核心概念
人眼
周边视觉
中央视觉
简介
你是否只是“周边地”考虑你的周边(侧)视觉?这种侧视视觉实际上对于许多日常活动很有用,包括骑自行车、阅读或打篮球。你可能甚至没有意识到你正在使用它。但是我们的生存曾经依赖于我们周边视觉的快速反应。由我们的中央视觉创建的详细图像仅在时间允许我们专注于细节的情况下才有用。但是我们的侧视视觉可以帮助我们快速避开危险。在这个活动中,你将了解我们的周边视觉是多么专业化。
背景
当你看着某物时,你会使用中央视觉来专注于细节,并使用周边视觉来收集有关周围环境的信息。
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中央视觉和周边视觉之间的差异始于我们眼睛的后部,那里有两种类型的感光细胞,称为视锥细胞和视杆细胞。我们的中央视觉使用密集堆积着视锥细胞的区域。视锥细胞对颜色敏感,需要充足的光线才能正常工作。我们的周边视觉主要使用视杆细胞,几乎没有视锥细胞。视杆细胞对运动敏感,并能快速捕捉到亮度的变化。它们在广泛的光线条件下都能正常工作。
当信号传输到大脑时,差异会继续存在。一些信号细胞对颜色敏感,但对对比度不太敏感,而另一些细胞则信号更快,并对低对比度的刺激做出反应。在大脑的视觉中心(称为视觉皮层)中,与周边视觉拾取的相同刺激相比,更多的神经元会分析中央视觉拾取的刺激。所有这些导致我们对颜色敏感、高分辨率的中央视觉以及我们快速工作、对运动敏感的周边视觉。
有了关于我们视觉系统的所有这些信息,你是否能够预测你的侧视视觉会感知到什么?尝试此活动以找出答案!
材料
纸板或泡沫板
一个30 x 60厘米的板子或两个用胶带粘在一起的30 x 30厘米的正方形板子
公制尺子(一个30厘米长的尺子效果很好。)
铅笔
一根大约50厘米长的绳子
一个图钉
一叠草稿纸或一份报纸
剪刀或美工刀
一次性杯子
胶水或透明胶带
彩色纸或纸和记号笔。(我们建议使用红色、黄色和绿色,但其他颜色也可以。)
用于固定板子的平面
助手
准备
如果你有两个30 x 30厘米的板子,请将它们粘在一起,使其形成一个30 x 60厘米的板子。
将你的板子放在你面前的平面上,长边最靠近你。找到长边的中间;这应该是距离每个角30厘米的地方。用铅笔标记这个位置。
在板子下面放一份报纸或一叠草稿纸,以保护下面的表面,然后小心地将图钉插入板子上指示的位置。
将绳子的一端系在铅笔上。将另一端系在图钉上,使绳子的长度正好为30厘米。
使用连接的铅笔在板子上画一个半径为30厘米的半圆。
缩短绳子,直到铅笔到图钉的距离为2厘米。现在,在较大的圆内绘制一个半径为2厘米的小半圆。
取下铅笔、绳子和图钉,然后小心地用剪刀沿大小线切割。(你可能需要帮助;厚纸板或泡沫板可能很难切割。)你应该留下一个看起来像彩虹的东西。大的半圆是你的视觉量角器的外边缘,小的半圆切口为你的鼻子留出一个位置。
将图钉固定在量角器的外边缘附近,直接位于你的鼻孔对面。(确保图钉没有戳到任何东西,除了下面的保护纸。)如果量角器是一道彩虹,那么这一点将指示你弓形的最高点。这个图钉将用作焦点,或在执行每个测试时注视的点。(在图钉的点周围贴上一些草稿纸,以免意外戳到任何物品或人。)
在量角器的底部附近,靠近中心处连接一个一次性杯子。这将用作手柄。如果你从两个30 x 30厘米的板子开始,你可能需要在底部添加加固材料,以使量角器的两部分保持平整。你可以使用板子的废料。
你的视觉量角器现在可以使用了。
你现在需要创建一些要寻找的形状,然后才能开始测试。为此,请取三张不同颜色的彩色纸。我们建议尝试红色、绿色和黄色,但其他颜色也可以。从每张纸上剪下两个10 x 2厘米的矩形条,总共六个条。如果你没有彩色纸,你可以使用白色纸条并用记号笔给它们上色。请注意,每个条需要是一种统一的颜色。
取每种颜色的一条,并切掉角,使条的顶部形成一个三角形。你现在应该有三个这样的条。将其他三个条保留为矩形。
如果你的条在举起时弯曲,你可以用额外的纸、工艺棒或吸管来加固它们。
步骤
将视觉量角器举到你的脸上,将你的鼻子放在中央鼻孔中。在测试过程中,应水平握住量角器,使半圆伸展到你的前面和侧面。在测试过程中,请将你的目光集中在图钉上。
你的助手会将纸条之一靠在视觉量角器的外边缘,使其有两厘米伸出视觉板上方。他或她会将其握在你的左侧,靠近量角器的长直边缘。当你继续看着图钉时,助手会沿着弯曲的量角器边缘缓慢均匀地将纸条移向中间。你认为助手需要移动纸条多远才能观察到那里有什么东西?你认为助手需要将它移动更远才能检测到纸条的颜色和/或形状吗?更远还是只是一点点?
执行测试。一旦你首先检测到纸条,请让助手停止移动。你能检测到物体的形状或颜色,还是只能说那里有东西?记住在测试过程中始终将你的目光放在图钉上。
让你的助手继续沿着边缘将物体移向量角器的中心。当你检测到更多细节(如颜色或形状)时,请让助手再次停止。你首先能检测到什么—颜色还是形状?或者你能同时检测到两者吗?
重复上一步,直到你能检测到物体的形状和颜色。你能在此时检测到物体的其他细节吗?还是需要将其移动到更靠近图钉的位置?
现在,让助手选择不同的纸条。你预计结果会有所不同吗?你的周边视觉能否比其他颜色更早地检测到一种颜色?
额外:让你的眼睛适应新情况后,在较暗的房间中重复测试。你预计结果会有所不同吗?如果有,你预计你的结果会如何变化?
额外:重复测试,但现在,请助手在沿着量角器的侧面移动纸条时摆动它们。你预计结果会有所不同吗?如果有,你预计它会如何变化?
额外:用铅笔或钢笔在纸条的顶部两厘米处写一个字母或数字。你认为你什么时候能够阅读字母或数字?执行测试以找出答案。
观察和结果
你可能很快就观察到侧视图中出现了一些东西,但也许你只能稍后才能分辨出颜色,然后再识别出形状。
我们的周边视觉可以快速检测到进入我们视野范围的物体,但它在区分颜色、形状或细节方面很弱。这是因为当使用周边视觉看到物体时,我们眼睛和大脑中激活的细胞比使用中央视觉“看到”物体时少且不同。
我们的周边视觉已经进化为很好地为我们服务。它非常擅长在昏暗和明亮的光线下拾取物体和运动,这使我们能够快速逃脱逼近的危险。这解释了某些额外指令的结果:在昏暗的光线下,你仍然可以使用周边视觉快速检测到物体,并且当物体摆动时,你会更快地注意到它。我们的祖先不需要细节来立即识别危险的类型。要看到颜色、形状和细节,他们可以等到有充足的光线,并使用他们的中央视觉来研究相对静止的物体。
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