7.1. Detección de formas visuales

Como procedimiento general en una tarea estándar de detección, se presenta a los observadores determinadas formas visuales (patrones formados por puntos, figuras geométricas, etc...) bajo condiciones de degradación que hacen que la tarea resulte difícil, y se les pide que indiquen la presencia o ausencia del objeto. Con el fin de incrementar la dificultad de la tarea, se utilizan diversos procedimientos que permiten degradar los estímulos presentados; por ejemplo, se reduce el tiempo de exposición de los estímulos, se reduce el contraste, se enmascaran los estímulos o se presentan formas visuales incompletas. La diferenciación del objeto en relación al contexto puede realizarse sobre la base de color, movimiento, forma, profundidad, etc...

Detección de patrones de puntos

Una de las líneas de investigación dedicadas al estudio del proceso de detección de las formas visuales ha sido desarrollada por Uttal en sus investigaciones desde principios de los años 70.

Procedimientos de enmascaramiento visual

Consiste básicamente en la presentación de estímulos (patrones visuales formados por puntos) a los que se superpone un patrón de ruido, también formado por puntos pero distribuidos aleatoriamente. Este procedimiento se conoce en Psicología como “procedimiento de enmascaramiento visual”. La superposición del patrón de ruido al patrón original enmascara el estímulo original degradándolo de tal forma, que la tarea de detección resulta muy difícil.

El procedimiento desarrollado por Uttal, es particularmente adecuado para el estudio del efecto de la organización espacial de los elementos discretos que forman el patrón sobre la percepción de la forma visual ya que los patrones de puntos pueden considerarse como forma no familiares. La lógica que subyace al procedimiento radica en la consideración de que los puntos aislados, o elementos locales de la estimación, no aportan suficiente información para determinar la percepción de la forma visual.

Únicamente a partir de una configuración de puntos, con una determinada organización espacial, se puede detectar una forma o patrón visual.

No todas las configuraciones de puntos son igualmente apropiadas a la hora de detectar el patrón visual. Se ha constatado empíricamente, que algunas se detectan más fácilmente que otras cuando se mantienen constantes otros factores importantes como el número de puntos (densidad del patrón) o la distancia entre ellos (espaciamiento del patrón). Lo importante para la detección de las formas visuales es la geometría global de la configuración de puntos, mientras que las características locales son secundarias.

Factores que afectan a la detectabilidad de las formas visuales

El núcleo más importante de estudios sobre el proceso de detección se ha dedicado a determinar los factores que contribuyen a la detectabilidad de los patrones o formas visuales compuestos por puntos. Se estudiaron dos tipos de patrones: líneas y figuras geométricas. Se presentan algunos ejemplos:

1. Por lo que respecta a las líneas de puntos, se analizó el efecto del número de puntos sobre la detectabilidad del patrón. Los resultados indicaron que las líneas se detectaban mejor cuando el patrón estaba formado por un número determinado de puntos (cinco puntos).

Se detecta pero cuando estaba formado por menos puntos, y no se obtenía una mejora considerable en la detección cuando el patrón estaba formado por más de cinco puntos. Otro de los factores considerados como variable independiente fue la orientación de las líneas. Se presentaron líneas compuestas por siete puntos en cuatro orientaciones diferentes: vertical, horizontal y oblicuas (inclinadas hacia la derecha y hacia la izquierda). No se encontraron diferencias en la detección de líneas de función de sus distintas orientaciones, por lo que los autores concluyeron que la detección es independiente de la orientación de los patrones. También se examinó si la detección dependía del tipo de configuración de puntos (líneas rectas, curvas, etc.). Por lo general los resultados obtenidos se deben a la actuación de la regla de periodicidad lineal, según la cual las líneas rectas formadas por puntos constituyen el estímulo más potente en la detección de formas visuales ya que el sistema visual es especialmente sensible a la detección de líneas rectas.

2. Entre los factores que pueden afectar a la detectabilidad de las figuras geométricas se han estudiado los siguientes:

  1. partes fundamentales en la detección de los polígonos. Para analizar este problema se produjo una distorsión en distintas partes de un triangulo mediante la eliminación de puntos en los lados, ángulos o se eliminaron algunos puntos aleatoriamente en la figura completa y se examinó en qué condición de las tres citadas se detectaba mejor el triangulo. Los resultados mostraron que la eliminación de puntos en los ángulos del triángulo empeoraba ligeramente la detección del patrón; además el empeoramiento era más drástico cuando se distorsionaban los lados del triángulo eliminando puntos en los lados. Entre resultado podría deberse a que la distorsión de los lados afecta a la geometría global del patrón dificultando su detección.
  2. al igual que en la detección de líneas de puntos, otro de los factores examinados fue el efecto de la orientación de las figuras sobre la detectabilidad. Los resultados indicaron que la detección es independiente de la orientación de las figuras, por lo que este factor no parece tener relevancia en la detección de patrones visuales formados por puntos en general.
  3. finalmente, una serie de estudios han tratado de determinar el efecto de la organización global del patrón sobre la detección. La organización del patrón es importante porque afecta directamente a la geometría global de las formas visuales. Los resultados indican que la detección de los patrones formados por puntos es afectada por la organización de la figura, se detectan mejor las formas regulares (cuadrados) que las irregulares (paralelogramos); así como por el grado de organización del patrón, se detectan más fácilmente los patrones más organizados que los menos organizados.

Detección de la simetría

Patrón simétrico: hace referencia a la invarianza de una configuración de elementos bajo determinadas transformaciones.

Tipos de simetría relevantes en el estudio de la percepción:

  • Patrones simétricos generados por medio de la transformación de reflejo o simetría bilateral.
  • Patrones simétricos generados por la transformación de traslación o simetría traslacional.
  • Patrones simétricos generados por cambio en la orientación o simetría rotacional.

A continuación se examinan los tipos de patrones simétricos y procedimientos experimentales más utilizados en el estudio de la detección de la simetría.

Patrones estimulares y procedimientos experimentales

La detección de la simetría ha preocupado a los investigadores desde los inicios de la Psicología Experimental. En el tratado de Mach “el análisis de las sensaciones”, ya encontramos una descripción de los distintos tipos de simetría y observaciones relacionadas con la detección de los mismos. Se presentan los distintos tipos de patrones simétricos descritos por Mach, generados por transformaciones de reflejo, traslación y cambio en la orientación del patrón original.

Mach también observó que los diferentes tipos de simetría se detectan de diferente forma, resultando más fácil de detección de la simetría bilateral que la obtenida por traslación o rotación de los patrones originales. Julesz observó que la simetría bilateral se detectaba automáticamente y sin esfuerzo, mientras que la detección de la simetría en patrones generados por traslación o rotación requería un escrutinio detallado de los patrones.

En diversos estudios experimentales se ha tratado de determinar qué tipo de simetría es más saliente. Los resultados confirman que la simetría bilateral se detecta más rápidamente que la simetría obtenida por rotación. Algunos autores sugieren como posible explicación al mayor relieve de la simetría bilateral la posibilidad de comparar las dos regiones contiguas al eje de simetría. El hecho de que la simetría bilateral sea más saliente y se detecte más rápidamente, no significa que los otros tipos de simetría no se detecten.

En los estudios sobre detección de la simetría bilateral se han utilizado estímulos muy variados, desde patrones no familiares como figuras, polígonos y patrones texturados aleatorios hasta patrones muy familiares como caras o figuras subrayadas.

Por lo que respecta a los procedimientos experimentales se han utilizado también una gran variedad de ellos, entre los más utilizados se encuentran:

  • Procedimientos psicofísicos: como el procedimiento de determinación del umbral de duración de detección de la simetría en el que se determina el tiempo mínimo necesario para detectar la simetría o la tarea de determinación del umbral de contraste, en el que se determina el contraste mínimo necesario para detectar la simetría.
  • Tareas de tiempo de reacción: en las que se mide el tiempo empleado en la detección.
  • Tareas de precisión: en las que se observa el porcentaje de detecciones correctas.
  • Tareas de discriminación de la orientación: en las que se mide la precisión en la detección de eje de simetría.
  • Tareas de discriminación de patrones simétricos: en las que se degrada el patrón superponiendo ruido (es un procedimiento similar al de enmascaramiento visual que se ha descrito en el apartado de detección de puntos aleatorios).

Factores que influyen en la detección de la simetría

Un factor que puede afectar a la detección de la simetría es la posición que ocupa el patrón en el campo visual. Un aspecto considerado en relación con este factor es la presentación central o periférica del patrón, es decir, que la posición del patrón coincida o no con el punto de fijación. Los resultados de los estudios que han examinado este aspecto indican que la influencia de la posición central del patrón sobre la detección de la simetría depende del tipo de estímulo utilizado. Cuando se utilizan estímulos simples que contienen frecuencias espaciales bajas, la detección de la simetría no se ve afectada por la posición central del patrón y deteriorada a medida que se aleja desde esta ubicación hacia posiciones más periféricas. Julesz sugirió la intervención de dos mecanismos diferentes en la detección de la simetría: un mecanismo que extraería globalmente las relaciones simétricas existentes en el patrón cuando los estímulos contienen frecuencias espaciales bajas y un mecanismo de comparación punto por punto de todos los elementos del patrón cuando los estímulos contienen frecuencias espaciales altas.

Una forma distinta de analizar la actuación del mecanismo de detección ha consistido en observar si existen diferencias en la detección de patrones perfectamente simétricos con respecto a patrones que presentan ligeras distorsiones. En este tipo de estudios se suele presentar a los observadores tres tipos de patrones: patrones perfectamente simétricos, patrones con una ligerísima distorsión de la simetría y patrones aleatorios (no simétricos) que se presentan como distractores y los observadores tienen que detectar los patrones simétricos y no simétricos. Los resultados de Barlow y Reeves utilizando este procedimiento muestran que el mecanismo de detección de la simetría es muy potente ya que se pueden detectar distorsiones mínimas en los patrones. Wagemans y col observaron el efecto sobre la detección de una distorsión en el patrón simétrico producida por la observación del patrón desde un punto de vista no frontal. Los resultados obtenidos utilizando este procedimiento mostraron que el tiempo de reacción en la tarea de detección de patrones simétricos aumentaba a medida que la distorsión en el patrón era mayor.

La detección de la simetría también puede ser afectada por el agrupamiento perceptivo de los elementos estimulares que componen el patrón. La evidencia empírica que apoya esta afirmación procede de estudios en los que se han utilizado como estímulos patrones.

Con el fin de examinar la influencia del agrupamiento perceptivo sobre la detección de la simetría, Locher y Wagemans utilizaron patrones formados por líneas en distinta orientación (vertical, horizontal y oblicua) o compuestos por puntos. En este tipo de patrones, la orientación de las líneas contribuye a determinar la organización del patrón global. Sin embargo, en el patrón formado por puntos, se percibiría agrupamiento pero no se percibiría un patrón orientado ya que los puntos, al carecer de orientación, no determinan que se perciba una orientación clara del patrón global.

El planteamiento del estudio era que si la orientación de las líneas (elementos estimulares) contribuía a la detección de la simetría en el patrón global, la ejecución en la tarea de detección de la simetría (tiempo de detección y precisión) sería mejor en los patrones formados por líneas que en los formados por puntos. Por el contrario, si el mecanismo de detección de la simetría actuaba sobre la base de la comparación de la información del patrón agrupada espacialmente, no habría diferencias entre los patrones agrupados formados por líneas o por puntos.

Los resultados indicaron que la ejecución en la tarea de detección de la simetría se veía facilitada cuando los elementos estimulares que formaban los patrones se agrupaban espacialmente, con independencia de que fueran líneas orientadas o puntos.

El factor más estudiado en relación con la detección de la simetría es la orientación del eje de simetría. El primer estudio experimental dedicado a analizar la influencia de la orientación del eje de simetría sobre la detección de la misma se debe a Goldmeier. En sus experimentos se presentaba a los observadores un patrón estimular con simetría bilateral horizontal y vertical. A continuación se presentaban dos estímulos de prueba, uno de ellos presentaba simetría sobre el eje vertical, el segundo era simétrico sobre el eje horizontal.

La tarea de los observadores consistía en indicar cuál de los dos estímulos de prueba se parecía más al patrón presentado en primer lugar. Los resultados indicaron que los observadores elegían el patrón de prueba que presentaba simetría a partir del eje vertical.

En otra serie de experimentos se ha comparado la detección de la simetría bilateral sobre el eje vertical con simetría bilateral sobre los ejes horizontales y oblicuos. Un ejemplo representativo de este tipo de experimentos es el realizado por Palmer y Hemensway. El objetivo de su investigación consistía en analizar el efecto de la presentación de figuras con diversos grados de simetría en varias orientaciones diferentes. Los patrones estimulares presentados diferían en dos variables: grado de simetría y orientación. Con respecto al grado de simetría se presentaron patrones que presentaban:

  1. Simetría sobre un único eje (vertical, horizontal u oblicuo)
  2. Simetría doble (sobre dos ejes)
  3. Simetría cuádruple (sobre cuatro ejes)
  4. Figuras casi simétricas

Con relación a la orientación, los patrones se presentaban en una orientación: a) Vertical (0 o ), horizontal (90 o ) y oblicuas (45 o y -45 o ).

La tarea de los observadores consistía en presionar una llave de respuesta si el patrón presentado les parecía simétrico y otra distinta si les parecía simétrico. Los resultados revelaron que la simetría se detectaba mejor cuando los patrones presentaban una orientación vertical, en segundo lugar n la orientación horizontal y por último en las orientaciones oblicuas.

Palmer y Hemenway propusieron un modelo de un proceso que actuaría en dos etapas:

  1. Se realizaría un análisis tosco y se seleccionaría un posible eje de simetría sobre el cual se refleja el patrón.
  2. Se compararían las dos mitades del patrón y, con fundamento en esta comparación, se determinaría si el patrón es o no simétrico.

Jenkins propuso que la detección de la simetría se llevaría a cabo mediante tres procesos:

  1. Detecta si la orientación del patrón es uniforme.
  2. Agrupa los elementos que forman el patrón alrededor del eje, formando de esta manera una estructura más amplia.
  3. Determina si la estructura obtenida en el proceso anterior es simétrica.

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