La ilusión de Chubb es una ilusión óptica o un error en la percepción visual en el que el contraste aparente de un objeto varía sustancialmente para la mayoría de los espectadores dependiendo de su contraste relativo con el campo en el que se muestra. [1] Estas ilusiones visuales son de particular interés para los investigadores porque pueden proporcionar información valiosa con respecto al funcionamiento de los sistemas visuales humanos .
Un objeto con una textura visual de bajo contraste rodeado por un campo de textura visual uniforme parece tener un mayor contraste que cuando se presenta en un campo de textura de alto contraste. Esta ilusión fue observada por Charles Chubb y sus colegas y publicada en 1989. [2] Lotto y Purves publicaron una explicación empírica de la ilusión de Chubb en 2001. [1]
Chubb y sus colegas investigaron esta ilusión mostrando varias combinaciones de objetos en primer plano y campos de fondo a sujetos de prueba humanos y pidiéndoles que calificaran la nitidez del contraste visual en cada objeto en primer plano. Encontraron que los sujetos que veían un parche de textura visual aleatoria incrustado en un campo de fondo circundante probablemente informaran diferentes percepciones de contraste visual para el parche objetivo central dependiendo del contraste relativo del campo de fondo. Además, el brillo/opacidad aparente de un parche de textura variaba a medida que variaba el fondo. Por ejemplo, los puntos brillantes del parche de textura parecían más opacos en un fondo de alto contraste, mientras que los puntos oscuros parecían más claros en un fondo uniforme. [2] Esta aparente variación en la percepción se ve influenciada cuando es vista por diferentes observadores y cuando el fondo y el parche objetivo central se colocan en "bandas de frecuencia espacial no superpuestas", como explicaron Chubb et al. Esta tendencia se encontró estadísticamente significativa . Las teorías apuntan a una herramienta perceptiva para catalizar la adaptación del contraste (lenta, segundos) al control de ganancia de contraste (rápida, ≈100 ms) en un "locus neuronal" cortical o precortical temprano. [3] [2]
La ilusión de Chubb es similar a otra ilusión visual, el efecto de contraste . El efecto de contraste es una ilusión en la que el brillo o luminancia percibidos de una forma de objetivo visual central idéntica sobre un fondo uniforme más grande varía para el sujeto de prueba dependiendo de la relación entre la luminancia de la forma central y la de su fondo. [4] Esta ilusión, el contraste simultáneo , se ilustra en la Figura 2. En ella, el objetivo central es más brillante. Es decir, la relación entre la luminancia del rectángulo central superior ( A ) y la luminancia de su campo de fondo es mayor que uno. En el rectángulo inferior ( B ), el campo de fondo es más brillante. Es decir, la relación es menor que uno. [2] Aunque los dos parches de objetivo central son igualmente brillantes (idénticos en luminancia), el que está sobre un fondo oscuro parece más claro y el que está sobre un fondo más claro parece más oscuro.
La inhibición lateral es una propuesta para explicar la ilusión de contraste o el contraste simultáneo. Sus defensores teorizan que las neuronas fuertemente estimuladas por el fondo de B suprimen a las neuronas menos fuertemente estimuladas del rectángulo interior. [2] En A , teorizan, no hay tal inhibición. Sin embargo, el hecho de que tanto A como B parezcan de "luminosidad uniforme en toda su extensión" sugiere que el proceso de inhibición lateral es más complejo. [5] Chubb et al. afirman que el principio de inhibición lateral se basa en el supuesto de que el factor determinante de la luminosidad percibida es la relación, en el borde del rectángulo, entre la luminancia del rectángulo y la luminancia del fondo. [2] Sin embargo, la explicación de la inhibición lateral no es coherente con fenómenos como la cruz de Benary y la ilusión de White, así como con los efectos de transparencia y asimilación. Como tal, es una explicación ad hoc de interés teórico poco claro.
La ilusión de Chubb ilustra un error en el contraste en lugar de la luminancia. El fondo de luminancia cero de la Figura 2 ( A ) se convierte en un campo de contraste cero en la porción análoga de la Figura 1, mientras que el campo de alta luminancia de la Figura 2 ( B ) se convierte en un campo de textura de alto contraste. Los observadores perciben empíricamente el disco de textura de la porción más a la izquierda de la Figura 1 como si tuviera un contraste mayor que el disco de la derecha, aunque los dos sean iguales. Después de realizar experimentos sobre la inducción de contraste y luminosidad, la inducción interocular y la inducción entre bandas de frecuencia espacial, muestran que el efecto inhibidor lateral es monocular y está adaptado solo para la frecuencia espacial. Chubb et al. apoyan "un modelo en el que la ganancia de salida de dicha neurona selectiva de banda se normaliza en relación con la amplitud de respuesta promedio de las neuronas cercanas con la misma sintonización de frecuencia ". [2]
Las percepciones visuales dependen de la interacción del sistema visual humano con cualquier estímulo biestable o multiestable y de la frecuencia con que se presente. La iluminación de los objetos en un punto, la reflectancia de esos objetos y la transmitancia de los medios entre el objeto y el observador son fundamentales para determinar los factores primarios que afectan nuestra percepción visual. [1] Es por esto que una imagen de bajo contraste se percibe como de mayor contraste cuando se coloca frente a un fondo gris. El fondo gris es más ambiguo que el fondo de alto contraste. Lotto y Purves (2001) demostraron que la ilusión de Chubb se puede explicar "por el grado en que es probable que la transmitancia imperfecta haya afectado a la luz que llega al ojo". [1] De hecho, estas observaciones sugieren una explicación completamente empírica de la ilusión de Chubb. [6]
El efecto Chubb estima que cuando un objeto se ve a través de un medio de transmisión imperfecta, aumenta o disminuye el brillo o la opacidad aparente del parche objetivo, incluso cuando las relaciones de luminancia y las frecuencias espaciales permanecen iguales. [1] Lotto y Purves (2001) dudaron de que las percepciones ilusorias de brillo se explicaran como consecuencias de la inhibición lateral . [2] [7] Si ese fuera el caso, la diferencia percibida en el brillo de los elementos objetivo, ilustrada en la Figura 3 ( A ), no se vería afectada en gran medida por el campo circundante en la Figura 3 ( C ), que exhibe un contraste espacial menor que el objetivo, lo que coincide con las observaciones. A pesar de esto, afirmaron, "este razonamiento se ve socavado por el hecho de que el contraste aparente por el patrón objetivo en la Figura 3 ( D ) no se ve afectado en gran medida por el entorno de la Figura 3 ( F )". Por lo tanto, decidieron examinar la ilusión de Chubb en términos "totalmente empíricos", principalmente como una consecuencia de la experiencia pasada o, en este caso, la influencia de la transmitancia en estímulos ambiguos. [1]
El denominador común de las observaciones de Lotto y Purves es el poder explicativo de la transmitancia imperfecta. [1] La transmitancia imperfecta hace que los observadores experimenten una diferencia reducida en el contraste espectral o la luminancia de las superficies de los objetos. [1] [8] Esto se debe a que las imperfecciones en el medio de transmisión producen, como los efectos atmosféricos, una distorsión de la transmitancia. Por ejemplo, la transmitancia varía cuando se ven objetos a distancia, en medio de smog o niebla, o a través de tela, vidrio o agua. Estas condiciones afectan en gran medida la cantidad de luz que llega al ojo. Esta hipótesis se puso a prueba alterando las probables contribuciones de la transmitancia imperfecta mediante la manipulación de la información de movimiento, luminancia y color. En algunos casos, la luminancia relativa de dos superficies objetivo se puede reducir, como demuestran Lotto y Purves, de una relación de 8:3 a aproximadamente 7:5. Si la percepción se genera empíricamente, entonces "la medida en que un estímulo es consistente con la transmitancia imperfecta... se incorporará a la percepción del objetivo". [1]
La respuesta conductual apropiada depende de la evaluación de las contribuciones relativas de la iluminación, la reflectancia y la transmitancia a los estímulos visuales. Las percepciones visuales del contraste se ven afectadas por los efectos de la transmitancia imperfecta en lugar de la luminancia del objeto. [1] El estímulo de Chubb ilustrado en la Figura 1 ( B ) es consistente con las distorsiones de transmitancia por dos razones: los elementos estampados del fondo son continuos con los elementos estampados del objetivo y las luminancias de los elementos del objetivo concuerdan con los valores que surgirían si el patrón de fondo se viera a través de un medio de transmisión imperfecta. [1]
La explicación de la ilusión de Chubb basada en la transmitancia afirma que si se modifica el estímulo de la Figura 1 ( B ) de forma que resulte menos coherente con la visión a través de un medio imperfecto, la ilusión debería disminuir o revertirse. Los ensayos confirman esta hipótesis. Esta explicación pone en duda la hipótesis que implica que alterar la luminancia, el movimiento o la distribución espectral del campo que rodea al objetivo no alteraría la percepción. [1]
Los hallazgos empíricos también contradicen la hipótesis de que las "ilusiones de brillo" causadas por las uniones de contorno en el estímulo explican la ilusión de Chubb, como propuso Anderson (1997). [1] [9]
Las ilusiones visuales se pueden clasificar en fisiológicas/patológicas, perceptuales y ambiguas (biestables/multiestables). Una desviación de la percepción natural de los objetos (estímulos) fomenta la evaluación de las teorías de la percepción. [10] La percepción visual en la esquizofrenia se distingue por ajustes contextuales reducidos y una percepción más precisa del estímulo en tareas que implican "efectos contextuales espaciales". [11] Según Eunice et al., "las ilusiones contextuales surgen de la propensión adaptativa de la visión a enfatizar las diferencias relativas entre las características en lugar de sus características absolutas". [11] Mientras que la presencia de un fondo de alto contraste reduce el contraste aparente de las características más pequeñas del primer plano en individuos sanos, los pacientes esquizofrénicos son más precisos en la percepción del contraste entre el fondo y el primer plano. Para probar esto, Keane et al. midieron el desempeño de 15 participantes con esquizofrenia crónica, 13 participantes psiquiátricos, incluidos individuos con trastornos de personalidad y bipolares y 20 individuos sanos no psiquiátricos. Se les presentó un pequeño parche aislado o un pequeño parche con un fondo de alto contraste, seguido de un parche de referencia remoto. Luego se les pidió a los individuos que indicaran qué parche creían que tenía un mayor contraste según sus observaciones. [12]
La inmunidad del grupo esquizofrénico a la ilusión de contraste fue excepcional, con 12 de 15 juicios precisos, mientras que los participantes sanos mostraron graves percepciones erróneas de los estímulos centrales. Esto demuestra que las personas con esquizofrenia son capaces de percibir "características absolutas" de "rasgos individuales" con mayor precisión. [12] Si bien las modulaciones contextuales con respecto a la luminancia, el tamaño y la orientación fueron similares entre los grupos, las modulaciones contextuales débiles se correlacionan con peores síntomas y funcionamiento social. [13] [11]
Los defectos visuales en la esquizofrenia pueden provocar problemas cognitivos y sociales. [11] Los hallazgos de un mejor rendimiento nos ayudan a determinar las anomalías visuales latentes. De hecho, ha habido un rápido crecimiento en el uso de tareas visuales contextuales (ilusiones de Chubb) en pruebas clínicas y estudios de esquizofrenia respaldados por el NIH (Gold et al., 2012). [11]
En el sistema visual envejecido, tanto en humanos como en animales, se produce una reducción de la función inhibidora cortical, lo que explica la reducción de la orientación y la orientación de las neuronas visuales envejecidas. LR Betts et al. (2005) demostraron que las personas mayores podían distinguir el movimiento de estímulos de alto contraste más rápidamente que los adultos más jóvenes, y que la inhibición era responsable de las diferencias en la supresión espacial. [14] Karas y McKendrick (2009) utilizaron la ilusión de Chubb para comprobar si los fondos de alto contraste afectaban menos a las percepciones visuales de los participantes mayores que a los más jóvenes debido a la reducción de la inhibición. Los estímulos utilizados para los experimentos se basaron en los parámetros utilizados por Dakin, Carlin y Hemsley (2005), que utilizaron la ilusión de Chubb para comprobar la reducción de la inhibición en personas con esquizofrenia. Sin embargo, su estudio demostró que la sensibilidad al contraste no disminuía realmente con el envejecimiento, ya que los participantes mayores mostraban una mayor discrepancia en el contraste percibido del objetivo con respecto al fondo que los participantes más jóvenes. [14]
{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )