(Psicología) La Percepción (pdf)

Tema 3.- La Percepción

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Tema 3.- La Percepción 3.1.- Introducción: ¿El más simple de los procesos? 3.2.- Consideraciones generales sobre la percepción 3.3.- Las etapas de la percepción 3.3.1.- El esbozo primario La importancia de los contornos. El movimiento y la forma La organización perceptiva La distinción figura-fondo 3.3.2.- El esbozo dos dimensiones y media La percepción de la profundidad Claves pictóricas de la profundidad Profundidad y movimiento Estereopsis Forma, tamaño y claves de profundidad 3.3.3.- Modelo tridimensional El reconocimiento mediante plantillas Análisis de características: El pandemónium Reconocimiento por componentes

3.1.- Introducción: ¿El más simple de los procesos? Los textos generales de psicología suelen comenzar precisamente por la percepción, por dos razones fundamentalmente: -Suele considerarse el primer paso de la experiencia psicológica. -Hay cierta tendencia a considerarlo como el más simple de los procesos y, por ello, el más adecuado como introducción al funcionamiento del sistema cognitivo. Sin embargo, ambas consideraciones se resienten ante un examen exhaustivo, ya que la percepción, ni es simple ni se ciñe exclusivamente a las etapas iniciales del procesamiento. Si fijamos nuestra atención en un sólo punto de un texto escrito (fijamente, sin mover los ojos), llega un momento en que el texto se desenfoca, siendo posible deslizar la vista por el texto sin enfocar, en esta situación, resultan más llamativos los espacios que las propias letras. Cuando “miramos” con la mirada perdida puede dar la impresión de la realidad percibida cambia dando lugar a combinaciones extrañas. Esto, permita evidenciar un echo implícito en la percepción (y que generalmente pasa desapercibido), la estimulación sensorial puede ser interpretada de maneras diversas. Lo realmente importante de la percepción no son las situaciones donde podemos percibir de forma “anómala”, sino, que en la mayoría de las situaciones interpretamos la información sensorial entrante, por ello, el sistema perceptivo presenta un grado de ambigüedad, y así, la percepción consistirá en decidir cuál de las posibles interpretaciones es la más adecuada en un momento y una situación concretas. Desde este punto de vista los mecanismos que hacen posible la percepción no pueden caracterizarse como simples. En el caso de la visión, la percepción parte de la estimulación consistente en una serie de valores (cuantificables ) de luminancia que indican la intensidad de la luz y a partir de estos valores se inicia el proceso que nos permitirá reconocer los objetos. Como se comentó anteriormente, el proceso perceptivo es un proceso ambiguo y complejo que entraña dificultad, por lo que el sistema perceptivo recurre a cualquier información (o pista) para determinar cual es la interpretación correcta de la realidad

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Procesos Psicológicos Básicos: J.R. Alameda (Departamento de Psicología)

observada. En ente sentido, al igual que en otros procesos es posible distinguir dos tipos de procesamiento, los procesos abajo-arriba (guiados por los datos) y los procesos arriba-abajo (guiados por la cognición). a) Procesamiento abajo-arriba o guiado por los datos: Cuando las características del estímulo dirigen el proceso perceptivo. La interpretación se apoya en los datos sensoriales al margen de factores contextuales o de la experiencia previa. El procesamiento perceptivo va desde la sensación estimular hasta la interpretación. b) Procesamiento arriba-abajo o guiado por la cognición: En pocas ocasiones se percibe exclusivamente con procesamiento guiado por los datos, incluso ante objetos nuevos (desconocidos), pueden identificarse partes en relación con objetos conocidos, es decir, habitualmente interviene, también, un procesamiento guiado conceptualmente, en función de los conocimientos previos, las expectativas o el interés. El efecto contexto es un ejemplo de este tipo de procesamiento, ante los estímulos 2OO2 y OVIEDO, el mismo conjunto de trazos (“O”) es interpretado de forma diferente (letra o número) en función del contexto en el que estén inmersos. El procesamiento arriba-abajo no permite considerar la percepción exclusivamente como el primer paso en el procesamiento de la información, debiendo identificarse como un proceso en dos etapas: -Es una primera etapa que proporciona datos al sistema cognitivo -Es una etapa final en la que en base a procesos superiores como el aprendizaje o la memoria se interpreta y da sentido a los datos de entrada. 3.2.- Consideraciones generales sobre la percepción A lo largo de la historia se han propuesto muchas definiciones de percepción. Si bien, de forma general, actualmente puede definirse como un proceso activo que posibilita la elaboración e interpretación de la información procedente del medio para organizarla y darle sentido. De esta concepción se pueden derivar una serie de consideraciones (Añaños, 1999): - Es un proceso constructivo en el que el sujeto tiene un papel activo. - Utiliza datos sensoriales, a través de los estímulos del medio, y del aprendizaje a través de la experiencia. - La realidad cobra sentido mediante la percepción, incluso nos proporciona la experiencia de un entorno estable y continuo, a pesar del cambio que puede producirse en los estímulos existentes. - La percepción puede realizarse a partir de una parte o fragmento del estímulo. - La percepción se considera un único proceso, que tiene su inicio en los procesos sensoriales cuyas estimulaciones organiza e interpreta. A estas características pueden sumarse las siguientes propuestas por Reuchlin, (1979/1980): - La construcción perceptiva implica selección, es decir, ciertas estimulaciones presentes a nivel de los órganos sensoriales pueden ser eliminadas del proceso de construcción. - La selección de información perceptiva participa en el proceso de adaptación del sujeto al intentar captar la mayor cantidad posible de información útil. - El proceso de adaptación se asocia con la extracción de aspectos invariables del entorno (perceptivamente variable). Así, la construcción perceptiva se organiza en torno a las constancias del tamaño, de la forma, del color y del movimiento. - La percepción se da en un contexto individual y social cuyos componentes la influyen y determinan.


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- La selección y la construcción perceptivas funcionan generalmente a nivel inconsciente, en unos márgenes temporales tan reducidos que no permiten la consciencia o el razonamiento explícito. Bajo estas características, es destacable la importancia que adquiere el estudio de los diferentes enfoques teóricos y de los factores del entorno, individuales y contextuales que influyen en la percepción. En este sentido se pueden establecer tres tipos de factores determinantes de la percepción: las propiedades del estímulo, las características del sujeto y los contextos sociales, entendidos de forma aislada e interrelacionados. Las propiedades de los estímulos más estudiadas han sido las de carácter visual, donde se diferencian dos tipos de propiedades a nivel funcional (v.g. Garner, 1974, 1978, 1981; Ballesteros, 1989): - Propiedades componentes o atributos: a partir de los cuales se define de forma operativa un estímulo (forma, brillo, saturación, etc.). - Propiedades no componentes: de naturaleza holística, como el color. También se puede dar cuenta de otro tipo de factores que pueden influir en este tipo de procesamiento que se lleva a cabo: - Factores dependientes del estímulo. Relacionados con el grado de discriminabilidad de los estímulos y su complejidad dimensional, que pueden influir en la conducta analítica del sujeto (Smith, 1981; Foard, Kemler y Nelson, 1984). - Factores dependientes de la tarea. Los resultados obtenidos dependen de la naturaleza de la tarea (clasificación, comparación o discriminación perceptiva), con las instrucciones dadas y con el tiempo de exposición del estímulo (Ward, 1985). - Factores dependientes del sujeto. Lo percibido puede depender del estado del sujeto, es decir, depende del estado perceptivo del sujeto, entendiendo éste como un sesgo hacia unas características particulares del entorno, que varía de unas situaciones a otras y de unos sujetos a otros (Allport, 1955). Así, factores como la motivación pueden controlar la selección y mantenimiento de la fuente de información (v.g. Bruner y Goodman, 1947; Gilchrist y Nesberg, 1952). La experiencia puede incrementar el nivel de precisión y las expectativas pueden facilitar o retardar la percepción en función de la coincidencia o no entre éstas y la fuente de información procesada. Dentro de los factores dependientes del sujeto también se pueden tener en cuenta aspectos relacionados con las diferencias individuales como la dependencia/ independencia de campo, incluso, factores genéticos y endocrinos, educativos, culturales, ecológicos, etc. En definitiva, la percepción permite organizar la información proveniente del entorno dándole sentido a través de un proceso de integración u organización perceptiva, esencial para percibir objetos en la escena y escenas en el entorno. Así, este proceso de organización estructura formas sobre fondo, formas en objetos y objetos en escenas para poder acceder al mundo perceptivo (Fernández Trespalacios, 1992). Si se observa detenidamente cualquier proceso de aprendizaje complejo, como la adquisición de una segunda lengua, se puede apreciar que los mecanismos perceptivos dependen del aprendizaje y de la experiencia previa con los estímulos. Así, la dificultad que entraña el procesamiento perceptivo hace que el sistema cognitivo utilice pistas para construir la interpretación correcta. Esta posibilidad de utilizar tanto el procesamiento guiado por los datos (procesamiento abajo-arriba), como el guiado por la cognición (arriba-abajo), hace que el proceso perceptivo pueda ser al mismo tiempo el primer y último paso en el procesamiento de la información (v.g. Santiago et al., 1999; Fernández-Abascal, 2001), bien proporcionando datos a otros procesos, bien como producto final en el que influyen otros procesos. El

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conocimiento previo puede influir en la percepción, por ejemplo, un mismo conjunto de trazos (p.e. “I”) puede interpretarse como dos caracteres distintos en función del contexto de presentación (letra “OVIEDO” o número “2II2"). Generalmente los procesos arriba-abajo y abajo-arriba interactúan, por lo que es difícil delimitar las etapas perceptivas, sin embargo, la mayoría de los estudios se centran en los procesos abajo-arriba, aun sabiendo que en la mayoría de los casos ésta se produce con cierta influencia de la experiencia previa. 3.3.- Las etapas de la percepción Si se considera que la percepción, tanto puede ser un proceso temprano como tardío, resulta muy difícil el intentar abordar la sucesión de las distintas etapas en el proceso perceptivo. El flujo del procesamiento va tanto abajo-arriba como arriba-abajo, es decir, avanza y retrocede extrayendo la información disponible para identificar o reconocer los estímulos presentes. D. Marr, uno de los principales investigadores en percepción visual, propuso un modelo general del proceso perceptivo visual (Marr, 1982/1985), estructurado en tres etapas sucesivas: Esbozo primario: En esta primera etapa se parte de una descripción de los cambios de iluminación de las distintas zonas del objeto que permiten detallar sus contornos y las figuras que éstos delimitan. Así, se obtiene una especie de dibujo mental (plano) del objeto. Marr, parte de la observación de que los dibujos son muy semejantes a los objetos reales representados, a pesar de las diferencias que existen entre ambos (p.e., un dibujo básico tiene dos niveles de iluminación: negro y blanco, mientras que el objeto real presenta infinidad de niveles de gris, comparando ambos, punto a punto, las coincidencias son prácticamente nulas). Por tanto, el proceso perceptivo no puede basarse (exclusivamente) en los niveles de iluminación, a pesar de que es lo único que capta nuestra retina. ¿Qué tipo de descripción se elabora que permite que el objeto y su dibujo sean equivalentes? La analogía principal entre ambos se produce en los puntos en los que los valores de luminosidad cambian de forma brusca: los contornos. Los contornos pueden considerase similares en el objeto y su dibujo, por ello, la primera etapa ha de consistir en obtener dichos contornos en base a los puntos de transición brusca de iluminación (el paso de zonas claras a oscuras y viceversa). En esta fase, se parte del conjunto de valores de iluminación de las distintas partes del objeto para construir una descripción de los contornos y la figura que éstos delimitan. Esbozo dos dimensiones y media: En esta segunda etapa se produce una nueva representación del objeto, incorporado los datos de profundidad y orientación. En este caso se trataría de un dibujo mental con la perspectiva del observador, y lo que se destaca son las superficies que componen los objetos. El esbozo primario nos proporciona una imagen plana de la realidad, representando los contornos tal como se proyectan sobre la retina (como el reflejo de un objeto sobre un espejo). Para continuar con el procesamiento se han de conocer datos sobre la profundidad de los objetos y sobre su orientación. Se parte del esbozo primario y se construye una nueva representación que incorpora información sobre la profundidad y la orientación que se denomina esbozo de dos dimensiones y media. Esta etapa podría caracterizarse como un dibujo mental con la perspectiva del observador.


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Modelo tridimensional: En esta fase se pasa de una descripción basada en el observador a una visión basada en el objeto, para ello se ha de definir el objeto según sus propias características geométricas y estructurales. Las superficies percibidas de un objeto son diferentes en función de la perspectiva que tenga el observador, en este sentido, el esbozo de dos dimensiones y media depende de la perspectiva del observador, por ello, para poder percibir un objeto es preciso construir una representación del objeto independiente del punto de vista del que observa. Para Marr, esto se consigue mediante la definición del objeto a través de sus características geométricas en base a un sistema de coordenadas natural para el objeto concreto, es decir, se ha de pasar de una representación basada en el observador a una centrada en el objeto observado. El sistema de Marr se centra fundamentalmente en el procesamiento abajo-arriba (guiad por os datos), pero sin perder de vista que estas etapas puedan estar influidas de alguna manera por los procesos de arriba-abajo, es decir, el flujo de la información va del esbozo primario al modelo tridimensional y viceversa. 3.3.1.- El esbozo primario La importancia de los contornos Para Marr, la búsqueda de contornos en la imagen es el primer paso de visión. De hecho, el efecto Ganzfeld («campo completo») evidencia que la eliminación de los contornos de una imagen puede producir ceguera temporal, que se produce precisamente al contemplar un estímulo sin cambios en su iluminación y en consecuencia sin contornos. El experimento original (Metzger, 1930) utilizaba una pared blanca, aunque resulta más fácil cubrirse los ojos con algún elemento esférico (cucharillas, o dos mitades de una pelota de ping-pong), en estas situaciones llega a aparecer una especie de niebla que difumina la visión, re-estableciéndose cuando vuelve a haber cambios de luminancia (Cohen, 1958). Una situación natural que evidencia el efecto Ganzfeld es la ceguera de la nieve. Este efecto también se obtiene cuando se impide que la iluminación cambie a través del tiempo (imagen retinal estabilizada), mediante la utilización de unas lentillas especiales que proyectan siempre la misma imagen a la retina. Ante esta situación, los contornos van desapareciendo por grupos hasta la desaparición total de la imagen, en cambio, si se tapa y destapa el espejo la imagen reaparece, por lo que el factor fundamental será la presencia de cambios de iluminación (p. ej., Cornsweet, 1956). Este fenómeno de la imagen estabilizada está relacionado con las alucinaciones que pueden producirse cuando se contemplan estímulos monótonos (p.e. en un camionero cuando recorre grandes extensiones llanas). El movimiento y la forma Si la técnica de la imagen estabilizada demuestra la importancia de las variaciones de iluminación, el movimiento (cambio temporal en la estimulación), también puede utilizarse para establecer contornos y construir la representación del esbozo primario. Un ejemplo de esta consideración del movimiento nos lo proporciona el movimiento biológico, que consiste en atar bombillas a las articulaciones de un sujeto y filmarla mientras camina en completa oscuridad, da tal forma que sólo puedan apreciarse los puntos luminosos. Los sujetos a visionar la película rápidamente detectan que se trata de una persona, incluso con tiempos de exposición de 200 ms.(p. ej., Johansson, 1976), debido precisamente a que los puntos luminosos se mueven de una forma compleja y acompasada, aunque también influye el conocimiento previo de los movimientos corporales (procesamiento arriba-abajo).

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En varios experimentos Ullman (1979a,b) evidenció que el movimiento puede aportar información sobrelos contornos sin necesidad de conocimiento previo, es decir, solo en base al procesamiento abajo-arriba. En sus experimentos utilizó dos cilindros trasparentes y concéntricos con puntos dispuestos al azar que se movían en direcciones contrarias. Ullman filmaba y fotografiaba los cilindros y les mostraba a los sujetos las fotografías y las filmaciones. Ante las fotografías, los sujetos tan solo detectaban configuraciones aleatorias de puntos. Por el contrario, si se presenta la película, los sujetos rápidamente deducían que se trataba de dos cilindros girando en direcciones opuestas, precisamente por la forma en que los puntos se desplazan entre sí. Ambos tipos de resultados experimentales demuestran que podemos extraer información sobre la forma de los estímulos a partir de los cambios en luminancia y movimiento, a pasar de que un mismo patrón de movimiento puede responder a diferentes estímulos en diferentes movimiento. Para Ullman esto se produce porque los observadores tienden a suponer que los movimientos proceden de cuerpos rígidos. El papel de la organización perceptiva La obtención de contornos delimitando superficies o siluetas va más allá de la comparación de niveles de luminosidad, intervienen también factores holísticos que permiten organizar la imagen de una forma concreta. Estos factores de carácter general se rigen por las leyes de organización perceptiva (Wertheimer, 1923), propuestas inicialmente por los Gestaltistas. A través de la percepción se organizan la información entrante para darle sentido, fundamental para percibir objetos en la escena y escenas en el entorno. La organización perceptiva no es aleatoria, se rige por una serie de principios que veremos a continuación. Uno de los primeros pasos del sistema visual es estructurar las formas sobre el fondo, las formas en objetos, los objetos en escenas y las escenas en un mundo perceptivo (Fernández Trespalacios, 1992). Así, un aspecto de esta organización consiste en dividir la imagen en dos tipos aspectos: uno formado por zonas integradas y definidas, las figuras y el resto, más difuso, el fondo (p. ej., Rubin, 1921; 1951). Figura. Es la zona del campo visual, aparece como una unidad dibujada con nitidez. Tiene estructura y cualidad de cosa, parece estar mas cerca del observador, es decir, delante del fondo, siendo más probable que sugiera un significado y que se recuerde con posterioridad. Fondo. Es la zona del campo visual que no es la figura. Carece de forma y estructura (es más amorfo), está tras la figura, más alejado, sin localización bien definida, no sugiere significado y no se suele recordar.

Figura 1.- Imágenes ambiguas de Rubin


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La separación figura-fondo es un fenómeno claramente psicológico, tal como demuestran las figuras reversibles, (como las de arriba, basadas en la imagen de las caras y el jarrón de Rubin) en las que figura y fondo pueden intercambiarse. Para Rubin, el hecho de que las áreas que configuran las dos figuras tengan las mismas posibilidades de mostrarse como figuras, da lugar a la reversibilidad de la forma, siendo importante destacar que no se dan conjuntamente las dos figuras, sino que ambas se alternan. En la determinación del fondo y de la figura intervendrán diferentes variables: las zonas simétricas antes que las asimétricas las zonas convexas antes que las cóncavas las partes pequeñas antes que las mayores las áreas claras antes que las oscuras, etc. También deberán ser tenidos en cuenta factores arriba-abajo (familiaridad previa, frecuencia, etc.). Otros ejemplos de organización perceptiva se refieren a los principios de agrupación de estímulos, aunque estén separados por contornos, los estímulos tienden a agruparse formando conjuntos integrados, defendiendo de una serie de principios, los siguientes: Ley de proximidad: los estímulos más cercanos entre sí tienden a agruparse más fácilmente que los más lejanos. (figura 2a y 2b) Ley de semejanza: las figuras más parecidas entre sí tienden a agruparse más fácilmente que las más diferentes. (figura 2c) Ley de buena continuación: los elementos que parecen seguir una misma dirección (normalmente porque pueden unirse mediante una recta o curva suave) suelen agruparse. (figura 2d) Ley del destino común. Principio basado en el movimiento, según el cual un conjunto de estímulos que se perciben en una misma dirección tienden a agruparse perceptivamente (figura 2e). Los ejemplos más claros lo constituyen los efectos de las coreografías, un grupo de elementos que se mueven detrás de una superficie estática. Ley de la simetría. Las zonas simétricas de un campo visual tienen más posibilidades de percibirse agrupadas que las zonas no simétricas (figura 2f y figura 2g). Ley de cierre: los contornos que aparecen abiertos o discontinuos tienden a completarse hasta que aparezcan cerrados. (figura 2h)

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Figura 2.- Leyes perceptivas

La organización perceptiva puede provocar ilusiones ópticas, por ejemplo en el triángulo de Kanisza, se perciben contornos que no están presentes en la imagen, es decir, se puede alterar la estructura del esbozo primario. La organización perceptiva, y sus leyes, tienden a crear estímulos estables, sencillos y consistentes, recogiendose esta tendencia en la ley de pregnancia o de buena forma (Ley de Prägnanz) a modo de compendio o integración de las otras leyes. Se suele asociar esta ley de pregnancia con el concepto de cantidad de información, en este sentido, las figuras más regulares necesitan menor cantidad de información y viceversa. Por ejemplo, la simetría permite que una de las dos mitades se reconstruya a partir de la otra. Básicamente se parte de la idea de que la organización psicológica será tan buena como lo permitan las condiciones del momento (Koffka, 1935). 3.3.2.- Esbozo de dos dimensiones y media. La percepción de la profundidad La determinación de la profundidad es uno de los aspectos más relevantes para determinar el paso del esbozo primario al de dos dimensiones y media. El problema de nuestro sistema cognitivo es determinar a partir de una imagen plana una escena tridimensional, y aunque parece fácil, es una cuestión muy problemática ya que una misma proyección puede corresponder con distintos estímulos, una linea recta en el esbozo primario podría corresponder a una línea recta, o a cualquier figura colocada perpendicularmente al observador. Para esta tarea, el sistema cognitivo humano va a utilizar ayudas (claves de profundidad), para reducir el número de representaciones posibles: claves pictóricas, paralaje de movimiento y estereopsis. Estas claves son falibles y, fallan con más frecuencia de la deseada, la misma percepción de tridimensionalidad a partir de figuras planas es un ejemplo. La convergencia entre dos o más claves permitirá tener un cierto grado de seguridad. Claves pictóricas de profundidad Aunque se parta de imágenes planas es posible detectar la distancia relativa de cada


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objeto, para ello se utilizan una serie de indicios, que obviamente son también aplicados a la realidad. Las principales claves son: Superposición o solapamiento: si un objeto tapa parcialmente a otro, se deduce que el cercano tapa al más alejado. Tamaño relativo: a mayor distancia menor tamaño. Generalmente actúa nuestro conocimiento sobre el tamaño de las cosas (procesos arriba-abajo), así, cuando algo aparece con un tamaño diferente al esperado se atribuye a la distancia. Ittelson (1951) presentó naipes (uno normal, otro de doble tamaño y otro de la mitad) en una habitación oscura a unos sujetos experimentales, los sujetos informaban que el naipe mayor estaba más cerca y el menor más lejos, si bien los tres estaban en la misma distancia. Altura relativa: por debajo del horizonte (casas, personas, montañas) los objetos parecen más lejanos cuanto mayor es su altura en el campo visual. En cambio, los situados por encima del horizonte (nubes, pájaros, aviones) parecerán más lejanos cuanto menor sea su altura. Ambos, además, tienden a converger en la línea del horizonte. Perspectiva lineal: Dos línea paralelas ofrecen la sensación de converger, y esta tendencia a la convergencia en un punto lejano es la que ofrece en la pintura la ilusión de profundidad. Perspectiva aérea: Los objetos próximos se observan con más nitidez que los lejanos. Los objetos lejanos tienden a ser azulados, por la difracción de la luz por la interposición de partículas en el aire, a mayor distancia, mayor cantidad de aire y mayor difusión. Ese efecto se ve incrementado cuando aumenta el número de partículas (días de niebla, contaminación, etc.). Movimiento y profundidad Las claves pictóricas parten de un observador estático, y por ello se aplican a la percepción de imágenes, pero, en situaciones reales el observador suele moverse, y el movimiento también se utiliza para calcular la profundidad. Cuando viajamos y miramos a través de la ventanilla tenemos la sensación de que los elementos del paisaje también se mueven, aunque sepamos que permaneces estáticos, los movimientos “percibidos” de los elementos del paisaje dependerán del punto de vista del observador, es decir, del punto al que estemos dirigiendo la mirada, así, los elementos más alejados parecerá que se mueven, muy despacio, en la misma dirección que nosotros, mientras que los más cercanos parece que se mueven en dirección contraria a nosotros, a una velocidad mucho mayor. Generalmente la velocidad percibida de movimiento depende de la distancia del objeto, a mayor distancia menor velocidad. Esta relación entre velocidad y distancia se denomina paralaje de movimiento y nos permite deducir la distancia aproximada de cada uno de los estímulos presentes (p. ej., Carpenter y Dugan, 1983), a esta capacidad de obtener información sobre profundidad a partir del movimiento se denomina efecto cinético de profundidad. Vemos que el movimiento aporta gran información tanto para la construcción del esbozo primario como del de dos dimensiones y media.

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Estereopsis En el establecimiento de la profundidad van a ser importantes los datos relativos a la disposición de los ojos, incluso con la utilización de claves fisiológicas. Las rectas paralelas (p.e. las vías de un tren) convergen hacia un punto en el infinito, del mismo modo, nuestros ojos, cuando miran hacia un objeto lejano también tienden a converger en un punto hacia el infinito, es la clave de convergencia, es decir, captar mediante receptores especializados el grado de convergencia de las lineas división trazadas con cada uno de los ojos, contra más próxima sea esa convergencia más próximo estará el objeto y viceversa. La principal clave de profundidad del sistema ocular se obtiene a partir de las diferencias de las imágenes captadas en ambos ojos, es decir, la disparidad binocular que da lugar a la estereopsis. Las pupilas, al estar separadas aproximadamente 6,5 cm, recogen dos imágenes diferentes que han de fundirse para formar una sola. Pero, esta posibilidad se encuentra limitada sólo a una parte del campo visual (área de Panum), produciéndose en el resto visión borrosa o doble (diplopía). Naturalmente, el área de Panum coincide con el centro de nuestra mirada, por lo que no solemos ser conscientes de la diplopía. Si como se comentó anteriormente la convergencia de los ojos depende de la distancia del objeto, entonces, a mayor distancia mayor amplitud del campo perceptivo y mayor disparidad entre las imágenes de ambos ojos, así, a partir de la disparidad binocular se puede calcular la distancia a la que se encuentra el objeto. Forma, tamaño y claves de profundidad Cualquier objeto varía en función de la perspectiva del observador, una moneda mantiene sur forma redonda sólo en alguna de sus perspectivas, en otras es una especie de elipse. Pero esto es tan obvio que puede ser considerado como una perogrullada, sin embargo, resulta curioso que a pesar de la gran variación que se produce en función de la perspectiva, del cambio en definitiva de la forma percibida, no percibimos tanta variación como realmente se produce. En un experimento de Thouless (1931) los sujetos contemplaban una moneda desde diferentes puntos de vista debiendo comparar la forma de la moneda con una serie de plantillas que iban desde el círculo a una elipse muy achatada (y sus formas intermedias) y seleccionar la forma más parecida a la de la presentación real de la moneda (Figura 3). Sus resultados mostraron que los sujetos identificaban que la figura de la moneda percibida era elíptica, pero, en menor medida, es decir, tendían a seleccionar un dibujo menos elíptico de lo que realmente era. Este experimento ilustra el efecto de la constancia de la forma. Otros tipos de constancia son los siguientes: Constancia de color: el color de los objetos puede variar, p.e. cuando se modifica el color de la iluminación, al cambiar de luz diurna a artificial, etc., pero no solemos notar la variación. Constancia de brillo: el brillo puede modificarse al cambiar la intensidad de la iluminación, pero igualmente, no nos damos cuenta de cuanto sucede en realidad. Constancia de tamaño: el tamaño varía con la distancia pero no notamos tanta variación como realmente ocurre. Las constancias resultan muy útiles ya que reducen los efectos del punto de vista del observador y facilitan el paso del esbozo primario al de dos dimensiones y media y al modelo tridimensional.


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Figura 3.- Ejemplo del experimento de Thouless

El experimento de Holway y Boring (1941) sobre constancia del tamaño, resulta muy ilustrativo para explicar los efectos de los distintos tipos de constancias en la percepción. Sentaba a sus sujetos experimentales en una silla en el cruce de dos pasillos. En uno de los pasillos (a tres metros de distancia) había un estímulo luminoso (de comparación) de tamaño circular situado de tamaño variable. En el otro, se presentaban círculos de prueba, a distancias comprendidas entre 3 y 35 m, de tal forma que la imagen proyectada por el círculo en la retina fuese siempre igual, es decir, a mayor distancia mayor tamaño del círculo, pidiéndosele al sujeto que ajustarse el tamaño del círculo de comparación hasta que ambos coincidiesen en tamaño real. Observaron que los sujetos eran capaces de realizar la tarea, aunque la proyección sobre la retina fuera siempre la misma, por lo que el tamaño de la impresión en la retina no es el factor fundamental. Por ello, Holway y Boring intuyeron que las claves de profundidad presentes en el experimento podían estar sesgando los resultados y, atenuaron al máximo estas claves (p.e. cubrieron de cortinas el pasillo para eliminar la perspectiva lineal, pidieron a los sujetos que observaran con un solo ojo para evitar la estereopsis, etc.), y observaron que según se reducía la información sobre la distancia, se hacia más difícil estimar el tamaño real de los círculos, se daba más fiabilidad al tamaño de la impresión retiniana, es decir, los sujetos tendía a considerar idénticos ambos círculos. Ellos concluyen que cuando hay disponible información sobre la profundidad, el sistema perceptivo la aprovecha para corregir el tamaño retiniano, es decir, existe un mecanismo de calibración tamaño-distancia que compensa (descuenta) o reajusta la relación entre la distancia y el tamaño, dependiendo de los datos de la profundidad. Si estas claves faltan, la compensación es imposible y, por tanto, el tamaño retiniano será el único factor disponible para calcular el del tamaño. Este mecanismo de calibración es un ejemplo de inferencia inconsciente, es decir, el sistema cognitivo es capaz de realizar cálculos complicados incluso durante procesos muy básicos, provocando que la realidad no sea captada pasivamente sino que se elabora a

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partir de distintas fuentes de información. Las constancias y las inferencias son efectos, potentes, que se producen constante e involuntariamente, prueba de ello son las ilusiones ópticas que los mecanismos de calibración provocan (p.e., la habitación de Ames, Figuras 4a y 4b).

Figura 4a.- Estructura y efectos de la habitación de Ames

Figura 4b.- Efectos visuales en la habitación de Ames En general, mecanismos recalibrado son útiles para tener una visión del mundo, aunque a veces fuese deseable suprimirlos. 3.3.3.- El modelo tridimensional El modelo tridimensional es el último paso del proceso perceptivo en la teoría de Marr. Consiste en la elaboración de una representación completa del objeto, con independencia de la perspectiva adoptada, aunque éste no sea un proceso fácil. Nuestro sistema perceptivo es capaz de identificar objetos de una manera sorprendentemente rápida y eficaz, sin


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embargo los mecanismos que hacen posible esto aún son un misterio, y precisamente por ello se ha intentado abordar su estudio de forma científica y se han ido proponiendo diversas teorías al respecto. El reconocimiento mediante plantillas Una forma de identificar los objetos puede ser mediante la asociación con patrones o plantillas, a modo de modelo ideal del objeto o clase de objetos. Vamos a utilizar como ejemplo la lectura, ya que tanto las letras como las palabras son objetos y por tanto percibibles, de no ser así, no podríamos leer nada, al menos tal y como nos han enseñado. Por tanto, poder reconocer una palabra antes debemos percibirla, es decir, asociar las distintas grafías (objeto) con letras de nuestro sistema alfabético (objeto lingüístico) y comparar esta información con la almacenada en nuestra memoria a largo plazo. Dicho de otra forma, cuando se trata de palabras las leemos, mientras que si se trata de objetos, estos los identificamos o reconocemos, pero los procesos perceptivos son idénticos, ambos implican un procesamiento involuntario y automático, ante una palabra no podemos hacer otra que leerla (otra cosa distinta es el acto voluntario de la lectura), lo mismo que no podemos mirar un “pino” sin identificarlo. El primer paso para la lectura es la identificación de las letras del alfabeto. El problema, aparentemente sencillo, que se plantea es que necesariamente tendría que existir un número infinito de imágenes retinianas una para cada letra, máxime si tenemos en cuenta que hay tantos tipos de letras como personas. Afortunadamente, algún mecanismo interno nos permite percibir un número ilimitado de posibles formas de una letra como una sola. Del mismo modo que un niño pequeño es capaz de reconocer la cara de su madre desde cualquier ángulo y con independencia del nivel de iluminación de la estancia, por ejemplo. Este fenómeno se le conoce con el nombre de equivalencia de estímulos o el problema de la equivalencia de estímulos. Detrás de todo esto está toda la problemática relacionada con el reconocimiento de patrones visuales, por otra parte, cuestión esencial para la mayoría de los seres vivos, es decir, el modo de reconocer personas, objetos, animales, etc., es decir, como percibimos y como interactuamos con nuestro entorno. Tradicionalmente se ha supuesto que el reconocimiento de las letras se realizaba mediante un modelo de plantillas. Este modelo supone la existencia de un modelo o plantilla almacenado en memoria, correspondiente a cada forma que podemos identificar. El reconocimiento se conseguirá superponiendo el input retiniano con todas las plantillas existentes en nuestra memoria, y aquella plantilla que muestre un mejor ajuste es la que identificará el objeto (o letra) presentado. En un primer momento, la letra forma una imagen en la retina, excitando una configuración determinada de receptores, mientras que en el nivel más central del cerebro habría una multitud de receptores que se activan con desigual fuerza ante las distintas configuraciones retinianas. El modelo de plantillas se puede considerar como u modelo directo de reconocimiento, en el que se compara la configuración inicial con todas las plantillas existentes en memoria de forma simultanea o de procesamiento en paralelo. Dicho en otras palabras, las plantillas tienen una relación isomórfica con las imágenes que inciden en la retina (puntos de luminancia), por lo que la comparación se realiza haciendo coincidir cada punto de la imagen con un elemento de la plantilla, dependiendo el reconocimiento del grado de acuerdo-desacuerdo que pueda producirse entre ambos. Si tenemos en cuenta las distintas grafías o caligrafías que puede tener una misma letra, los distintos tamaños, las posibles inclinaciones u orientaciones, etc., nos hace suponer que nuestra memoria no podría almacenar un número de plantillas prácticamente infinito; además estos modelos son incapaces de prescindir precisamente de esta cantidad

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de rasgos (tipo, tamaño, etc.), que obviamente son irrelevantes a la hora de identificar o reconocer una palabra. Además las personas demostramos una alta capacidad a la hora de clasificar objetos con grandes variaciones en sus características físicas (p.e. pensemos en los perros). También fallan con objetos incompletos o parcialmente deteriorados, objetos para los que no podría (por definición) haber plantillas, mientras que para nosotros no suelen plantear problemas estos aspectos. Por ello los modelos de plantillas están prácticamente en desuso. Neisser (1967/1976), propone el concepto de Preprocesamiento. Realiza una serie de experimentos de comparación de estímulos (rotados, inclinados, etc.) partiendo de la hipótesis de normalización de estímulos, que establece que cuanto mayores sean las diferencias en tamaño y orientación entre dos estímulos mayor será el tiempo de reacción. De confirmarse esta hipótesis, hay que suponer que los sujetos han tenido que normalizar los estímulos, es decir, ajustar el tamaño y la orientación de ambos estímulos. Los resultados de Bundensen et al. (1981) con letras y los de Bundensen y Larsen (1975) con polígonos irregulares que confirman esta hipótesis. Un sistema como el de plantillas sólo podría ser útil siempre que los patrones resultantes no fuesen ambiguos o estuviesen bien definidos. Es evidente pensar que no siempre se reconocen los objetos en base a sus configuraciones globales o generales. Si bien, en situaciones perfectamente controladas experimentalmente, donde se utiliza un número escaso de estímulos, el modelo de plantillas no presenta mayores problemas, pero, por el contrario, estos problemas si aparecen cuando nos acercamos a los volúmenes de información parecidos a los que manejamos diariamente, o cuando precisamos menores tiempos de respuesta. Análisis de características: el pandemónium El reconocimiento en base a plantillas resulta, cuando menos, demasiado rígido. Podemos identificar objetos en base a información parcial o incompleta dato que sería muy difícil de explicar sólo en base a plantillas. Por ello se suele proponer un sistema flexible de representación basado en las características o rasgos. En el caso de las letras, puede basarse en la descomposición de las letras en unidades más pequeñas, relacionadas directamente con las características específicas de la imagen visual. Esta descomposición de las letras en unidades aún más pequeñas proporciona mayor flexibilidad que el modelo de plantillas. Si imaginamos las letras del alfabeto, podemos apreciar que estas tienen una serie de rasgos estructurales que comparten con otras letras, y otros que le son característicos, por ejemplo, en las letras "L", "T", "K", "E", "R", etc., esta presente, entre otros, el rasgo "línea vertical". En este sentido, podemos establecer distintos rasgos estructurales, como pueden ser las líneas curvas, los distintos ángulos que se pueden formar entre líneas, etc.. Lindsay y Norman (1977), por ejemplo, establecen 7 rasgos distintivos para las letras mayúsculas, rasgos que podemos apreciar en el siguiente cuadro:

Rasgos: LÍNEAS verticales horizontales oblicuas ÁNGULOS rectos agudos

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 1 1 3 2 4 3

1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2 2 3 2 1 1 1 2 2 1

1 2

1 2 1 1

2 4 3 1 4

3

3

1 1 2 3 2

2

1 2 1

1 2 2 4 2 2 1

2 1 3 2 1 2


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Rasgos: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z CURVAS 1 1 continuas 2 1 1 1 1 1 1 2 1 discontinuas

Para explicar el funcionamiento de este modelo, tenemos que asumir que cada patrón está representado en la memoria por una lista de características geométricas, cada una con un peso determinado. Los detectores de características se activaran ante la presencia de un patrón estimular y el nivel de activación de cada componente se comparará con el peso del rasgo correspondiente que está almacenado en la memoria. La configuración que muestra mayor grado de ajuste en la comparación determinará que objeto o estímulo particular es más probable que se haya presentado. Los problemas que presentan estos modelos son los mismos que los de las plantillas los rasgos descriptivos variaran en función de la caligrafía, la orientación, la inclinación, etc., por lo que sería necesario definir cada una de las letras por un sinfín de características estructurales. Uno de los primeros sistemas de análisis de características que se propusieron fue el pandemónium (Selfridge, 1959), donde se parte de un “demonio de la imagen”que recibe la estimulación sensorial y a continuación, varios “demonios de las características” procesan la señal. El demonio es una especie de detector, por lo que cada uno está especializado en una característica determinada (con letras las características serian, lineas verticales, horizontales, ángulos rectos, etc.). Metafóricamente (Figura 5), cada vez que la imagen presenta la característica el “demonio” correspondiente grita (se activa), en función de las unidades activadas se selecciona es estímulo presente. El pandemónium no depende del tamaño ni de la orientación del estímulo, es un sistema flexible que se adapta al reconocimiento de objetos que pueden presentarse de formas muy variadas.

Figura 5.- El pandemónium

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Reconocimiento por componentes Sin embargo, el pandemónium depende de la forma del objeto, las características presentes pueden variar en función del tipo de caligrafía, p.e., en definitivas el conjunto de características puede resultar arbitrario por naturaleza. Además en el modelo de Marr hay que buscar características naturales para las formas, por ello, se pasa de las características al reconocimiento por componentes, teoría propuesta por Biederman (1987). Biederman propone la idea de “geón”o unidad mínima de organización perceptiva, son formas simples que se distinguen entre sí por características no accidentales (sencillas y cualitativas), sin depender del punto de vista del observador. Cada parte claramente delimitada de un objeto se analiza en función de dichas características simples y se asocia con su correspondiente geón, lo que permite obtener una representación centrada en el objeto como proponía Marr (Figura 6). Los geones permiten describir incluso objetos que se ven por primera vez, basta con determinar los geones presentes y cuales son las relaciones entre ellos. El sistema de reconocimiento por componentes es un método cómodo y elegante de definir los objetos y puede aplicarse a gran numero de casos, pero, cuando los objetos carecen de ejes o de estructura clara este modelo no es válido. Propiamente los modelos de componentes o de descripciones estructurales no constituyen un modelo explicativo al reconocimiento de patrones, sino que se limita a ser una descripción o especificación del formato de representación utilizado en el proceso de comparación. La representación en este caso es simbólica y consta de una serie de proposiciones acerca del estímulo, es decir, se describirían que características están presentes y como están organizadas o conectadas entre sí. Las unidades de las descripciones estructurales son objetos, partes de objetos y relaciones entre ellos, por tanto, más que una lista de rasgos, hablamos de un conjunto de descripciones sobre estos rasgos y sus relaciones. Una característica fundamental es que la información no visual (la categoría a la que pertenece el patrón, utilidades del mismo, etc.) puede asociarse con las descripciones estructurales del patrón. De esta manera, el conocimiento visual del estímulo puede activar el conocimiento de otros aspectos del mismo, y a la vez, estos últimos pueden facilitar los procesos de reconocimiento. Este modelo, nos permite establecer una organización jerárquica, de modo que a medida que suba la jerarquía se vayan incrementando los niveles de abstracción.


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Figura 6.- Un aproximación a los geones (a), y algunos objetos dibujados en base a los geones que los componen.

En resumen, cada sistema de representación de objetos presenta ventajas e inconvenientes, lo más importante es que probablemente estén implicados los tres procedimientos en la mayoría de las situaciones de procesamiento de la información a nivel visual.

Bibliografía recomendada: El libro de Rock (1985) supone una lectura interesante sobre alguno de los problemas clásicos de la percepción. También es recomendable la lectura de Frisby (1987). El libro de Guirao (1980) supone un interesante estudio de los sentidos como “puerta”de la percepción. También puede ser conveniente consultar el capítulo que Manga y Navarredonda (1995) dedican a la Percepción Sensorial. Para profundizar más, son también recomendables las lecturas de los textos de Marr (1985) y García-Albea (1986), este libro tiene la particularidad de incluir capítulos firmados por figuras relevantes, tanto del campo de la percepción, como Gibson o Marr, como de la Psicología cognitiva, como Fodor o Pylyshyn.

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(Psicología) La Percepción (pdf)

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