對比調節控制

遮蔽實驗所使用的刺激圖通常分成「遮蔽刺激」和「遮蔽刺激+目標刺激」兩種，會讓受試者同時或先後觀看影像，區辨出目標刺激所在的影像並做反應。一方面會使用不同性質的遮蔽刺激當我們的控制變項，另一方面會漸漸降低目標刺激的對比程度，以求出對目標刺激的偵測閾限。簡而言之就是觀察在不同遮蔽刺激的影響下對目標刺激偵測能力的改變情形。

這樣的實驗的好處在於，當我們偵測遮蔽刺激與目標刺激所使用的視覺機制完全不同時，則偵測閾限的改變會跟無遮蔽刺激影響下的結果一致；反之若使用的視覺機制完全相同，那麼偵測閾限就等於在量測同一目標刺激的差異閾限的結果一致。而在兩者中間的變化情形，就仰賴我們用更多的實證研究來找出不同機制間的整合和交互關係。

而在實際的行為實驗結果上我們觀察到，在目標刺激與遮蔽刺激除在對比以外的性質完全相同時，當遮蔽刺激為低對比，目標刺激的偵測閾隨著對比強度漸增會先下降，被我們稱作促進效果(facilitation)，之後當遮蔽刺激對比越來越高，目標刺激的偵測閾會逐漸上升，被我們稱作遮蔽效果(mask)，這樣的函數圖我們稱之為長柄勺曲線(dipper function)。

此種先降後升的曲線模式，現今有科學家利用各種模型來解釋其形成原因。如對比變換器(contrast transducer), (Foley & Legge, 1981; Legge & Foley, 1980)、對比調節控制(contrast gain control), (Foley, 1994; Foley & Chen, 1999)、對比不確定性(stimulus uncertainty), (Foley, 1994; Foley & Chen, 1999)，但目前都只能解釋各別實驗在特定的刺激下所產生的結果。

我們實驗室利用遮蔽實驗的研究方式來探討不同視覺刺激向度的視覺處理方式，並發展出數理模型來解釋我們的行為資料，以期瞭解視覺系統的運作方式。

光柵刺激(grating)和棋盤刺激(plaid) 是相同的處理機制?

在遮蔽實驗中我們所使用的遮蔽刺激會對偵測目標刺激的視覺機制造成不同程度的影響，我們在實驗中把視覺刺激單純化成光柵刺激(grating)和棋盤刺激(plaid)兩種，利用視覺系統在對於不同方向角(orientation)的光柵刺激之間的影響程度，找出是否有專門過濾棋盤刺激的機制或是較傾向於不同光柵刺激間的組合。我們利用前人的數理模型加以變化，希望能夠找出符合人類對於視覺反應的數理模型。

其他的應用

我們其中一個重要的研究方向即是找出一個能更廣泛應用在各種情形下的對比調節控制模型來解釋在單眼、雙眼或雙眼分視下的行為結果。其它相關研究內容請見英文版以及下列我們實驗室的相關研究。

參考文獻

• Huang, P.C., Maehara, G., May, K. A. & Hess, R. F. (2012). Pattern masking: the importance of remote spatial frequencies and their phase alignment. [Abstract] J Vis, 12(2):14, 1-13. [full text]

• Maehara, G., Huang, P.C., & Hess, R. F. (2010). The effects of flankers on contrast detection and discrimination in binocular, monocular, and dichoptic presentation. [Abstract] J Vis, 10(4): 13, 1–15. [full text]

• Huang, P. C., & Chen, C.-C. (2009). "Pattern masking investigations of the 2nd-order visual mechanisms." Proc. SPIE, Vol. 7240, 724016.

更新日: 9月 11日, 2012年