視覺、神經與藝術

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當前修訂版本

[編輯] 視覺、神經與藝術

複習

視覺神經系統
彩色視覺

恆常性藝術家的表現

視覺進入點

Retina
Network運作
Receptive Fields
- 接受區
  - filter（過濾器）
  - computation計算
- lateral inhibition
  - 側抑制

Receptive Fields (cont.)

ON-center vs OFF-center （亮中心與暗中心）

Optic Nerve（視神經）

Optic chiasm（視交叉）
Optic tracts（視束）

Maps in LGN

Visual cortex

occipital lobe（枕葉）
topographic maps（地形圖）
Topographic map in cortex

cortical magnification

Structure of visual cortex

Primary visual cortex
V1
Area 17
Striate cortex
- 1.5~2.0mm thick
- 100million cells in V1 each hemisphere
- 6 layers
  - Layer 4 input from LGN

response of single cell

Hubel and Wiesel

Function of V1 cell

orientation selectivity（傾斜選擇性）
simple cells

orientation selectivity

preferred orientation（傾斜的喜好）

Hypercolumn超柱型組織

column的組合體

color

blobs cell泡泡細胞

Columns and hypercolumns 3

Hypercolumn by De Valois and De Valois

beyond V1超複雜系統

parietal stream顱頂
dorsal stream背側
M pathway

temporal stream顳
ventral stream腹側
P pathway

V1 之後

簡化圖

[編輯] blob cell

一個讓Hubel實驗室抓狂的東西
- 不合原來的模型
- 很難控制刺激
  - isoluminance 問題
  - 對比強度在不同顏色時差異大
- 大範圍的問題
  - long range computation

[編輯] 腦造影中的情況

色彩邊界
- 也是在造影下

[編輯] 色彩怎樣來

複習上週的

牛頓

增加新的

Helmholtz
Hering
DeValois and DeValois
E. H. Land

Newton's experiment 1

Dark room and a prism

Newton's experiment 2

Pure vs composite light （純與混合光）

Newton說

Color is subjective（色彩是主觀的）
- Red sweater -> incorrect
- Correct -> sweater, which when seen in daylight, evokes a sensation most humans call 'red'.

Newton's color circle

舊到新的變化

[編輯] Trichromatic Theory

Thomas Young (1773-1829)

英國人
博物學（以前的科學家是多能的）醫學、物理
首先提出三種顏色可以組合所有顏色的看法

Hermann von Helmholtz (1821-1894)

德國人
博物學：生理學、物理學
更系統性研究，並推廣至解釋辨色力異常

Color matching

在顏色配對實驗(color-matching experiment)中，要求受試者混合不同色光來配成與標準刺激相同的色

Cone pigments吸收光譜

人類的cones有三種，分別對不同波長
有最高的吸收率分別是：S cone 419nm；M cone 531nm；L cone 558nm

對立說(Opponent-Process Theory)Hering

另一個關鍵

color constancy
在不是極端情境，對物體色彩之知覺是穩定的
- 其實所有知覺現象均有某一些程度的constancy
- 因為地球上的東西會變，但基本上不會變得很快、很多
但實際上其光譜當中的能量分佈是不同的！

Color constancy

Spectrum of common object
Adaptation complementary（適應互補色）
Color contrast
constancy的極限

[編輯] Land的實驗

Edwin Land 傳奇人物
一生未屬學術機構
兩個重大實驗
- 黑白幻燈片＋紅、綠濾鏡
- Retinex

[編輯] Retinex

Retina to cortex
- Land, E. H. (1964)
使用Mondrian材料
- 提出彩色知覺可能是「長矩離運算」

[編輯] 藝術家的表現

秀拉（Seurat）

取自"http://wiki.kmu.edu.tw/index.php/%E8%A6%96%E8%A6%BA%E3%80%81%E7%A5%9E%E7%B6%93%E8%88%87%E8%97%9D%E8%A1%93"

 秀拉（Seurat）
 [[Image:369px-Seurat-La Parade detail.jpg]]
 [[Image:800px-A Sunday on La Grande Jatte, Georges Seurat, 1884.png]]
 [[Image:759px-Georges Seurat - Les Poseuses.jpg]]