La mayoría de las investigaciones posteriores sobre organización perceptiva han intentado aportar explicaciones teóricas basadas en la ejecución en tareas experimentales.
Investigaciones sobre la segregación de la figura y el fondo
Las investigaciones desarrolladas posteriormente sobre la percepción de la figura y el fondo se han centrado en el análisis de los mecanismos que las diferencian y en tratar de encontrar una explicación a este fenómeno basada en el procesamiento de la información.
Componentes de frecuencia espacial y segregación de la figura y el fondo
En la diferenciación funcional en la percepción de la figura y el fondo, Julesz sugirió sistemas o mecanismo diferentes de procesamiento para la figura y el fondo. Julesz propuso que el procesamiento de la figura se caracterizaría por un análisis de los detalles de la imagen, mientras que el procesamiento del fondo se caracterizaría por un análisis de estructuras más globales.
Actualmente, conocemos que la zona espectral que contiene frecuencias altas contiene información sobre los detalles de la imagen (características de grano fino), mientras que la zona espectral que contiene frecuencias espaciales bajas lleva información sobre aspectos globales de la imagen (características de grano grueso).
Wong y Weisstein diseñaron una situación experimental en la que presentaban líneas nítidas (características de grano fino) o borrosas (características de grano grueso) en las dos regiones de una figura reversible (figura de la copa y las casas de Rubin). La tarea de os sujetos consistía en detectar líneas nítidas o borrosas cuando se presentaban en el contexto de la figura o en el del fondo.
Los resultados postraron que las líneas nítidas, que presentarían componentes de alta frecuencia espacial, se detectaban mejor en el contexto de una figura que en el de un fondo. Por el contrario, cuando la línea es borrosa, es decir, presentaba componentes de baja frecuencia espacial, se detectaba mejor en el contexto de un fondo.
Klymenko y Wesstein analizaron la influencia de los componentes de frecuencia espacial en la percepción de la figura y el fondo. Utilizaron también figuras reversibles pero además rellenaron las regiones correspondientes a la figura y el fondo con enrejados sinusoidales de distinta frecuencia espacial. Registraron el número de veces que cada región se percibía como figura y como fondo.
Los resultados indicaron que la región rellena con enrejados de alta frecuencia espacial se percibían como figura un mayor número de veces.
Los resultados apoyan la hipótesis de una diferencia funcional ente la percepción de la figura y el fondo según la cual cada proceso sería responsable de un tipo de procesamiento visual y sensible a diferentes tipos de información.
El análisis de la figura se caracterizarían por una inspección detallada de las áreas más pequeñas del campo visual y la información relevante en este casi serían los detalles y los contornos. El análisis del fondo sería responsable de la extracción de la información global del campo visual.
Asignación unilateral de bordes
Driver y Baylis intentaron determinar el papel de la asignación de bordes a la región de la figura o a la del fondo. Proponen que los bordes que dividen regiones adyacentes del campo visual se asignan unilateralmente, es decir, se asignan a un único lado.
En estos estímulos, un borde (línea quebrada entre la zona clara y oscura) divide la zona delimitada por el rectángulo en dos partes, una más pequeña y oscura y una más grande y clara. El borde se puede asignar a cualquiera de las dos regiones del estímulo, y una vez asignado a una de las partes se denomina contorno que delimita la figura, si se asigna a ésta, o contorno que delimita el fondo, si se asigna al fondo.
Por otra parte, el tamaño relativo y el contraste determinarían que la parte más pequeña y con mayor contraste del estímulo tienda a percibirse como figura y la parte más grande y con menor contraste como fondo.
En los experimentos se presentaba en primer lugar un estímulo similar a los presentados en A y B, denominado estímulo previo, y una vez desaparecía el estímulo previo se presentaba inmediatamente uno de los estímulos de comparación C, D, E ó F.
la tarea de los observadores consistía en comparar si los bordes del estímulo previo y de comparación eran iguales o diferentes.
De acuerdo con la hipótesis de asignación unilateral de los bordes, se predijo que la atención selectiva a la línea quebrada resultaría imposible dado que siempre se percibiría una figura delimitada por un contorno, en lugar de un borde aislad representado por una línea quebrada. Se predijo que los observadores rendirían mejor en la tarea de comparación cuando los estímulos de comparación correspondieran a las figuras que cuando correspondieran a fondos.
La predicción se basa en que, según esta hipótesis, el borde se asigna a único lado y, de acuerdo con la manipulación realizada sobre el estímulo previo, la parte más pequeña se percibiría como figura desde el principio, por lo que sería más fácil reconocer el contorno que la delimita en la tarea de comparación.
Esta predicción sólo podría mantenerse en el caso de que los observadores no atendieran exclusivamente a la línea quebrada que divide el estímulo en dos partes y la asignaran a una de ellas.
Si atendieran únicamente a la línea quebrada, la ejecución en la tarea de comparación de contornos, sería igual en los dos casos.
Los resultados obtenidos sugieren que, los observadores asignaron el borde a un único lado del campo visual, el correspondiente a la figura. Los sujetos rendían mejor cuando juzgaban si el contorno de la figura era igual al de comparación, que cuando juzgaban si el contorno correspondiente al fondo y el de comparación eran iguales.
Los autores sugirieron que la asignación de los bordes que dividen la figura y el fondo es unilateral y espontánea y no depende de la atención.
Influencia de los procesos de reconocimiento en la segregación de la figura y el fondo
Para poder reconocer un objeto, es necesario previamente objeto del fondo o de otros objetos presentes en el para después compararlo con una representación en la memoria. Esta afirmación ha sido puesta en cuestión por Lowe.
Peterson, Harvey y Weidenbacher presentaron estímulos reversibles.
La tarea de los sujetos consistía en observar los estímulos durante un tiempo e informar cada vez que se produjera una inversión, es decir, siempre que la región del campo visual que se estaba percibiendo como figura cambiara a fondo o viceversa. Se proporcionaban instrucciones a los observadores para que intentaran ver la parte central como figura, en otra serie de ensayos se instruía a los observadores para que intentaran ver las partes laterales de cómo figura. Los resultados mostraron que los observadores percibían la parte central como figura un mayor número de veces.
En otra serie de ensayos manipularon los estímulos de manera que las dos partes del mismo estuvieran igualadas en los factores que determinan la formación de la figura como área, tamaño relativo, etc., pero las zonas correspondientes a la figura y al fondo en algunas ocasiones se parecían a un objeto familiar y en otras no. Los resultados indicaron que las zonas del estímulo que se parecían a objetos familiares se percibían como mayor frecuencia como figura. Sin embargo, al presentar los mismos estímulos en una posición invertida, en la que ya no podían ser reconocidos como familiares, el efecto desaparecía.
Los autores interpretaron estos resultaos como evidencia a favor de que el procesamiento de objetos familiares puede comenzar con anterioridad a que se hay completado la segregación de la figura.
Se propuso un modelo para los procesos de reconocimiento prefigural, según el cual los procesos de reconocimiento que contribuyen a la segregación de la figura y el fondo actuarían sobre los bordes que dividen el campo visual y no sobre los contornos ya asignados a la figura o el fondo.
El modelo no supone que el proceso completo de reconocimiento de la figura se complete con anterioridad a la segregación de la figura y el fondo, sino que algunos procesos de reconocimiento actúan en paralelo al proceso de segregación de las dos artes del campo visual.
Investigaciones sobre agrupamiento perceptivo
Agregados perceptivos y configuraciones
El agrupamiento perceptivo de elementos estimulares discretos e inconexos permite la formación de dos tipos distintos de unidades:
- Agregados perceptivos, son unidades perceptivas formadas en base al agrupamiento de elementos discretos e inconexos que presentan una propiedad común (elementos semejantes, próximos, etc.)
- Configuraciones, son unidades perceptivas distintas a los elementos de que están formadas y en la que se percibe la relación entre las partes.
El agrupamiento de los elementos discretos da lugar a unidades perceptivas distintas y diferenciadas. Además la percepción de relaciones entre los elementos discretos da lugar al surgimiento de propiedades emergentes.
Se han considerado como propiedades emergentes los siguientes tipos:
- Relaciones entre los elementos componentes de los estímulos que dan lugar a simetría, cierre, repetición, reflexión, intersección y conjunción de elementos.
- Relaciones espaciales ente los contornos como la intersección de líneas y los extremos de las mismas.
- La orientación tridimensional de las superficies.
- Las calves pictóricas de profundidad.
- La dirección de la iluminación de la escena.
- La percepción de profundidad estereoscópica.
Uno de los supuestos en las investigaciones desarrolladas por Pomerantz sobre agrupamiento perceptivo es la consideración del agrupamiento como una operación efectuada sobre los estímulos. En consecuencia, sus efectos pueden reflejarse en la ejecución en tareas experimentales y esto permite obtener una medida del agrupamiento a través de la ejecución en dichas tareas.
El problema de la configuración de los estímulos fue el siguiente: cuando en un patrón estimular los elementos componentes se organizan en una configuración, debería resultar muy difícil o imposible el procesamiento independiente de los elementos del patrón estimular por separado. En consecuencia, se predijo que la atención selectiva a los elementos componentes de la configuración sería muy difícil o imposible cuando los elementos componentes forman una configuración. Los estímulos se agrupan percibiéndose como un todo y no como elementos componentes del estímulo.
Se pueden atender selectivamente a los elementos estimulares cuando se agrupan formando agregados perceptivos pero esto no es posible cuando los elementos estimulares se agrupan formando configuraciones.
Cuantificación del agrupamiento perceptivo
La importancia de los métodos cuantitativos para determinar el agrupamiento perceptivo reside en la posibilidad de obtener una medición precisa de los efectos del agrupamiento.
Kubovy y Wagemans, determinaron cuantitativamente la potencia de distintos tipos de agrupamiento midiendo la probabilidad de respuesta a estímulos que presentaban organizaciones ambiguas como los de la figura.
Los elementos estimulares (puntos) se pueden agrupar y, como consecuencia se percibirán líneas que presentan distinta orientación como se puede ver en B. Los sujetos realizaron una tarea de elección forzosa en la que observaban cada uno de los estímulos ambiguos durante un periodo de exposición breve, y a continuación elegían una de las cuatro posibles respuestas representadas en C. Este procedimiento permitía calcular la probabilidad de cada tipo de agrupamiento.
Beck y Palmer desarrollaron una tarea para medir el agrupamiento en la que se presenta una fila de elementos estimulares formada por elementos distintos.
La tarea de los observadores consiste en identificar el elemento adyacente que se repite presionando una llave de respuestas si es un cuadrado o una llave distinta si es círculo.
La potencia del agrupamiento se examinó presentando tres condiciones:
- Una condición de control, en la que los círculos y cuadrados estaban situados a la misma distancia uno de otro.
- Dos condiciones experimentales en las que los elementos estimulares se agrupaban por proximidad bien dentro de cada grupo, o entre grupos.
Los resultados indicaron que el elemento que se repite se identificaba más rápidamente en la condición intragrupo que cuando los elementos a agrupar estaban situados en grupos distintos.
Teoría computacional de la visión y agrupamiento perceptivo
David Marr diseñó un programa de ordenador con la finalidad de examinar que es lo que sucede una vez que se ha obtenido la descripción de características de nivel inferior. A través de una imagen de entrada y la descripción de sus características simples el programa aplicaba los principios de agrupamiento perceptivo para identificar las estructuras perceptivas que obtenían a partir de la reunión de determinados elementos que compartían propiedades comunes.
Se identificaban una serie de estructuras perceptivas diferentes en base al agrupamiento de características que comparten alguna propiedad común.
Todas estas estructuras se obtuvieron sin un conocimiento previo por parte del programa acerca de las estructuras que estaba buscando con la aplicación de los principios de agrupamiento perceptivo.
Sin embargo hay imágenes que no permiten la extracción de determinadas estructuras a menos que se le proporcione información al programa acerca de lo que se está buscando.
En el ámbito teórico de la visión espacial inicial, los fenómenos de organización perceptiva se consideran como un resultado natural del funcionamiento del sistema visual humano.
Ginsburg mantiene que la percepción visual de la forma se basa en una procesamiento espacial y que los principios de organización perceptiva son un resultado del filtrado espacial de las imágenes estimulares.
Segregación de la textura
En este caso, el contorno se delimita en base a diferencias intensas de color o brillo y define una segregación en el patrón estimular:
- La región correspondiente a la figura.
- La región correspondiente al fondo.
También se puede lograr esta segregación en base a las diferencias en las texturas de los estímulos.
Las texturas son patrones visuales formados por conjuntos de pequeños elementos repetidos y distribuidos sobre un área ya sea aleatoriamente o en una posición aproximadamente regular.
Este contorno o límite es puramente subjetivo, no responde a una realidad física presente en la estimulación.
Procedimiento experimental
Los trabajos iniciales trataron de determinar si la segregación de regiones en los patrones texturizados se producía en base a la actuación del principio de agrupamiento por semejanza. La hipótesis inicial establecía que una región del patrón estimular se segregaría más fácil y rápidamente cuando los elementos locales de que estaba formada fueran muy similares y, a la vez, se diferenciaran del resto de los elementos del patrón.
Beck presentó patrones texturados como la figura.
Los elementos difieren sólo en:
- La forma (T vs. L)
- En la forma y la dirección (T vs. L inclinada)
- Únicamente en la orientación (T vs. T inclinada)
- Sólo en la posición horizontal-vertical (T vs. T invertida)
La tarea de los observadores consistía en indicar cuál era la región que segregaba del resto del patrón estimular. Los resultados mostraron que el factor fundamental para la segregación ed regiones en base a la textura era la diferencia en orientación o inclinación más que la diferencia en forma.
Los resultados de estudios posteriores indicaron que la segregación de regiones en base a la textura se produce más fácil y rápidamente cuando los elementos que la forman difieren en orientación, tamaño o luminancia y menos rápidamente cuando difieren únicamente en forma.
Teorías
Julesz trató de averiguar cuáles eran los atributos o propiedades de los patrones texturados que permiten discriminar unas regiones de otras. Propuso la teoría de los textones, en la que sugería que la segregación rápida y sin esfuerzo (automática) de la textura estaba determinada por una serie de características locales fundamentales, denominadas textones, a los que el sistema visual sería especialmente sensible.
Los resultados de distintas investigaciones han permitido acotar su número a los siguientes:
- Los extremos de las líneas.
- Las intersecciones de líneas.
- Manchitas alagadas con una longitud, color y orientación determinados.
La segregación inmediata de la textura estaría determinada por dos factores:
- La diferencia en la naturaleza de los textones (diferencia de textones)
- Las diferencias en el número (densidad) de los textones en los patrones texturados.
Julesz y Bergen desarrollaron un modelo en el que distinguen dos sistemas:
- Un sistema preatencional, en el que la información se procesaría en paralelo, rápidamente y sin el concurso de la atención y que se correspondería con un procesamiento inicial.
- Un sistema atencional, que se correspondería con una etapa de procesamiento más tardío, en el que la información se procesa en serie, más lentamente y requiere de atención a determinadas características del patrón estimular.
Los textones serían los elementos básicos o primitivas perceptivas en el sistema preatencional que determina la segregación inmediata de la textura. El sistema preatencional detectaría diferencias locales en el número y naturaleza de los textones y en base a esto se produciría la segregación automática de la textura.
Los patrones texturados que presenten propiedades diferentes a las que definen los textones serían ignorados por el sistema preatencional.
Los resultados de investigaciones posteriores indican que todos los textones no son igualmente eficaces a la hora de determinar los límites que permiten la segregación de la textura. Por lo general, las diferencias en color tienen preponderancia sobre las diferencias en forma en la segregación de la textura.
Por otra parte, los resultados de Treisman y Gelade revelan que la segregación de la textura es automática y sin esfuerzo en una única dimensión pero no cuando difieren en una combinación de dimensiones.
La teoría de los textones proporciona una forma de identificar y describir la naturaleza de los elementos discriminables que permitían la segregación de la textura pero no explican en base a qué procesos o mecanismo se lleva a cabo la segregación de la textura.
Los resultados de los trabajos de Beck constituyen evidencia que apoyaría que, en determinados patrones, la segregación de la textura estaría determinada por la respuesta de los canales de frecuencia espacial a las diferentes texturadas del patrón estimular.