Каналы описания признаков. Избирательность каналов

Исследования по измерению частотно-контрастной характеристики зрительной системы (в общем случае модулирующей передаточной функции) начались в 60-х годах 20 века (Campbell, Green 1965). Зрительная система рассматривалась тогда, как одноканальная и квазилинейная. Метод, использовавшийся в исследованиях, - изменение глубины модуляции в пороговых условиях работы зрительной системы. В результате исследования была получена кривая частотно-контрастной чувствительности зрительной системы человека.

В начале 70-х годов были получены экспериментальные данные, которые противоречили представлению о зрительной системе как об одноканальной линейной системе. Было высказано предположение, что работу зрительной системы можно рассматривать как функционирование совокупности нескольких независимых пространственно-частотных каналов.

Кемпбелл, Робсон, Блейморк и Куликовский выдвинули гипотезу о том, что зрительная система перерабатывает информацию множеством независимых каналов, настроенных на различные пространственные частоты (Campbell, Kulikowski, 1966; Campbell, Robson, 1968; Campbelletal., 1968, 1969; Blakemore, Campbell, 1969; Campbell, Maffei, 1970; Campbell, 1974).Зрительный анализатор надо рассматривать не как единый канал обработки пространственной информации, а как систему параллельно функционирующих каналов, каждый из которых обрабатывает определенную полосу частот.

Кемпбелл и Робсон экспериментально показали возможность Фурье-преобразования изображений в зрительной системе, и показали наличие множества каналов, но пока эти каналы считались независимыми и появился вопрос об их количестве.

В результатах исследований Блейморка и Кемпбелла (Blakemore, Campbell, 1969) с помощью метода адаптации были выявлены пространственно-частотные каналы, отвечающие на любую частоту. Для объяснения обнаружения одиночных полос, имеющих синусоидальную функцию освещенности и различную ширину, Вилсону и Бергену (Wilson, Bergen, 1979) понадобилось всего 4 пространственных элемента, настроенных на различные частоты. Мостафави и Сакрисон, использовавшие в качестве стимулов двумерные текстуры также получили 4 канала.

Вилсон с соавторами показал и доказал экспериментально существование ограниченного и малого количества каналов в 1983 году. В качестве стимула использовались вертикальные решетки с яркостными функциями схожими с элементами Габора, настроенные на различные частоты. С помощью метода маскировки было показано существование 6 ПЧ каналов. Ширина пропускания каналов оказалась неодинаковой, и наиболее чувствительный канал был настроен на частоту 4.5 цикл / град. (Wilson, 1978).

В более поздней работе Вилсон и Гелб (Wilson, Gelb, 1984) восстановили из пространственно-частотных характеристик весовые функции фильтров и уточнили их частотную настройку. Два самых низкочастотных канала представляли собой разность 2 гауссиан, остальные - разность 3 гауссиан.

Кривая контрастной чувствительности, построенная Кемпбеллом, полностью была заменена дискретными каналами, найденными и математически описанными Вилсоном и Гелбом.

В итоге были представлены все соотношения относительных фазовых сдвигов между тестом и маскировкой. В этих условиях было обнаружено 6 каналов, настроенных на различные частоты.