Аннотация
Работа выполнена при финансовой поддержке Южного федерального университета в рамках темы № 213.01–07-2014/15ПЧВГ (проектная часть внутреннего гранта ЮФУ) «Угрозы национальной безопасности в условиях геополитической конкуренции и модели агрессивного и враждебного поведения молодежи».
Известно, что на начальных этапах зрительной обработки сцена разделяется на множество локальных фрагментов, каждый из которых описывается параллельно и независимо. На следующем этапе локальные зрительные сигналы определенным образом группируются. Эта операция осуществляется так называемыми фильтрами второго порядка. Одна из важнейших характеристик фильтра – полоса пропускания. Цель настоящего исследования – определение полос пропускания зрительных фильтров второго порядка, чувствительных к модуляции пространственной частоты, по трем параметрам: ориентация оси модуляции, частота модуляции и фаза модуляции.
Исследование выполнено в психофизической парадигме обратной маскировки. Тестовым стимулом служила габоровская текстура с синусоидальной модуляцией пространственной частоты ее элементов. В качестве масок также использовались частотно-модулированные текстуры, в которых ориентация оси модуляции, частота модуляции или фаза модуляции меня- лись с определенным шагом относительно тестового стимула. Пороговая амплитуда обнаружения модуляции в тестовом стимуле определялась в условиях двухальтернативного вынужденного выбора. В результате была определена полоса пропускания исследуемых фильтров второго порядка по частоте модуляции (около 3 октав). В то же время было обнаружено от- сутствие избирательности этих фильтров к ориентации оси модуляции и фазе модуляции. На основании полученных результатов высказывается предположение о возможной организации рецептивных полей зрительных фильтров второго порядка, чувствительных к модуляции пространственной частоты. Наличие избирательности к частоте модуляции указывает на оппонентную организацию рецептивного поля, в котором возбудительный центр ограничен тормозными флангами. Отсутствие избирательности к ориентации модуляции может свидетельствовать о концентрической организации поля. А отсутствие избирательности к фазе модуляции указывает на существенную нелинейность рецептивного поля.
Библиографические ссылки
Babenko V., Yavna D., Solov’ev A., Miftakhova M. Spatial selectivity of visual mechanisms sensitive to contrast modulations // J. Optical Technology. – 2011. – V. 78. – no. 12. – pp. 771–776.
Blakemore C., Campbell F. W. On the existence of neurones in the human visual system selectively sensitive to the orientation and size of retinal images // J. Physiol. – 1969. – V. 203. – no 1. – pp. 237–260.
Campbell F. W., Robson J. G. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings // J. Physiol. – 1968. – V. 197. – no. 3. – pp. 551–566.
Ellemberg D., Allen H. A., Hess R. F. Second-order spatial frequency and orientation channels in human vision // Vision Res. – 2006. – V. 46. – pp. 2798–2803.
Graham N. Beyond multiple pattern analyzers modeled as linear filters (as classical V1 simple cells): Useful additions of the last 25 years // Vision Research. – 2011. – V. 51. – pp. 1397–1430.
Graham N., Wolfson S. S. Is there opponent-orientation coding in the second-order channels of pattern vision? // Vision Res. – 2004. – V. 44. – no 27. – pp. 3145–3175.
Gray R., Regan D. Spatial frequency discrimination and detection characteristics for gratings defined by orientation texture // Vision Res. – 1998. – V. 38. – pp. 2601–2617.
Grigorescu C., Petkov N., Westenberg M. A. Contour detection based on Nonclassical receptive field inhibition // IEEE Transactions on Image Processing. – 2003. – V. 12. – no. 7. – pp. 729–739.
Huang P., Kingdom F., Hess R. Only two phase mechanisms, +/-cosine, in human vision // Vision Research. – 2006. – V. 46. – no. 13. – pp. 2069– 2081.
Kingdom F., Keeble D. A linear systems approach to the detection of both abrupt and smooth spatial variations in orientation-defined textures // Vision Res. – 1996. – V. 36. – no 3. – pp. 409–420.
Kingdom F., Keeble D., Moulden B. Sensitivity to orientation modulation in micropattern-based textures // Vision Res. – 1995. – V. 35. – Issue 1. – pp. 79–91.
Kwan L., Regan D. Orientation-tuned spatial filters for texture-defined form // Vision Res. – 1998. – V. 38. – pp. 3849–3855.
Landy M. S., Oruc I. Properties of second-order spatial frequency channels // Vision Res. – 2002. – V. 42. – pp. 2311–2329.
Mostafavi H., Sakrison D. Structure and properties of a single channel in the human visual system // Vision Research. – 1976. – V. 16. – no. 9. – pp. 957–968.
Olzak L., Thomas J. Seeing spatial patterns // Handbook of Perception and Human Performance, Volume I: Sensory Processes and Perception / Ed. by K. Boff, L. Kaufman, J. Thomas. – Wiley–Interscience: New York, 1986.
Reynaud A., Hess R. F. Properties of spatial channels underlying the detection of orientation-modulations // Exp. Brain Res. – 2012. – V. 220. – pp. 135–145.
Stromeyer C., Julesz B. Spatial-Frequency Masking in Vision: Critical Bands and Spread of Masking // Journ. of the Optical Society of America. – 1972. – V. 62. – no. 10. – P. 1221.
Sutter A., Sperling G., Chubb C. Measuring the spatial frequency selectivity of second-order texture mechanisms // Vision Res. – 1995. – V. 35. – pp. 915–924.
Thomas J. P., Gille J. Bandwidths of orientation channels in human vision // Journ. of the Optical Society of America. – 1979. – V. 69. – no. 5. – pp. 652–660.
Westrick Z. M., Henry C. A., Landy M. S. Inconsistent channel bandwidth estimates suggest winner-take-all nonlinearity in second-order vision // Vision Res. – 2013. – V. 81. – pp. 58–68.
Wilson H. R., Gelb D. J. Modified line-element theory for spatial-frequency and width discrimination // Journ. of the Optical Society of America. – 1984. – V. 1. – no. 1. – P. 124.
Wilson H. R., McFarlane D. K., Phillips G. C. Spatial frequency tuning of orientation selective units estimated by oblique masking // Vision Res. – 1983. – V. 23. – no. 9. – pp. 873–882.