The effect of context luminance on contrast perception

Abstract

Bu çalışmada psikofizik ve işlevsel manyetik rezonans görüntüleme (iMRG) yöntemlerini kullanarak gerçekleştirilen deneylerden oluşmaktadır. Çalışmanın amacı, luminansın aşağıdan yukarı işlenmesinin ya da yukarıdan aşağı işlenmesinin kontrast algısı üzerindeki etkisini araştırmaktır. Literatürdeki mevcut bulgular görsel yanılsamaların bağlamın etkisiyle yukarıdan aşağı işlenme yoluyla oluştuğu görüşünü desteklemektedir. Bu nedenle, bu çalışmada parlaklık yanılsaması kullanılarak bağllamdaki parlaklığın kontrast algısına etkisinin araştırılması hedeflenmiştir. Bir başka deyişle, bu çalışma kontrast algısını luminansın fiziksel özelliklerinin mi yoksa algılanan özelliklerinin mi şekillendirdiği sorusunu cevaplamayı amaçlamaktadır. Deneylerde bu çalışma için özel olarak tasarlanmış, görsel yanılsama içeren bir uyaran kullanılmıştır. Bu çalışma için iki psikofizik, bir iMRG deney serisi uygulanmıştır. İlk deney serisinde yanılsamanın hangi koşullarda, ne kadar güçlü olduğunu görmek için farklı yöntemler ve tasarımlar kullanılarak yanılsamalı uyaranın parlaklık değeri ölçülmüştür. İkinci deney serisinde farklı yöntemler ve tasarımlarla kontrast algısı ölçümü yapılmıştır. iMRG deney serisi, elde edilen davranışsal sonuçların nöronal korelasyonlarını tespit etmek amacıyla yapılmıştır. Deneylerden elde edilen veriler, luminansın algılanan özelliklerinin kontrast algısını şekillendirdiğine işaret etmektedir. iMRG deneyi sonuçlarına göre kontrast algısı deneydeki koşullara bağlı olarak luminansın fiziksel özellikleriyle ya da algılanan özellikleriyle korelasyon göstermiştir.

The present study has employed psychophysics and functional magnetic resonance imaging (fMRI) methodologies. The aim of the study is to investigate the role of bottom-up and top-down processing of luminance in contrast perception. In particular, since it is thought that visual illusions occur as a result of top-down processing by means of visual context, the present study investigates how luminance in context affects contrast perception by using brightness illusion. In other words, the purpose of the study is to understand whether physical or perceived properties of luminance dictate contrast perception. An illusory stimulus which was especially created for the present study was used in the experiments. Two psychophysical experiment series and one fMRI experiment series was conducted. In the first experimental series, brightness value of the illusory stimulus was measured with several methods and experimental designs to be sure that illusion is strong enough. In the second experiment series, contrast perception was measured by locating a rectified square-wave grating on the illusory stimulus. In the fMRI experiment series, neuronal correlates of psychophysical results were investigated. Results show that perceived properties of luminance has an effect on contrast perception. Furthermore, fMRI findings showed complicated results both favouring physical and perceptual properties in different conditions.