Моделирование критической частоты слияния мельканий в зрительной системе человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Временная разрешающая способность зрительной системы имеет важное значение для восприятия объективного мира. Наименьшая частота дискретизации последовательности изображений, при которой восприятие становится слитным, называется критической частотой слияния мельканий. Многообразие экспериментальных данных о порогах критической частоты может найти объяснение с позиций предложенной модели контрастной чувствительности зрительной системы, основанной на треморном модуляционном сигнале. Модель описывает зависимость критической частоты слияния мельканий от яркости стимула, яркости адаптации, длительности и углового размера стимула. Модель демонстрирует, что для ярких стимулов с малой длительностью и большим угловым размером значения критической частоты лежат в диапазоне до 1000 Гц; оптимальной для зрительной системы следует считать кадровую частоту 300-500 Гц; для малоразмерных угловых стимулов критическая частота лежит в области низких частот. Различия в скорости слияния мерцаний могут быть объяснены временной чувствительностью нейронов магно-и парвоцеллюлярной зрительных подсистем.

Об авторах

С. И Ляпунов

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: dc.cetsil@gmail.com
Москва, Россия

И. И Шошина

Институт когнитивных исследований Санкт-Петербургского государственного университета

Email: shoshinaii@mail.ru
Санкт-Петербург, Россия

И. С Ляпунов

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. К. А. Пупков и Н. Д. Егупов, Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления (Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2004).
  2. R. S. Brenton, H. S. Thompson, and C. Maxner, In New Methods of Sensory Visual Testing (Springer, NY, 1989), pp 29-52.
  3. A. C. Brown, J. L. Peters, C. Parsons, et al., Front. Hum. Neurosci., 14, 49 (2020).
  4. J. I. Thompson, C. E. Peck, G. Karvelas, et al., Neuropsychologia, 69, 148 (2015).
  5. Y. Chen, D. Norton, and C. Stromeyer, Schizophrenia Res., 156 (2-3), 190 (2014).
  6. B. D. Parsons, S. Gandhi, E. L. Aurbach, et al., Neuropsychologia, 51 (2), 372 (2013).
  7. С. В. Кравков, Глаз и его работа (Изд-во АН СССР, М., 1950).
  8. K. R. Boff and J. E. Lincoln, Engineering Data Compendium: Human Perception and Performance (Wright-Patterson AFB, OH: USAF Harry G. Armstrong Aerospace Medical Research Laboratory, 1988).
  9. R. Kuller and T. Laike, Ergonomics, 41 (4), 433 (2010).
  10. O. de Bruijn and R. Spence, In Proc.Int. Conf. on Advanced Visual Interfaces AVI-2000 (2000), p. 189.
  11. J. Davis, Y.-H. Hsieh, and H.-C. Lee, Sci. Rep., 5 (2015).
  12. J. Melzer and C. Spitzer, Digital avionics handbook, 22, 3 (2017).
  13. А. Л. Ярбус, Роль движений глаз в процессе зрения (Наука, М., 1965).
  14. S. I._Lyapunov, J. Optic. Technol., 81 (6), 349 (2014).
  15. S. I. Lyapunov, J. Optic. Technol., 84 (9), 613 (2017a).
  16. S. I. Lyapunov, J. Optic. Technol., 84 (1), 16 (2017b).
  17. S. I. Lyapunov, J. Optic. Technol., 85 (2), 100 (2018).
  18. В. А. Ильянок и В. Г. Самсонова, Светотехника, 5 (1963).
  19. C. Herrmann, Exp. Brain Res., 137, 346 (2001).
  20. L. G. Ungerleider and M. Mishkin, In Analysis of visual behavior (MIT Press., Cambridge, 1982).
  21. V. H. Perry, R. Oehler, and A. Cowey, Neuroscience, 12, 1101 (1984).
  22. A. M. Derrington and P. Lennie, J. Physiol., 357, 219 (1984).
  23. W. H. Merigan, L. M. Katz, and J. H. Maunsell, J. Neurosci., 11, (4), 994 (1991).
  24. W. H. Merigan and J. H. R. Maunsell, Ann. Rev. Neurosci., 16, 369 (1993).
  25. L. J. Croner and E. Kaplan, Vision Res., 35, 7 (1995).
  26. E. H. F.de Haan, S. R. Jackson, and T. Schenk, Cortex. 98, 1 (2018).
  27. E. Freud, M. Behrmann, and J. C. Snow, Open Mind: Discoveries in Cognitive Science, 4, 40 (2020).
  28. J. J. Nassi and E. M. Callaway, Nat. Rev. Neurosci., 10 (5), 360 (2009).
  29. M. Edwards, S. C. Goodhew, and D. R. Badcock, Psych. Bull. Rev., 28, 1029 (2021).
  30. D. H. de Lange, JOSA, 44, 380 (1954).
  31. P. H. Schiller, N. K. Logothetis, and E. R. Charles, Neuropsychologia, 29, 433 (1991).
  32. A. Klistorner, D. P. Crewther, and S. G. Crewther, Vision Res., 37, 2161 (1997).
  33. E. Kaplan and R. M. Shapley, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83, 2755 (1986).
  34. A. Brown, M. Corner, D. P. Crewther, and S. G. Crewther, Front. Hum. Neurosci., 12, 176 (2018).
  35. J. I. R. Thompson, C. E. Peck, G. Karvelas, et al., Neuropsychologia, 69, 148 (2015).
  36. A. Abiyev, F. D. Yakaryilmaz, and Z. A. Ozturk, Dementia & Neuropsychologia, 16 (1), 89 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023