The society and the information 25: Wonder of brain and nerves 3


.  a Renoir picture    

< 1.  a Renoir picture    >

Our vision has a splendid image-processing function.

The astonishing skillful processing coexists with an optical illusion arising from it in our brain.

 

私達の視覚は、素晴らしい画像処理機能を持っています。

そこには驚くべき巧妙な処理とそれに由来する錯覚が共存しています。

 

an Utamaro Kitagawa picture 

< 2.  an Utamaro Kitagawa picture >

The color was important to the picture of Renoir of impressionist art.

On the other hand, the outline was important to the Ukiyoe print of Utamaro.

For example, I assume there is a white plate on a white table.

For us, high cognitive capacity is necessary to recognize this plate is different from the table.

I introduce two kinds of image processing functions of helping it.

Now, it is always working in your brain, also while you are reading this blog.

 

 

印象派のルノアールの絵には、色が重要でした。

一方、歌麿の浮世絵には輪郭線が大事でした。

例えば、白色のテーブルの上に白い皿が置いてあったとします。

この皿を別物と認識するには高度な認知能力が必要なのです。

それを助ける画像処理機能を2種類紹介します。

今あなたが、このブログを読んでいる時も常に脳でそれは働いています。

.  Structure of eyes and the retina

< 3.  Structure of eyes and the retina  >

 

 optical illusion by lateral inhibition of retinal cell

< 4.  optical illusion by lateral inhibition of retinal cell  >

Please see the monochrome gradation of Fig. 4.

You seem to see that there are belts at the part of four arrows.

It does not really exist, but the retinal cell automatically emphasizes the boundary (a change of brightness) as shown in Fig. 3 and the right of Fig. 4.

This extracts a boundary and a characteristic from miscellaneous external world information and raises our cognitive ability.

Furthermore, we can recognize a figuration of the thing that presses our skin, and hear voice from within noise.

 

図4の白黒のグラデーションを見て下さい。

矢印の部分に帯があるように見えるはずです。

それは実際には存在しないのですが、図3の網膜細胞が自動的に境界(明度の変化)を際立せるのです。

図4の右図にその機構が説明されている。

これが、雑多な外界情報から輪郭や特徴を抽出し認知能力を高めているのです。

さらに私達は皮膚を圧迫する物の形や、雑音から聞きたい声を聞き分けることが出来るのです。

 

.  Which women is fair complexion?

< 5.  Which women is fair complexion? >

You would choose a left person because appearing white more.

This is an optical illusion.

This vision capability that was obtained in evolution plays an important role.

 

あなたは左の人をより色白と選ぶでしょう。

これは錯覚なのです。

進化で得られたこの視覚機能も重要な役割を果たしています。

 

.  I put a picture that was cut from the left into the right 

< 6.  I put a picture that was cut from the left into the right >

After all, left and right was same complexion.

For example, it seems that you are asked to take a white coffee cup.

Probably, without vision capability described above, you would overlook a gray cup in a gloomy cupboard.

In practice, the cup appears gray because it is in the faint light, but looks whiter with being emphasized.

Our brain automatically rectifies the light and shade difference in the field of vision to enable the constant recognition.

It seems that the image processing is performed in V4 of Fig. 7.

 

 

 

結局、左右同じ肌色だったのです。

例えば、あなたが「白いコヒーカップを取って下さい」と頼まれたとしましょう。

もし先ほどの視覚機能がなければ、あなたは薄暗い食器棚にある灰色のカップを見過ごしたでしょう。

実際は、光量が少なく灰色に見えるカップを、より白く強調して見ることになるのです。

私達の脳は、恒常的な認知を可能にするために、視野内の明暗差を自動で補正しているのです。

その画像処理は図7のV4で行われているようです。

 

.  role allotment of visual cortex in cerebral rear 

< 7.  role allotment of visual cortex in cerebral rear >

The visual information of an object that came from retina goes into V1 first.

Subsequently, the information of the space and the movement of the object are processed in order of a blue arrow in upper part.

On the other hand, the information of the shape (silhouette) and the color of the object are processed in order of a dark blue arrow in bottom part.

In this way, the visual information is divided into each element and it is performed hierarchically.

In every hierarchy, it is processed under the influence of memorized pictures (ball etc.), languages (apple etc.), and also consciousness or sentiment (hunger etc.).

 

 

物体の視覚情報は最初に網膜からV1に入る。

次いで物体の空間・運動の情報は上側青い矢印の順に処理される。

一方、物体の形(輪郭)・色情報は下側紺の矢印の順に処理される。

視覚は、このように情報を各要素に分けられ階層的に行われる。

その階層毎に、記憶されている画像(球など)と言語(リンゴなど)、さらに意識と感情(空腹など)の影響を受けて処理される。

 

a picture of optical illusion

< 8.  a picture of optical illusion >       

What do you associate with this figure?

Is it a jar or two faces?

 Our cognition is carried out under the influence of preconception and sentiment in addition to cognitive function (image processing) that we are not conscious of.

We look at the sentiment next time.

 

あなたはこの図から何を連想するだろうか? 壺か顔か。

私達の認知は、意識されない認知機能(画像処理など)に加えて、先入観や感情の影響を受けて行われています。

次回は、感情について見ます。

 

 

 

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