Специалист по компьютерному зрению из Университета Южной Австралии только что опубликовал новое исследование, описывающее ключевое достижение в нашем понимании того, как мозг воспринимает физический мир.
"Мое исследование пытается объяснить повседневные аспекты визуального восприятия поверхности, например, как мы воспринимаем матовое белое стекло, глянцевую черную машину или ярко освещенную луну сквозь серое облако," говорит д-р Тони Владусич, научный сотрудник лаборатории вычислительной и теоретической нейробиологии Института телекоммуникационных исследований (ITR) Университета Южной Австралии.
"Когда мы смотрим на объекты, мы видим, что их поверхности различаются по внешнему виду по-разному: от черного до белого, от матового до глянцевого и от непрозрачного до прозрачного," говорит доктор Владусич.
"То, как объекты кажутся нам, частично основано на том, как физические поверхности отражают и пропускают свет, а частично на том, как мозг интерпретирует паттерны света, достигающего глаза. Как мозг конструирует наше восприятие различных размеров поверхности из этих световых узоров, долгое время оставалось загадкой," он говорит.
В нескольких статьях, опубликованных в прошлом году – последняя из них была опубликована в Журнале Оптического общества Америки A – доктор Владусич представил новую математическую теорию того, как мы воспринимаем различные размеры поверхности, названную теорией относительности гаммы. Название теории связано с наблюдением, что оттенки черного, серого или белого, которые мы видим на поверхности, технически известные как «гамма», зависят от того, воспринимается ли поверхность как непрозрачная / прозрачная и матовая / глянцевая.
"Традиционные теории зрения предполагают, что мозг буквально «представляет» физические размеры поверхностей, как создание миниатюрной версии мира внутри мозга.
"Новое понимание теории относительности гаммы состоит в том, чтобы показать, как вычисления мозга могут привести к восприятию поверхностей как изменяющихся по разным физическим измерениям, без буквального представления этих измерений в мозгу.
"Таким образом, относительность гаммы позволяет избежать некоторых философских ловушек, которые преследовали традиционные теории зрения, и тем самым решает многие нерешенные проблемы, касающиеся того, как мы видим глянцевые и прозрачные поверхности.
"Эта теория может в будущем помочь в разработке инженерных систем технического зрения, которые смогут классифицировать объекты и материалы только на основе их внешнего вида. Таким образом, теория предлагает новые решения как глубоких философских загадок, так и практических инженерных проблем", говорит доктор Владусич
Руководитель исследовательской группы вычислительной и теоретической нейробиологии ITR доктор Марк МакДоннелл говорит, что новые идеи являются значительным шагом вперед в понимании того, как зрительная система человека представляет информацию о поверхностях.
"Эти идеи помогут направить наши исследования в области создания математических моделей и моделирования того, как электрическая активность нейронов в головном мозге поддерживает преобразование сенсорной информации в восприятие," говорит доктор Макдоннелл.