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2000


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Contrast discrimination using periodic pulse trains

Wichmann, F., Henning, G.

pages: 74, 3. T{\"u}binger Wahrnehmungskonferenz (TWK), February 2000 (poster)

Abstract
Understanding contrast transduction is essential for understanding spatial vision. Previous research (Wichmann et al. 1998; Wichmann, 1999; Henning and Wichmann, 1999) has demonstrated the importance of high contrasts to distinguish between alternative models of contrast discrimination. However, the modulation transfer function of the eye imposes large contrast losses on stimuli, particularly for stimuli of high spatial frequency, making high retinal contrasts difficult to obtain using sinusoidal gratings. Standard 2AFC contrast discrimination experiments were conducted using periodic pulse trains as stimuli. Given our Mitsubishi display we achieve stimuli with up to 160% contrast at the fundamental frequency. The shape of the threshold versus (pedestal) contrast (TvC) curve using pulse trains shows the characteristic dipper shape, i.e. contrast discrimination is sometimes “easier” than detection. The rising part of the TvC function has the same slope as that measured for contrast discrimination using sinusoidal gratings of the same frequency as the fundamental. Periodic pulse trains offer the possibility to explore the visual system’s properties using high retinal contrasts. Thus they might prove useful in tasks other than contrast discrimination. Second, at least for high spatial frequencies (8 c/deg) it appears that contrast discrimination using sinusoids and periodic pulse trains results in virtually identical TvC functions, indicating a lack of probability summation. Further implications of these results are discussed.

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2000

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Subliminale Darbietung verkehrsrelevanter Information in Kraftfahrzeugen

Staedtgen, M., Hahn, S., Franz, MO., Spitzer, M.

pages: 98, (Editors: H.H. Bülthoff, K.R. Gegenfurtner, H.A. Mallot), 3. T{\"u}binger Wahrnehmungskonferenz (TWK), February 2000 (poster)

Abstract
Durch moderne Bildverarbeitungstechnologien ist es m{\"o}glich, in Kraftfahrzeugen bestimmte kritische Verkehrssituationen automatisch zu erkennen und den Fahrer zu warnen bzw. zu informieren. Ein Problem ist dabei die Darbietung der Ergebnisse, die den Fahrer m{\"o}glichst wenig belasten und seine Aufmerksamkeit nicht durch zus{\"a}tzliche Warnleuchten oder akustische Signale vom Verkehrsgeschehen ablenken soll. In einer Reihe von Experimenten wurde deshalb untersucht, ob subliminal dargebotene, das heißt nicht bewußt wahrgenommene, verkehrsrelevante Informationen verhaltenswirksam werden und zur Informations{\"u}bermittlung an den Fahrer genutzt werden k{\"o}nnen. In einem Experiment zur semantischen Bahnung konnte mit Hilfe einer lexikalischen Entscheidungsaufgabe gezeigt werden, daß auf den Straßenverkehr bezogene Worte schneller verarbeitet werden, wenn vorher ein damit in Zusammenhang stehendes Bild eines Verkehrsschildes subliminal pr{\"a}sentiert wurde. Auch bei parafovealer Darbietung der subliminalen Stimuli wurde eine Beschleunigung erzielt. In einer visuellen Suchaufgabe wurden in Bildern realer Verkehrssituationen Verkehrszeichen schneller entdeckt, wenn das Bild des Verkehrszeichens vorher subliminal dargeboten wurde. In beiden Experimenten betrug die Pr{\"a}sentationszeit f{\"u}r die Hinweisreize 17 ms, zus{\"a}tzlich wurde durch Vorw{\"a}rts- und R{\"u}ckw{\"a}rtsmaskierung die bewußteWahrnehmung verhindert. Diese Laboruntersuchungen zeigten, daß sich auch im Kontext des Straßenverkehrs Beschleunigungen der Informationsverarbeitung durch subliminal dargebotene Stimuli erreichen lassen. In einem dritten Experiment wurde die Darbietung eines subliminalen Hinweisreizes auf die Reaktionszeit beim Bremsen in einem realen Fahrversuch untersucht. Die Versuchspersonen (n=17) sollten so schnell wie m{\"o}glich bremsen, wenn die Bremsleuchten eines im Abstand von 12-15 m voran fahrenden Fahrzeuges aufleuchteten. In 50 von insgesamt 100 Durchg{\"a}ngen wurde ein subliminaler Stimulus (zwei rote Punkte mit einem Zentimeter Durchmesser und zehn Zentimeter Abstand) 150 ms vor Aufleuchten der Bremslichter pr{\"a}sentiert. Die Darbietung erfolgte durch ein im Auto an Stelle des Tachometers integriertes TFT-LCD Display. Im Vergleich zur Reaktion ohne subliminalen Stimulus verk{\"u}rzte sich die Reaktionszeit dadurch signifikant um 51 ms. In den beschriebenen Experimenten konnte gezeigt werden, daß die subliminale Darbietung verkehrsrelevanter Information auch in Kraftfahrzeugen verhaltenswirksam werden kann. In Zukunft k{\"o}nnte durch die Kombination der online-Bildverarbeitung im Kraftfahrzeug mit subliminaler Darbietung der Ergebnisse eine Erh{\"o}hung der Verkehrssicherheit und des Komforts erreicht werden.

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1999


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Unexpected and anticipated pain: identification of specific brain activations by correlation with reference functions derived form conditioning theory

Ploghaus, A., Clare, S., Wichmann, F., Tracey, I.

29, 29th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience), October 1999 (poster)

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1999

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Single-class Support Vector Machines

Schölkopf, B., Williamson, R., Smola, A., Shawe-Taylor, J.

Dagstuhl-Seminar on Unsupervised Learning, pages: 19-20, (Editors: J. Buhmann, W. Maass, H. Ritter and N. Tishby), 1999 (poster)

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Pedestal effects with periodic pulse trains

Henning, G., Wichmann, F.

Perception, 28, pages: S137, 1999 (poster)

Abstract
It is important to know for theoretical reasons how performance varies with stimulus contrast. But, for objects on CRT displays, retinal contrast is limited by the linear range of the display and the modulation transfer function of the eye. For example, with an 8 c/deg sinusoidal grating at 90% contrast, the contrast of the retinal image is barely 45%; more retinal contrast is required, however, to discriminate among theories of contrast discrimination (Wichmann, Henning and Ploghaus, 1998). The stimulus with the greatest contrast at any spatial-frequency component is a periodic pulse train which has 200% contrast at every harmonic. Such a waveform cannot, of course, be produced; the best we can do with our Mitsubishi display provides a contrast of 150% at an 8-c/deg fundamental thus producing a retinal image with about 75% contrast. The penalty of using this stimulus is that the 2nd harmonic of the retinal image also has high contrast (with an emmetropic eye, more than 60% of the contrast of the 8-c/deg fundamental ) and the mean luminance is not large (24.5 cd/m2 on our display). We have used standard 2-AFC experiments to measure the detectability of an 8-c/deg pulse train against the background of an identical pulse train of different contrasts. An unusually large improvement in detetectability was measured, the pedestal effect or "dipper," and the dipper was unusually broad. The implications of these results will be discussed.

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Implications of the pedestal effect for models of contrast-processing and gain-control

Wichmann, F., Henning, G.

OSA Conference Program, pages: 62, 1999 (poster)

Abstract
Understanding contrast processing is essential for understanding spatial vision. Pedestal contrast systematically affects slopes of functions relating 2-AFC contrast discrimination performance to pedestal contrast. The slopes provide crucial information because only full sets of data allow discrimination among contrast-processing and gain-control models. Issues surrounding Weber's law will also be discussed.

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