「視差エネルギーモデル」の版間の差分

両眼視差は奥行き知覚の強い手がかりとなる。視覚系で左右眼からの入力が最初に収斂する第一次視覚野(V1野)には両眼視差の検出に理想化した神経細胞が存在する。この細胞の受容野機構を記述したモデルが視差エネルギーモデルである。  

== 両眼視差  ==

視覚刺激が左右眼に投影されるとき、注視面と同じ奥行きにある刺激（図１、青）は、網膜中心窩を基準とした座標系の同じ位置に投影されるのにたいし、注視面と異なる奥行きにある刺激（赤、緑）は、網膜座標系の異なる位置に投影される。この網膜像の位置のずれのことを両眼視差（視差と略す場合も多い）という。両眼視差の量は刺激と注視面の奥行き距離に比例する。また刺激が注視点より手前にある場合（緑）と、奥にある場合（赤）とで、両眼視差の方向（符号）は逆になり、慣習上、前者にはマイナス、後者にはプラスの符号をつける。手前にある刺激により生じる両眼視差を交差視差、奥にある刺激により生じる両眼視差を非交差視差とよぶ。<br>  

== V1野にみられる両眼視差選択性  ==

&nbsp;網膜からの視覚処理経路において、左右眼に受容野をもつ両眼性の細胞が、第一次視覚野(V1野)に初めて現れる。受容野構造の違いから、V1野の細胞は単純型細胞と複雑型細胞とに大きく分類されるが、いずれのタイプでも両眼性の細胞は存在する。うち一部は、視覚刺激がある両眼視差をもつときには強く応答し、それ以外のときにはあまり応答しない特性、すなわち、両眼視差選択性を示す。両眼視差ゼロを最適とする細胞や、さまざまな大きさの交差視差、非交差視差に選択性をもつ細胞が存在している。<br>　単純型細胞の両眼視差選択性は、視覚刺激の場所やコントラストに依存する。一方、複雑型細胞の両眼視差選択性はそれらに依存せず一定である。したがって、複雑型細胞のほうが両眼視差を検出するうえで理想的な振る舞いをしているといえる。このような複雑型細胞の両眼視差選択性を作り出す受容野内部機構として提唱されたモデルが、両眼視差エネルギーモデルである。このモデルにおいて、複雑型細胞の出力は、両眼性単純型細胞フィードフォワード結合で表される。以下に両眼性単純型細胞の受容野構造および両眼視差エネルギーモデルを説明する。&nbsp;  

== 単純型細胞の受容野構造と両眼視差選択性  ==

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== 視差エネルギーモデル  ==

単純型細胞の両眼視差選択性は、視覚刺激の（単眼）位置やコントラストに依存するのにたいし、複雑型細胞の両眼視差選択性はそれらに依存せず一定である。このような複雑型細胞の両眼視差選択性を作り出す受容野内部機構として提唱されたモデルが、視差エネルギーモデルであり、図４のように表される。このモデルにおいて、複雑型細胞（Cの記号で表す）は、両眼性単純型細胞をモデル化した４つのサブブユニット(S1, S2, S3, S4)が出す信号を線形加算し、外部に出力する。４つのサブユニットのガボールフィルターの位相は、右眼、左眼のそれぞれにおいて90度ずつ異なっている。また各サブニットにおいて、左右ガボールフィルターの両眼間の位相差は同一である。この両眼位相差を（４つのサブユニットで同一に保ちながら）変化させることで、モデルの両眼視差選択性を変化させることができる。<br> 刺激の左右の像が、複雑型細胞の最適な両眼視差をもつ場合（図３の場合はゼロ視差）、受容野内部のどの場所に刺激がくる場合でも、４つのサブユニットのいずれかが強く応答する。図３の場合、明るい刺激が受容野内部の中心付近に呈示される場合にはS1が、左部分に呈示される場合にはS２が、右部分に呈示される場合にはS4がそれぞれゼロ視差に強く応答する。また、背景より暗い刺激が受容野の中心付近、右部分、左部分に呈示される場合には、S4、S3、S2がそれぞれゼロ視差に強く応答する。このため、複雑型細胞は、受容野内部の刺激の位置やコントラストに影響されずに、同じ両眼視差選択性を示すようになり、両眼視差の検出器としては理想的な振る舞いをする。<br>  

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