Fundamentos Percepcao

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Health & Medicine

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Fundamentos Teóricos:Percepção Visual

Jair C Leite

Percepção

• Percepção Visual– É a mais utilizada em IHC.

• Percepção Auditiva– Normalmente como informação auxiliar, feedback ou alertas.– Algumas interfaces utilizam mensagens sonoras para ajuda (MS

Money) ou informações de status (Gerenciador da impressoraCompaq I700)

• Percepção tátil– Normalmente utilizada como feedback em jogos

• Olfato e Paladar– Muito pouco usados– Já existem experimentos para transmitir cheiro digital

Fundamentos da percepção visual

• Roteiro– Elementos fundamentais– Anatomia do olho humano– Percepção de cores– Harmonia cromática– Campo de visão– Fenômenos da percepção visual– Teorias da percepção visual

Elementos fundamentais - 1

• Luz– Porção (1/70) do espectro

eletromagnético (comcomprimentos de onda entre 4mil e 8 mil angstrons) queimpressiona as célulasfotoreceptoras existentes noolho: cones e bastonetes.

• Cor– A cor percebida depende do

conteúdo espectral da luzincidida.

Elementos fundamentais - 2

• Luminância– Intensidade de energia luminosa recebida na retina

• Contraste– Influência da luminância de objetos vizinhos.

• Brilho– luminância percebida influenciada pelo contraste.

A luminância é a capacidade de percepção da intensidade da luz deum objeto de um objeto não depende da sua vizinhança.

O brilho de um objeto é a luminância percebida e depende davizinhança contraste. Dois objetos com com diferentes vizinhanças, mas com luminâncias

idênticas podem ter brilhos diferentes.

Influência do contraste

• Os círculos são todos do mesmo tom de cinza

Grid de Hermann

Você está vendo os círculosentre os quadrados?

Eles não existem!

Existem apenas círculosbrancos entre os quadrados!

Anatomia do olho humano

• A retina capta os sinais luminosos e os transforma em impulsosnervosos.

• A retina contém dois tipos diferentes de fotorreceptores: cones ebastonetes.

• Os bastonetes (120 milhões) são sensíveis a quantidades relativamentepequenas de luz. Extraem informações sobre intensidade luminosa(luminância). Não diferenciam cores.

• Os cones (6 milhões) são de três tipos de cones, cada um capaz dedetectar uma cor diferente: vermelho, verde e azul.

Cores primárias

• Cores Primárias (cores-luz)– Vermelho, Verde, Azul (RGB)– Sistema aditivo– Soma: Branco– Ausência: Preto

• Cores primárias (pigmentos)– Azul, Vermelho e Amarelo (CMY)– Sistema subtrativo– Soma: Preto– Ausência: Cor da superfície

• Espectro de cores– Variação do comprimento de onda

Elementos fundamentais da cor

• Matiz (Hue)– É a característica que define e

distingue uma cor. Vermelho,verde ou azul, pôr exemplo,são matizes

• Intensidade (Saturação)– Um matiz de intensidade alta

ou forte é vívido e saturado,enquanto o de intensidadebaixa ou fraca caracteriza coresfracas ou "pastel".

• Valor (Brilho)– Refere-se a maior ou menor

quantidade de luz presente nacor. Varia acrescentandobranco ou preto H - Hue

S - SaturaçãoB - Brilho

Percepção de Cores - 1

• A visão humana é tricromática (teoria de Young-Helmholtz). Com ostrês tipos de cones, podemos distinguir um número quase infinito decores.

• A quantidade de cada um dos três tipos de cones na retina não é igual.Os cones sensíveis ao azul representam apenas 5% do total.

• O mecanismo de visão das cores se dá por oposição das cores porpares mutuamente excludentes (teoria de Hering).

• Vermelho x Verde• Azul x Amarelo (que decorre da soma do vermelho com o verde).

• O contraste (branco x preto) percebido nos bastonentes, dá conta dobrilho ou da intensidade da luz.

Percepção de Cores - 2

• Nem todas as cores focalizam no mesmo plano na retina.• O vermelho focaliza um pouco à frente do verde e do azul.• Testes mostram que em objetos formalmente idênticos mas de cores

diferentes, o de cor vermelha é percebido como mais próximo do que overde e o azul.

Interação entre cores

• Cores vizinhas afetam as propriedades percebidasda cor

Mudança na matiz

Mudança no brilho

Mudança na saturação

Problemas com cores

• Os cones azuis raramenteapresentam deficiências,comuns nos outros doistipos sensíveis ao vermelhoe ao verde (Daltonismo.Incidente em 8% dapopulação. Raro nasmulheres).

Cores secundárias, terciárias ecomplementares• Cores secundárias

– Combinação dasprimárias

• Cores terciárias– Combinação das

secundárias• Cores complementares

– A é complementar a B seB é combinação de duascores nas quais A nãoestá presente

– Aparecem em ladosoposto no círculocromático

P P

S S

T T

Cores complementares e pós-imagens

Efeito ‘Afterimages’Olhe a figura por 30 segundos e depois olhepara a área branca ao lado. O que você vê?

Harmonia Cromática

• Com uma cor– Escala de tons e valores –

utiliza o índice de luminosidadena variação para o preto oubranco

– Cinzas coloridos – mistura dacor com o cinza.

• Com duas cores– Acordes conssonantes – utiliza-

se cores vizinhas– Acordes dissonantes – utiliza-

se cores complementares(opostas)

• Com três cores– Conssonantes, Dissonantes e

Assonantes– Assonantes – tríades primárias

consonantes

dissonantes

[Luciana Silveira]

Exemplos de combinações hamônicas

Harmonia monocromática

Harmonia bicromática

Campo de visão

• Determina os ângulos nos quais um indivíduoconsegue perceber elementos.

• Em monitores com grande largura ou em interaçõescom interfaces em um ambiente, estes dados sãoimportantes.

15o 15o

95o95o

Máximo recomendado

Ótimo

62o

Sem movimento

166o

Com movimento166o

Cores e foco

• Ao focalizarmos um objetos estamos movimentando os olhospara que a imagem se forme na fovea.

• Os cones estão concentrados na fovea enquanto os bastonetesao seu redor.

• Isto permite que as cores sejam melhor percebidas quando oobjeto está focado.

• As cores vermelhas e verdes são percebidas melhor quandoestão focadas.

• Alguns fenômenos interessantes podem ser percebidos.

Ilusão de movimento periférico

Teorias para percepção visual

• Abordagem construtivista• Abordagem ecológica

Abordagem construtivista

• A percepção visual do mundo é construída a partirdas informações do ambiente e do conhecimentoprévio armazenado.

• O conhecimento de cada um pode transformar,distorcer, ampliar ou descartar aquilo que esta sendopercebido.

• Distinção Figura-Fundo• Princípios da Psicologia Gestalt

Distinção figura-fundo

Figura-fundo

• Quantas rostosvocê conseguever nestaárvore?

O que você percebe na figura abaixo?

Gestalt

• Teorias da percepção visual desenvolvido porpsicólogos alemães na década de 20.

• Significa ‘unificado’• São princípios baseados em fenômenos da

percepção:– Proximidade– Similaridade– Fechamento– Continuidade– Figura-fundo

Proximidade

• Os elementos próximos são interpretadoscomo pertencentes a um grupo

1 grupo3 gruposNenhum grupo

Efeito do posicionamento (humor)

Similaridade

• Elementos com atributos semelhantes (cor ouforma) são interpretados como de um mesmogrupo ou categoria

Similaridade

Fechamento

• Partes incompletas de uma figura sãocompletadas pela mente humana

Continuidade

• Os olhos tendem a seguir as formas daimagem

Simetria

• Partes simétricas são percebidas comofiguras coerentes.

[ ][ ][ ]

[ [[ [[ [

3 pares de colchetes

Figura-fundo

• O cérebro tenta separar formas em umaimagem, separando-a do fundo

• Algumas imagens podem ter relaçõesambíguas de figura-fundo

Abordagem ecológica

• Argumenta que a percepção é um processo direto e contínuoque ocorre através da exploração do ambiente em colaboraçãocom os outros sentidos (audição, tato, olfato e paladar)

• Noção de affordance– Ações possíveis que estão disponíveis num ambiente para

um indivíduo, independente de ele perceber.– São as ações que o ambiente induz um indivíduo a realizar

• Crianças de 1 a 2 anos reagem às affordances do seuambiente – botão da TV, volume do som

– D. Norman utilizou o termo em design• a forma do objeto deve induzir, incentivar a sua correta

utilização

A abordagem ecológica (Gibson)

"I have described environment as the surfaces that separatesubstances from the medium in which the animals live. But I have alsodescribed what the environment affords animals, mentioning theterrain, shelters, water, fire, objects, tools, other animals, and humandisplays. How do we go from surfaces, is there information for theperception of what they afford. If so, to perceive them is to perceivewhat they afford, This is a radical hypothesis, for it implies that the"values" and "meanings" of things in the enviroment can be directlyperceived. Moreover, it would explain the sense in which values andmeanings are external to the perceiver."(J. J. Gibson: The Ecological Approach to Visual Perception, 1979)

Exemplos de Affordances

• Os objetos “convidam” a sua utilização.• A percepção está associada com aquilo que se pode

fazer com o objeto

Fenômenos da percepção

• Os slides a seguir mostram exemplos defenômenos da percepção visual

• Para saber mais veja– http://www.yorku.ca/eye/thejoy.htm

Ilusão de ótica

Ilusão de Hering e Poggendorff

As linhas vermelhas são retas?

As duas linhas vermelhasformam uma reta?

Temos um oudois círculos?

Ilusão de Kanizsa