מבוא לספיכולוגיה - הילגרד -סיכום מלא -פרק 5

חזרה למאמרי מבוא לפסיכולוגיה

חזרה לכלל החומרים

---

פרק 5 – תפיסה

תפיסה (perception) חוקרת את הדרך בה אנו משלבים מידע חושי לתפיסות (percepts) של אובייקטים, וכיצד אנו משתמשים בתפיסות אלה לצורך התמצאות בעולם. חוקרים ניגשים לחקר התפיסה ע"י הצבת השאלה אילו בעיות נועדה מערכת התפיסה לפתור. לרוב מועלות שתי בעיות עיקריות:

• איזה אובייקטים נמצאים בחוץ
• איפה נמצאים האובייקטים

אותן הבעיות מעורבות בכל החושים.

לגבי ראייה, המושג זיהוי עצמים (object recognition) או "זיהוי" מתייחס לקביעת המשמעות של העצם. זיהוי עצמים חיוני להישרדות – עלינו לדעת מהו העצם לפני שנוכל לדעת מהן תכונותיו. מיקום מרחבי (spatial localization) או "מיקום" מתייחס לקביעת המיקום של האובייקט הויזואלי. גם הוא חיוני להישרדות – אנו משתמשים בו כדי לנווט בסביבה. ללא היכולת הזו היינו נתקלים בדברים, לא מצליחים לתפוש את הדברים אליהם הושטנו יד ונכנסים למסלול של אובייקטים מסוכנים. מטרה נוספת של מערכת התפיסה היא קביעות תפיסתית

(perceptual constancy), כלומר שמירה על מראה קבוע של עצמים, למרות שרישומם על הרשתית משתנה כל הזמן.

הפסקת כאב בזרוע שכבר אינה קיימת

אדם נפגע בתאונה וכל העצבים, המחברים את הזרוע אל עמוד השדרה, נקרעו. הזרוע שותקה ללא סיכויי החלמה, ולאחר שנה נקטעה. הוא חווה תופעה הנקראת איבר פאנטום

(phantom limb) – תחושה שהאיבר החסר נלחץ כנגד הגוף וגורם לכאבי תופת. בכאב זה קשה מאד לטפל. לאחר קטיעה המוח משנה את המפה הסנסורית. האזור שממפה זרוע חסרה מפסיק לקבל ממנה קלט, אבל ממשיך לקבל גירויים מחלקי גוף סמוכים, הגורמים לו לחשוב שהיד עדיין שם. פרופסור מאוניברסיטת קליפורניה תהה מדוע אותו אדם חווה תחושת איבר פאנטום, למרות שהיד שותקה לפני הקטיעה. הוא הסיק שבשבועות הראשונים לאחר הקטיעה, הוא פתח "שיתוק נלמד" (learned paralysis) – המוח ראה שהיד קיימת, שלח אליה סיגנלים המורים לה לזוז, אבל היא לא זזה. המוח קבל בצורה שוטפת מידע שהיד לא זזה, למרות שהיא נמצאת במקומה. אם ניתן ללמוד שיתוק, האם ניתן לבטל את הלמידה? הפרופסור החליט לבחון את הרעיון הזה. הוא בנה קופסא ללא החלק הקדמי וללא מכסה ומיקם מראה אנכית במרכזה. האדם הכניס לתוכה את ידו הבריאה, כך שראה השתקפות במקום היד החסרה. לאחר מכן הוא התבקש לבצע תנועות סימטריות, וכך נראה כאילו היד זזה. כשהוא התבקש לעצום את עיניו, הוא הרגיש שהיד קפואה שוב. הוא המשיך להשתמש בקופסא ולאחר שלושה שבועות הכאב נעלם. הסיבה שהכאב מיד הפאנטום נעלם נובע כנראה מהקונפליקט התחושתי. העיניים אמרו למוח שהיד שבה למקומה ונשמעת לפקודותיו, אבל הוא לא קיבל משוב מהשרירים בזרוע. מאחר שניצב מול הקונפליקט הזה במשך תקופה ארוכה, המוח התייאש. טכניקה זו צריכה לעבור מבחנים נוספים, והמסקנות הן כרגע בגדר השערות, אך היא הצליחה בטיפול בכאבים הנובעים מאיברי פאנטום אחרים. תוצאות אלה יחד עם ממצאים אחרים של מדעי העצב מבהירים שהתפיסות של האדם יכולות להיות שונות לגמרי מהגירוי האמיתי שמתקבל מהמערכות הסנסוריות.

חלוקת העבודה במוח

ברמה הכללית, החלק במוח האחראי לראייה – הקורטקס הויזואלי – עובד ע"פ עיקרון של חלוקת עבודה: אזורים שונים בקורטקס הויזואלי מתמחים בביצוע פונקציות תפיסתיות שונות.

הקורטקס הויזואלי (visual cortex)

בקורטקס ישנם למעלה מ- 100 מיליון נוירונים הרגישים לקלט ויזואלי. המידע עליהם הושג בעזרת מספר מצומצם של שיטות: תיעוד סיגנלים חשמליים מתאים בודדים של בע"ח בעזרת מיקרואלקטרודות ושיטת מודרניות שפותחו ע"י האבל וויזל. על בני-אדם משתמשים ב "ניסויים טבעיים" – פגיעות מוח ומחלות השופכות אור על האופן בו התנהגות ויזואלית קשורה לאזורים ספציפיים במוח. החוקרים בתחום הזה הם נוירולוגים (רופאים המתמחים במוח) ונוירו-פסיכולוגים (פסיכולוגים המתמחים בטיפול ומחקר חולים עם פגיעות מוחיות). כיום, רוב התגליות על המוח האנושי מגיעות מצילום המוח ללא ניתוח. התחום הזה נקרא הדמיית מוח

(brain imaging) והוא כולל טכניקות כמו ERP, PET ו- fMRI.

האזור החשוב ביותר במוח לעיבוד ויזואלי הוא הקורטקס הויזואלי הראשוני (primary visual cortex) הקרוי V1. הוא ממוקם בחלקו האחורי של המוח. זהו המקום הראשון בקורטקס אליו מחוברים נוירונים השולחים סיגנלים מהעין. כל האזורים האחרים בקורטקס הרגישים ויזואלית (יותר מ- 30) מחוברים לעיניים דרך V1. גילוי התפקוד של ה- V1 התגלה לפני שפיתחו את טכניקות ההדמיה, ע"י בדיקת חולים הסובלים מפגיעות מקומיות בראש שנגרמו בתאונה או מלחמה. נזק לרקמות (lesion) באזור ספציפי ב- V1 קשור לעיוורון בחלקים ספציפיים בשדה הראייה. עיוורון זה נקרא סקוטומה (scotoma). הוא אינו נגרם מנזק לעיניים או לסיב האופטי, אלא נובע כולו מהקורטקס. נראה כאילו מפה של שדה הראייה נפרשה על הצד האחורי של הקורטקס, כשמרכזה ממוקם בחלק האחורי ביותר של הקורטקס. אולם המפה הפוכה אנכית ואופקית (החלק הימני התחתון של שדה הראייה מיוצג ע"י החלק השמאלי העליון של V1). הנוירונים ב- V1 רגישים לתכונות רבות של תמונה ויזואלית (בהירות, צבע, זווית ותנועה). עם זאת, אחת התכונות החשובות ביותר של הנוירונים היא שכל אחד אחראי לנתח אזור קטנטן של התמונה (על הפוביאה האזור קטן ממילימטר). נוירונים אלה מתקשרים זה עם זה רק באזורים קטנים מאד. היתרון של סידור זה הוא שניתן לנתח את שדה הראייה בו-זמנית ובפירוט רב. מה שחסר בהליך ניתוח זה הוא היכולת לתאם בין פיסות מידע שאינן קרובות בתמונה (לראות את ה"יער" בנוסף ל"עצים"). כדי לבצע משימה זו, נוירונים מ- V1 שולחים מידע לאזורים רבים אחרים במוח שמנתחים מידע ויזואלי. כל אזור מתמחה במשימה מסוימת (ניתוח צבע, תנועה, צורה ומיקום). אזורים אלה נמצאים בקשר מתמיד עם V1 לכן יש לחשוב על התקשורת ביניהם כעל שיחה ולא כעל חלוקת פקודות. אחת מחלוקות העבודה החשובות ביותר במוח היא החלוקה בין זיהוי למיקום.

מערכות זיהוי מול מערכות מיקום

הרעיון שמיקום וזיהוי הן פעולות שונות מבחינה איכותית נתמך בידי ממצאים המראים שהן מבוצעות באזורים שונים של הקורטקס הויזואלי. זיהוי נעשה ב- V1 ובאזור בחלק התחתון של הקורטקס. מיקום נעשה ב- V1 ובאזור בחלק העליון של הקורטקס. כאשר פוגעים באגף הזיהוי, חיה עדיין מסוגלת לבצע מטלות הדורשות לתפוס יחסים מרחביים בין עצמים, אבל אינה מסוגלת לבצע מטלות הדורשות הבחנה בין העצמים וההפך. מחקרים עדכניים יותר השתמשו בהדמיית מוח על מנת לתעד את קיומן של מערכות נפרדות במוח האנושי לזיהוי ומיקום. טכניקה נפוצה היא PET – תחילה מזריקים חומר רדיואקטיבי אל מחזור הדם של הנבדק ואח"כ הוא נכנס אל סורק PET ומבצע משימות שונות. הסורק מודד עליות ברמת הרדיואקטיביות באזורים שונים של המוח, כי הן מצביעות על עלייה בכמות הדם המוזרמת אל אותם אזורים. העובדה שחלה עלייה בזרימת הדם לאזור מסוים מצביעה על כך שהוא מבצע את הפעולה. במחקר מסוג זה נדרשו נבדקים לבצע שתי מטלות:

1. מטלה של זיהוי פרצופים, התלויה באזור הזיהוי במוח – הנבדקים ראו תמונת יעד של פרצוף ומתחתיה שתי תמונות נוספות. תמונה אחת היתה הפרצוף בתמונת היעד בשינוי כיוון ותאורה, והתמונה השניה היתה פרצוף של אדם אחר. המטלה היתה להחליט איזו משתי התמונות זהה לתמונת היעד. במהלך ביצוע המשימה חלה עלייה בזרימת דם אל ענף הזיהוי במוח (חלק תחתון של הקורטקס), אבל לא אל ענף המיקום (חלק עליון של הקורטקס).
2. מטלה של סיבוב מנטלי (mental rotation), הדורשת מיקום – הנבדקים ראו תמונת יעד של נקודה הנמצאת במרחק מסוים מקו כפול ומתחתיה שתי תמונות נוספות. תמונה אחת היתה גרסה מסובבת של תמונת היעד, ובתמונה השנייה היה סידור שונה של הקו ונקודה. במהלך ביצוע המשימה חלה עלייה בזרימת דם אל ענף המיקום במוח (חלק עליון של הקורטקס), אבל לא אל ענף הזיהוי (חלק תחתון של הקורטקס).

לפיכך, זיהוי ומיקום מבוצעים באזורים שונים לחלוטין בקורטקס הויזואלי. חלוקת העבודה בקורטקס הויזואלי אינה מסתיימת בהפרדה בין מיקום לזיהוי. סוגים שונים של מידע המשמש למיקום (לדוגמה: תנועות עיניים, ניתוח תנועה ותפיסת עומק) מעובדים ע"י תת-אזורים בענף המיקום בקורטקס. בצורה דומה, סוגים שונים של מידע המשמש לזיהוי (לדוגמה: צורה, צבע ומרקם) מעובדים ע"י תת-אזורים בענף הזיהוי בקורטקס. בשורה התחתונה, הקורטקס מורכב מ"מודולי עיבוד" (processing modules) רבים, שכל אחד מהם מתמחה במשימה ספציפית.

מיקום

בכדי לדעת היכן נמצאים האובייקטים בסביבתנו, ראשית עלינו להפריד אותם אחד מהשני ומהרקע. רק אז תוכל מערכת התפיסה לקבוע את מיקום האובייקטים בעולם תלת ממדי, כולל המרחק שלהם מאתנו ודפוסי התנועה שלהם.

הפרדת עצמים (Separation of objects)

התמונה המוקרנת על הרשתית שלנו היא פסיפס של בהירות וצבע. מערכת התפיסה מצליחה איכשהו לארגן את הפסיפס הזה לאובייקטים נפרדים המוקרנים כנגד רקע. ארגון מסוג זה היה עניין מרכזי עבור פסיכולוגים של הגשטלט. הם הדגישו את חשיבות התפיסה של אובייקטים או צורות שלמות, והעלו מספר עקרונות המסבירים כיצד אנו מארגנים אובייקטים.

דמות ורקע (Figure and ground) – בגירוי המכיל שני אזורים או יותר, אנחנו לרוב רואים חלק ממנו כדמות ואת השאר כרקע. אזור הדמות כולל את האובייקטים המעניינים אותנו – הם נראים מוצקים יותר מהרקע ומופיעים לפניו. זוהי הצורה הבסיסית ביותר של ארגון תפיסתי. באופן כללי, ככל שהאזור או הצורה קטנים יותר, כך גדלים סיכוייהם להראות כדמות. ניתן לתפוס יחסי דמות-רקע גם בחושים אחרים (לדוגמה: שמיעה).

קיבוץ עצמים (Grouping of objects) – אנחנו לא רואים רק עצמים כנגד רקע, אלא גם קבוצות מסוימות של עצמים. אפילו דפוסים פשוטים של נקודות מתחלקים לקבוצות כאשר אנחנו מסתכלים עליהם. הגשטלט הציע מספר גורמים הקובעים את צורת הקיבוץ עבור דפוסים כאלה של נקודות:

1. קרבה (proximity)
2. דמיון (similarity)
3. המשכיות טובה (good continuation)
4. תיחום (closure)

גורמים קובעים אלה משמשים ליצירת הצורה היציבה, העקבית והפשוטה ביותר האפשרית בתוך תבנית נתונה. גם מחקר מודרני של קיבוץ ויזואלי הראה שהגורמים הקובעים של הגשטלט משפיעים על התפיסה. המחקר הראה שאפילו לדמיון בין נקודות שאינן מטרות יש השפעה חשובה: המטרות קלות יותר לאיתור ככל שדרגת הדמיון בין הנקודות שאינן מטרה גבוהה יותר, כיוון שכך מתאפשר למטרה לקפוץ לעין כדמות נבדלת מהרקע. ישנן אשליות הקשורות בגורמים של הגשטלט, לדוגמה: מרחק זהה בין אלמנטים בקבוצה מוערך כקטן יותר אם הם נמצאים בתוך קבוצות תפיסתיות, מאשר אם הם נמצאים קבוצות שונות. כל אלה מראים שקיבוץ ויזואלי משחק תפקיד חשוב בדרך בה אנו מארגנים חוויות ויזואליות. אותם גורמים הקובעים קיבוץ מופיעים גם בשמיעה. גורם הקרבה פועל בברור בשמיעה (למרות שהוא מתייחס לקרבה בזמן ולא במרחק).

תפיסת מרחק (perceiving distance)

על מנת לדעת היכן נמצא אובייקט, עלינו לדעת מה המרחק או העומק שלו. למרות שנראה שתפיסת העומק של אובייקט מתבצעת ללא מאמץ, זהו הישג אדיר בהתחשב במבנה הפיזי של העין.

רמזי עומק (depth cues) – הרשתית היא משטח דו-ממדי, כלומר התמונה על הרשתית היא שטוחה ונטולת עומק. לכן עלינו להשתמש ברמזים דו-ממדיים, או רמזי עומק, בכדי להעריך עומק בעולם תלת-ממדי. ישנם כמה רמזים המשתלבים בקביעת העומק הנתפס. ניתן לסווג את הרמזים כמונוקולריים (monocular) או בינוקולריים (binocular), בהתאם לשאלה האם הם מערבים עין אחת או שתיים.

רמזים מונוקולריים:

• גודל יחסי (relative size) – אובייקט קטן יותר נתפס כרחוק יותר.
• חפיפה (interposition) – אובייקט שמוסתר ע"י אובייקט אחר נתפס כרחוק יותר.
• גובה יחסי (relative height) – אובייקט שקרוב אל קו האופק (משני צדדיו) נתפס כרחוק יותר.
• פרספקטיבה לינארית (linear perspective) – קווים מקבילים שנראים מצטלבים נתפסים כנעלמים במרחק.
• הצללה וצללים (shading and shadows) – צל שנופל על העצם שיוצר אותו מכונה צל נלווה (attached shadow) או הצללה (shading). צל שנופל על משטח אחר מכונה צל מוטל (cast shadow). שני סוגי הצל מספקים מידע אודות צורות העצמים, המרחקים ביניהם ומיקומו של מקור האור בנוף.
• פרלקס התנועה (motion parallax) – ההבדל במהירות בה נראה שעצמים נעים. כשנעים במהירות, עצמים קרובים נראים כאילו הם נעים במהירות בכיוון הנגדי, עצמים מרוחקים יותר נעים לאט יותר (אך עדיין בכיוון הנגדי) ועצמים מרוחקים מאד נראים כאילו אינם נעים כלל.

רמזים בינוקולריים:

העיניים נמצאות במקומות נפרדים בראש, לכן כל עין רואה את אותו הנוף בצורה קצת שונה. המושג שוני בינוקולרי (binocular disparity) מתייחס להבדל במראה הנראה ע"י כל עין. השוני גדול יותר עבור אובייקטים קרובים וקטן ככל שהאובייקט מתרחק (מעל 3-4 מטר הוא כבר לא אפקטיבי). ההבדל במראה הנשקף בכל עין הוא רמז עומק. המוח משתמש בשוני הבינוקולרי כדי לקבוע את מיקומם של אובייקטים במרחב, בהתאם לפער בין שתי התמונות. אם התמונות של אובייקט נמצאות באותו המקום בשתי נקודות המבט, המוח מניח שזהו המקום בו שתי העיניים ממוקדות. אם הפער בין שתי התמונות גדול, המוח מסיק שהאובייקט קרוב. השוני הבינוקולרי יכול לשטות בעין לחשוב שהיא רואה עומק, גם כאשר לא זו המציאות. ניתן לעשות זאת ע"י שימוש בסטראוסקופ (stereoscope) המציג תמונה אחרת לכל עין. התוצאה מהפער בתמונות היא הקצאת אובייקטים למיקומים שונים בעומק (סרטים תלת-ממדיים).

תפיסת תנועה (perceiving motion)

בכדי לנוע ביעילות בסביבה, עלינו לדעת לא רק מהו המיקום של עצמים נייחים, אלא גם את המסלול של אלה הניידים.

תנועה סטרובוסקופית (stroboscopic motion) – הרעיון הפשוט ביותר הוא שאנו תופסים אובייקט בתנועה כשהתמונה שלו זזה על הרשתית, אך הוא פשטני מדי כיוון שאנחנו יכולים לראות תנועה גם כאשר דבר אינו זז על הרשתית. תופעה זו הודגמה ע"י ורטהיימר במחקריו על תנועה סטרובוסקופית. תנועה סטרובוסקופית נוצרת באופן הפשוט ביותר ע"י הבזק אור בחשכה שאלפית שניה אחריו מבזיק אור נוסף הצמוד אליו. האור יראה נע ממקום אחד לשני. לדוגמה: סרטי קולנוע.

תנועה מושפעת (induced motion) – כשאובייקט גדול נע ליד אובייקט קטן, נראה כאילו שהאובייקט הקטן הוא שנע, למרות שבפועל הוא נשאר סטטי. התופעה נחקרה ע"י דנקר: משתתפים בניסוי ישבו בחדר חשוך והביטו במעגל זוהר בתוך מלבן גדול יותר. כשהמלבן נע ימינה, המשתתפים דיווחו שהעיגול נראה נע שמאלה. לדוגמה: ירח טס בין עננים, תחושה שמדרדרים ברמזור כשרכב גדול מצדנו נע קדימה באיטיות. אשליית התנועה מיוחסת לנו ולמכונית שלנו, למרות שאין רמזים וסטיבולריים לכזו תנועה.

תנועה אמיתית (real motion) – מערכת הראייה רגישה גם לתנועה אמיתית – תנועה של אובייקט דרך נקודות ביניים במרחב. ניתוח תנועה כזו בתנאים רגילים הוא מורכב כי ישנם כמה נתיבי תנועה אפשריים על הרשתית:

• תנועה של העין על פני אובייקט נייח (קריאה).
• תנועה של אובייקטים (ציפור שעפה).
• אובייקטים שתמונתם על הרשתית נשארת נייחת, אבל צריכים להראות נעים (מעקב עם העיניים אחרי ציפור שעפה).
• אובייקטים שתמונתם על הרשתית ניידת, אבל צריכים להיראות נייחים (רקע שעוקב אחרי התנועה על הרשתית בזמן מעקב עם העיניים אחרי ציפור שעפה).

ניתוח התמונה הוא יחסי. אנו טובים יותר בזיהוי תנועה יחסית (relative motion) - אובייקט נע כנגד רקע מורכב, מאשר זיהוי תנועה אבסולוטית (absolute motion) – הרקע בצבע אחיד וניתן לראות רק את האובייקט הנע.

דפוסים מסוימים של תנועה יחסית יכולים לשמש כרמזים לצורה ולזיהוי של עצמים תלת-ממדיים. חוקרים מצאו שתצוגות תנועה המורכבות מ-12 (או פחות) נקודות אור, שזזות אחת ביחס לשניה, מספיקות כדי לאפשר לצופים לזהות בקלות פעילות של דמות אנושית. במחקרים אחרים מאותו הסוג, הצופים יכלו לזהות חברים שלהם ולהבדיל בין גבר לאישה לאחר שראו אורות שמחוברים לקרסול שלהם.

תופעה אחרת של תנועה אמיתית היא הסתגלות סלקטיבית (selective adaptation) – אובדן הרגישות לתנועה כאשר אנו מסתכלים עליה. ההסתגלות היא סלקטיבית בכך שאנו מאבדים רגישות רק לתנועה המוצגת ולדומות לה, אבל לא לתנועות ששונות ממנה בכיוון או במהירות. לרוב איננו מרגישים באובדן הרגישות, אך אנו כן מרגישים באפקט הלוואי (aftereffect) הנובע מההסתגלות (כשמסתכלים על מפל במשך כמה דקות ואז מסתכלים על הסלעים לידו, נראה כאילו הם נעים כלפי מעלה). רוב התנועות גורמות לאפקט לוואי שמכוון תמיד לכיוון המנוגד מזה של התנועה המקורית.

אספקטים מסוימים של תנועה אמיתית מקודדים ע"י תאים ספציפיים בקורטקס הויזואלי. התאים האלה מגיבים לתנועות מסוימות אבל לא לאחרות, וכל תא מגיב הכי הרבה לכיוון ולמהירות מסוימת של תנועה. ישנם אפילו תאים שמכוונים לגלות תנועה לכיוון הראש, יכולת שהיא בברור חשובה להישרדות. ההוכחה הטובה ביותר לקיומם של תאים כאלה מגיעה מניסויי תיעוד תא יחיד אצל בע"ח.

תאים מתמחי תנועה אלה מספקים הסבר אפשרי להסתגלות הסלקטיבית ולאפקט הלוואי שלה. ההשערה היא שההסתגלות הסלקטיבית לתנועה כלפי מעלה, לדוגמה, מתרחשת כאשר התעייפו התאים בקורטקס המתמחים בתנועה כלפי מעלה. התאים בקורטקס המתמחים בתנועה כלפי מטה ממשיכים לתפקד כרגיל, לכן הם ישלטו בתהליך העיבוד וייצרו את אפקט הלוואי של תנועה כלפי מטה. עם זאת, הבסיס העצבי של תנועה אמיתית לא מסתכם רק בהפעלת תאים ספציפיים. אנו מסוגלים לתפוס תנועה חלקה ומתמשכת גם כאשר העין עוקבת אחרי האובייקט והתמונה על הרשתית כמעט ואינה נעה. ההסבר לכך הוא שמידע על אופן התנועה של העיניים נשלח מאזורים מוטוריים בקדמת המוח אל הקורטקס הויזואלי ומשפיע על התנועה שאנו רואים. המערכת המוטורית מיידעת את מערכת הראייה שהיא זו האחראית למחסור בתנועה רגילה על הרשתית, ומערכת הראייה מפצה על המחסור הזה. במצבי הסתכלות נורמליים ישנה גם תנועת עיניים וגם תנועה של תמונות על הרשתית. מערכת הראייה צריכה לשלב בין שני מקורות המידע כדי לקבוע מהי התנועה הנתפסת.

זיהוי

זיהוי אובייקט מסתכם בשיוכו לקטגוריה. זיהוי אדם מסתכם בשיוך הקלט הויזואלי לאדם מסוים. הזיהוי מאפשר לנו להסיק על תכונותיו הנסתרות של האובייקט. אנו יכולים להיעזר בתכונות רבות של האובייקט בכדי לזהותו: צורה, גודל, צבע, מרקם וכיוון, אך הצורה משחקת את התפקיד החשוב ביותר. הוכחה אחת לחשיבותה של הצורה היא שאנו מצליחים לזהות אובייקטים רבים בעזרת ציור פשוט (שמשמר רק את הצורה), באותה המידה שאנו מצליחים לזהות אובייקטים בעזרת תמונה צבעונית מפורטת.

חוקרים רבים מבחינים בין שלבים מוקדמים לבין שלבים מאוחרים בזיהוי.

שלבים מוקדמים בזיהוי

גלאי תכונות (feature detectors) בקורטקס – רוב המידע על תפיסת עצמים מגיע ממחקר ביולוגי של מינים אחרים (למשל קופים וחתולים), המשתמש בתיעוד תא יחיד בקורטקס הויזואלי. מחקרים אלה בודקים את הרגישות של תאי עצב ספציפיים בקורטקס לגירויים שונים המוצגים לאזורים ברשתית הקשורים לאותם תאי העצב. אזור כזה על הרשתית נקרא שדה קליטה (receptive field). האבל וויזל זיהו שלושה סוגי תאים בקורטקס הויזואלי הנבדלים זה מזה בתכונות אליהן הם מגיבים:

• תאים פשוטים (simple cells) – מגיבים לגירוי קווי בכיוון מסוים ובמיקום מסוים בשדה הקליטה.
• תאים מורכבים (complex cells) – מגיבים לגירוי קווי בכיוון מסוים, לא משנה מה מיקומו בשדה הקליטה. מגיבים באופן רצוף כשהגירוי נע על פני השדה.
• תאים היפר-מורכבים (hypercomplex cells) – מגיבים לגירוי קווי בכיוון מסוים ובאורך מסוים.

מאז מצאו החוקרים תאים המגיבים גם לפינות וזוויות. כל התאים האלה מכונים גלאי תכונות. הקווים, הפינות והזוויות יכולים לדמות לצורות רבות, לכן ניתן לחשוב על גלאי התכונות כאבני הבניין של תפיסת צורות. ניתן לומר זאת בעיקר לגבי צורות פשוטות כמו אותיות ופחות לגבי צורות מורכבות.

קשרים בין תכונות (relationships between features) – תיאור צורה אינו מסתכם רק בתכונות שלה, יש לציין גם את הקשר בין התכונות. הגשטלט חשב על קשרים בין תכונות כשהדגיש ש"השלם שונה מסך חלקיו". השלם שונה בכך שהוא יוצר תכונות תפיסתיות, אותן לא ניתן להבין באמצעות בחינה פשוטה של חלקיו. תכונות צומחות (emergent features) צומחות מקשרים מרחביים ספציפיים בין תכונות פשוטות יותר. עם זאת, לעיתים קרובות הן מתנהגות בדיוק כמו תכונות פשוטות - כאשר מבצעים משימות תפיסתיות של גילוי מטרה וחיפוש ויזואלי. מערכת הראייה מבצעת ניתוחי צורה מתוחכמים לפני שהיא מעבירה את התוצאות לתודעה.

שלבים מאוחרים יותר בזיהוי

רשתות פשוטות (Simple networks) – רוב המחקר על שלב ההתאמה השתמש בתבניות פשוטות, בעיקר באותיות ומילים. הרעיון הבסיסי הוא שאותיות מתוארות במונחים של תכונות מסוימות, ושהידע אילו תכונות מתאימות לאיזו אות מאוחסן ברשת של קשרים. תיאוריות אלה מכונות מודלים מקשרים (connectionist models). קל להבין כיצד רשתות אלה יתקיימו במוח, שהוא בעצמו מערך של נוירונים מקושרים. מודלים מקשרים מהווים גשר בין מודלים פסיכולוגיים לביולוגיים. כל תכונה נחשבת לקשר (node) ברשת. חיבור בין תכונה לבין אות, פירושו שהתכונה היא חלק מהאות. אם תכונה מופעלת, ההפעלה מתפשטת אל האות (באופן אנלוגי לדרך בה סיגנלים חשמליים מתפשטים ברשת נוירונים).

לדוגמה: הצגת אלכסון עולה, אלכסון יורד וקו אנכי תפעיל את האות K. הפעלת אלכסון יורד וקו אנכי תפעיל את האות R. הפעלת קו אנכי תפעיל את האות P. רק עבור האות K הופעלו כל התכונות, לכן היא תבחר כהתאמה הטובה ביותר.

עם זאת מודל זה הוא פשטני מדי בכדי להסביר את כל האספקטים של זיהוי. לדוגמה: הצגת אלכסון יורד, קו אנכי וחצי עיגול מפעילה את כל התכונות של האות R, אבל גם את אלו של האות P. עכשיו אין למודל דרך לדעת מהי ההתאמה הטובה ביותר. המודל צריך לדעת גם שנוכחותו של אלכסון יורד מונעת מהאות להיות P. ידע שלילי זה נכלל ברשת מורחבת

(augmented network). רשת זו כוללת את הקשרים של הרשת הפשוטה וגם קשרים מדכאים

(inhibitory connections) בין תכונות לבין אותיות שלא מכילות את התכונות האלה. הפעלת תכונה, הקשורה לאות בקשר מדכא, תפחית את הפעלתה של האות.

לדוגמה: הצגת אלכסון יורד, קו אנכי וחצי עיגול תגרום לכך שהאלכסון היורד יפחית את רמת הפעולה הכללית עבור האות P. עכשיו האות R תקבל את הפעולה הגדולה ביותר וכתוצאה מכך תבחר כהתאמה הטובה ביותר.

הרעיון הבסיסי מאחורי המודל: האות חייבת להיות מתוארת ע"י התכונות הנמצאות בה כמו גם ע"י התכונות שחסרות בה.

רשתות עם פידבק (networks with feedback) – הרעיון הבסיסי מאחורי המודל אינו מסביר את העובדה שקל יותר לתפוס אות כאשר היא חלק ממילה, מאשר כשהיא מוצגת לבדה. אם מציגים לאנשים הבזק של האות K או הבזק של המילה WORK ואח"כ שואלים אותם האם האות האחרונה היתה K או D, הם ידייקו יותר לאחר שהוצגה מילה שלמה. אם כן יש להוסיף את רמת המילה אל רשת הקשרים של תכונות-אות, ואיתה את הקשרים המחזקים והמדכאים בין אותיות למילים. כמו כן יש להוסיף קשרים מחזקים שהולכים מהמילה למטה אל האותיות. קשרי הפידבק מלמעלה למטה מסבירים למה קל יותר לתפוס הבזק של אות בתוך מילה מאשר הבזק של אות לבדה.

לדוגמה: כאשר מוצגת האות R, מופעלות התכונות של קו אנכי, אלכסון יורד וחצי עיגול, והפעלה זו מתפשטת אל הקשר של האות R. אך התכונות הוצגו רק לרגע ויתכן שלא הופעלו במלואן. אז ההפעלה שמסתיימת באות R לא מספיק חזקה כדי שיתרחש זיהוי. בניגוד לכך, כאשר האות R מוצגת בתוך המילה RED, ההפעלה לא מגיעה רק מהתכונות של האות R, אלא גם מהתכונות של E ו- D אל הקשרים שלהם. כל האותיות מופעלות באופן חלקי, ולכן מפעילות באופן חלקי את הקשר של המילה RED. המילה בתורה מפעילה פידבק חזרה אל האותיות דרך קשרים מלמעלה למטה.

הרעיון הבסיסי מאחורי המודל: קל יותר לזהות אות שמוצגת בתוך מילה מאשר אות שמוצגת לבדה, כי יש מקור נוסף להפעלה שמגיע מהמילה.

משתמשים במודלים כאלה במכונות לקריאת כתב יד וזיהוי דיבור אנושי.

זיהוי אובייקטים טבעיים ועיבוד מלמעלה למטה

תכונות של אובייקטים טבעיים – תכונות צורה של אובייקטים טבעיים מורכבות יותר ודומות לצורות גיאומטריות פשוטות. תכונות אלה חייבות להיות כאלה שניתן לשלבן ליצירת כל אובייקט, וכאלה שמורכבות מהתכונות הפשוטות ביותר (קווים וקימורים). זאת מפני שתכונות פשוטות הן המידע היחיד העומד לרשות המערכת בשלבי הזיהוי הראשונים. בידרמן טען שתכונות של אובייקטים מורכבות ממספר צורות גיאומטריות הנקראות גיאונים (geons). הוא טען שמערך של 36 גיאונים מספיק לתיאור צורתם של כל האובייקטים שבני-אדם יוכלו לזהות. ההוכחה לכך שגיאונים הם תכונות מגיעה מניסויים בהם ניסו המשתתפים לזהות אובייקטים מצוירים שהוצגו לרגע. הממצא הכללי היה שזיהוי אובייקטים הוא טוב יותר כשאין פגיעה בגיאונים. תיאור של אובייקט כולל לא רק את תכונותיו, אלא גם את היחסים ביניהן. ברגע שהורכב תיאור של אובייקט, הוא מושווה למערך של תיאורי גיאונים ששמור בזיכרון בכדי למצוא את ההתאמה הטובה ביותר (בדומה לתהליך של אותיות ומילים).

חשיבות הקונטקסט – ישנה הבחנת מפתח בתפיסה בין תהליכים מלמטה-למעלה (Bottom-Up processes) לבין תהליכים מלמעלה-למטה (Top-Down processes). תהליכים מלמטה-למעלה מונעים אך ורק ע"י הקלט, בעוד שתהליכים מלמעלה-למטה מונעים מהידע והציפיות של האדם. תהליכים מלמעלה-למטה עומדים בבסיס השפעתו החזקה של הקונטקסט על תפיסת עצמים ואנשים. כשהקונטקסט מתאים (כלומר מנבא את האובייקט הנקלט), הוא מקל על התפיסה. כשהקונטקסט אינו מתאים, הוא פוגע בתפיסה. השפעת הקונטקסט בולטת במיוחד כאשר הגירוי הוא מעורפל וניתן לתפוס אותו בכמה אופנים. אך לא חייבים להשתמש בגירוי מעורפל בכדי להדגים את חשיבות הקונטקסט. אם אדם רואה קודם תמונה של סצנה, ואח"כ רואה לרגע תמונה ברורה של אובייקט, הזיהוי יהיה מדויק יותר כשהאובייקט מתאים לסצנה. בעקבות תהליכים מלמעלה-למטה, מניעים ותשוקות משפיעים על התפיסה (גם בצורה שלילית) לדוגמה: כשאנו רעבים, כדור אדום ייתפס כתפוח. השפעת הקונטקסט ותהליכים מלמעלה-למטה מתרחשת גם עם מילים ואותיות ומשחקת תפקיד חשוב בקריאה. בתהליך הקריאה העיניים אינן זזות לרגע קצר ואז קופצות למקום אחר בשורה וכך הלאה. במהלך פרקי הזמן שהעיניים אינן זזות, הנקראים קיבעונות (fixations), המערכת הויזואלית שולפת מידע. מספר הקיבעונות והאורך שלהם מושפע מרמת ההיכרות שלנו עם הטקסט ומשום כך מכמות התהליכים מלמעלה-למטה בהם אנו יכולים להיעזר. כשהחומר אינו מוכר ישנם מעט תהליכים מלמעלה-למטה. ככל שהחומר הופך מוכר יותר, אנו יכולים להיעזר יותר בידע המוקדם שלנו, וכתוצאה מכך הקיבעונות הופכים קצרים יותר והמרווחים ביניהם ארוכים יותר. תהליכים מלמעלה-למטה מתרחשים גם בהעדר קונטקסט, כאשר הקלט מועט או משובש. לדוגמה: רואים אובייקט שחור בחדר חשוך ומשערים שזה חתול. ידוע שלחתול יש זנב, אז מנסים לאתר זנב באזור המתאים של האובייקט. אלו הם תהליכים מלמעלה-למטה כי נעשה שימוש בידע קודם ליצירת ציפייה, שאח"כ משולבת עם מידע ויזואלי. לעיתים הקלט מאד מטושטש ואנו מפתחים ציפייה רחוקה מן המציאות.

קריסת הזיהוי

תהליך הזיהוי קורס לעיתים כתוצאה מפגיעה במוח. אגנוזיה היא המושג הכללי לתיאור קריסה או הפרעה בזיהוי.

• אגנוזיה אסוציאטיבית (associative agnosia) – קושי בזיהוי ויזואלי של אובייקטים (עדיין ניתן לבצע זיהוי ע"י מישוש או טעימה). נובעת מפגיעה באזורים באונה הטמפורלית של הקורטקס. רוב החולים מצליחים לבצע מטלות חזותיות אחרות שאינן כרוכות בזיהוי (ציור אובייקטים, הכרעה האם שתי תמונות זהות). עקב כך סביר שהקריסה התחוללה בשלבים המאוחרים של הזיהוי, בהם מבוצעת התאמה בין הקלט מהאובייקט לבין תיאורים השמורים בזיכרון. אפשרות אחת היא שמאגר התיאורים אבד או היטשטש בצורה מסוימת. ישנם חולים שמתקשים לזהות קטגוריות מסוימות, אך לא אחרות – ליקויים קטגוריים
• (category-specific deficits).
• פרוסופאגנוזיה (prosopagnosia) – אובדן היכולת לזיהוי פרצופים. נובעת מפגיעה בהמיספירה הימנית של המוח ולעיתים מנזק מסוים באזורים בהמיספירה השמאלית המקבילים לאלה שנפגעו בימנית. זוהי המחלה הנפוצה ביותר.
• אלקסיה טהורה (pure alexia) – אובדן היכולת לזיהוי מילים. נובע מפגיעה באונה העורפית. החולים מסוגלים לזהות אובייקטים ופרצופים ואפילו אותיות נפרדות. הם אינם מסוגלים לזהות מילים המוצגות ויזואלית, ומנסים לקרוא את המילה אות אחרי אות. יכולות לקחת להם 10 שניות לקריאת מילה נפוצה, כשכמות הזמן הנדרשת עולה ביחס למספר האותיות.
• איבוד היכולת לזהות יצורים חיים (חיות, צמחים, מאכלים).
• אובדן היכולת לזהות עצמים דוממים.

ההסברים המוצעים לליקויים הקטגוריים משליכים על פעולת הזיהוי התקין. השערה אחת היא שהזיהוי מאורגן סביב מחלקות של אובייקטים, ותתי-מערכות אלה ממוקמות באזורים שונים של המוח. חולה הסובל מנזק מוחי מוגבל עשוי לאבד את אחת המערכות אך לא את האחרות.

קשב (Attention)

כשמדברים על מיקום וזיהוי, מניחים מראש שישנו קשב – היכולת לבחור מידע מסוים לבחינה מדוקדקת, תוך התעלמות ממידע אחר. קשב מערב סלקטיביות. רוב הזמן אנו מופצצים בכ"כ הרבה גירויים, עד שאיננו יכולים להכיר בכולם. התהליך על פיו אנו בוחרים מידע נקרא קשב סלקטיבי (selective attention).

ראייה ושמיעה סלקטיביות

אנו מכוונים את הקשב אל אובייקטים מעניינים ע"י כיוון פיזיקלי של הרצפטורים החושיים אליהם. בראייה, המשמעות היא הזזת העיניים עד שהאובייקט המעניין נופל על החלקים הרגישים ביותר של הרשתית. מחקר על קשב ויזואלי מערב לרוב צפייה בנבדקים שמסתכלים בתמונה. כשבודקים את העיניים שלהם, רואים שהן אינן נייחות, אלא סורקות. בדומה לקריאה, התנועה אינה חלקה ומתמשכת, אלא מורכבת מרצף של קיבעונות. ישנן כמה טכניקות להקלטת תנועות העיניים. אחת מהן כוללת מעקב אחר העיניים בעזרת מצלמת וידאו, כך שהתמונה שרואות העיניים מולבשת על סמן, והוא מצביע על המקום אליו הן מכוונות. מתוך התמונה המולבשת ניתן לקבוע מהן הנקודות בתמונה עליהן התקבעו העיניים. תנועות העיניים בזמן הסריקה מבטיחות שחלקים שונים מהתמונה יפלו על הפוביאה כדי שנוכל להבחין בכל הפרטים שלה. הנקודות עליהן מתקבעות העיניים אינן רנדומליות. הן נוטות להיות אלה שמוסרות את המידע הרב ביותר לגבי התמונה, מקומות בהם ממוקמים מאפיינים חשובים. אנו יכולים להתמקד על משהו באופן סלקטיבי גם מבלי להזיז את העיניים. בניסויים המדגימים זאת, נבדקים התבקשו לדווח על אובייקט מייד עם הופעתו. בכל סבב הנבדק הביט במשטח ריק, אחר כך ראה לרגע סימן ומיד לאחר מכן ראה את האובייקט. פרק הזמן בין הסימן לאובייקט לא הספיק לצורך הזזת עיניים. בכל זאת הם הצליחו לזהות את האובייקט מהר יותר כשהופיע במיקום של הסימן. ההנחה היא שהם הפנו את הקשב אל המקום של הסימן גם מבלי שיכלו להזיז את עיניהם. בשמיעה, מזיזים את הראש כדי שהאוזניים יהיו מכוונת אל מקור העניין. מנגנון זה הוא מוגבל במקרים רבים. במסיבה למשל, קולות רבים מפציצים את אוזנינו, ומקורותיהם אינם מרוחקים מספיק בכדי שנוכל לכוון את אוזנינו ולעקוב באופן סלקטיבי אחרי שיחת אחת. עם זאת, אנו יכולים להשתמש באמצעים מנטליים טהורים בכדי להפנות קשב למסרים הרצויים באופן סלקטיבי. כמה מהרמזים בהם אנו משתמשים הם הכיוון ממנו מגיע הצליל, תנועות השפתיים של הדובר, והמאפיינים הספציפיים בקולו של הדובר (גובה ואינטונציה). אפילו בהעדר רבים מהרמזים האלה, אנו יכולים (אם כי בקשיים) לבחור מסר אחד או שניים ולעקוב אחרי בסיס המשמעות שלהם. מחקר על מה שנקרא תופעת מסיבת הקוקטייל מראה שאנו זוכרים מעט מאד מסרים שמיעתיים אם לא הפנינו אליהם קשב. פרוצדורה נפוצה היא לתת לנבדק אוזניות, שבכל אוזן מושמע מסר אחר. הנבדק מתבקש לחזור על מסר אחד ששמע ("להצליל"). לאחר כמה דקות מפסיקים את השמעת המסרים, והמאזין נשאל על המסרים עליהם לא חזר. ההערות שלו מוגבלות בדר"כ למאפיינים הפיזיים של הצליל, וכמעט אין לו מה להגיד על התוכן. עובדה זו הביאה למחשבה שאנו מסננים החוצה גירויים אליהם אנו לא מפנים קשב, אך לא כך הדבר. ישנן הוכחות שמערכת התפיסה כן מעבדת ברמה מסוימת את הגירויים שאנו לא מפנים אליהם קשב (גם בראייה וגם בשמיעה), למרות שהגירויים כמעט אף פעם לא מגיעים לתודעה. הוכחה לכך היא שאנו שומעים את השם שלנו גם כשהוא מבוטא בשקט בשיחה אליה אנו לא מפנים קשב. כלומר חוסר קשב אינו חוסם מסרים לחלוטין, אלא מחליש אותם.

הבסיס העצבי לקשב

נראה שהמוח מכיל שתי מערכות נפרדות המתווכות בקשב סלקטיבי:

המערכת האחורית (posterior system) – מערכת זו מייצגת את התכונות הנתפסות של האובייקט, כמו מיקום במרחב, צורה וצבע. היא האחראית לבחירת אובייקט אחד מני רבים על בסיס התכונות המקושרות לאובייקט. היא נקראת כך משום שמבני המוח מעורבים (הקורטקס הדפני והטמפורלי יחד עם מבנים מתחת לקורטקס) נמצאים בחלק האחורי של המוח.

המערכת הקדמית (anterior system) – שולטת בעיתוי ובאופן שבו תכונות אלה ישמשו לבחירה. היא נקראת כך משום שהמבנים המעורבים (הקורטקס החזיתי ומבנה מתחת לקורטקס) ממוקמים בחלק הקדמי של המוח.

אנו יכולים לבחור אובייקט שיזכה בקשב ע"י התמקדות במיקומו, צורתו או צבעו. הבחירה עצמה בתכונות נעשית בחלק האחורי של המוח, אבל החלק הקדמי של המוח הוא שמנחה את תהליך הבחירה, לכן נקרא המנכ"ל (CEO) של קשב סלקטיבי.

ממצאים לגבי המערכת האחורית מגיעים מסריקות PET של אנשים המבצעים מטלות שמצריכות קשב סלקטיבי. האזורים הפעילים בזמן שמוח נורמלי מבצע את המטלות בהצלחה הם אותם האזורים שפגועים במוח שלא מצליח לבצע את המטלות. בנוסף, מחקרים המתעדים פעילות בתא בודד בקופים גילו שתאים באותם אזורים במוח פעילים כאשר הקשב מוסט ממקום אחד לשני. ישנן ראיות דומות למעורבותם של האזורים הטמפורליים בקשב לצבע וצורה של אובייקט.

כשמציגים לנבדקים צורות גיאומטריות בצבעים שונים ומבקשים מהם לשם לב רק לאדומות ולדווח רק על משולשים, המערכת הקדמית תנחה את המערכת האחורית להתמקד בצבע. אזורים בקורטקס הויזואלי, שמעבדים צבע, יהפכו לפעילים יותר מאשר כשהנבדק לא היה מעניק קשב סלקטיבי לצבע. כלומר אזורים במוח הקשורים בתכונה אליה מפנים את תשומת הלב (בין אם זה צבע, צורה, מרקם, תנועה או תכונה אחרת) יראו פעילות מוגברת. ישנן גם עדויות מסוימות לכך שאזורים במוח, הקשורים בתכונות שאינן רלוונטיות, ידוכאו. כמה מהראיות להגברת התכונות אליהם מופנה קשב מגיעות מסריקות PET. בניסוי אחד מוחם של נבדקים נסרק בזמן שהתבוננו באובייקטים נעים בעלי מגוון של צורות וצבעים. במצב הראשון התבקשו הנבדקים לאתר שינויים בתנועה, בעוד שבמצב השני התבקשו לאתר שינויים בצבע או בצורה של האובייקטים. במצב הראשון הקשב הופנה אל התנועה, ואילו במצב השני הקשב הופנה אל הצבע או הצורה. הגירוי הפיזיקלי היה זהה בשתי הפעמים, אך במצב הראשון אזורים אחוריים בקורטקס הידועים כקשורים בעיבוד תנועה התגלו כפעילים, ואילו במצב השני אזורים הקשורים בעיבוד צבע או צורה היו פעילים יותר. אם כן קשב מגביר את מה שרלוונטי לא רק מבחינה פסיכולוגית, אלא גם מבחינה ביולוגית.

קביעות תפיסתית (perceptual constancies)

למערכת התפיסה יש מטרה נוספת: שמירה על קביעות במראם של אובייקטים. אנו תופסים אובייקט כנשאר קבוע יחסית, בלי קשר לשינויים בתאורה, מקום הצפייה שלנו באובייקט או מרחקו מאתנו. המושג קביעות תפיסתית (perceptual constancy) מתייחס לנטייה של מראה האובייקט להישאר קבוע, למרות שהרישום שלו על הרשתית משתנה. הקביעות אמנם אינה מושלמת, אך היא מהווה היבט חשוב של החוויה הוויזואלית. קביעות מסייעת למשימות המיקום והזיהוי.

קביעות בהירות וצבע

המושג קביעות בהירות (lightness constancy) מתייחס לעובדה שהבהירות הנתפסת של אובייקט מסוים בקושי משתנה, למרות שכמות האור המוחזרת ממנו משתנה בצורה דרמטית. האפקט נשמר בנסיבות רגילות, אך שינוי בסביבה יכול להרוס אותו. לדוגמה: כשמביטים על חולצה שחורה דרך חור הצצה במסך שחור אטום, התמונה כה מצומצמת עד שרואים רק את האור המוקרן מהחולצה. אם מאירים את החולצה, האור הנשקף לעין נראה לבן, כי הוא חזק הרבה יותר מהאור שמקרין המסך. קביעות בהירות תלויה במערכות היחסים בין עוצמות האור המוחזרות מאובייקטים שונים. האחוז היחסי של האור המוחזר הוא שקובע את הבהירות. עקרונות דומים חלים על צבע. המושג קביעות צבע (color constancy) מתייחס לנטייה של אובייקט להישאר בערך באותו הצבע כשהוא נמצא מתחת למקורות אור שונים. ניתן להרוס את קביעות הצבע ע"י הפרדת האובייקט מהרקע שלו. גם קביעות בהירות וגם קביעות צבע תלויות ברקע הטרוגני.

קביעות צורה ומיקום

קביעות צורה (shape constancy) מתייחסת לעובדה שהצורה הנתפסת של אובייקט נשארת קבועה למרות שהתמונה על הרשתית משתנה (לדוגמה: דלת נפתחת).

קביעות מיקום (location constancy) מתייחסת לעובדה שהמיקום הנתפס של אובייקטים נראה קבוע, למרות שסדרה של תמונות משתנות מוקרנת על הרשתית כשאנו נעים. קביעות זו מחייבת את מערכת הראייה להתחשב גם בתנועות שלנו וגם בתמונות המשתנות על הרשתית. מערכת הראייה חייבת לקבל מהמערכת המוטורית מידע שהעיניים נעות, ולהתחשב במידע הזה בזמן פירוש התנועה של עצמים.

קביעות גודל

קביעות גודל (size constancy) מתייחסת לעובדה שגודלו הנתפס של אובייקט נשאר קבוע יחסית, בלי לקשר למרחק שלו. כשאובייקט מתרחק מאתנו התמונה שלו על הרשתית קטנה, אבל אנחנו לא חושבים שהאובייקט עצמו קטן.

תלות ברמזי עומק – כאשר אנו תופסים את גודלו של אובייקט אנו מתייחסים לגודל התמונה על הרשתית וגם למרחק הנתפס מהאובייקט. אמרט הראה ששיפוט הגודל תלוי במרחק: נבדקים התמקדו על המרחק של תמונה במשך דקה. אח"כ הם הסתכלו על מסך לבן וראו תמונת אחרי (afterimage) של מה שראו קודם. משימתם היתה לשפוט את הגודל של תמונת האחרי. המשתנה הבלתי תלוי היה המרחק של המסך. גודל התמונה על הרשתית נשאר קבוע, לכן כל שינוי בשיפוט הגודל חייב לנבוע מהמרחק הנתפס. כשהמסך היה רחוק, תמונת האחרי נראתה גדולה. כשהמסך היה קרוב, תמונת האחרי נראתה קטנה. בהתבסס על הניסוי, אמרט טען שהגודל הנתפס של אובייקט גדל גם עם הגודל על הרשתית וגם עם המרחק הנתפס מהאובייקט.

זהו עיקרון הקביעות של גודל-מרחק (size-distance invariance principle). ככל שהמרחק של אובייקט גדל, תמונת הרשתית של האובייקט קטנה. אבל אם קיימים רמזי מרחק, המרחק הנתפס גדל, לכן הגודל הנתפס נשאר בערך קבוע (לדוגמה: אדם מתרחק).

אשליות – אשליה היא תפיסה מוטעית או מעוותת.

• אשליית הירח (moon illusion) – כאשר הירח קרוב לאופק הוא נראה עד 50% גדול יותר מאשר כשהוא גבוה בשמים, למרות שבשני המיקומים גודל התמונה על הרשתית נשאר זהה. ההסבר לכך הוא שהמרחק הנתפס לאופק הוא גדול מהמרחק לזנית. המרחק נתפס כגדול יותר והוא שמוביל לגודל הנתפס כגדול יותר. ניתן לבטל את האפקטיביות של רמזי האופק ע"י הסתכלות הפוכה.
• חדר איימס (Ames room) – ע"מ 179. זהו מקרה בו נשברה קביעות הגודל, והגורם לו הוא מבנה החדר. לצופה המסתכל בחדר דרך חור הצצה הוא נראה כחדר ריבועי רגיל, אך בפועל הוא בנוי כך שפינתו השמאלית מרוחקת כמעט פי שניים מהימנית. הדמות בצד שמאל מרוחקת פי שתיים מהדמות בצד ימין ולכן מקרינה תמונה קטנה יותר על הרשתית. אנו לא מתקנים את הפער בין המרחקים, בגלל שאנו חושבים שזהו חדר רגיל ושתי הדמויות נמצאות במרחק זהה מאתנו. ההנחה שזהו חדר נורמלי חוסמת את יישום עיקרון הקביעות של גודל-מרחק, וכתוצאה מכך נפגעת קביעות הגודל.

קביעות מתקיימת גם בחושים אחרים, ובכולם היא תלויה במערכת היחסים בין תכונות הגירוי.

התפתחות תפיסתית

גם גנטיקה וגם למידה משפיעות על התפיסה.

הבחנה אצל תינוקות (discrimination by infants)

יכולות מולדות מסוימות, כמו תפיסת צורה, יכולות להופיע רק אחרי שהתפתחו יכולות בסיסיות יותר, כמו היכולת להבחין בפרטים. יכולות מולדות אחרות מצריכות קבלת קלט מהסביבה במשך זמן מסוים כדי להגיע לבשלות. לכן מחקר היכולות המולדות עוקב אחרי ההתפתחות התפיסתית מהדקה הראשונה של החיים עד השנים המוקדמות של הילדות.

שיטות לחקירת תינוקות – על מנת לחקור את התפיסה של תינוקות, חוקר חייב למצוא צורת התנהגות שמראה במה מסוגל התינוק להבחין. ישנן שתי שיטות עיקריות:

• שיטת ההתבוננות המעדיפה (preferential looking method) - תינוקות נוטים להסתכל על אובייקטים מסוימים יותר מאשר על אובייקטים אחרים. פסיכולוגים מנצלים התנהגות זו ע"י הצגת שני גירויים זה לצד זה. החוקר (הנסתר מעיני התינוק) עוקב אחרי העיניים של התינוק ומודד את משך הזמן שהוא מסתכל על כל אחד מהגירויים. במהלך הניסוי, מיקומם של האובייקטים מוחלף רנדומלית. אם באופן סיסטמטי התינוק מסתכל על אחד הגירויים יותר זמן, החוקר מסיק שהוא יכול להבדיל ביניהם.
• שיטת ההביטואציה (habituation method) - תינוקות משתעממים מהר מהתבוננות באותו האובייקט, כלומר מתרגלים אליו. פסיכולוגים מנצלים התנהגות זו ע"י הצגת אובייקט במשך זמן מה ואז החלפתו באובייקט אחר. אם האובייקט החדש נתפס כזהה או דומה מאד לאובייקט המקורי, התינוק יתבונן בו במשך זמן מועט. אם האובייקט החדש נתפס כשונה מהאובייקט המקורי, התינוק יתבונן בו במשך זמן רב. כך יכולים החוקרים לקבוע אם שני האובייקטים הפיזיים נראים לתינוק אותו דבר.

תפיסת צורות (perceiving forms) – בכדי להיות מסוגל לתפוס אובייקט, אדם חייב תחילה להיות מסוגל להבדיל בין חלקיו, יכולת הנקראת חדות ראייה (visual acuity). החדות מוערכת ראשית ע"י שינוי הניגוד (contrast) בתבנית - ההבדל בבהירות בין אזורים מוארים לחשוכים, ושנית ע"י התדירות המרחבית (spatial frequency) בתבנית - מספר הפעמים בהם התבנית חוזרת על עצמה בתוך אזור נתון. עבור כל רמת ניגוד ישנן תמיד תדירויות מרחביות עדינות מדי שאיתן מערכת הראייה אינה יכולה להתמודד. מנגד, ישנן תדירויות מרחביות שלא ניתן לראות אותן משום שהן מתפרשות על פני שטח גדול מדי. לרב משתמשים בשיטת ההתבוננות המעדיפה בכדי לחקור את החדות של תינוקות, כשתבנית של פסים היא גירוי אחד ושטח אפור חלק הוא הגירוי שני. בהתחלה הפסים רחבים יותר והתינוק מעדיף להתבונן בהם. החוקר מפחית בהדרגה את עובי הפסים, עד שהתינוק כבר לא מראה העדפה. ההנחה היא שבנקודה זו התינוק כבר לא מסוגל להבחין בין הפסים והתבנית נראית חלקה. בגיל חודש תינוקות מסוגלים להבחין בתבניות מסוימות, אבל החדות שלהם מאד נמוכה. החדות עולה במהירות במשך ששת החודשים הראשונים, אז ממשיכה לעלות בקצב איטי יותר ולבסוף מגיעה לרמות של מבוגר בין גיל שנה לשנתיים. בגיל חודש תינוקות מסוגלים להבדיל בין אובייקטים גדולים יחסית אבל לא בין פרטים עדינים. ראייה זו מספיקה בכדי לתפוס מאפיינים כלליים של האובייקט, כולל כמה מאפיינים של פרצוף (היוצרים תבנית של קווים כהים ובהירים). בגיל שלושה חודשים החדות מגיעה לרמה בה התינוק מסוגל לפענח הבעות פנים. לא מפתיע שתינוקות בגיל 3 חודשים נראים חברתיים יותר מאשר בגיל חודש. הרגישות לכמה מאפיינים צורניים של אובייקטים מופגנת בשלב מוקדם בחיים. אפילו תינוק בן 3 ימים יכוון את עינו לעבר הקצוות והקודקוד של משולש, במקום להסתכל על הצורה באופן רנדומלי. תינוקות מוצאים צורות מסוימות יותר מעניינות מאשר צורות אחרות. הם נוטים להסתכל על צורות שדומות לפנים אנושיות, נטייה הנובעת מהעדפה של קווים מעוגלים על פני קווים ישרים. בגיל 3 חודשים תינוק מסוגל לזהות משהו בפניה של אמו אפילו מתוך תמונה שלה, כפי שמסתבר מהעדפתו להתבונן בתמונה שלה על פני תמונה של אישה זרה.

תפיסת עומק (perceiving depth) – תפיסת עומק מתחילה להופיע בערך בגיל 3 חודשים אך אינה מבוססת במלואה עד גיל שישה חודשים. בסביבות גיל 4 חודשים תינוקות ישלחו את ידם אל הקרוב מבין שני אובייקטים, כאשר הקרבה מסומנת ע"י שוני בינוקולרי. חודש או חודשיים מאוחר יותר הם ישלחו את ידם לאובייקט הקרוב יותר על בסיס רמזי עומק מונוקולריים כמו גודל יחסי, פרספקטיבה לינארית והצללה. הוכחות נוספות על התפתחות תפיסת רמזי עומק מונוקולריים מגיעה מהצוק הויזואלי (visual cliff). הוא בנוי משני משטחים המציגים את אותה דוגמה משובצת ומכוסים ע"י זכוכית עבה. משטח אחד נמצא ישירות מתחת לזכוכית והמשטח השני כמה מטרים מתחתיה. מראה הצוק נוצר ע"י שינוי קיצוני בדוגמה. תינוק גדול מספיק בכדי לזחול (6-7 חודשים) מונח על הלוח כשרטייה מונחת על עינו כדי לשלול רמזי עומק בינוקולריים. כאשר האמא קוראת לו מהצד הרדוד, התינוק תמיד זוחל אליה, אבל כשהיא קוראת לו מהצד העמוק הוא לא יחצה את ה"צוק". המסקנה היא שכשתינוק גדול מספיק בשביל לזחול, תפיסת העומק שלו מפותחת יחסית.

תפיסת קביעויות (perceiving constancies) – קביעות תפיסתית מתחילה להתפתח בחודשים הראשונים של החיים. הדבר נכון בעיקר לקביעות צורה וקביעות גודל. ניסוי בקביעות גודל הנעזר בשיטת ההרגלה: לתינוקות בני ארבעה חודשים הוצג דובי אחד למשך זמן מה ואז הוחלף בדובי אחר. הדובי המוחלף הראשון היה זהה בגודלו הפיזיקלי לדובי המקורי, אבל הוצב במרחק שונה, כך שיצר על הרשתית תמונה בגודל אחר. הדובי המוחלף השני היה גדול יותר מהדובי המקורי. התינוקות הסתכלו על הדובי הראשון פחות זמן מאשר הסתכלו על הדובי המוחלף השני. כלומר תפסו את הדובי המוחלף הראשון כזהה לדובי המקורי.

גרייה מבוקרת

חוקרים שינו באופן שיטתי את החוויות התפיסתיות אליהן נחשף אורגניזם צעיר, ואז בדקו את ההשפעות על ביצועיו בתחום התפיסה.

העדר גרייה (absence of stimulation) – הניסויים המוקדמים ביותר בתחום שאפו לקבוע את ההשפעות של גידול בע"ח בהיעדר כל גירוי ויזואלי. החוקרים גידלו בע"ח בחושך מוחלט במשך כמה חודשים לאחר הלידה, עד שהיו בוגרים מספיק למבחנים ויזואליים. הרעיון מאחורי הניסויים היה שאם חיות חייבות ללמוד תפיסה, הרי שהן לא יוכלו לתפוס בפעם הראשונה שיחשפו לאור, ואילו באמת היו התוצאות. שימפנזות שגדלו בחושך במשך 16 חודשים יכלו לזהות אור, אך לא יכלו להבחין בין דוגמאות. מחקרים עוקבים הראו שגידול ממושך בחושך לא רק מונע למידה, אלא גם גורם לדלדול של נוירונים בחלקים שונים במערכת הראייה. מסתבר שכמות מסוימת של גירוי אור היא הכרחית לשימור מערכת הראייה. ללא גירוי אור, תאי עצב ברשתית ובקורטקס הויזואלי מתחילים להתנוון. בעת מניעת גירוי ויזואלי מזמן הלידה, ככל שתקופת המניעה ארוכה יותר, כך הליקוי חמור יותר. חתולים בוגרים לעומת זאת מסוגלים להסתובב עם רטייה על העין במשך זמן רב, ועדיין לא יאבדו את יכולת הראייה. הבחנות אלה הביאו לרעיון שישנה תקופה קריטית (critical period) להתפתחות יכולת ויזואלית אצל תינוק (תקופה קריטית היא שלב בהתפתחות שהוא האופטימלי ביותר לרכישת יכולות מסוימות). מחסור בגירוי במהלך התקופה הקריטית לראייה יכול לגרום לנזק קבוע במערכת הראייה.

גרייה מוגבלת (limited stimulation) – כיום מגדלים בע"ח שמקבלים גירוי בשתי העיניים, אך גירויים אלה מוגבלים בסוגם. גורי חתולים גדלו בסביבה בה היו רק קווים אנכיים או רק קווים אופקיים, והפכו עיוורים לאוריינטציה בה לא גדלו. מחקרי תיעוד תא בודד הראו שתאים רבים בקורטקס הויזואלי של גורי החתולים שגדלו בסביבה אופקית מגיבים לגירויים אופקיים אך לא לגירויים אנכיים וההפך. כנראה שהעיוורון נובע מהתנוונות תאים בקורטקס הויזואלי. כמובן שמחקרים כאלה לא נעשו על בני-אדם, אך מקרים בהם היה צריך לכסות ברטייה את עינו של תינוק בשנה הראשונה לחייו הראו שהחדות בעין המכוסה פחתה. זה מצביע על כך שגם בהתפתחות מערכת הראייה של בני אדם ישנה תקופה קריטית. אם גירוי מוגבל במהלך התקופה הזו, המערכת לא תתפקד בצורה נורמלית. התקופה הקריטית אצל בני אדם ארוכה הרבה יותר מאשר אצל בע"ח. היא יכולה להימשך עד 8 שנים אבל הפגיעות הגדולה ביותר מתרחשת בשנתיים הראשונות. עובדות אלה לא מצביעות על כך שאנו צריכים ללמוד לתפוס. הן מראות שסוגים שונים של גירויים הם חיוניים לשימורן והתפתחותן של יכולות תפיסתיות מולדות. גם אין להסיק מכך שלמידה כלל לא משפיעה על התפיסה. עדות לכך היא יכולתנו לזהות אובייקטים מוכרים.

תפיסה פעילה (active perception) – למידה משחקת תפקיד חשוב בתיאום בין תפיסות לתגובות מוטוריות. ההוכחות מגיעות ממחקרים בהם הנבדקים נחשפו לגירויים נורמליים, אבל נמנעה מהם האפשרות להגיב לגירויים בצורה נורמלית. בתנאים כאלה קורדינציה תפיסתית-מוטורית אינו מתפתחת. שני גורי חתולים שגדלו בחושך נחשפו בפעם הראשונה לגירוי ויזואלי ב"קרוסלת החתולים" (kitten carousel) ע"מ 185. כשחתול אקטיבי הלך, הוא הזיז את החתול הפסיבי. שני החתולים נחשפו לאותו הגירוי, אך רק החתול האקטיבי הפיק את הגירוי מתנועותיו שלו. רק החתול האקטיבי למד קואורדינציה חושית-מוטורית. תוצאות דומות הושגו גם עם בני אדם. כשבני אדם הרכיבו משקפי פריזמה שעיוותו את הכיוון של אובייקטים, הם התקשו באופן זמני להגיע אל האובייקטים ונתקלו בחפצים. אם הם נעו בחדר וניסו לבצע פעולות מוטוריות בזמן שהרכיבו את המשקפיים, הם למדו לתאם את התנועות שלהם עם המיקום האמיתי של האובייקטים ולא עם המיקום שנראה. אנשים שהוסעו בכסא גלגלים לא הצליחו להסתגל למשקפיים. נראה שתנועות עצמאיות חיוניות להסתגלות פריזמטית.

לסיכום, ההוכחות מראות שאנו נולדים עם יכולות תפיסתיות משמעותיות. ההתפתחות הטבעית של חלק מהיכולות האלה דורשת שנים של קלט נורמלי מהסביבה. אך ישנן השפעות ברורות של למידה על התפיסה, בעיקר כשהתפיסה צריכה להיות מתואמת עם התנהגות מוטורית.

הפרק כלל דוגמאות רבות להשפעה ההדדית בין גישות פסיכולוגיות וביולוגיות. ישנן פונקציות פסיכולוגיות ספציפיות המבוצעות ע"י תאים או אזורים ספציפיים במוח. תאים מסוימים במוח משמשים לתפיסת תנועה ותאים אחרים לרישום המאפיינים הויזואליים – מיקום, צורה וצבע. אזורים אחרים במוח מעורבים בקביעה אילו מבין המאפיינים החזותיים ישמשו לצורך השליטה בהתנהגויות ובפעולות. הדוגמאות ממחישות עד כמה ממצאים ממחקרים ביולוגיים יכולים להיות חשובים לחקר תהליכים פסיכולוגיים.

סיכום

1. חקר התפיסה עוסק בשתי פונקציות מרכזיות של המערכת התפיסתית: מיקום - קביעה היכן נמצאים אובייקטים, וזיהוי - קביעה מהם האובייקטים. חקר התפיסה עוסק גם בשאלה כיצד מערכת התפיסה שומרת על מראה קבוע של אובייקטים,למרות שתמונתם על הרשתית משתנה. תחום נוסף הוא התפתחות היכולות התפיסתיות.
2. הקורטקס הויזואלי פועל ע"פ עקרון של חלוקת עבודה. פעולות המיקום וזיהוי מתבצעות ע"י אזורים נפרדים במוח, כאשר מיקום מתווך ע"י אזור ליד החלק העליון של הקורטקס, וזיהוי מתווך ע"י אזור ליד החלק התחתון של הקורטקס. תהליכי זיהוי מחולקים עוד יותר למודולים נפרדים לדוגמה: צבע, צורה ומרקם.
3. בכדי למקם אובייקטים ראשית עלינו להפריד אותם אחד מהשני ואז לארגן אותם לקבוצות. תהליכים אלה נחקרו לראשונה ע"י פסיכולוגים של הגשטלט, שהציעו כמה עקרונות לארגון. עיקרון אחד הוא שאנו מחלקים גירויים לדמויות ולרקעים. עקרונות אחרים עוסקים בבסיס לפיו אנו מקבצים אובייקטים יחד, כמו קרבה, דמיון, המשכיות טובה ותיחום.
4. מיקום אובייקט דורש שנדע מהו מרחקו מאתנו. צורה זו של תפיסה, הידועה כתפיסת עומק, מבוססת על רמזי עומק. רמזי עומק מונוקולריים כוללים גודל יחסי, חפיפה, גובה יחסי, פרספקטיבה לינארית, הצללה ופרלקס התנועה. רמז עומק בינוקולרי הוא השוני הבינוקולרי, הנובע מהעובדה שאובייקטים מקרינים תמונות שונות במקצת על שתי הרשתיות.
5. לעיתים מיקום אובייקט דורש מאתנו לדעת את הכיוון אליו הוא נע. תפיסת תנועה יכולה להתבצע גם כאשר אין תנועה על הרשתית. דוגמה אחת לתופעה הזו היא תנועה סטרובוסקופית, בה סדרה מהירה של תמונות נייחות יוצרת רושם של תנועה. דוגמה נוספת היא תנועה מושפעת, בה תנועה של אובייקט גדול גורמת לתחושת תנועה של אובייקט קטן. תפיסה של תנועה אמיתית (תנועה של אובייקט אמיתי במרחב) מבוצעת ע"י תאים ספציפיים במערכת הראייה, כפי שהתברר מתיעוד תא יחיד וניסויים על הסתגלות סלקטיבית.
6. זיהוי של אובייקט מסתכם בשיוכו לקטגוריה ומתבסס בעיקר על צורתו של האובייקט. בשלבים מוקדמים של הזיהוי, מערכת הראייה משתמשת במידע על הרשתית כדי לתאר את האובייקט במונחים של תכונות כמו קווים וזוויות. נוירונים שמאתרים את התכונות האלה (גלאי תכונות) נמצאו בקורטקס הויזואלי. בשלבים מאוחרים יותר של הזיהוי, המערכת משווה את הזיהוי של האובייקט עם תיאורי צורות המאוחסנים בזיכרון כדי למצוא התאמה.
7. ניתן להסביר את ההתאמה ע"פ מודל של קשרים או רשת. הרמה התחתונה של הרשת מכילה תכונות, הרמה הבאה מכילה אותיות. פירושו של קשר מחבר בין תכונה לאות הוא שהתכונה היא חלק מהאות. פירושו של קשר מדכא הוא שהתכונה אינה חלק מהאות. כשמוצגת אות היא מפעילה חלק מהתכונות ברשת, שמעבירות את ההפעלה או הדיכוי אל האותיות. האות שמקבלת את ההפעלה הגדולה ביותר היא ההתאמה הטובה ביותר לקלט. ניתן להרחיב את הרשת לכלול רמה של מילים כדי להסביר למה קל יותר לזהות אות המוצגת בתוך מילה מאשר אות המוצגת לבדה.
8. תכונות הצורה של אובייקטים טבעיים הן מורכבות יותר מאשר קווים, ודומות יותר לצורות גיאומטריות פשוטות כמו גליל, חרוט וקוביה. סדרה מוגבלת של צורות כאלה יכולה להספיק לצרופים המתארים את צורתם של כל האובייקטים שבני אדם יכולים לזהות.
9. תהליך זיהוי מלמטה למעלה מונע אך ורק ע"י הקלט, בעוד שתהליך זיהוי מלמעלה למטה מונע ע"י הידע של האדם וציפיותיו. תהליכים מלמעלה למטה עומדים בבסיסה של השפעת הקונטקסט על התפיסה: הקונטקסט יוצר ציפייה תפיסתית, וכאשר היא ממולאת, צריך פחות קלט מהרגיל עבור הזיהוי.
10. קשב סלקטיבי הוא תהליך שעל פיו אנו בוחרים חלק מהגירויים לעיבוד נוסף תוך התעלמות מאחרים. בראייה האמצעי העיקרי להפניית קשב הוא תנועות העיניים. רוב הקיבעונות של העיניים הם על החלקים האינפורמטיביים של הנוף. קשב סלקטיבי מתרחש גם בשמיעה. בדר"כ אנו מסוגלים להאזין באופן סלקטיבי ע"י שימוש ברמזים כמו הכיוון ממנו מגיע הצליל ומאפייני הקול של הדובר. היכולת להפנות קשב באופן סלקטיבי מתבססת על תהליכים שמתרחשים בשלבים מוקדמים של זיהוי כמו גם על תהליכים שמתרחשים רק אחרי שנקבעה משמעותו של המסר.
11. נראה ששתי מערכות נפרדות אחראיות על התהליך הפסיכולוגי של בחירת האובייקט אליו יופנה קשב. במערכת האחורית אובייקטים נבחרים על בסיס המיקום, הצורה או הצבע. המערכת הקדמית מכוונת את התהליך בהתאם למטרותיו של הצופה. מחקרי PET מראים שכשאובייקט נבחר, מוגברת הפעילות בחלקים האחוריים של המוח הרלוונטיים לתכונה אליה מתייחסים.
12. פונקציה מרכזית אחרת של מערכת התפיסה היא להשיג קביעות תפיסתית, כלומר שמירה על מראה קבוע של אובייקטים למרות השינויים הגדולים בגירוי המתקבל באיברי החישה. קביעות בהירות מתייחסת לעובדה שאובייקט נראה בהיר באופן שווה, בלי קשר לכמות האור שהוא מחזיר. קביעות צבע משמעותה שהאובייקט נראה באותו הצבע בלי קשר למקור האור שמאיר אותו. בשני המקרים הקביעות תלויה ביחס בין האובייקט לבין אלמנטים ברקע. קביעויות תפיסתיות ידועות אחרות הן קביעות צורה ומיקום.
13. קביעות גודל מתייחסת לעובדה שגודלו של אובייקט נראה יחסית קבוע, ללא קשר למרחקו. הגודל הנתפס של אובייקט גדל עם גודל האובייקט על הרשתית וגם עם המרחק הנתפס של האובייקט, בהתאם לעיקרון קביעות גודל-מרחק. כשאובייקט מתרחק גודלו על הרשתית קטן, אבל המרחק הנתפס גדל ושני השינויים מבטלים אחד את השני ושומרים על קביעות. עיקרון זה יכול להסביר סוגים מסוימים של אשליות תפיסתיות.
14. חקר ההתפתחות התפיסתית מתרכז במידה בה יכולות תפיסתיות הן מולדות, ובמידה בה הן נלמדות מהניסיון. בכדי לקבוע יכולות של תינוקות חוקרים את יכולות ההבחנה שלהם בעזרת שיטות כמו התבוננות מעדיפה והביטואציה. חדות, שהיא חיונית לזיהוי, גדלה במהירות במשך ששת החודשים הראשונים של החיים ואז גדלה לאט יותר. תפיסת עומק מתחילה בערך בגיל 3 חודשים אבל אינה לגמרי מבוססת עד גיל 6 חודשים בערך. קביעות תפיסתית מתחילה להתפתח כבר בגיל 6 חודשים.
15. חיות שגדלו בחושך סובלות מליקוי ויזואלי תמידי, וחיות שגדלו עם רטייה על עין אחת הפכו לעיוורות בעין זו. חיות בוגרות אינן מאבדות את היכולת לראות גם אם נמנע מהם גירוי במשך תקופה ארוכה. תוצאות אלה מראות שישנה תקופה קריטית בשלב מוקדם בחיים, בה מחסור בגירוי נורמלי פוגע ביכולת התפיסתית המולדת. אם חסר סוג של גירוי מסוים בשלב מוקדם בחיים, גם חיות וגם בני-אדם הופכים אדישים לגירוי אותו שללו מהם. אפקט זה לא קשור ללמידה. עם זאת, קורדינציה תפיסתית-מוטורית חייבת להילמד. גם חיות וגם בני-אדם צריכים תנועה הנוצרת עצמאית בכדי לפתח קורדינציה נורמלית.