Effects of dot number and symmetry group order on goodness and complexity of dot patterns in a group theoretical approach

群論アプローチにもとづく要素数と群の位数が要素パターンの良さと複雑さに及ぼす効果

Two experiments on goodness and complexity judgments of dot patterns in a square matrix framework were conducted based on studies by Hamada et al. (2016, 2017). Four groups of 52 undergraduates (N=208) judged the goodness and complexity of original and expanded patterns consisting of six 8-dot and six 13-dot prototype patterns and thirty-six 21-dot compound patterns. Rotational/reflectional symmetries were invariant, generating cyclic (Cn) and dihedral (Dn) groups (n=1, 2, 4). Results showed that only complexity increased consistently as the number of dots increased. Adding twelve 8-dot and 13-dot patterns increased the complexity of 21-dot patterns. Apart from the complexity of 8-dot D2 patterns, goodness and simplicity increased one-dimensionally with respect to the order of the matrix. The complexity of 8-dot D2 patterns decreased because of spatial filters on linearity, which did not affect goodness. Concerning the original and expanded patterns, configurations of 21-dot patterns did not influence goodness or complexity. In conclusion, results of goodness and complexity judgments supported our group theoretical model and showed that the complexities of dot count and 8-dot D2 patterns were influenced by physical factors.


Goodness and complexity of dot patterns in a matrix framework based on a group theoretical model

群論モデルにもとづく正方行列枠中の要素パターンに対する良さと複雑さ

The group theoretical model of symmetry cognition (Hamada et al., 2016) was tested based on goodness and complexity judgments of dot patterns in a matrix framework. These patterns were divided into cyclic group patterns, determined by the number of rotations, and dihedral group patterns, determined by the number of reflection axes. The former have rotational symmetries and the latter reflectional and rotational symmetries. Undergraduates (N=104) rated the goodness or complexity of 21-dot compound patterns. The goodness and simplicity of these patterns in both their original form and with partially expanded frameworks increased monotonously with the number of transformations. Partially expanding a pattern influenced the goodness of cyclic groups with one transformation, but not the goodness of dihedral groups. Partially expanding a pattern did have an effect on the complexity of both groups, but only with a large number of transformations. For patterns with 4 transformations, the goodness and simplicity of dihedral patterns were higher than those of cyclic group patterns. Furthermore, grouping effects influenced complexity but not goodness judgments.


A group theoretical model of symmetry cognition


Goodness and complexity of compound and filled patterns depending upon a hierarchy of perception

知覚の階層性に依存する複合図形と充填図形の良さと複雑さ

Two experiments on goodness and complexity for dot patterns were performed, using a within-participant design, regarding the contrast polarity of open and solid circles. The results supported the three-stage model of pattern perception by Hamada et al. (2011b), as follows. The patterns used were invariant under the transformations of rotation and reflection, forming cyclic (C_n) or dihedral (D_n) groups (n=1, 2, 3, 4). Goodness of all dot patterns and simplicity of compound patterns increased separately as functions of the orders of C_n and D_n groups, revealing processing at the third structural description stage. The complexity of filled patterns with collinear elements, which consisted of three solid circles, depended identically upon the orders of Cn and Dn groups, revealing that processing occurred at the second feature and structure detection stage, whereas the complexity of the open/solid reversal patterns was processed at the third stage. The complexity of noncollinear element patterns was not consistent with the symmetry groups, revealing that processing occurred at the first primary processing stage.


Complexity and goodness of dot patterns depending upon symmetry groups

対称変換群に規定される円形要素図形の複雑さと良さ


Goodness of compound patterns based on symmetry groups

対称変換群に基づく複合図形の良さ

This study examined the ordinal agreement and order conservation hypotheses of Imai (1986), which predict that a pattern is considered good if it is invariant for more transformations. Undergraduates (N=144) made goodness ratings for 21-dot compound patterns. The patterns consisted of 8-dot and 13-dot figures with solid and/or open circles. Both the figures and the patterns were invariant under the transformations of rotation and reflection, forming cyclic (C1, C2, C4) or dihedral (D1, D2, D4) groups. The results showed no significant differences among the four combinations of solid and open circles. When the 13-dot C1 figure was overlapped with the 8-dot figures, the C1 compound patterns were rated the poorest. The goodness ratings of the Cn and Dn patterns were the increasing functions of the number of transformations, which supports the ordinal agreement hypothesis. When alternated with the 8-dot D4 figure, the 8-dot C1 figure superimposed with the 13-dot figures reduced the goodness ratings of the C1 patterns, but the order of the ratings was conserved, which supports the order conservation hypothesis.


Long-range effects in brightness induction: An absolute judgment approch


Area-specific attentional effect in the Delboeuf illusion

In the Delboeuf illusion, a circle judged initially has a weaker effect of size induction than a circle judged subsequently (the judgment-order effect). This effect has been attributed to differential allocation of visual attention (Hamada et al, 2002 Japanese Journal of Psychology 73 58 - 63, in Japanese). To establish the influence of attention, in experiment 1 we examined whether the effect occurred mandatorily once the outer circle was attended to, or whether it was necessary to direct attention specifically to the size of the area of the outer circle. Observers trisected the circumference of the outer circle thus attending to the outer circle in terms of its circumference, but ignoring its area. The illusion was stronger when the inner-circle area estimation was followed by the outer-circle area estimation than when the inner-circle area estimation was followed by the trisection task. In experiment 2 this result was replicated by using diameter judgment, instead of the size of the area. These findings indicate that mere allocation of attention to the outer circle contour is not sufficient to produce the judgment-order effect. Rather, attention must be specific to the task-relevant dimension, in this instance the visual area, to be effective.


A Study of the Perception of Radiographic Density with Magnitude Estimation --- Density Perception of High-density Areas

マグニチュード推定法を用いたX線写真の濃度知覚の検討 --- 高濃度領域における濃度知覚について

To investigate proper radiographic contrast and latitude based on density perception of the high-density areas of X-ray films, we studied the human characteristics of darkness perception for those areas. Magnitude estimation was used to provide a numerical estimate of the sensory magnitudes for contrast. Experimental figures that imitated the head were imaged on X-ray films. Magnitude estimation of darkness in the surrounding fields showed greater misperception or darker perception. When the density of the background field was high, the larger the density difference between the background and surrounding field, the darker the surrounding field was perceived. This implies that the lighter field is assimilated into the darker field. Since assimilation reduces the perceived density difference between soft tissue and the area around it, using high contrast film is less effective for attempting to increase the physical density difference between such areas. We concluded that psychological assimilation of darkness on contrast perception had a detrimental influence on the density perception of high-density areas on head radiographs.

Japanese Journal of Radiological Technology


Transformational Group Syructure Theory on Goodness Judgments of Patterns

パターンの良さ判断に関する変換群構造説

認知的変換として変換群を用いて，白黒の楕円を横に並べた1次元楕円パターンの良さ判断に関する変換群構造説を構成し，その妥当性を実験的に検証した．具体的には，恒等変換群，鏡映変換群，位相変換群，反転変換群という4種の認知的変換群に介する不変性によってパターンの変換群構造を定義した．

Transactions of Information Processing Society of Japan


Apparent size and judgment-order effect: A magnitude estimation study of the Delboeuf illusion

マグニチュード推定法によるDelboeuf錯視と判断順序効果の検討

基準図形なしのマグニチュード推定法を用いてDelboeuf錯視における過大視と過小視は直径比のみならず直径差にも依存することを明らかにした．特に最大錯視量は内外円の直径比が0.67のときに生ずるとは限らないこと，そして直径差が小さい場合はDelboeufの逆転錯視が生じて外円が過大視されることを明らかにした．一方，内外円の大きさの推定順序を実験変数として，内外円が先に判断されるか後に判断されるかによって錯視量の間に差異が認められ，判断順序効果が現れることを明らかにした．我々はこの判断順序効果を順次判断される内外円の大きさに対応して視覚的注意の範囲が変化することを仮定して説明した．


Transformational Group Structure Theory on Similarity Judgments of Patterns

パターンの類似性判断に関する変換群構造説

白黒の楕円を横に並べた1次元楕円パターンを対象に，変換群を認知的変換の単位として，変換群構造説を構成し，その妥当性を実験的に検証した．具体的には，恒等変換群，鏡映変換群，位相変換群，反転変換群という4種の認知的変換群による相互変換可能性によってパターン対の変換群構造を定義し，拡張された順序整合性の仮説と順序保存の仮説で類似度の順序関係を予測した．最終的な順序関係はハッセ図で表現された．実験結果はこのモデルの妥当性を支持した．


反復模様の対称性と認知判断 --- 並進鏡映の普遍的効果と45°傾斜の選択的効果

二面体群と巡回群の単位模様に並進又は並進鏡映の変換を施し，12群の反復模様を作成した．また，正立模様と45度傾斜模様を作成した．対称変換群に規定される反復模様の変換不変性と図形の良さ及び複雑さとの対応関係，そして反復模様間の変換可能性と図形の類似性の対応関係を評定実験で検討した．図形の良さ·複雑さ·類似性の認知判断は，図形を構成する直線と円形の特徴成分に異なる形で影響され，単位模様と反復模様の変換不変性や変換可能性に依存することを明らかにした．


The Ehrenstein illusion --- Effects of contrast polarity, gap size, and orientation.

線分の明暗，線端間距離，そして線分方向に対するエーレンシュタインの明るさ錯視の強さが測定された．線分の明暗に係わらず，エーレンシュタイン図形は線分を持たない一様図形よりも暗かった．線端間距離が短い場合，明線分の錯視は強く，暗線分の錯視は弱かった．線端間距離が長いと，明線分の錯視は弱く，暗線分の錯視は強かった．また，明線分と暗線分の誘導する錯視は相互に打ち消し合った．垂直水平方向の線分は斜め方向の線分よりも強い錯視を誘導した．


Structutal factors of size contrast in the Ebbinghaus illusion

エビングハウス図形における周辺大円，周辺小円および周辺複合円が誘導する大きさ対比が測定された．中央円と周辺円の円周間距離および周辺円の配置角度に伴う大きさ対比の強さが検討された．周辺間距離の増加に伴って，周辺小円では大きさ対比が弱まり，周辺大円では強まった．周辺の大円と小円が誘導する大きさ対比は打ち消し合った．周辺小円では周辺円の正方形配置が垂直水平配置よりも強い大きさ対比を誘導したが周辺大円では逆であった．大きさ対比は周辺円の配置角度に依存して組織的に変化した．


反復学習に見られる視覚記憶と聴覚記憶の相互作用

反復学習に見られる視覚記憶と聴覚記憶の相互作用

ランダム数列の系列再生実験を実施し，視覚的提示と聴覚的提示に現れる反復学習の差異を検討した．数列の提示を，視覚から聴覚へと，切り換えると反復学習の加算性が成立したが，逆の切り換えでは成立しなかった．この結果は，視覚的数字刺激は視覚的符号化の操作と聴覚変換を介した聴覚的符号化の操作を受けて視覚記憶と聴覚記憶に並行して定着するが，聴覚的音声刺激は聴覚的記憶として定着することを示している．


Asymmetries in the perception of lightness and darkness.

筆者が行ってきた光覚閾，明暗知覚の実験結果を要約しながら，新たな観点から明暗知覚の機序を検討し模型を提案した．興奮と抑制の局所的な拮抗過程は輪郭線の強調効果を説明できるが明るさの同時対比やCraik-O'BrienそしてEhrenstein錯視に伴う全体的な明るさ水準の低下を説明できない．それらの諸現象を矛盾なく説明するために総体的な非拮抗型抑制の過程が視覚系の高次過程に存在すると想定した．


Examination of Negative Time Order Effect Based on Relative and Absolute Judgments

相対判断および絶対判断による負の時間順序効果の検討

The negative time order effect (TOE) was investigated in a weight-lifting experiment. After two stimuli were presented in succession, subjects judged the weights of the stimuli by means of the methods of relative and absolute judgments. As a control experiment, the weights of single stimuli were also judged. The results may be summarized as follows. (1) Amount of negative TOE measured by the absolute judgment was consistent with that obtained bythe relative one. (2) The result of the negative TOE obtained under the absolute judgment was that the first and the second stimuli were respectively lighter and heavier than the single stimulus. Sinking-trace theory and adaptation-level theory could not explain the results. In order to explain the negative TOE, we introduced the concept of "disinhibition". The concept explained the negative TOE as follows. When the first stimulus was raised, excitation and inhibition were induced. The weight sensation corresponded to the peak of the excitation. After the stimulus was lowered, the inhibition gradually reduced the weight sensation of the first stimulus in the course of time. Lifting the second stimulus caused disinhibition of neural activity with respect to the first stimulus. Next a summation between the excitation resulted from the disinhibition and the excitation for the second stimulus occurred. Thus, the first stimulus was judged lighter, and the second one heavier than the single stimulus.

継時的に提示される2個の重量刺激の重さ感覚を相対判断と絶対判断によって測定し，負の時間順序効果の成立機序を検討した．新たに導入した絶対判断による負の時間順序効果の程度は従来の相対判断による結果と一致した．この実験結果から，相対判断では検討不能である負の時間順序の原因，即ち第一刺激がより軽く，第二刺激がより重く判断されて負の時間順序効果が生起することを明らかにした．


短期記憶における視覚記憶と聴覚記憶の差異

短期記憶における視覚記憶と聴覚記憶の差異

異なるランダム数列の対を視聴覚的に同時に提示して記憶させた後，どちらの数列を先に再生すべきかを指定した．先と後の再生および単独提示に係わらず，初頭効果は視覚と聴覚に現れ，新近効果は聴覚だけに現れた．この結果から，視覚と聴覚の記憶形式は異なり，それらが比較的独立した記憶形式を取っていると結論した．一方，対提示された視覚の成績は，単独提示の場合よりも劣り，聴覚刺激が視覚記憶を妨害すると結論された．


記銘周期に依存する聴覚的初頭効果と視覚的効果の優位性

記銘周期に依存する聴覚的初頭効果と視覚的効果の優位性

視覚的記憶と聴覚的記憶の相互作用を検討するために，ランダム数列を視覚的·聴覚的に提示し，提示周期を短周期(0.8秒)から長周期(2.4秒)へと変化させ系列再生を課した．その結果，視覚の系列位置曲線には初頭成分は認められたが新近成分は僅かしか現れず，聴覚の曲線には初頭成分と新近成分が顕著に現れた．視聴覚の曲線における初頭成分は提示周期の延長に伴い聴覚優位から視覚優位へと移行した．


Complexity of goodness of dot patterns varying in symmetry

実験Ⅰでは3×3行列と4×4行列中に配置されたドット·パターンに対する良さ評定，実験Ⅱでは亀甲模様の枠組中に配置されたドット·パターンに対する良さと複雑さの評定を行なった．実験Ⅰの結果は従来の良さ判断の理論(R&Rサブセット，変換構造説)では説明できない事実を示した．そこで，実験Ⅰと実験Ⅱの結果を総合して，パターンの良さと複雑さが対称変換群の位数の関数で表現できることを示した．


順向および逆向復唱·再生条件におけるランダム数字列に対する視覚記憶と聴覚記憶の相互作用

10桁数列に対する視覚記憶と聴覚記憶に関する実験を行なった．視覚，聴覚，視聴覚，交互，折半の提示方法が採用され，数字は1桁ずつ継時的に提示された．そして，系列再生による順向再生と逆向再生の方法が採用された．順向再生における視聴覚提示と視覚提示の成績には差が認められず，これらの成績は聴覚提示の成績よりも優れていた．視聴覚提示の成績は折半提示の成績よりも劣り，交互提示の成績よりも優れていた．


Overall brightness decrease observed in the Ehrenstein illusion induced for both contrast polarities.

明および暗のEhrenstein錯視が生起している場合に，そのパターンの中央部と周辺部の見えの明るさが，それらの領域と同じ反射率を有する一様灰色面の見えの明るさに比べて明るいか暗いかを検討した．その結果，パターンの中央部と周辺部の間に明るさの差が生じて錯視が生起する場合，パターン全体の明るさ水準が低下していることが明らかになった．この錯視を拮抗型抑制，非拮抗型抑制，零交差，補充の概念で説明した．


Asymmetrical lightness cancellation in Craik-O'Brien patterns of negative and positive contrast.

Craik-O'Brien錯視を補償法を用いて測定した．黒色エッジによる錯視の方が白色エッジによる錯視より強く，明暗の非対称性が生じることが示された．この結果は，視覚系の低次段階での拮抗型の興奮と抑制および非拮抗型の抑制からなる複合過程そして高次段階での再構成過程によって矛盾なく説明された．再構成過程では神経活動分布の変曲点がエッジとして検出され，隣り合うエッジ間で神経活動の拡散が起こると仮定された．


A multi-stage model for border contrast.

興奮·抑制過程，反応勾配抽出過程，エッジ検出過程，情報低減過程の四段階からなる数理模型を構成し辺縁対比現象をシミュレイトした．この模型の特徴は輝度に依存する4個のパラメータを持つこと，視覚系の高次なレベルで神経活動分布の変曲点をエッジとして検出していると仮定したことである．従来の模型では説明できなかった明るさのパラドックスやCraik-O'Brien効果の現象的特徴をこの模型で説明した．


Lightness decrease and increase in square-wave grating.

格子パターンの明るさを測定した．低輝度領域の明るさは同じ反射率を有する一様輝度パターンよりも暗かった．一方，高輝度領域の明るさは，格子パターンの反射率の増加に伴い，一様輝度パターンよりも暗い状態から，逆に，明るい状態へと変化した．この明るさの暗化と明化現象を矛盾無く説明するために，輝度に依存して誘導される拮抗型の興奮と抑制および輝度差に依存して誘導される非拮抗型抑制からなる複合過程模型を提案した．


明るさの同時対比に伴う明るさ水準の低下

明るさの同時対比に伴う明るさ水準の低下

従来の研究と異なり，明るさの対比を誘導するパターンの高輝度領域と低輝度領域の明るさを，別々に，測定した．その結果，約10%以内の反射率差を有する対比誘導パターンの高輝度領域の明るさは同じ反射率を持つ一様輝度パターンよりも暗く，低輝度領域の明るさ低下の程度はさらに大きかった．明るさの対比も，Craik-O'Brien錯視，Cornsweet錯視およびそれに伴う輪郭線強調効果と同様に暗い化効果により生ずると結論された．


Craik-O'Brien効果を第一種と第二種効果に区別した．そして第一種および第二種Craik-O'Brien型，COrnsweet型エッジの誘導する明暗の変化を測定した．第一種および第二種Craik-O'Brien錯視はエッジを挟む二領域の明るさ低下の程度が異なって生じた．Cornsweet錯視はこれらの錯視の相互作用として生じた．これらの現象は拮抗型の興奮·抑制および非拮抗型抑制の三種の誘導からなるメカニズムによって生ずると結論された．


明暗対比誘導に関する模型構成および心理物理学的研究

明暗対比誘導に関する模型構成および心理物理学的研究

興奮·抑制合成過程，反応勾配抽出過程，辺縁検出過程，凝集·拡散過程の四段階からなる模型を構成し辺縁対比現象をシミュレイトした．一方，Craik-O'Brien錯視，Cornsweet錯視，明るさの同時対比および明るさの同化に関する心理物理学的実験を行い，これらの現象が生起するとき共通してパターン全体の明るさ水準が低下することを明らかにした．四段階模型に反応基準，拮抗過程，非拮抗過程を追加して多段階模型を構成した．

博士論文(北海道大学·文学博士)

博士論文(北海道大学·文学博士)


増分および減分輝度パターンによる明暗変化

増分および減分輝度パターンによる明暗変化

二本の白線および二本の黒線を持つ，増分輝度パターンおよび減分輝度パターンの明るさを測定した．増分輝度パターンには明るさの対比，減分輝度パターンには明るさの同化が生じ，さらにCraik-O'Brien錯視の場合と同様に，それらの輝度パターンの全体的な明るさ水準は一様輝度パターンの明るさ水準よりも低下した．これらの現象は筆者の提案した反応基準，拮抗型の興奮·抑制および非拮抗型抑制からなる模型を指示した．


Incremental threshold obtained under center surround and center background conditions.

480，540および640nmの単色光を用い，周辺および背景単色光の強度の関数として，それらの中心に提示する検査単色光の光覚閾を測定した．周辺，背景単色光条件での光覚閾曲線は，それぞれ，二成分に分離した．二条件での光覚閾曲線は異なったが，原点の水平および垂直平行移動によって，それらの曲線を一致させることができた．このことは眼球内散乱光の効果だけでは説明されず，網膜での側方抑制の関与を示している．


対称性認知の3階層直列処理モデルによる要素パターンに対するバラバラ性の検討

対称性認知の3階層直列処理モデルによる要素パターンに対するバラバラ性の検討

Journal of Human Sciences and Arts, Faculty of Integrated Arts and Sciences, The University of Tokushima

徳島大学総合科学部人間科学研究


Size induction --- Stimulus and brain correlates

Proceedings of the Twentieth Annual Meeting of The International Society for Psychophysics


Induced size depends on figure-ground organisation


Size induction --- A judgment-order effect

デルブーフの同心円図形を用いて見えの大きさに関する判断順序効果を研究した．同心円の内円と外円の直径は等差的に定められた．先に，内円を判断するか，外円を判断するかによって，内円と外円の見えの大きさの判断値は異なリ，判断順序効果が現れた．デルブーフ錯視は直径比のみならず，直径差にも依存することが明らかになった．先行判断された円の見えの大きさには錯視は少なく現れ，後続判断された円には錯視が大きく現れた．内円と外円の大きさは物理的直径で決まるだけでなく，感覚的·認知的要因によって決まる．即ち，判断順序効果は異なる注意の配分によって決まると考えられた．外円が先に判断される場合は注意の範囲は広く内円を覆うが，内円が先に判断される場合は注意の範囲は狭く外円を覆うことができない．従って，内円と外円の間の判断順序効果に非対称性が現れると結論された．

Proceedings of the Nineteenthe Annual Meeting of the International Society of Psychophysics.


Judgment-order effect on apparent size in the Delboeuf illusion

Delboeuf錯視における判断順序効果

カテゴリー評定法とマグニチュード推定法によってDelboeuf図形の見えの大きさを測定した．その際，図形の構成円の測定順序を実験変数とし，単一円に対する判断値を基準にして錯覚量を検討した．従来の極限法による研究結果はDelboeuf錯視が内外円の直径比に依存することを示しているが，本研究の結果はこの錯視は単に直径比に依存するだけでなく，直径差にも依存することを示した．また，小さな直径差を有する外円にはDelboeufの逆転錯視が見出された．

徳島大学総合科学部人間科学研究


An investigation of the Ebbinghaus illusion and evaluation-order effect based on magnitude estimation

マグニチュード推定法によるエビングハウス錯視と評価順序効果の検討

エビングハウス錯視と評価順序効果をマグニチュード推定法で測定した．エビングハウス図形は7種類の円を組み合わせて作成され，統制図形としての単一円も7種類であった．28名の被験者は中央円の見えの大きさを先に判断した後で周辺円の見えの大きさを判断した．他の28名の被験者はその逆順でそれらの円の見えの大きさを判断した．先行判断にはエビングハウス錯視が現れ，後続判断にはエビングハウス錯視と評価順序効果が合成されて現れた．エビングハウス錯視における過大視は過小視よりも大きく現れた．評価順序効果は中央円にのみ現れた．

徳島大学総合科学部人間科学研究


A rating order effect under size contrast conditions

大きさ対比事態における評定順序効果

異なる直径を有する7種類の円を2つずつ組み合わせて大きさ対比図形を作成し，7段階評定法で円の見えの大きさを測定した．大円を先に評定し次いで小円を評定する場合には，その逆順で評定する場合に比べて，小円は過大に評定された．2個の円が同時に提示され，それらの大きさを継時的に評定する場合に，先の評定が後の評定に影響を及ぼす効果を評定順序効果と名付けた．

徳島大学総合科学部人間科学研究


平面的反復模様における幾何学的要因の良さと複雑さに及ぼす効果

平面的反復模様における幾何学的要因の良さと複雑さに及ぼす効果

要素図形に対して並進と並進鏡映の変換を平面上で直角方向に施して平面的反復模様を作成し，良さと複雑さの評定実験を行った．その結果，並進を並進鏡映へと置き換える回数に比例して，良さは低下し，複雑さは上昇した．一方，平面的反復模様を45度傾斜させると要素図形の型に依存して，良さと複雑さに対する選択的効果が現れた．図形の良さと複雑さは客観的に定義される幾何学的構造，反復模様の方向，そして直線や円などの特徴的成分に規定されて決まると結論した．

徳島大学総合科学部人間科学研究


系列再生による視覚記憶と聴覚記憶の相互作用の検討

系列再生による視覚記憶と聴覚記憶の相互作用の検討

ランダム数列を記憶させ系列再生を課し，視覚記憶と聴覚記憶の符号化に関する相互作用を検討した．その実験結果から，記憶の符号化の段階には視覚的符号を聴覚的符号へと変換する聴覚変換の機構があり，逆の視覚変換の機構はない．一方，聴覚的刺激が視覚的符号を妨害する聴覚的妨害の機構はあるが，逆の視覚的妨害の機構は符号化の段階には存在しない，とする模型を提案した．

徳島大学総合科学部社会科学研究

徳島大学総合科学部社会科学研究


亀甲模様の構造と複雑さおよび良さ判断

亀甲模様の構造と複雑さおよび良さ判断

対称変換群(二面体群と巡回群)を生成する亀甲パターンを新たに考案して，パターンの複雑さと良さに関する評定実験を行なった．実験結果は今井の変換構造説では説明できない事実を示した．群論を導入して，パターンの複雑さは巡回群と二面体群の区別なしにパターンの生成する対称変換群の位数の単調減少関数として，一方パターンの良さは巡回群および二面体群の位数の単調増加関数として表現されることを発見した．

徳島大学総合科学部創立記念論文集

徳島大学総合科学部創立記念論文集


輪郭線輝度分布の明るさ知覚に及ぼす影響

輪郭線輝度分布の明るさ知覚に及ぼす影響

零位法を用いてCraik-O'BrienおよびCornsweet錯視と呼ばれている明るさ錯視を測定した．正規分布関数に従って変化する局所的な輪郭線が隣接する領域間に明るさ錯視を誘導した．この明るさ錯視は輪郭線の空間的広がりとピーク輝度の変化に応じて変化した．これらの錯視は，Bekesyの神経単位と同様な拮抗的な興奮·抑制の単純な適用では説明できず，視覚系のより高次な水準にある再構成過程の関与を示唆している．

北海道大学文学部人文科学論集

北海道大学文学部人文科学論集


Antagonistic and nonantagonistic processes for the lightness perception.

Craik-O'Brien型エッジの誘導する明るさの差だけでなく，エッジの頂点部位，エッジを挟むニ領域の明るさを，それぞれ測定し，一様輝度パターンの明るさと比較した．Craik-O'BrienパターンにはCraik-O'Brien錯視のみならず，輪郭線強調効果および明るさ水準の全体的低下が生じた．これらの現象を説明するために，Bekesyの神経単位と同様な拮抗型の興奮と抑制の他に新たに反応基準および非拮抗型抑制の概念を導入した．

Hokkaido Behavioral Science Report. Series P.


A mathematical model for brightness and contour perception.

興奮·抑制過程，エッジ検出過程，平均化過程の三段階からなる模型を構成し辺縁対比現象をシミュレイトした．第一段階の神経活動を刺激と興奮·抑制の線ひろがり関数のたたみ込み積分で表現し，その関数の輝度依存性をStevensのベキ法則から定めた．第二段階で第一段階の神経活動の変曲点がエッジとして検出されると仮定し第三段階で変曲点間の神経活動が平均化され，明暗知覚における尖鋭化と平滑化がなされると仮定した．

Hokkaido Report of Psychology, HRP-11-76-17.


視覚場における促進作用についての実験的研究(続)

視覚場における促進作用についての実験的研究(続)

円環図形の中心に小光点を投光し，円環図形の半径および輝度の変化に伴う小光点の光覚閾の変化を測定した．その結果は，視覚場における促進·抑制効果の存在を示した．促進効果は図形の輝度が低い場合の狭い空間範囲において，逆に，抑制効果は輝度が高い場合の広い空間範囲において現れた．この結果から，視覚場における興奮と抑制を正規分布で近似し，それらの標準偏差が輝度に依存して変化すると仮定する模型を提案した．

徳島大学教養部紀要(人文·社会科学)

徳島大学教養部紀要(人文·社会科学)