Görme ve görsel algılama zorlukları

Göz, ışığı retina üzerine odaklar. Retina üzerinde ise girdilerin beyine aktarılması için ışığı elektrokimyasal sinyale dönüştürmeye yarayan fotoreseptör (ışık almacı) katmanı bulunmaktadır. Çubuk ve koni olmak üzere iki çeşit fotoreseptör vardır.

Çubuklar, retinanın periferik bölgelerinde bulunur ve düşük ışık seviyelerine tepki verebilmektedir. Gece görüşümüzden sorumludurlar ve retina üzerindeki konumları nedeniyle, baktığınız herhangi bir objenin hafifçe kenarına odaklanmayı öğrenerek ışığın çubuk hücrelerine başarılı bir şekilde ulaşmasını sağlayabilir ve bu şekilde gece görüşünüzü arttırabilirsiniz.

Koni hücreleri retinanın merkezindeki fovea bölgesinde bulunur. Görüş keskinliği sağlayarak okuma ve renkli görme gibi görevleri üstlenirler. Koni hücreleri kırmızı, yeşil veya mavi ışığa tepki verir ve bu üç reseptörden gelen sinyalleri birleştirerek tam bir renk aralığı algılarız.

Işık fotoreseptörler tarafından işlendikten sonra elektrokimyasal sinyalle dönüştürülür ve bir nöron ağı vasıtasıyla retinada daha geride yer alan gangliyon hücrelerine iletilir. Nöronlar, görüntüdeki gölge veya kenarlar gibi kontrastları tespit etmeye yardımcı olur ve ganglion hücreleri bu ve diğer bilgileri kaydeder. Daha sonra bu bilgileri optik sinir yoluyla beyine düzenlenmiş bir elektrokimyasal sinyal olarak gönderir.

Görsel algı ve beyin ilişkisi

Görsel algı serebral kortekste gerçekleşir ve elektrokimyasal sinyal optik sinir yoluyla beyin korteksine talamus üzerinden iletilir. Serebral kortekse gönderilen ana sinyale ek olarak — optik sinir, beynin diğer iki alanına ek veri aktarır.

Bunlardan ilki, göz bebeklerini kontrol eden ve gördüğümüz ışığın yoğunluğuna bağlı olarak göz bebeği boyutunun ayarlanmasını sağlayan pretektumdur. Pretektum sayesinde göz bebeklerimiz parlak güneş ışığı altında daralırken, karanlıkta genişler.

İkincisi ise üst kolilikulustur. Beynin bu kısmı gözün hareketini kontrol eder. Bu hareket, yumuşak bir geçişten daha ziyade bir dizi kısa atlama olarak meydana gelir. Bu sıçramalara sakkadlar denir. Gözün pürüzsüz hareket etmesinden ziyade atlamasının nedeni ise, fotoğrafçılıkta hareketli bulanıklık (motion blur) oluşturmak için kullanılan uzun pozlandırma (long exposure) tekniğine benzer şekilde, gözün pürüzsüz hareket etmesinin görüntüde bulanıklık yaratmasıdır. Bu atlamalar, bilgi durumunun sıfırlanmasına ve bu sayede bulanıklığın giderilmesine yardımcı olur.

Retinadaki projeksiyonlar talamusta bulunan lateral genikülat çekirdeğinde işlenir. Bu, retinanın çıktılarını iki akıma ayırır. Birinci akım, çıktı içindeki renk ve ince yapıdan sorumlu iken, diğer akım algılanan kontrastı ve hareketi iletir.

İlk akım, aşağıdaki resimde görülen, V1 olarak bilinen birincil görsel kortekse gönderilir. V1, cisimlerin bize göre uzayda nerede olduğunu hesaplayan bir grup hücre içerir. Alınan sinyaller bu hücrelerde iki boyutlu harita üzerine işlenir. Üçüncü boyut ise, iki göz için oluşturulan haritalar birbirleri ile karşılaştırıldığında ortaya çıkar. Kısaca, görüntü üzerindeki her bir noktayı üçgenleştirerek derinliği hesaplar.

1981’de David Hubel ve Torsten Wiesel, V1 içinde konumlandırma hücrelerinden oluşan sütunun, beynin, nesnelerin kenarlarını belirlemesine karar verirken algılanan resim üzerinden mekânsal konumlarına odaklanmasını sağlama yoluyla belirlediğini kanıtlayarak Nobel Ödülü kazanmıştır.

Merkez korteks üzerinde görüntüyü işlemeye yardımcı olan başka alanlar da yer alır: V2, V3 ve V4.

V2 nesnenin gerçek rengini, çevre ışığının nesnenin üzerinde oluşturduğu renkten ayırmamıza yardımcı olarak renk algılamamızı kontrol etmemize yardımcı olur. İlginç bir şekilde, bu işlem tamamlandığında bir nesnenin algılanan rengi genellikle nesneyi algılamak istediğimiz renktir. Yani V2 alanı renk işlemenin yanında, o tür bir nesnenin hafızada yer alan önceki örneklerinin renkleriyle de karşılaştırmaktadır.

V3 ve V4, yüz ve nesne tanıma işlemlerini gerçekleştirir ve normalde bu işi çok iyi yaparlar ancak optik illüzyonlarla kandırılabilirler.

Beynin bu alanlarındaki tüm veriler, gördüğümüz şeyleri anlamamıza yardımcı olmak için gün boyunca tekrar tekrar bir araya getirilir.

Görsel algı ve sistem talepleri

İnsanlardaki görsel algı sisteminin ne kadar veriyi işlediği tam olarak anlaşılamamıştır. İnsan beyninin depolama kapasitesinin çok büyük olduğunu biliyoruz. Bir trilyon kadar nöron ağı olmasına rağmen, seri yerine paralel şekilde ağ kurmaları çok daha fazla bilgiyi depolamalarına olanak sağlamıştır.

Göz ve beyin ile aynı hızda çalışan bir kameranın işlediği veri miktarı karşılaştırıldığında, beynin veri miktarını azaltmak için kimyasal bir hile yaptığı düşünülmektedir. Ancak bu hilenin ne olduğu henüz anlaşılamamıştır.

İşlediğimiz tüm verilerin %70’inin görsel olduğu tahmin edilmektedir ve bu tahmin bilgisayar sistemlerinde verilerin nasıl işlendiğiyle ilgili bilgimize dayanmaktadır.

Görsel algıyla ilgili zorluklar

Uzun görüşlü ve kısa görüşlü olmanın her ikisi de görsel algı ile ilgili zorluk olarak kabul edilebilir. Genellikle gözlükle kolaylıkla düzeltilebilirler ve herhangi bir alanda tasarımcılar için büyük bir endişe oluşturmazlar. Tasarımcıların karşılaşabileceği en yaygın iki zorluk görsel stres ve renk körlüğüdür.

— Görsel stres

Görsel stres, nüfusun küçük ancak anlamlı bir yüzdesini etkileyen garip bir fenomendir. Çizgili desenler (derece başına yaklaşık 3 devirde) yaklaşık 20 Hz (saniyedeki devir sayısı) titreşim hızında gösterildiğinde, görme stresine duyarlı kişilerde nöbetlere neden olabilirler.

1997’de Japon bir televizyon kanalı, yayınladıkları TV dizisinin 700’den fazla çocuk üzerinde görsel stres yaratmasından sonra dizinin yayınını durdurmak zorunda kalmıştır. Dizi, görme stresine duyarlı çocuklarda nöbetlere ve bazı vakalarda kan kusmalara neden olmuştur.

Görsel stres bazen desen kaynaklı epilepsi olarak bilinir ve bu görsel stresin en aşırı tezahürüdür. Bazı insanların görsel stresi çizgili desenlerle hafif seviyelerde tetiklenebilir.

Normal yatay şeritler halinde düzenlenmiş metinler bile bazı insanlar için sorunlara neden olabilir ve bazı yazı tipleri sorunu daha da kötüleştirebilir. Bu durumda, görsel stres yazının görünümünü bozabilir ve okurken hızlı yorulmaya neden olabilir. Görsel stresin yazı üzerindeki etkileri — alttaki resimde görülen — disleksi hastalarının yazıları görme şekilleri ile benzerlik göstermektedir.

— Renk körlüğü

Renk körlüğü isim olarak yanlış etiketlenmiştir. Aslında körlükten daha çok renk görme eksikliğidir. Normal ışıkta bazı renkleri görme veya renk tezatlarını algılama yetersizliğidir ve renk körlüğü seviyesi kişiden kişiye farklılık gösterebilir.

Erkekler kadınlara göre renk körlüğünden daha çok muzdariptir. 12 erkekten 1’i renk körü iken, 200 kadından 1’i renk körüdür. Renk körlüğü normalde genetiktir ve bu özellik anneden kalıtımlanır ancak; bazı durumlarda, hastalık veya yaşlanma nedeniyle de oluşabilir.

Renk körlüğünün en yaygın biçimi kırmızı/yeşil renk körlüğüdür ve kişinin kırmızı veya yeşil göremediği anlamına gelmez. Kişi yalnızca, içinde bazı kırmızı veya yeşil bulunan renkleri karıştırır. Renk körlüğünün daha az yaygın biçimleri de vardır ve bu, renklerin farklı eşleştirmelerini de etkilemektedir. Renk körlüğü için birçok test bulunur — birkaçını alttaki resimde görebilirsiniz. Ancak durum kendiliğinden teşhis edilmemeli, daha ziyade bir optisyen veya tıbbi profesyonel tarafından teşhis edilmelidir.

Özetle;

İnsanın görsel algısı, bugünün bilgisayarlarından daha karmaşık ve daha güçlüdür. Işık halindeki sinyalin, gözün retina içinden geçip beyinde işlendiği süreç karmaşıktır ve hâlâ tam olarak anlaşılamamıştır. Tasarımcılar, insanlarda görsel stres ve renk körlüğü gibi yaygın işlem hatalarının bulunduğunun farkında olmalı ve özellikle bu hataların etkilerini en aza indirmek için tasarımlarını, bu koşullardan muzdarip insanlarla birlikte test etmeli ve bu etkilerin ortadan kaldırılmasını sağlamalıdır.

Referanslar ve daha fazla okuma:

• The capacity of the human brain
• Visual cortex
• Sensory Processing
• Color Blindness