Descripción teórico-experimental del proceso de inducción cromática

La inducción cromática es el efecto en el que el color percibido de un estímulo cambia en función de la cromaticidad de su entorno. Este cambio es repulsivo, es decir, aumenta el contraste entre el estímulo y su entorno. En este trabajo desarrollamos una descripción teórica del proceso de inducción...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Segovia, Tadeo N.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2023
Materias:
Neurociencia computacional
Neural networks
Redes neuronales
Color
Information theory
Teoría de la información
[Perceptual spaces
Espacio perceptual
Computational neuroscience
Phychophysics
Psicofísica]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1281/1/1Segovia.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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spelling I25-R131-12812024-09-12T19:18:04Z Descripción teórico-experimental del proceso de inducción cromática Theoretical-experimental description of the chromatic induction effect Segovia, Tadeo N. Neurociencia computacional Neural networks Redes neuronales Color Information theory Teoría de la información [Perceptual spaces Espacio perceptual Computational neuroscience Neurociencia computacional Phychophysics Psicofísica] La inducción cromática es el efecto en el que el color percibido de un estímulo cambia en función de la cromaticidad de su entorno. Este cambio es repulsivo, es decir, aumenta el contraste entre el estímulo y su entorno. En este trabajo desarrollamos una descripción teórica del proceso de inducción cromática, basada en un formalismo lineal que contiene un campo receptivo cuyo tamaño característico σ está asociado a propiedades anatómicas y fisiológicas de las redes neuronales subyacentes. En el marco de esta teoría, la capacidad de discriminar colores es óptima cuando la frecuencia espacial del estímulo es igual a 1 σ . Diseñamos y llevamos a cabo experimentos perceptuales que nos permitieron acceder a parámetros de este campo receptivo a través de la determinación de umbrales de discriminación. Siete voluntarios tricrómatas participaron en los experimentos donde se presentaron estímulos cromáticos con una modulación en tres direcciones diferentes del espacio de colores: S, L - M y L + M, las primeras dos direcciones relacionadas a propiedades cromáticas del estímulo y la tercera, relacionada con su luminosidad. Para todos los voluntarios y en las tres direcciones observamos una frecuencia espacial óptima, a partir de la cual obtuvimos el σ del campo receptivo. Observamos que el valor de σ es menor cuando el estímulo está modulado en la dirección L + M en comparación con las otras dos direcciones, siendo aproximadamente 0.8º en la dirección lumínica y 2º en las direcciones cromáticas, para todos los voluntarios. Además, el umbral normalizado es más pequeño en esta dirección. En conclusión, el canal lumínico es más preciso que los canales cromáticos, tanto por tener umbrales más pequeños, como por una mayor resolución espacial. La diferencia de frecuencia ´optima del canal lumínico respecto a la de los canales cromáticos constituye un desafío a la hipótesis del modelo lineal válido para todo el espacio de colores. Los datos indican dos canales de procesamiento paralelos, con tamaños característicos distintos. Si interpretamos los campos receptivos como una medida efectiva de las conexiones laterales en el campo visual, este trabajo sugiere que las conexiones que procesan información sobre luminosidad tienen una extensión lateral menor que las que procesan información cromática. Chromatic induction is the phenomenon by which the perceived color of a stimulus changes depending on the chromaticity of its surround. This change is repulsive, meaning it increases the contrast between the stimulus and its surround. In this study, we developed a theoretical description of chromatic induction based on a linear formalism that includes a receptive field with a characteristic size σ associated with anatomical and physiological properties of the underlying neural networks. According to this theory, the ability to discriminate colors is optimal when the spatial frequency of the stimulus is 1 σ . We designed and conducted perceptual experiments that allowed us to access parameters of this receptive field by determining discrimination thresholds. Seven trichromatic volunteers participated in experiments where chromatic stimuli were presented with modulation in three different directions in color space: S, L - M, and L + M, the first two directions related to chromatic properties of the stimulus and the third related to its luminosity. For all volunteers and in all three directions, we observed an optimal spatial frequency, from which we obtained the σ of the receptive field. We found that the value of σ is smaller when the stimulus is modulated along the L + M direction compared to the other two directions, with a size of approximately 0.8º in the luminance direction and 2º in the chromatic directions for all volunteers. In addition, the normalized threshold was smaller in this direction. In conclusion, the luminance channel is more precise than the chromatic channels, both due to smaller thresholds and higher spatial resolution. The difference in optimal frequency between the luminance channel and the chromatic channels challenges the hypothesis of a linear model valid for the entire color space. The data indicate two parallel processing channels with different characteristic sizes. If we interpret receptive fields as an effective measure of lateral connections in the visual field, this work suggests that connections processing luminance information have a smaller lateral extent than those processing chromatic information. 2023-12-19 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1281/1/1Segovia.pdf es Segovia, Tadeo N. (2023) Descripción teórico-experimental del proceso de inducción cromática / Theoretical-experimental description of the chromatic induction effect. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1281/

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