Quantification of the effect of symmetry in face perception

Abstract

Yüz algısı üzerine yapılan birçok çalışmada simetri önemli bir nokta olmuştur.Literatürde yüzün simetrisi ve yüzlerle ilgili öznel yargıların ilişkisi halentartışmaya açıktır. Bu çalışmada çeşitli dijital işlemler ve bir animasyon yöntemikullanılarak doğal görünen fakat değişik simetri düzeylerinde olan resimlerden birveritabanı oluşturulmuştur. Amaç, ölçülen simetri, algılanan simetri ve bir öznelyargı (çekicilik) arasındaki ilintiyi araştırmaktır. ODTÜ-Yüz Veritabanındakiresimler beş simetri sınıfına ayrılırlar; bu sınıflar üç seviye (orijinal, ara değer vesimetrik) simetriye ve de sağ ve sol ayrımı olacak şekilde simetrilerin yönüne göreayrılmıştır. Orijinal resimlerde ayrıca sınır işaretleri kullanılarak asimetri ölçümüyapılmıştır. Bütünsel yüz algılama kuramlarına dayanarak yüz asimetrisini ölçmekiçin yeni bir de method tanıtmaktayız: Entropi ölçümü. Birinci ve ikincideneylerde resimler sırasıyla çekicilik ve algılanan simetriye görenotlandırılmışlardır. Sonuçlara göre sınır işaretlerine dayalı ölçümler algılanansimetriyi açıklamaya yeterli değildir; fakat yüzlerin simetrisindeki dikeydalgalanma azaldıkça o yüzün aldığı çekicilik puanlarının arttığı saptanmıştır.Bundan başka, simetri sınıflarının farklılıklarının hem çekicilik hem de algılanansimetri notlarına yansıdığı görülmüştür. Önceki araştırmalara benzer olaraksimetrik yüzlerin daha çekici bulunduğu gösterilmiştir. Çekicilik yüzün sağ veyasol tarafına göre değişik algılanmazken, simetri algısı için bu farkın önemliolduğu bulunmuştur. Son olarak, entropi değerlerinin algılanan simetri veçekicilik ile bağıntılı olduğu bulunmuş, ve entropiye dayanan ölçümlerin öznelyüz algısı çalışmaları için daha açıklayıcı bir teknik olduğu gösterilmiştir.

Facial symmetry has been a central component in many studies on faceperception. The relationship between bilateral symmetry and subjective judgmentson faces is still arguable in the literature. In this study, a database of naturallooking face images with different levels of symmetry is constructed using severaldigital preprocessing and morphing methods. Our aim is to investigate thecorrelations between quantified asymmetry, perceived symmetry and a subjectivejudgment: `attractiveness?. Images in the METU-Face Database are built torepresent three levels of symmetry (original, intermediate, and symmetrical)within five classes which also represent the orientation of bilateral symmetry: leftversus right. In addition, the asymmetry of original images is quantified using alandmark-based method. Based on the theory of holistic face perception, weintroduce a novel method to quantify facial asymmetry wholesomely: Entropybasedquantification. In Experiment 1 and 2, images were rated on attractivenessjudgments and on perceived symmetry, respectively. Results indicate thatlandmark-based quantifications were not sufficient to account for perceivedsymmetry ratings (SRs), but they revealed that as the vertical deviation of thesymmetry decreases, attractiveness rating (AR) collected from that face increases.Moreover, morphing classes and their relationship to both ARs and SRs werehighly correlated. Consistent with the previously done research, symmetricalimages were found more attractive. We found that although ARs were the samefor left versus right composites, for SRs, there is a significant difference betweenleft and right. Finally, a more elucidative quantification approach for subjectiveface perception is achieved through significant correlations of entropy scores withboth ARs and SRs.