The effect of context-dependent lightness on contrast detection and identification, and its neural correlates
Bağlama dayalı açıklığın kontrast saptama ve tanımlama üzerindeki etkisi ve bu etkinin nöral korelasyonları
- Tez No: 484056
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN BOYACI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Psikoloji, Psychology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nörobilim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Basit bir görsel uyaranın algılanan kontrastı, üzerinde bulunduğu fonun luminansına (veya ortalama luminansa) bağlı olarak değişir. Fiziksel olarak eşit kontrasta sahip iki uyarandan yüksek luminanslı fonda gösterilen uyaranın kontrastı daha yüksek algılanmaktadır. Bir diğer yandan, bağlam sıklıkla luminansı eşit uyaranların algılanan değerlerinin (örneğin açıklık) farklı olmasına sebep olur (eş zamanlı parlaklık kontrastı uyaranı gibi). Bu bilgiler algılanan kontrastın fonun luminansı sabit tutulduğunda bağlamın etkisiyle değişen açıklık değerine bağlı olarak değişip değişmeyeceği sorusunu doğurmaktadır. Bu soruyu yanıtlamak amacıyla, bu çalışmada, psikofizik ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRG) yöntemleri kullanılarak, bağlama dayalı açıklığın kontrast algısı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bunun için ilk olarak bağlama dayalı açıklığın algılanan kontrastı nasıl etkilediği ölçülmüş ve bir kontrast barının algılanan kontrastının üzerinde bulunduğu fonun açıklık değerinden etkilendiği gösterilmiştir. Buna göre, fiziksel olarak tamamen birbirinin aynı olmalarına karşın, açıklık değeri yüksek olan fon üzerindeki barın kontrastı daha yüksek olarak değerlendirilmiştir. Sonuçlara göre, görsel sistemin açıklık değerini algılanan kontrast değerinin hesaplanmasında kullandığı görülmüştür. Fakat bu etki, sadece luminansı artan kontrast barları (pozitif kontrast) kullanıldığında görülmüş; luminansı azalan kontrast barları (negatif kontrast) kullanıldığında ise kaybolmuştur. Literatürde, bir uyaranın algılanan değerinin ve eşik değerinin farklı mekanizmalar tarafından belirlendiğine dair bulgular mevcuttur. Bu nedenle, bu çalışmada ayrıca bağlama dayalı açıklığın kontrast saptama ve ayırsama eşiğini nasıl etkilediği uyumsal iki aralıklı zorunlu seçim yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Sonuçlar, kontrast barlarının açıklığı yüksek olan fon üzerine yerleştirildiğinde açıklığı düşük olan fon üzerine yerleştirilmelerine kıyasla sezim ve ayırsama eşiğinin daha düşük olduğunu göstermiştir. Algılanan kontrast deneylerinden farklı olarak burada hem pozitif hem negatif kontrast barları bağlama dayalı açıklıktan etkilenmiştir. fMRG çalışmasında, beyindeki nöral aktivasyonun bağlama dayalı açıklık etkisini yansıtıp yansıtmadığı araştırılmıştır. Gösterilen fon ve kontrast barları fiziksel olarak tamamen birbirinin aynı olmasına karşın görsel alanlarda önceden belirlenmiş ilgi bölgeleri içinde bu uyaranlara verilen tepki farklılık göstermiştir. Buna göre, özellikle V1 bölgesinde, test edilen tüm kontrast değerleri için kontrast barlarının, açıklığı daha yüksek olan fonlara yerleştirildiği durumda daha yüksek BOLD aktivasyonuna sebep olduğu gözlenmiştir. V1'deki aktivasyon değişimi algılanan kontrast değerlerine kıyasla eşik değerleriyle daha uyumludur. Bu nedenle, bu çalışmanın saptama ve tanımlama görevlerinin farklı mekanizmalar tarafından yürütüldüğüne dair nöral bir kanıt olduğu düşünülmektedir. Fakat, bu çalışmadaki eşik ile fMRI verileri arasındaki ilişki, literatürdeki daha önceki bulgularla tam olarak uyumlu değildir. Bu sonuçlar saptama mekanizmasının yarattığı nöral aktivasyonun kontrastın mutlak veya algılanan değerlerine bağlı olarak da değişebileceği sonucuna işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
Perceived contrast of a grating varies with its background (or mean) luminance: of the two gratings with the same photometric contrast the one on higher luminance background appears to have higher contrast. On the other hand, context often causes a large perceived difference between equiluminant regions (e.g., simultaneous brightness contrast). Does perceived contrast also vary with context-dependent background lightness even when the luminance remains constant? In this study, the effect of context-dependent lightness on contrast perception was investigated using psychophysical and functional magnetic resonance imaging (fMRI) methods. First, we measured appearance judgments of participants and demonstrated that context-dependent lightness of background influences the perceived contrast of rectified gratings. Perceived contrast of gratings superimposed on equiluminant but perceptually lighter background is higher compared to ones on perceptually darker backgrounds. However, this pattern is valid only for incremental, not for decremental contrast. Literature indicates a significant difference between visual processing near and above threshold. Also, behaviorally it has been shown that appearance and threshold tasks are mediated by different mechanisms. Therefore, here, we also measured the effect of context-dependent lightness on contrast detection and discrimination thresholds using a 2-IFC procedure. Results indicate that both detection and discrimination thresholds are lower for the gratings superimposed on perceptually lighter backgrounds. Differently from the appearance results, the effect was observed both for incremental and decremental contrast. In an fMRI study, we investigated whether activity in any brain region correlates with background-lightness-dependent contrast perception. Although our stimulus was physically identical, we observed difference in BOLD response within pre-defined region of interests (ROIs) in different visual areas. Both for incremental and decremental contrast, activation, especially in V1, was greater when the grating was superimposed on lighter background for all the contrast levels tested. Variation in V1 activity with varying contrast links better with the detection and discrimination thresholds than the appearance results. Therefore, this study might offer a neural evidence for dissociation between the mechanisms underlying detection (threshold) and identification (appearance) measures. However, the relationship between the threshold and fMRI data does not really agree with the previous findings in literature. These results indicate that the neural activation caused by the detection mechanism may change depending on the absolute or perceived value of the contrast.
Benzer Tezler
- Yeraltı kömür madenciliğinde alçıtaşlarının yangın barajı malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
ZEKAİ TUNCEL
Doktora
Türkçe
1997
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDİL AYVAZOĞLU
- Oluklu sandviç kompozitlerin çekirdek yapısının elastik sabitler açısından incelenmesi
Investigation of sandwich structures with corrugated core in terms of elastic constants
ALPER ONUR GÜLŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ
- Effects of context and expectations on dynamics of visual processing
Bağlam ve beklentilerin görsel işleme dinamikleri üzerindeki etkileri
AMNA MALIK
Doktora
İngilizce
2023
Psikolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiNörobilim Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. HÜSEYİN BOYACI
- Karbon tabanlı yeni hibrit nano-yapıların modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of carbon based new hybrid nano-structures
ÜNAL DEĞİRMENCİ
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Metalik biyomalzemelerin değerlendirilmesinde risk temelli bir karar modeli önerisi
A risk-based decision model proposal in the evaluation of metallic biomaterials
HİLAL SİNGER
Doktora
Türkçe
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TİJEN ÖVER ÖZÇELİK