Implementiert das menschliche visuelle System einen (adaptiven) Histogrammausgleich?

Das menschliche visuelle System ist sehr gut darin, Schatten und andere Blitzeffekte auszulöschen und sich auf den Kontrast in Bildern zu konzentrieren. Ein berühmtes Beispiel dafür ist Adelsons Checker Shadow Illusion :

Im obigen Bild haben Zelle A und B genau die gleiche Farbe, aber wir sehen Zelle B deutlich heller als Zelle B.

Wenn ich in diesem Fall eine Maschine dazu bringen wollte, eine Beobachtung ähnlich der menschlichen Wahrnehmung durchzuführen, würde ich eine Technik wie den adaptiven Histogrammausgleich verwenden , um die Kontraste zu verstärken und die Schatten und Lichteffekte zu eliminieren.

In rechnerischer Hinsicht funktioniert der Histogrammausgleich, indem die kumulative Verteilung des Histogramms der Pixelintensitäten genommen und zu einer Linie gestreckt wird. Diese Transformation macht das Histogramm einheitlich und maximiert somit die Entropie und die Menge an Informationen, die von jedem Bit übermittelt werden – was eine informationstheoretische Rechtfertigung dafür liefert, warum man Detektoren haben möchte, die diese Art von Transformation verwenden. Der adaptive Histogrammausgleich funktioniert auf die gleiche Weise, aber anstatt das globale Histogramm zu transformieren, wird das Bild zuerst in eine große Anzahl von Kacheln unterteilt und dann jede Kachel normalisiert. Dadurch wird das Signal tendenziell verstärkt, während der lokale Hintergrund aufgrund von Effekten wie Schatten oder Lichtverläufen „ausgelöscht“ wird.

Laughlin (1981) zeigte, dass die großen monopolaren Zellen im Facettenauge von Insekten – insbesondere in Calliphora stygia – durch ihre neuronale Codierung einen Histogrammausgleich implementieren, um den Umgebungskontrast typischer natürlicher Szenen aufzuheben. Wurde etwas Ähnliches in den visuellen Systemen von Wirbeltieren gezeigt? Insbesondere im menschlichen – oder ähnlichen – visuellen System?

Darüber hinaus konnte Laughlin (1981) die Anpassung des Auges an eine bestimmte Szene nicht untersuchen und verglich sie mit einer statischen typischen Umgebung. Wurde diese Forschung erweitert, um dynamische Änderungen des Codierungsmusters als Reaktion auf bestimmte Szenen zu untersuchen?

Verweise

Laughlin, S. (1981). Ein einfaches Kodierungsverfahren erhöht die Informationskapazität eines Neurons. Zeitschrift für Naturforschung c, 36(9-10), 910-912.