独特な構造により、水平および垂直の輪郭に対する視力が高くなるという事実によって裏付けられている。 [10]
経験的
しかしながら、脳への視覚経路の初期段階にあるこれらの「方向性のある」神経要素に直接作用しないターゲット構成に対しては、斜視効果が存在します。[11]人間や動物の脳のどこに斜視効果が見られるかに関わらず、それが神経信号の処理方法の必然的な結果なのか、自然が修正しようとしなかった小さな誤りなのか、あるいは視覚環境への対応を改善する機能を果たしているのかを知りたいと思うのは当然です。斜視効果の「目的」を提案し、それを科学的に裏付ける研究はまだ進行中です。私たちは大工仕事のような環境に生きているというのが一般的な考え方です 。知覚的視覚現象を経験的に説明しようとする試みは、日常の視覚世界における輪郭の方向性分布の調査につながりました。[12]
競合する説明は、水平/垂直の優位性の生来の性質、解剖学的組織における体の対称性、測定の方法論、特に、幼児や子供、文化を超えた知覚の発達に関連する問題など、まだ確定していない疑問に対処しなければなりません。
参照
注記
子午線：視覚において、眼球の前後軸を含む平面。眼科医の基準によれば、水平子午線の左側（被験者から見て）が0度方向となり、被験者から見て時計回り方向に方向が増加する。
基本的な方向は水平と垂直です。
水平効果は斜め効果の延長であり、自然光やその他の広帯域の風景を見せられたとき、人々は斜めのコンテンツを最もよく見、水平のコンテンツを最も悪く見ます。垂直のコンテンツは通常、その中間に位置します。[13]
視覚における垂直距離を過大評価する垂直水平錯視は、通常、斜視効果には含まれません。斜視効果では、斜視との比較において、垂直と水平がまとめて扱われることが多いためです。
参考文献
- ^ Mach, E. 1861 年、Ueber das Sehen von Lagen und Winkeln durch die Bewegung des Auges。Sitzungsberichte der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Classe der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften、ウィーン43(2)、215-224
- ^ Appelle S. 1972 刺激の向きに応じた知覚と弁別心理学速報78,266-278
- ^ Hubel, DH, & Wiesel, TN (1959). ネコの線条体皮質における単一ニューロンの受容野. J. Physiol., 148, 574-591.
- ^ Li B, Peterson MR, Freeman RD, (2003) 斜位効果：視覚皮質における神経基盤Journal of Neurophysiology 90, 204-217
- ^ Li, W., & Gilbert, CD (2002). グローバル輪郭サリエンシーと局所共線的相互作用. J Neurophysiol, 88 (5), 2846-2856. doi :10.1152/jn.00289
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- ^ Freeman J, Brouwer GJ, Heeger DJ, Merriam EP (2011) 方向のデコードは列ではなくマップに依存する。Journal of Neuroscience 31(13):4792-4804
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- ^ Epstein RA, Kanwisher N (1998) 局所視覚環境の皮質表現 Nature 392:598–601
- ^ Torralba A, Oliva A (2003) 自然画像カテゴリーの統計. Network 14:391-412
- ^ Westheimer, G. (2003). 視覚処理における子午線異方性：斜視効果の神経部位への影響. Vision Research, 43 (22), 2281-2289.
- ^ Howe CQ, Purves D. (2005) 幾何学の知覚：自然風景の統計による幾何学的錯覚の説明 Springer : ニューヨーク
- ^ Essock, Edward A.; DeFord, J. Kevin; Hansen, Bruce C.; Sinai, Michael J. (2003年6月). 「斜視刺激は自然な広帯域刺激で最もよく見える（最悪ではない！）：水平方向の効果」. Vision Research . 43 (12): 1329– 1335. doi :10.1016/s0042-6989(03)00142-1. ISSN 0042-6989. PMID 12742103.
