Psychophysical studies of monkey Vision-III. Spatial luminance contrast sensitivity tests of macaque and human observers

Abstract

The detectability of luminance modulated gratings of different spatial frequencies was determined at five different adaptation levels for three macaque monkeys and five normal human observers. The human and macaque observers gave results which were identical in form and similar in absolute values. Both species showed optimal contrast sensitivity in the middle spatial frequency range of about 3–5 c/deg with both low and high frequency attenuation, at high light levels. Contrast sensitivity to high frequencies dropped rapidly as adaptation levels were lowered, with a resulting shift in peak sensitivity to lower spatial frequencies. At the lowest adaptation level studied, neither macaque nor human observers showed any low frequency attenuation in the spatial luminance contrast sensitivity function.

Résumé

On détermine la détection de réseaux modulés en luminance avec diverses fréquences spatiales etàcinq niveaux d'adaptation, sur trois macaques et cinq observateurs humains normaux. Les résultats sont identiques en forme et semblables en valeurs absolues. Les deux espèces ont une sensibilitéoptimale au contraste au mileiu du domaine de fréquence spatiale, vers troisàcinq cycles par degré, aux niveauxélevés de lumière. La sensibilitéau contraste aux hautes fréquences tombe rapidement quand on baisse le niveau d'adaptation, avec un déplacement résultant du maximum de sensibilitévers les basses fréquences spatiales. Au plus bas niveau d'adaptationétudié, ni les macaques ni les observateurs humains ne montrent d'atténuation en basse fréquence dans la fonction de sensibilitéau contraste de la luminance spatiale.

Zusammenfassung

Die Erkennbarkeit von leuchtdichtemodulierten Gittern unterschiedlicher Ortsfrequenz wurde bei fünf verschiedenen Adaptationsniveaus für fünf normalsichtige menschliche Beobachter, sowie für drei Makaken bestimmt. Die Ergebnisse der menschlichen Beobachter und der Affen waren in ihrer Form identisch und in ihren absoluten Grössenähnlich. Beide zeigten eine optimale Empfindlichkeit im unmittelbaren Frequenzbereich von 3–5 Perioden pro Grad und einen Abfall der Empfindlichkeit bei hohen und niedrigen Frequenzen. Dies gill für hohe Leuchtdichteniveaus. Die Kontrastempfindlichkeit für hohe Frequenzen sinkt rapide ab, sobald das Adaptationsniveau verkleinert wird. Gleichzeitig verschiebt sich das Maximum der Empfindlichkeit zu niedrigeren Ortsfrequenzen. Beim niedrigsten der untersuchten Adaptationsniveaus zeigten weder die menschlichen Beobachter, noch die Affen, eine Abnahme der Konirastempfindlichkeit für kleine Ortsfrequenzen.

PeЗюMe

Ha тpeх мaкaкaх и пяти HopмaльHых иcпытyeмых-людях иccлeдoвaлacь pacпoзHaвaeмocть яpкocтHo—мoдyлиpoвaHHoй peмeтки paзлихHых пpocтpaHcтвeHHых хacтoт, пpи пяти paзлихHых ypoвHях aдaптaции. Люди и мaкaки дaли peзyльтaты идeHтихHыe пo фopмe и cхoдHыe пo aбcoлютHым зHaхeHиям. Oбa видa пoкaзaли oптимaльHyю кoHтpacтHyю хycвтвитeльHocть в cpeдHeй пoлoce хacтoт пopядкa 3–5 циклoв Ha гpaдyc и yхyдшeHиe ee Ha oблee Hизких и oблee выcoких хacтoтaх, пpи выcoких ypoвHях ocвeщeHHocти. Пpи cHижeHHи aдaптaциoHHoгo фoHa кoHтpacтHaк хyвcтвитeльHocть к выcoким хacтoтaм кpyтo пaдaлa и в peзyльтaтe мaкcиyм хyвcтвитвитeльHocти cдвигзлcя к Hизким хacтoтaм. Ha caмoм Hизкoм aдaптaциoHHoм ypoвHe Hи мaкaки, Hи люди He пoкaзaли cHижeия хyвcтвитeльHocти к Hизким хacтoтaм для фyHкции пpocтpaHcтвeHHoй яpкocтHo-кoHтpacтHoй хyвcтвитeльHocти.