Object-based warping effect in a three-dimensional stereoscopic display

Abstract

While contours bounding holes (cutouts in a surface) are perceptually assigned to the surrounding surface, people can perceive the shapes of holes as well as figural objects. Reflecting this paradox, recently there has been an ongoing debate on holes’ figural status. Previous studies on attention have indicated that the object-based attentional effect diminishes when an object is replaced by a hole, suggesting that holes are perceptually organized as the background. To further investigate whether the representation of a hole corresponds to the background region seen through the hole or its immaterial surface enclosed by a material object, the current study utilized “object-based warping” (Vickery & Chun, 2010)—an illusion where two dots within an object appear farther apart than two equidistant dots in empty space. Participants viewed 3D stereoscopic displays where reference dots, surrounded by a rectangular region—a solid object (Experiment 1) or an empty hole (Experiment 2)—were shown along with adjustment dots. They manipulated adjustment dot spacing to match that of the reference dots. We compared judgments when the dots were placed in different depth planes (i.e., on, in front of, or behind the rectangle). In Experiment 1, the warping effect was more pronounced when the dots were on the object’s surface than when they were in front of it. In Experiment 2, where a rectangular hole surrounded reference dots, the warping effect was greater when reference dots were at the same depth plane as the hole (i.e., on the immaterial surface) compared to when they were both in front of the hole and on the background visible through it. These findings suggest (1) that the warping effect is surface-based and (2) that in terms of object-based attention, the representation of a hole corresponds to the immaterial surface enclosed by the contour rather than the background seen through it. ;구멍을 경계하는 윤곽선은 주변 영역에 지각적으로 할당됨에도 불구하고, 구멍의 형태는 다른 물체처럼 뚜렷하게 지각될 수 있다. 이러한 특성으로 인해 구멍은 전경-배경 조직화의 예외적인 경우로 간주되어, 구멍의 지각적 처리 방식에 관한 논의가 활발히 진행되었다. 시각적 주의력과 관련한 이전 연구에 서는 물체가 구멍으로 대체될 때 물체 기반 주의력 효과가 감소하는 것을 관 찰했다. 이는 구멍이 전경이 아닌 배경의 일부로 조직화된 결과로 해석되었다. 그러나, 물체 조건과 달리 구멍 조건에서 목표물이 배경과 동일한 깊이에 제시되었기 때문에 표적이 배경과 조직화된 결과일 수 있다. 따라서 본 연구에 서는 물체 조건과 구멍 조건에서 목표물을 동일한 깊이에 제시하여, 구멍의 형태가 지각적으로 어떻게 처리되는지를 조사했다. 이를 위해 물체 내에 존재 하는 두 점이 빈 배경에 존재하는 등거리의 두 점보다 더 멀리 떨어져 있는 것으로 지각되는 착시현상인 “물체 기반 왜곡 효과(Vickery & Chun, 2010b)” 를 활용했다. 실험 참가자들은 직사각형 물체(실험 1) 혹은 구멍(실험 2)으로 둘러싸인 3차원 입체 화면을 보며 기준점과 조정점의 간격을 일치하도록 조작하는 과제를 수행했다. 실험 1 결과에서는, 점이 직사각형 물체의 앞에 놓여있을 때 보다 물체 표면에 있을 때 왜곡 효과가 더 뚜렷하게 나타났다. 실험 2에서는 물체를 구멍으로 대체하여 동일한 과제를 수행하였는데, 결과적으로 기준점이 구멍보다 앞에 있거나 구멍을 통해 보이는 배경에 있을 때보다 동일한 깊이 평면에 있을 때 왜곡 효과가 더 크게 나타났다. 실험 1과 2의 결과는 왜곡 효과가 지각된 표면을 기반으로 나타난다는 것을 보여주며, 구멍의 표상은 구멍을 통해 보이는 배경이 아니라 주변 영역의 윤곽선으로 둘러싸인 비물질적인 표면에 해당한다는 것을 시사한다.