Формирование зрительного образа

84

Таким частотным ограничителем может быть RC-цепь, включенная перед частотно-импульсным преобразователем. Эта цепь (рис. 5.2.) представляет фильтр верхних частот, где емкость C2 — частотнозависимое сопротивление и, следовательно, величина выходного сигнала будет определяться его частотой.

В R2C2-цепи сигнал прямоугольной формы, поданный на вход, преобразуется на выходе в сигнал другой формы. Эту же цепь можно рассматривать и как накопительную цепочку для импульсного сигнала. Напряжение на конденсаторе, т. е. выходное напряжение, будет определяться выражением:

где ?2 — постоянная времени, характеризующая цепь R2C2. Эта дополнительная цепь не вносит изменений в логарифмический характер процесса частотно-импульсного преобразователя. Так, напряжение на емкости C1

где k1, k2, ?1, ?2 — постоянные, определяемые величинами R1, R2, C1, C2.

В нашем случае, однако, определяющим является не само напряжение на конденсаторе C1, а разность потенциалов зажигания и гашения лампы, но и в этом случае характер процесса остается неизменным, а меняются лишь постоянные коэффициенты (на рис. 5.2. представлен случай, когда на вход схемы подан одиночный импульс большой длительности tu)

85

Из графика видно, что система ответит на этот сигнал с некоторой задержкой, определяемой временем заряда емкостей C1 и C2 до порогового напряжения. Это время и является временем задержки или инерцией системы. Следует иметь в виду, однако, что емкость C2 может представлять не единичный элемент, а общую сумму емкостей всех элементов от входа системы, включенных параллельно.

Таким образом, система, изображенная на рис. 5.2, может принять на себя функции преобразования непрерывного сигнала в дискретный, обеспечить логарифмическую зависимость между входным сигналом и выходным, осуществить задержку выходного сигнала относительно входного и ограничить максимальную частоту входного сигнала, передаваемую к выходу.

До настоящего времени многие авторы ограничивались детальным анализом и моделированием именно этих функций зрительной системы, в то время как многие феномены психофизики оставались вне поля рассмотрения. Исследования стабилизации зрительного образа свидетельствуют о наличии в зрительной системе еще одного функционального звена.

Эксперименты на людях, проводившиеся в условиях стабилизации изображения на сетчатке, когда тестовый стимул в течение некоторого времени остается неизменным как по яркости, так и по положению, показывают, что через некоторое время изображение перестает замечаться, а после снятия тестового стимула на этом же месте сетчатки появляется последовательный образ. С другой стороны, изменение яркости стимула с определенной скоростью приводит к появлению изображения, причем знак изменения не играет роли (Ярбус, 1965). Такая закономерность позволяет сделать вывод, что зрительная система на одном из участков имеет фильтр нижних частот. Этот фильтр, очевидно, должен функционально располагаться до уровня ганглиозных клеток, на что указывают физиологические эксперименты. Так, ганглиозные клетки, работающие в режиме on1 перестают отвечать на неизменный световой стимул. При выключении стимула клетки, работающие в режиме off2, начинают отвечать серией импульсов (Юнг, 1964).