The importance of contours for visual object recognition and discrimination / A importância do contorno para o reconhecimento e discriminação visual de objetos / La importancia del contorno para el reconocimiento y la discriminación visual de objetos

In contrast to many machine vision systems, we human observers can readily recognize solid objects and visually discriminate their 3-D shapes even under changes in viewpoint and variations in object orientation and lighting. While the importance of binocular disparity has been known since the 1830's, the importance and perceptual informativeness of visual contours for object recognition and discrimination is not adequately appreciated. This article will review those scientific contributions that demonstrate that visual contours and their deformations over time (in response to object or observer motion) carry as much or more information about object shape than other forms of visual information.

Em contraste com muitos sistemas artificiais de visão, nós, observadores humanos, podemos reconhecer prontamente objetos sólidos e discriminar visualmente suas formas 3-D, mesmo sob mudanças no ponto de vista e variações na orientação e iluminação do objeto. Embora a importância da disparidade binocular seja conhecida desde a década de 1830, a relevância e a riqueza perceptiva das informações fornecidas pelos contornos visuais para o reconhecimento e discriminação de objetos não são devidamente apreciadas. Este artigo revisará as contribuições científicas que demonstram que os contornos visuais e suas deformações ao longo do tempo (em resposta ao movimento do objeto ou do observador) proporcionam tanto ou mais informações sobre a forma do objeto do que outras formas de informação visual.

A diferencia de los sistemas de visión artificial, los observadores humanos pueden reconocer fácilmente objetos sólidos y discriminar visualmente su forma 3D, incluso cuando se producen cambios en su punto de vista, en la orientación o en la iluminación. Aunque la importancia de la disparidade binocular es conocida desde 1830, la relevancia y la riqueza de la información provista por los contornos visuales para el reconocimiento y discriminación de los objetos no ha sido apreciada adecuadamente. En este artículo se revisan las contribuciones científicas que demuestran que los contornos visuales y sus deformaciones a lo largo del tiempo (en respuesta a los movimentos tanto del observador como del objeto) proporcionan tanto o más información sobre la forma del objeto que otros tipos de información visual.

Estimating Response Time in Spatial Frequency Band Experiments involving Visual Perception / Estimación del tiempo de respuesta en los experimentos de banda de frecuencia espacial que implican percepción visual

ABSTRACT The present study aimed to determine the optimum response time (RT) needed to identify images of everyday objects when filtered using different spatial frequency bands. Subjects were randomly presented with different images of familiar objects that were both serialized and progressive in their spatial frequencies. The time needed to recognize them was then measured. The results showed that the optimum RT for identifying an image filtered in different spatial frequency bands was approximately 2000 ms of exposure. Specifically, stimuli presented using spatial frequency bands with Gaussian filters of variance V26-V32, which were familiar and of medium size to the viewer, were recognized in a mean time of 2126 ms.

RESUMEN El presente estudio tiene como objetivo determinar el tiempo de respuesta óptimo (RT) necesario para identificar imágenes de objetos cotidianos cuando se filtran utilizando diferentes bandas de frecuencias espaciales. A los sujetos se les presentaba aleatoriamente diferentes imágenes de objetos familiares cuyas bandas de frecuencia eran progresivamente serializadas. Se midió el tiempo necesario para reconocerlos. Los resultados mostraron que la RT óptima para identificar una imagen filtrada en diferentes bandas de frecuencias espaciales fue de aproximadamente 2000 ms de exposición. En concreto, los estímulos presentados utilizando bandas de frecuencias espaciales con filtros gaussianos de varianza V26-V32, que eran familiares y de tamaño medio para el espectador, se reconocieron en un tiempo medio de 2126 ms.

Sistema de Apoyo Experimental para el Reconocimiento Visual y el Nombrado de Objetos / Experimental support system for visual recognition and object nomination

Resumen: En la práctica clínica relacionada con la rehabilitación cognitiva, perceptual y del lenguaje, es habitual emplear como estímulos representaciones de objetos en dos dimensiones como dibujos o fotografías para que sean identificados por los pacientes. Ello supone una limitación, puesto que la presentación de objetos en tres dimensiones, dada su mayor riqueza visual, facilita su identificación y podría apoyar procesos de rehabilitación. Objetivo: Diseñar una configuración experimental para conocer el grado en que las modalidades de presentación de estímulos afectan el reconocimiento visual de objetos. Materiales y Métodos: Se diseñó un sistema de bajo costo para mostrar estímulos en tres modalidades: imágenes, videos y objetos reales. Fueron seleccionados 80 objetos, controlando las variables de manipulabilidad, edad de adquisición, familiaridad, complejidad visual y frecuencia léxica. Se realizó una prueba piloto utilizando el sistema con cinco personas sanas y se midieron los tiempos de reacción en la nominación de los objetos. Resultados: Las diferencias en los tiempos de reacción entre las modalidades observadas apoyan la influencia de la modalidad de presentación en el reconocimiento de objetos. Conclusiones: Las propiedades de volumen de los objetos permitirían la exploración de características que las fotografías no tendrían; razón por la cual, los tiempos de reacción para los objetos reales y los videos fueron menores. Son valiosos los aportes que ofrecen una alternativa de bajo costo para la visualización y el reconocimiento de objetos.

Abstract: A wide variety of stimuli or objects such as drawings or photographs are used in cognitive perceptual and language rehabilitation. However, the presentation of objects in three dimensions, due to the visual richness, facilitates the identification and could support the rehabilitation process. Objective: Design an experimental setup to determine the extent to which the modality of presentation of objects affects the visual recognition of objects. Materials and methods: A low-cost experimental system was designed in order to show the stimulus in three ways: images, videos and real objects. Eighty objects were selected and variables as manipulability, age of acquisition, familiarity, visual complexity, agreement on the label and lexical frequency were controlled. A pilot study was conducted using the system in five healthy participants and the reaction time to identify objects was measured. Results: The findings reveal that the differences in reaction times between the modalities of presentation support the influence of the mode of presentation in object recognition. Conclusions: The volume object properties could allow the exploration of characteristics that the photographs would not have. This may be why the reaction time to identify real objects or videos was lower. Low-cost alternatives for the visualization and object recognition are valuable in cognitive perceptual and language rehabilitation.

Triple redundant signals effect in the visual modality / Efecto de señales triple redundantes en la modalidad visual

Response times in a visual object recognition task decrease significantly if targets can be distinguished by two redundant attributes. Redundancy gain for two attributes has been commonly found, but redundancy gain from three attributes has been found only for stimuli from three different modalities (tactile, auditory, and visual). This study extends those results by showing that redundancy gain from three attributes within the same visual modality (color, form and direction of movement) is possible. It also presents evidence that the separate activation model cannot account for such a gain.

Los tiempos de respuesta en las tareas de reconocimiento visual de objetos disminuye significativamente si los objetivos pueden ser distinguidos por dos atributos redundantes. La ganancia de redundancia para dos atributos se ha encontrado comúnmente, pero la ganancia de redundancia de tres atributos ha sido encontrada solo para estímulos desde tres modalidades diferentes (táctil, auditivo y visual). Este estudio se extiende a aquellos resultados mostrando que el aumento de la redundancia es posible en tres atributos dentro de la misma modalidad visual (color, forma y dirección del movimiento). También se presenta evidencia de que el modelo de activación separada no puede dar cuenta de una ganancia como tal.

Potenciales evocados como marcadores neurofisiológicos de la percepción y el reconocimiento de caras / Event-related potentials as neurophysiological markers of face perception and face recognition

La percepción y el reconocimiento de caras como funciones cerebrales complejas de gran relevancia psicobiológica son objeto de estudio por parte de la comunidad neurocientífica desde hace varias décadas. En este artículo se revisan los datos existentes sobre potenciales evocados y procesamiento de caras y se discute la significación funcional de cada una de las respuestas psicofisiológicas analizadas en relación con las diferentes etapas o módulos descritos en los modelos cognitivos y neurales sobre el procesamiento de rostros familiares y desconocidos. El procesamiento inicial de las caras está relacionado con respuestas electrofisiológicas muy tempranas como la onda occipital P120, asociada a la detección de aspectos estructurales primarios sugerentes, grosso modo, de la presencia de una cara en nuestro campo visual. La onda temporal posterior N170 es más sensible a la configuración facial (vs. otros objetos) y a la presencia de rasgos faciales distintivos antes de que se produzca la individualización intra-categorial (reconocimiento visual de la identidad), mientras que las respuestas de latencia más tardía como la temporal anterior N250r y la topográficamente más distribuida N400 son las que reflejan, respectivamente, los procesos de acceso y recuperación de información relativa a las caras conocidas en la memoria a largo plazo.

The perception and recognition of faces are complex brain functions of great psychobiological relevance and have been studied by the neuroscientific community for decades. This paper reviews existing data on event-related potentials and facial processing, therefore, the functional significance of each psychophysiological response, in relation with the different stages or modules described in cognitive and neural models regarding the processing of familiar and unknown faces are discussed. The initial processing of faces is related to early electrophysiological responses as occipital P120 wave, associated with the detection of primary structural features suggestive of, basically, the presence of a face in our visual field. The posterior temporal N170 wave is more sensitive to facial configuration (vs. other objects) and to the presence of specific facial features before the intra-categorical identification takes place (visual recognition of identity), while the later latency responses as the anterior temporal N250r and the more topographically distributed N400 are those that reflect, respectively, the access and retrieval of information on familiar faces in long-term memory.