גישה פיזיולוגית ופסיכופיסיקלית –

‫תפיסה‪ -‬הקדמה‬
‫הגדרה‬
‫תפיסה מוגדרת כאיסוף ועיבוד של מידע מהסביבה החיצונית בעזרת חמשת החושים ‪ -‬ראיה‪ ,‬שמיעה‪ ,‬טעם‪,‬‬
‫ריח ומגע‪.‬‬
‫עיבוד ושימוש במידע חושי‬
‫איסוף ועיבוד המידע החושי מהסביבה משמשים להסתגלות ולפתרון בעיות בסביבת המחיה‪ .‬למשל‪ ,‬כדי שאדם‬
‫יוכל לה תקדם בנתיב פתוח בלי להיתקל בעצמים עליו להבין את מיקומו ביחס למיקום העצמים בסביבה‪ .‬ישנן‬
‫שתי תיאוריות המסבירות כיצד המידע הויזואלי שנאסף משמש לפתרון בעיות בסביבה‪ :‬התיאוריה האקולוגית‬
‫ומודל הסביבה‪.‬‬
‫התיאוריה האקולוגית‬
‫לפי התיאוריה האקולוגית (‪ )Theory of Ecological Optics‬המידע הויזואלי הגולמי‪ ,‬כפי שמשתקף ברשתית‬
‫העין‪ ,‬מספיק כדי לפתור את כל הבעיות הקשורות לראיה בעולם‪ .‬התיאוריה אינה מייחסת למוח תפקיד פעיל‬
‫בתפיסה‪ ,‬ולכן נדחתה על ידי מירב החוקרים‪.‬‬
‫מודל הסביבה‬
‫לפי מודל הסביבה (‪ )Model of Environment‬במוח האנושי קיים מודל של המציאות המתעדכן תמידית‪.‬‬
‫המודל משלב מידע מן הסביבה ומידע המצוי כבר במוח‪ .‬המידע מן הסביבה מתקבל באברי החישה‪ .‬לאחר‬
‫קבלת המידע ברשתית‪ ,‬הוא עובר עיבוד ופרשנות במערכת מרכזית במוח על בסיס מידע קיים‪ .‬לדוגמא‪ ,‬עץ‬
‫גבוה ורחוק ועץ קטן וקרוב יוצרים תמונה דומה ברשתית‪ .‬המוח מקבל החלטה באשר למיקום וגודל העץ בפועל‬
‫לפי מידע קיים כגון סוג העץ וגודלם של עצמים נוספים בסביבה‪.‬‬
‫גישות לחקר תפיסה‬
‫ישנן מספר גישות לחקר תפיסה‪ ,‬לכל גישה מספר שיטות מדידה המשמשות אותה לביצוע מחקרים‪.‬‬
‫הגישה הביהביוריסטית‬
‫הגישה הביהביוריסטית מתמקדת ביחס בין התכונות הפיזיקליות של הגירוי והתפיסה של גירוי זה‪.‬‬
‫שיטות מדידה ביהביוריסטיות‬
‫שיטות המדידה הביהב יוריסטיות מנסות לגלות את הקשר בין התכונות הפיזיקליות של הגירוי לבין התכונות‬
‫הנתפסות שלו‪ .‬ישנן מספר שיטות למדידת קשר זה‪.‬‬
‫השיטה הפנומנולוגית‬
‫בשיטה הפנומנולוגית מבקשים מהנבדקים לתאר מה תפסו‪ .‬מכאן כי שיטה זו מספקת תאור של הגירוי‪ ,‬אך לא‬
‫מדידה מדויקת שלו‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪182‬‬
‫שיטות פסיכופיזיקליות קלאסיות‬
‫שיטות פסיכופיזיקליות קלאסיות בודקות את הקשר בין תכונות הגירוי הפיזיקלי לבין החוויה הפסיכולוגית‬
‫הנתפסת שלו‪ .‬בשיטות אלו מבקשים מהנבדקים לתאר מהי החוויה הפסיכולוגית שלהם כאשר הגירוי משתנה‪.‬‬
‫פכנר (‪ )Fechner‬היה חלוץ בפיתוח שיטות אלה‪.‬‬
‫שיטות אלה מתמקדות במספר מדדים מרכזיים‪ ,‬ביניהם סף מוחלט וסף הבדל‪.‬‬
‫סף מוחלט‬
‫סף מוחלט (‪ )Absolute Threshold‬הוא העוצ מה המינימלית של הגירוי הדרושה על מנת שהאדם יזהה את‬
‫הגירוי‪ .‬גירוי מתחת לסף זה לא יכנס לחוויה המודעת‪ .‬הסף המוחלט הוא ביחס הפוך לרגישות המערכת‬
‫התפיסתית‪ ,‬כך שככל שהסף המוחלט נמוך יותר‪ ,‬הרגישות (‪ )Sensitivity‬לשינוי בעוצמת הגירוי גבוהה יותר‪.‬‬
‫לדוגמא‪ ,‬ככל שהאדם מצ ליח להבחין בקיומו של אור חלש יותר‪ -‬סף נמוך יותר‪ ,‬רגישותו לאור זה היא גבוהה‬
‫יותר‪.‬‬
‫שיטות למדידת הסף המוחלט‬
‫קיימות מספר שיטות למדידת הסף המוחלט‪ ,‬כולן משתמשות בשיטת הגילוי (‪ – )Detection‬בה הנבדק‬
‫מתבקש לגלות האם הוצג או לא הוצג גירוי‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫שיטת הגירויים הקבועים (‪ - )Method of Constant Stimuli‬בשיטה זו מוצגים גירויים בעוצמות שונות‬
‫בסדר רנדומאלי‪ ,‬כאשר הנבדק מתבקש לדווח האם הבחין בגירוי‪ .‬הסף נקבע כעוצמה שבה ב ‪50% -‬‬
‫מהפעמים הנבדק זיהה את הגירוי‪ .‬זוהי השיטה המדויקת ביותר‪ ,‬אך גם האיטית ביותר‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫שיטת הגבולות (‪ - )Method of Limits‬בשיטה זו מוצג גירוי שעוצמתו משתנה בסדר עולה או יורד‪ ,‬עד‬
‫לנקודת המעבר (‪ - )Crossover Point‬הנקודה שבה הנבדק מבחין לראשונה או מפסיק להבחין בגירוי‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫שיטת ההתאמה (הכיול) (‪ - )Method of Adjustment‬שינוי הדרגתי של עוצמת הגירוי ע"י הנבדק עד‬
‫למציאת הגירוי המינימלי שבו הנבדק עדיין מדווח כי ניתן להבחין בגירוי‪ .‬זוהי השיטה המהירה ביותר‪ ,‬אך‬
‫הכי פחות מדויקת‪.‬‬
‫סף הבדל‬
‫סף הבדל (‪ )Just Noticeable Difference - JND‬מתואר כשינוי הקטן ביותר בעוצמה שהנבדק עדיין יכול‬
‫להבחין בו‪ .‬בדומה לסף המוחלט‪ ,‬גם סף ההבדל הוא ביחס הפוך לרגישות המערכת התפיסתית‪ ,‬כך שככל‬
‫שהסף נמוך יותר‪ ,‬הרגישות (‪ )Sensitivity‬גבוהה יותר לשינוי בעוצמת הגירוי‪.‬‬
‫סף ההבדל נמדד באמצעות שיטת ההבחנה (‪ .)Discrimination‬בשיטה זו הנבדק נדרש לקבוע האם ניתן‬
‫להבחין בין שני גירויים‪ ,‬כלומר‪ ,‬האם הם זהים או שונים בעוצמתם‪ .‬הבחנה זו נעשית ע"י השוואה בין עוצמת‬
‫גירוי סטנדרט (גירוי בעוצמה קבועה) לגירוי המטרה (שעוצמתו משתנה)‪ ,‬עד לנקודה שבה לא ניתן להבחין‬
‫בהפרשי העוצמה בין שני הגירויים‪.‬‬
‫חוק וובר‬
‫פכנר גילה שסף ההבדל אינו קבוע‪ ,‬אלא תלוי בעוצמת גירוי הסטנדרט‪ .‬הוא מצא שהשינוי בסף ההבדל הוא‬
‫ביחס ישר לעוצמת הסטנדרט‪ ,‬כך שככל שעוצמת הסטנדרט גדלה‪ ,‬גדל סף ההבדל‪ .‬היחס בין סף ההבדל וגירוי‬
‫הסטנדרט קבוע לחוש מסוים ולגירוי מסוים‪ .‬פכנר ניסח חוק שיתאר את הקשר בין עוצמת הסטנדרט (עוצמת‬
‫הגירוי הראשוני‪ ,)I ,‬וסף ההבדל (‪.)ΔI‬‬
‫‪181‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫פכנר הסתמך על עבודותיו של וובר ולכן נקרא חוק זה חוק וובר (‪ .)Weber's Law‬חוק זה מתייחס להבדל‬
‫הקטן ביותר שניתן לשים לב אליו‪ ,‬ולכן נקרא גם ‪.)just noticeable difference( JND‬‬
‫לפי חוק זה‪:‬‬
‫‪K=ΔI/I‬‬
‫הקבוע (‪ )k‬נקרא קבוע וובר (‪ ,)Weber Fraction‬והוא שונה בין סוגי גירויים שונים ובין חושים שונים‪ .‬ככל‬
‫שערכו של הקבוע גבוה יותר‪ ,‬כך נדרש שינוי גדול יותר כדי שניתן יהיה להבחין בהבדל‪ ,‬כלומר‪ ,‬המערכת פחות‬
‫רגישה‪ .‬דוגמא לחוק וובר‪ :‬אדם יוכל להבחין בהבדל בין משקל של ‪ 100‬גרם (גירוי הסטנדרט) לבין משקל של‬
‫‪ 105‬גרם‪ .‬ה‪ jnd -‬במקרה זה הוא ‪ 5‬גרם‪ .‬במשקל של ‪ 200‬גרם (גירוי הסטנדרט)‪ ,‬האדם יוכל להבחין בהבדל‬
‫רק כאשר המשקל ישתנה ל‪ 210 -‬גרם‪ .‬ה‪ jnd -‬במקרה זה הוא ‪ 10‬גרם‪ .‬היחס בין ה‪ ΔI -‬לבין גירוי הסטנדרט‬
‫(‪ )I‬נשאר קבוע‪ 5/100 -‬ו‪ - 10/200 -‬זהו ‪ .K‬לעומת זאת‪ ,‬ה‪ ΔI -‬גדל ככל שעוצמת הסטנדרט עולה‪.‬‬
‫הערכת גודל‬
‫מטרתן של הגישות הפסיכופ יזיקליות הקלאסיות היתה למדוד את הסף המוחלט ואת סף ההבדל‪ .‬בנוסף‬
‫למדידת הספים‪ ,‬היה צורך במדדים לתפיסה מעל הספים‪ .‬הערכת גודל (‪ )Magnitude Estimation‬היא‬
‫מדידת הקשר בין העוצמה הפיזיקלית של הגירוי לעצמתו הנתפסת‪ .‬סטיבנס (‪ )Stevens‬מצא שהקשר הזה‬
‫קבוע‪ ,‬אך אינו קשר ישר‪ ,‬זאת אומרת שכאשר מכפילים את עוצמת הגירוי פי שתיים הוא לא בהכרח נתפס‬
‫כחזק פי שתיים‪ .‬הוא פיתח חוק לחישוב העוצמה הנתפסת של הגירוי (‪ ,)p‬כתלות בעוצמה הפיזיקלית (‪,)s‬‬
‫שנקרא חוק סטיבנס (‪:(Stevens Power Law‬‬
‫‪n‬‬
‫‪P=K*S‬‬
‫‪ k‬ו‪ n -‬הם קבועים‪ ,‬השונים ע בור כל חוש ועבור כל סוג גירוי‪ .‬לדוגמא‪ ,‬כפי שניתן לראות בגרף המוצג מטה‪,‬‬
‫עבור כל אחת מהמשימות‪ :‬תפיסת בהירות‪ ,‬עוצמת שוק ואורך קו‪ ,‬קיים ערך שונה ל ‪.n -‬‬
‫אורך קו‬
‫בהירות‬
‫עוצמה‬
‫נתפסת‬
‫שוק‬
‫עוצמת פיזיקלית‬
‫לפי הגרף‪ ,‬בתפיסת בהירות ‪ – n>1‬הגברת העוצמה הפיזיקלית של הבהירות במידה רבה תגביר רק במעט‬
‫את העוצמה הנתפסת של הבהירות‪ .‬בתפיסת עוצמת שוק ‪ ,n<1‬הגברת העוצמה הפיזיקלית של השוק תגביר‬
‫במידה רבה את העוצמה הנתפסת של השוק‪ .‬במקרה זה יש ‪ - Response Expansion‬ככל שעוצמת הגירוי‬
‫עולה‪ ,‬עוצמת התפיסה גדלה עוד יותר‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬בתפיסת אורך קו כ‪ ,n=1 -‬מידת ההגברה בעוצמה‬
‫הפיזיקלית שווה למידת ההגברה בעוצמה הנתפסת‪ .‬מכאן כי‪ ,‬אורך הקו נתפס די במדויק‪ .‬לפי דוגמא אלו‪,‬‬
‫נראה כי תפיסת כל גירוי מותאמת לתפקוד האורגניזם בסביבה‪ .‬אם האורגניזם היה תופס את עוצמת הבהירות‬
‫בהתאם לעוצמה הפיזיקלית של אור השמש‪ ,‬היה לו קושי רב לתפקד באור יום‪.‬‬
‫תיאוריית גילוי האותות‬
‫לפי שיטות המדידה למציאת הסף האבסולוטי‪ ,‬הסף לתפיסת גירוי בחושים נקבע על ידי גורמים פיזיולוגיים‬
‫המשפיעים על רגישות המערכת‪ .‬בניגוד לכך‪ ,‬לפי תיאוריית גילוי האותות ( ‪SDT = Signal Detection‬‬
‫‪ )Theory‬תגובת הנבדק בגירויים למדידת ספים אינה נקבעת על ידי רגישות מערכת התפיסה בלבד‪ .‬לפי‬
‫תיאוריה זו‪ ,‬לנבדקים שונים מניעים שונים המשפיעים על תגובותיהם ובכך על הסף האבסולוטי שלהם‪ .‬מכאן כי‬
‫לא ניתן להסתכל רק על מידת הדיוק בתשובות הנבדקים על מנת לקבוע את רגישות המערכת שלהם‪ ,‬יש‬
‫לקחת בחשבון את גם קריטריוני התגובה‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪182‬‬
‫קריטריוני תגובה‬
‫על פי תיאוריית גילוי האותות‪ ,‬כאשר הנבדק צריך להחליט אם היה או לא היה גירוי הוא משתמש בקריטריון‬
‫תגובה (‪ .)Response Criterion‬קריטריון תגובה הנו כלל פנימי בו משתמש הנבדק על מנת להחליט האם‬
‫הפעילות העצבית היא כתוצאה מפעילות ספונטאנית של הנוירונים או כתוצאה מתגובה לגירוי חיצוני‪ .‬כלל זה‬
‫יכול להיות מחמיר או מקל בהשפעת גורמים שונים (שיפורטו בהמשך)‪.‬‬
‫סוגי קריטריונים‬
‫קריטריון תגובה ליברלי הוא הנטייה להחליט כי פעילות עצבית היא כתוצאה מתגובה לגירוי חיצוני‪ .‬בניסוי‬
‫למדידת רגישות‪ ,‬לנבדק בעל קריטריון תגובה ליברלי יש נטייה להחליט כי היה גירוי‪ ,‬בין אם היה גירוי ובין אם‬
‫לאו‪.‬‬
‫קריטריון תגובה שמרני (קונסרבטיבי) הוא הנטייה להחליט כי פעילות עצבית היא כתוצאה מפעילות‬
‫ספונטאנית של נוירונים‪ .‬בניסוי‪ ,‬לנבדק בעל קריטריון תגובה שמרני יש נטייה להחליט כי לא היה גירוי‪ ,‬בין אם‬
‫היה גירוי ובין אם לאו‪.‬‬
‫קריטריון ניטרלי הוא כאשר אין נטייה לשום כיוון‪.‬‬
‫גורמים המשפיעים על קריטריון התגובה‪:‬‬
‫‪ .1‬ציפיות ‪ -‬בעקבות התנסות בעבר‪ ,‬אדם עשוי לפתח ציפייה כי גירוי יופיע ולכן לאמץ קריטריון ליברלי‪.‬‬
‫למשל‪ ,‬אדם השומע צלצול של טלפון סלולארי אך לא יודע אם זה הסלולארי שלו‪ ,‬עשוי להתלבט אם לבדוק‬
‫זאת או להתעלם‪ .‬במידה ובעבר היו מקרים רבים בהם כאשר בדק‪ ,‬זה אכן היה הסלולארי שלו‪ ,‬האדם‬
‫יפתח ציפייה כי כך המצב גם הפעם‪ ,‬ויחליט לבדוק – כלומר‪ ,‬יאמץ קריטריון תגובה ליברלי‪ .‬במידה והיו‬
‫מקרים רבים בהם בדק וזה לא היה הסלולארי שלו‪ ,‬יש להניח כי יחליט לא לבדוק – כלומר‪ ,‬יאמץ קריטריון‬
‫תגובה שמרני‪.‬‬
‫‪ .2‬תוצאות אפשריות ‪ -‬האדם המגיב לוקח בחשבון את תוצאות תגובתו‪ .‬למשל‪ ,‬טייס הנשלח למשימה בה‬
‫עליו להפציץ מטרות צבאיות‪ ,‬ללא פגיעה באזרחים‪ ,‬יאמץ קריטריון שמרני ולא יגיב עד שיהיה בטוח בזיהוי‬
‫המטרה‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬רופא המאבחן מחלה‪ ,‬יעדיף לאמץ קריטריון ליברלי‪ ,‬לשלוח את החולה לבדיקה ולא‬
‫לקחת סיכונים‪.‬‬
‫‪ .3‬מוטיבציה ‪ -‬כאשר הנבדק מקבל חיזוק כלשהו על מצב בו הגיב במקרה והופיע גירוי‪ ,‬הוא יאמץ קריטריון‬
‫ליברלי‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬כאשר יקבל עונש על מצב בו הגיב במקרה ולא הופיע גירוי‪ ,‬הוא יאמץ קריטריון‬
‫שמרני‪ .‬למשל‪ ,‬כאשר אדם יודע שבמבחן לא יורדות נקודות על תשובה לא נכונה אך ניתנות נקודות על‬
‫תשובה נכונה‪ ,‬הוא יעדיף לענות גם במקרה של ניחוש – כלומר‪ ,‬יאמץ קריטריון ליברלי‪ .‬לעומת זאת‪,‬‬
‫כאשר אדם יודע שבמבחן יורדות נקודות על תשובה שגויה‪ ,‬יעדיף לא לענות ‪ -‬לאמץ קריטריון שמרני‪.‬‬
‫‪ .4‬הבדלים בין אישיים‪ -‬אנשים מסוימים הנם זהירים מטבעם ולכן יאמצו קריטריון שמרני‪ .‬לעומתם‪ ,‬אנשים‬
‫פזיזים באופיים יאמצו קריטריון ליברלי יותר‪.‬‬
‫נטרול השפעת הקריטריון‬
‫על מנת לבחון אך ורק את רגישות מערכת התפיסה של האדם‪ ,‬יש לנסות ולנטרל את השפעת קריטריון‬
‫התגובה‪ .‬לשם כך ניתן לערוך את ההליך הניסויי הבא‪:‬‬
‫משמיעים לנבדק צלילים בעוצמות שונות ועליו לומר אם שמע אותם או לא‪ .‬בחלק מהצעדים משמיעים צלילים‬
‫חלשים מאוד ובחלק מהצעדים לא משמיעים צלילים כלל‪.‬‬
‫‪183‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫ישנן ארבע צורות תגובה אפשריות ‪:‬‬
‫‪ - Hit .1‬כאשר נבדק אמר "כן" כשהיה צליל‪.‬‬
‫‪ - False .2‬כאשר נבדק אמר "כן" כשלא היה צליל‪.‬‬
‫‪ - Miss .3‬כאשר הנבדק אמר "לא" והיה צליל‪.‬‬
‫‪ - Correct Rejection .4‬כאשר הנבדק אמר "לא" ולא היה צליל‪.‬‬
‫האם היה צליל?‬
‫כן‬
‫לא‬
‫הנבדק‬
‫כן‬
‫‪Hit‬‬
‫‪False‬‬
‫הגיב?‬
‫לא‬
‫‪Miss‬‬
‫‪Rejection‬‬
‫האם‬
‫ברוב המקרים בודקים רק שני מדדים‪ Hit :‬ו‪ .False -‬הדרך בה נקבעת הרגישות שונה מהדרך בה נקבע‬
‫קריטריון התגובה‪ .‬רגישות הנבדק נקבעת על ידי חישוב היחס בין ה‪ Hit -‬ל‪ . False -‬קריטריון התגובה נקבע‬
‫לפי כמות ה‪ Hit -‬וה‪ .False -‬נבדקים אשר להם קריטריון תגובה ליברלי‪ ,‬יתאפיינו בהרבה ‪ Hit‬והרבה ‪False‬‬
‫(כיוון שיאמרו "כן" גם כאשר הסיכוי להופעת הצליל נמוך)‪ .‬נבדקים להם קריטריון תגובה שמרני‪ ,‬יתאפיינו במעט‬
‫‪ Hit‬ומעט ‪( False‬כיוון שיאמרו "כן" רק בסיכוי גבוה להופעת הצליל)‪.‬‬
‫עקומת ‪ROC‬‬
‫עקומת ‪ )Receiver Operating Characteristics( ROC‬משמשת להצגת היחס בין ה‪ Hit -‬וה‪ False -‬כפי‬
‫שנמצאו בניסוי למדידת רגישות‪ .‬על ציר ‪ X‬מוצגים אחוזי ‪ False‬ועל ציר ‪ Y‬מוצגים אחוזי ‪ .Hit‬בעזרת עקומה זו‬
‫ניתן להבחין הן ברגישותו של הנבדק והן בקריטריון התגובה שאימץ‪.‬‬
‫אחוזי ‪Hit‬‬
‫‘‪D‬‬
‫נבדק בעל רגישות גבוהה‬
‫נבדק בעל רגישות נמוכה‬
‫קו ניחוש‬
‫ליברלי‬
‫ניטרלי‬
‫שמרן‬
‫אחוזי ‪False‬‬
‫הרגישות ‪ -‬מוצגת על ידי העקומות השונות‪ .‬ככל שהעקומה גבוהה יותר ונוטה לקצה השמאלי העליון‪ ,‬רגישותו‬
‫של הנבדק גבוהה יותר‪ .‬זאת כיוון שאחוזי ה‪ Hit -‬גבוהים מאחוזי ה‪.False -‬‬
‫הקריטריון ‪ -‬מוצג על ידי הנקודות השונות על אותה העקומה‪ .‬הנקודות מציינות את השוני בקריטריון בין נבדקים‬
‫בעלי אותה רגישות‪ .‬כפי שניתן לראות בגרף‪ ,‬נבדקים בעלי קריטריון ליברלי נמצאים גבוה בעקומה‪ ,‬כלומר גם‬
‫אחוזי ה‪ Hit -‬וגם אחוזי ה‪ False -‬שלהם גבוהים‪ .‬לעומתם‪ ,‬נבדקים בעלי קריטריון שמרני נמצאים בנקודה‬
‫הנמוכה בעקומה‪ ,‬כלומר ‪ -‬גם אחוזי ה‪ Hit -‬וגם אחוזי ה‪ False -‬שלהם נמוכים‪.‬‬
‫קו הניחוש הוא הקו בו בכל נקודה‪ ,‬בו אחוז ה‪ Hit -‬שווה לאחוז ה‪.False -‬‬
‫המרחק בין קו הניחוש לבין מרכז העקומה הוא המדד לרגישות ‪ -‬מדד ’‪ .D‬ככל שהעקומה קרובה לקו הניחוש‪,‬‬
‫מדד ’‪ D‬נמוך יותר‪ ,‬הרגישות נמוכה יותר‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪184‬‬
‫הבסיס התיאורטי של תיאוריית גילוי האותות‬
‫מושגי מפתח בתיאוריה‪ :‬אות ורעש‬
‫בניסוי שהוזכר לעיל‪ ,‬הצעדים נבדלים בכך שבחלקם משמיעים רעש רקע )‪ )Noise = N‬בתוספת אות )‪= S‬‬
‫‪ ,N+S ,)Signal‬ובחלקם משמיעים רעש רקע בלבד‪ ,‬ולא משמיעים אותות‪ ,‬כלומר רק ‪ .N‬על הנבדק להחליט‬
‫האם הוצג לו צליל מטרה בנוסף לרעש הרקע‪ ,‬במקרה זה יאמר "כן"‪ ,‬או רעש רקע בלבד ובמקרה זה יאמר‬
‫"לא"‪ .‬כאמור‪ ,‬בבדיקת התוצאות מתייחסים לשני סוגי התגובות‪:‬‬
‫‪ - Hit .1‬כשנבדק אמר "כן" ב‪.)N+S( -‬‬
‫‪ - False .2‬כשנבדק אמר "כן" ב‪.)N( -‬‬
‫עקומת הסתברות‬
‫ניתן להציג את תגובת הנבדק על ידי עקומת הסתברות‪ .‬ציר ה‪ x -‬מייצג את האפקט הנתפס ( ‪Perceptual‬‬
‫‪ )Effect‬שהנו הת חושה הנתפסת של הגירוי אצל הנבדק (למשל‪ ,‬תפיסת קולניות צליל)‪ .‬בניסוי זה‪ ,‬הצליל נותר‬
‫בעוצמה קבועה‪ ,‬אך קולניותו הנתפסת משתנה מצעד לצעד עקב תשומת הלב שמקדיש לו הנבדק ורגישותו‬
‫הפיזיולוגית לצליל‪ .‬ציר ה‪ y -‬מייצג את ההסתברות שהאפקט הנתפס נובע מאות ורעש או מרעש בלבד‪.‬‬
‫ההסתברות שהאפקט הנתפס הוא תוצר של ‪ N+S‬או ‪N‬‬
‫‪S+N‬‬
‫‪N‬‬
‫אפקט נתפס‬
‫העקומה השמאלית מתארת את ההסתברות שתפיסת הקולניות נגרמה עקב רעש הרקע (‪.)N‬‬
‫העקומה הימנית מתארת את ההסתברות שתפיסת הקולניות נגרמה עקב הצליל (‪.)N+S‬‬
‫החלטות הנבדק‬
‫עפ"י התיאוריה‪ ,‬כאשר הנבדק שומע צליל בעל קולניות מסוימת‪ ,‬הוא מחליט באם מדובר בצליל או רק ברעש‬
‫רקע עפ"י המקום בה הקולניות הנ"ל "נופלת תחת העקומות שלו"‪ :‬אם הצליל ששמע היה ברמת קולניות‬
‫שנופלת תחת עקומת ההסתברות של (‪ )N‬אזי ההחלטה תהיה שהקולניות ששמע הייתה עקב רעש רקע בלבד‪.‬‬
‫אם הצליל ששמע היה ברמת קולניות שנופלת תחת עקומת ההסתברות של (‪ )S+N‬אזי ההחלטה תהיה‬
‫שהקולניות ששמע הייתה עקב צליל שהושמע‪ .‬הקושי להגיע להחלטה עולה כאשר הקולניות נופלת באזור‬
‫החפיפה בין העקומות‪ .‬אזור זה נקרא טווח אפקטים נתפסים שההסתברות לתפסם יכולה להיות עקב (‪ )N‬או‬
‫עקב (‪ .)N+S‬על מנת להחליט במקרה זה‪ ,‬ישתמש הנבדק בקריטריון החלטה‪.‬‬
‫‪185‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫הקריטריון‬
‫בגרף מתוארים שלושת הקריטריונים‪ :‬ליברלי‪ ,‬ניטרלי ושמרן‪.‬‬
‫שמרן‬
‫ניטרלי‬
‫ליברלי‬
‫ההסתברות שהאפקט‬
‫הנתפס הוא תוצר של ‪N+S‬‬
‫או ‪N‬‬
‫אפקט נתפס‬
‫תשובותיו של הנבדק משתנות בהשפעת הקריטריון שאימץ‪ .‬במידה והאפקט הנתפס גדול מהקריטריון (מימינו‬
‫בגרף)‪ ,‬הנבדק עונה "כן" ובמידה והאפקט הנתפס קטן מהקריטריון (משמאלו בגרף)‪ ,‬הנבדק עונה "לא"‪.‬‬
‫‪ .1‬בעל קריטריון ליברלי ‪ -‬מסומן ע"י הקו השמאלי בשרטוט ‪ -‬יאמר הרבה "כן" > הרבה ‪ Hit‬והרבה ‪.False‬‬
‫‪ .2‬בעל קריטריון שמרן ‪ -‬מסומן ע"י הקו הימני בשרטוט ‪ -‬יאמר מעט "כן" > מעט ‪ Hit‬ו‪-‬מעט ‪.False‬‬
‫‪ .3‬בעל קריטריון ניטרלי ‪ -‬מסומן ע"י הקו האמצעי ‪ -‬כשיוצג (‪ > )N‬רובו משמאלו בגרף‪ ,‬יאמר מעט "כן" ולכן‬
‫יהיו לו מעט ‪ .False‬כשיוצג (‪ > )N+S‬רובו מימינו בגרף‪ ,‬יאמר הרבה "כן" ולכן יהיו לו הרבה ‪ .Hit‬כשיוצג‬
‫משהו שאינו ברור לנבדק אם הוא צליל או לא‪ ,‬יטה לענות במידה שווה "כן" ו"לא"‪.‬‬
‫היחס בין נקודת השקת הקו המסמל את הקריטריון עם עקומה ‪ N‬לבין נקודת השקת הקריטריון עם עקומה‬
‫‪ N+S‬נקרא ‪.‬‬
‫ע"פ יחס זה ‪:‬‬
‫קריטריון ליברלי ‪ < 1 -‬‬
‫קריטריון שמרן ‪ > 1 -‬‬
‫קריטריון ניטרלי ‪ -‬במפגש העקומות ‪ = 1‬‬
‫רגישות על פי עקומת ההסתברות‬
‫כאמור‪ ,‬מדד ’‪ D‬מציין את רמת הרגישות‪ .‬אדם עם רגישות גבוהה (‪ 'D‬גדול) יבחין ביתר קלות בין אות לרעש‬
‫ולכן העקומה הימנית המתארת את תגובותיו "תנדוד ימינה"‪ .‬כך‪ ,‬תחום החפיפה בין שתי העקומות‪ ,‬שהוא‬
‫התחום שמועד להחלטה שגויה‪ ,‬יקטן‪ .‬בהתפלגות נראה מדד ’‪ D‬כקו המחבר בין העקומות‪.‬‬
‫שמרן‬
‫ניטרלי‬
‫ליברלי‬
‫'‪D‬‬
‫‪S+N‬‬
‫‪N‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪186‬‬
‫תגובות אפשריות של אדם בעל רגישות גבוהה‬
‫למעשה‪ ,‬הרגישות והקריטריון הם גורמים בלתי תלויים‪ .‬שינוי ברגישות אינו משפיע על שינוי בקריטריון‪.‬‬
‫מכאן כי‪ ,‬אדם בעל רגישות גבוהה יכול לאמץ את שלושת סוגי הקריטריונים‪ .‬דפוסי התגובה האפשריים באימוץ‬
‫כל קריטריון‪:‬‬
‫‪ .1‬קריטריון ליברלי או שמרן ‪ -‬הדפוס יישאר קבוע אך מספר התגובות הנכונות יעלה‪ ,‬כלומר אחוז ה‪Hit -‬‬
‫יעלה‪.‬‬
‫‪ .2‬קריטריון ניטרלי ‪ -‬אחוז ה‪ False -‬יפחת כשיוצג רעש בלבד (פחות חפיפה בין העקומות ולכן פחות שטח‬
‫מ"ימין" לקריטריון ששייך ל‪ ,)N -‬ואחוז ה‪ Hit -‬יעלה כשיוצג אות ורעש (יש פחות חפיפה בין העקומות ולכן‬
‫יותר שטח מ"ימין" לקריטריון ששייך ל‪.)N+S -‬‬
‫רגישות נמוכה‬
‫רגישות גבוהה‬
‫‪2d‬‬
‫‪1d‬‬
‫אמר אמר‬
‫לא‬
‫כן‬
‫‪Hit‬‬
‫‪Hit‬‬
‫‪Cr‬‬
‫‪Cr‬‬
‫‪False alarm‬‬
‫‪Miss False alarm‬‬
‫‪Miss‬‬
‫(‪)Correct Rejection = Cr‬‬
‫לסיכום‪ ,‬ככל שרגישות הנבדק גבוהה‪ ,‬יהיה פחות שטח לחפיפה בין שתי העקומות‪ ,‬כלומר המרחק (‪ )'d‬בין ‪2‬‬
‫העקומות (‪ )N, S+N‬גדל‪ .‬כיוון ששטח החפיפה בין העקומות קטן יותר אצל אדם בעל רגישות גבוהה‪ ,‬יהיו לו‬
‫פחות טעויות בסה"כ ‪ ,‬אך סוג הטעויות (‪ MISS‬או ‪ FALSE‬שתלוי בקריטריון) לא ישתנה‪.‬‬
‫הגישה הפיזיולוגית‬
‫בניגוד לגישות הפנומנולוגיות והביהביוריסטיות‪ ,‬הגישה הפיזיולוגית מתמקדת בתהליך העיבוד העצבי של‬
‫התכונות הפיזיקליות של הגירוי‪ .‬תהליך זה הוא שמוביל לתפיסה‪ .‬גישה זו מתמקדת בהבנת תהליך התפיסה‬
‫ברמת הנוירון (תא העצב) והסינפסה‪ ,‬ומתארת את התהליכים החשמליים והכימיים המתרחשים ברמת התא‪.‬‬
‫פירוט לגבי התהליך המתרחש ברמת התא ניתן למצוא בפרק בפיזיולוגית‪.‬‬
‫‪187‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫מערכת הראייה‬
‫מערכת הראיה כוללת שלבים שונים‪ ,‬בהם מעורבים אזורים שונים‪ .‬תהליך התפיסה המתרחש במערכת זו‬
‫מתחיל ברמת העין ומשם עובר לרמות גבוהות יותר במוח‪ .‬בכל אחד מהשלבים‪ ,‬החל מהרשתית והלאה‪,‬‬
‫המידע מעובד ברמות שונות‪ ,‬עד לתפיסה מלאה‪.‬‬
‫איברי העין‬
‫איברי העין המעורבים בתהליך הראייה הנם הקרנית‪ ,‬האישון‪ ,‬העדשה והרשתית‪ .‬להלן יפורטו תפקידיהם‬
‫השונים‪.‬‬
‫קרנית‬
‫הקרנית (‪ )Cornea‬היא החלק הקדמי השקוף של העין המאפשר מעבר של אור ממדיום של אוויר למדיום של‬
‫נוזל‪ .‬מעבר זה חשוב לפעולת מיקוד האור‪.‬‬
‫אישון‬
‫האישון (‪ )Pupil‬הנו רווח בין שכבות שרירים‪ ,‬אשר גודלו קטן עם התכווצותם וגדל עם התרחבותם‪ .‬על ידי שינוי‬
‫גודלו‪ ,‬האישון מווסת את כמות האור הנכנסת לעין‪.‬‬
‫עדשה‬
‫תפקידה של עדשה (‪ )Lens‬הנו להתאים את מיקוד האור המוחזר מגירויים במרחקים שונים‪ ,‬על הרשתית‪.‬‬
‫המיקוד בעדשה נעשה ע"י אקומודציה (‪ - )Accommodation‬התאמת עקמומיות העדשה למרחק האובייקט‪,‬‬
‫כך שהאובייקט ייתפס באופן מדויק על הרשתית‪ .‬כשהאובייקט קרוב‪ ,‬העדשה מתקמרת‪ .‬הקימור גורם לכיפוף‬
‫קרני האור בזווית חדה יותר‪ ,‬כך שנקודת המיקוד תעבור קדימה ותהיה על הרשתית‪ .‬כאשר האובייקט רחוק‪,‬‬
‫העדשה מתקערת‪ .‬הקיעור גורם לכיפוף קרני האור בזווית קהה יותר‪ ,‬כך שנקודת המיקוד תעבור לאחור ותהיה‬
‫על הרשתית‪.‬‬
‫ליקויי ראייה‬
‫חדות הדמות על הרשתית תלויה אם כן ביכולת העדשה למקד את קרני האור‪ ,‬אך בנוסף‪ ,‬תלויה באורך העין‪.‬‬
‫ישנם מקרים בהם הקימור או הקיעור של העדשה אינו מספיק‪ ,‬מפני שגלגל העין אינו בגודל הנורמלי‪ -‬וכך‬
‫נוצרות בעיות ראייה‪ .‬כאמור‪ ,‬בעין נורמלית‪ ,‬כדי למקד עצמים קרובים העדשה מתקמרת וכדי למקד עצמים‬
‫רחוקים העדשה מתקערת‪ .‬אולם‪ ,‬כשאורך גלגל העין אינו נורמלי‪ ,‬המצב שונה‪.‬‬
‫בעין ארוכה‪ ,‬גלגל העין ארוך מדי‪ ,‬ולכן רק אובייקטים קרובים ימוקדו על הרשתית ואילו אובייקטים אחרים‬
‫ימוקדו לפני הרשתית‪ ,‬ודמותם תהיה מטושטשת‪ .‬מצב זה נקרא קוצר ראייה (‪.)Myopia‬‬
‫בדומה‪ ,‬בעין קצרה‪ ,‬בה גלגל העין קצר מידי‪ ,‬רק אובייקטים רחוקים ימוקדו על הרשתית ואילו אחרים ימוקדו‬
‫מאחרי הרשתית‪ ,‬ודמותם תהיה מטושטשת‪ .‬מצב זה נקרא רוחק ראייה (‪.)Hyperopia‬‬
‫במצבי רוחק וקוצר ראייה‪ ,‬תהליך האקומודציה לא מסייע מספיק‪ ,‬ונדרש שימוש בעדשה מלאכותית‬
‫לקיעור‪/‬קימור נוסף (משקפיים)‪ .‬היכולת לאקומודציה תלויה גם בגיל‪ .‬ככל שמזדקנים יכולת העדשה להתקער‬
‫ולהתקמר פוחתת‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪188‬‬
‫רוחק ראייה‬
‫קוצר ראייה‬
‫'עין זקנה'‬
‫בעיית ראייה נוספת היא 'העין הזקנה' (‪ ,)Presbyopia‬אשר נגרמת עקב הנקודה הקרובה‪ .‬הנקודה הקרובה‬
‫(‪ )Near Point‬היא המרחק אשר ממנו העדשה כבר אינה יכולה להתאים עצמה במטרה למקד עצמים קרובים‪.‬‬
‫אובייקטים שמרחקם מהעין קטן ממרחק זה יתפסו באופן מטושטש‪ .‬ככל שהאדם מזדקן המרחק של הנקודה‬
‫הקרובה גדל‪ ,‬וכך למעשה האדם זקוק למרחק גדול יותר (יחסית) בינו לבין החפץ בכדי שיוכל לראות אותו‬
‫בצורה ברורה‪ .‬תופעה זו נקראת "עין זקנה" ‪.‬‬
‫הרשתית‬
‫הרשתית (‪ )Retina‬היא שכבה דקה של נוירונים המצויה בחלק האחורי של העין‪ .‬תפקידה לתרגם את האנרגיה‬
‫הפיזיקלית של האור למסר עצבי‪ .‬תרגום זה נקרא תהליך ההתמרה )‪ ,(Transduction‬ומתבצע על ידי‬
‫הפוטורצפטורים‪.‬‬
‫לרשתית שלוש שכבות‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫השכבה הראשונה היא זו המגיבה לאור ויוצרת את ההתמרה‪ ,‬בה מצויים הרצפטורים של העין‬
‫הנקראים פוטורצפטורים (‪ .)Photoreceptors‬הפוטורצפטורים נחלקים לשני סוגים‪( Rods :‬קנים) ו‪-‬‬
‫‪( Cones‬מדוכים)‪.‬‬
‫‪ .2‬בשכבה השנייה מצויים ה‪ Collector cells -‬הנחלקים לשלושה סוגים‪ :‬הוריזונטליים (‪,)Horizontal‬‬
‫ביפולריים (‪ )Bipolar‬ואמקריניים (‪ .)Amacrine‬תאים אלה יוצרים עיבוד ראשוני של המידע העצבי‪.‬‬
‫‪ .3‬בשכבה השלישית מצויים תאי גנגליון (‪.)Ganglion‬‬
‫מסלול האור בעין‬
‫האור‪ ,‬שהנו סוג של קרינה אלקטרומגנטית‪ ,‬מוחזר מכל אובייקט בסביבה‪ .‬כאשר האור המוחזר מגיע לעין הוא‬
‫עובר דרך הקרנית (‪ .)Cornea‬מהקרנית הוא עובר לאישון (‪ ,)Pupil‬המווסת את כמותו ולאחר מכן‪ ,‬מגיע האור‬
‫לעדשה (‪ .)Lens‬הקרנית והעדשה ממקדות את האור על הרשתית (‪.)Retina‬‬
‫תהליכי תפיסה ברמת הרשתית‬
‫תהליכי התפיסה המתרחשים ברשתית מהווים שלב ראשוני בעיבוד הגירוי הנתפס‪ .‬בתהליכים אלה מעורבים‬
‫התאים השונים המצויים ברשתית ‪ -‬הפוטורצפטורים‪ ,‬ה‪ Collector cells -‬ותאי הגנגליון‪.‬‬
‫‪Receptor cells‬‬
‫)‪(rods and cones‬‬
‫‪Optic nerve fibers‬‬
‫‪Iris‬‬
‫‪(colored‬‬
‫)‪area‬‬
‫‪Pupil‬‬
‫‪Rod‬‬
‫‪Cone‬‬
‫‪Pigment epithelium‬‬
‫‪233‬‬
‫‪Retina‬‬
‫‪Fovea (point‬‬
‫)‪of central focus‬‬
‫‪Optic nerve‬‬
‫‪Retina‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪comea‬‬
‫‪Lens‬‬
‫פוטורצפטורים מסוג ‪ Rods‬ו‪Cones -‬‬
‫הפוטורצפטורים מסוג ‪ Rods‬ו‪ Cones -‬מהווים מרכיב עיקרי ברשתית ואחראים לפעולת ההתמרה‪ ,‬שהנה‬
‫כאמור תהליך תרגום האור להולכה עצבית‪ .‬פעולה זו נעשית על ידי תהליך הנקרא איזומריזציה‬
‫(‪.)Isomerization‬‬
‫תהליך האיזומריזציה‬
‫תהליך ההתמרה המתבצע בפוטורצפטורים‪ ,‬נעשה באמצעות הפיגמנטים הרגישים לאור המרכיבים אותם‪.‬‬
‫הפיגמנטים מורכבים מחלבון ששמו אופסין וממולקולה רגישה לאור‪ ,‬רטינל‪ .‬מולקולה זו משנה את צורתה‬
‫במגע עם אור‪ ,‬ולבסוף גורמת ליצירת סיגנל חשמלי בפוטורצפטורים‪ .‬בדרך זו מותמרת אנרגיית אור לאנרגיה‬
‫חשמלית בעין‪.‬‬
‫הבדלים בין ‪ Rods‬ו‪Cones -‬‬
‫קיימים מספר הבדלים בין שני סוגי הפוטורצפטורים‪:‬‬
‫‪ .1‬גודל וצורה‪ :‬ה‪ Rods -‬גדולים ודמויי מקל וה‪ Cones -‬קצרים ודמויי חרוט‪.‬‬
‫‪ .2‬מספר‪ :‬מספרם של ה‪ Rods -‬גדול בהרבה מזה של ה‪( Cones -‬פי ‪.)20‬‬
‫‪ .3‬פיזור על פני הרשתית‪ :‬ה‪ Rods -‬נמצאים רק בפריפריה של הרשתית‪ .‬ה‪ Cones -‬לעומת זאת מצויים גם‬
‫בפריפריה וגם במרכז הרשתית‪ ,‬בפוביאה )‪ ,)Fovea‬שם הם מרוכזים בצפיפות רבה‪.‬‬
‫להלן טבלה המרכזת את ההבדלים בין שני סוגי הפוטורצפטורים‪:‬‬
‫קריטריון‬
‫‪Rods‬‬
‫‪Cones‬‬
‫גודל‬
‫גדולים‬
‫קצרים‬
‫צורה‬
‫מקל‬
‫חרוט‬
‫כמות‬
‫פי ‪ 20‬מה‪Cones-‬‬
‫מיקום‬
‫פריפריה של הרשתית‬
‫פריפריה ופוביאה (‪)Fovea‬‬
‫מידת רגישות‬
‫גבוהה‬
‫נמוכה‬
‫פעילות בעת‬
‫חושך‬
‫אור‬
‫רגישות לאורכי גל‬
‫קצרים (ירוק וכחול)‬
‫ארוכים (אדום)‬
‫רזולוציה מרחבית‬
‫פחות טובה מ‪Cones-‬‬
‫טובה‪ ,‬כל ‪ Cone‬מתחבר לגנגליון‬
‫רגישות לצבע‬
‫לא קיימת‬
‫אחד‬
‫קיימת‬
‫הפוביאה‬
‫הפוביאה ממוקמת על קו שדה הראייה‪ ,‬כך שכשמביטים ישירות על חפץ‪ ,‬בבואתו נופלת בדיוק על הפוביאה‪.‬‬
‫כ‪ 3-4-‬מ"מ לכיוון הצד הנזלי של הפוביאה ישנו אזור שבו מיליוני האקסונים של תאי הגנגליון מתחברים ויוצרים‬
‫את הסיב האופטי )‪ (Optic Disk‬האוסף סיגנלים מהעין לכיוון ה‪ LGN -‬שבמוח‪ .‬זהו אזור ללא פוטורצפטורים‬
‫ולפיכך מהווה נקודה עיוורת )‪ .(Blind Spot‬כאשר עוצמים עין אחת‪ ,‬אובייקט הנופל בנקודה זו לא ייראה‪.‬‬
‫כאשר מסתכלים בשתי העיניים הן מחפות זו על זו (נקרא ‪ ,)Filling in Process‬ולכן בדרך כלל הנקודה‬
‫העיוורת אינה פוגעת בתפיסה הויזואלית‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪232‬‬
‫הסתגלות לחושך‬
‫הסתגלות לחושך (‪ )Dark Adaptation‬היא עליה ברגישות הפוטרצפטורים במעבר מאור לחושך‪ .‬העלייה‬
‫ברגישות ה‪ Rods -‬וה‪ Cones -‬בהסתגלות לחושך נובעת מהתחדשות פיגמנטים המצויים בתוכם‪ .‬קצב‬
‫ההתחדשות של הפיגמנטים ב‪ Rods -‬איטי מקצב ההתחדשות של הפיגמנטים ב‪ ,Cones -‬ולכן ‪Rods‬‬
‫מסתגלים בקצב איטי יותר לחושך‪ .‬עם זאת‪ ,‬לאחר תקופת ההסתגלות‪ ,‬ה‪ Rods -‬מתאימים יותר לראייה‬
‫בלילה‪ ,‬מכיוון שהם אקטיביים בעוצמות אור נמוכות בהן נדרשת רגישות גבוהה‪ .‬לעומתם‪ ,‬ה‪ Cones -‬אקטיביים‬
‫בעוצמות אור גבוהות‪ ,‬בהן לא נדרשת רגישות גבוהה‪.‬‬
‫עם כניסה למקום חשוך מתחילים כל הפוטורצפטורים להסתגל לחושך‪ .‬השלב ראשון הוא מהיר‪ ,‬ומתרחש‬
‫כתוצאה מהסתגלות ה‪ 3-5( Cones -‬דקות ראשונות)‪ .‬השלב השני איטי יותר‪ ,‬ומתרחש כתוצאה מהסתגלות‬
‫ה‪( Rods -‬מתחילים לפעול לאחר כ‪ 7 -‬דקות ומגיעים למקסימום רגישות כעבור כ‪ 25 -‬דקות)‪ .‬נקודת המעבר‬
‫מראייה באמצעות ה‪ Cones -‬לראייה באמצעות ה‪ Rods -‬נקראת ‪.Rods – cones break‬‬
‫מקרא‪:‬‬
‫= רצפטורים בהם משתמשים‬
‫לראייה בעת ההסתגלות לחושך‬
‫רגישות נמוכה‬
‫‪.Rods – cones‬‬
‫‪break‬‬
‫‪cone‬‬
‫‪rod‬‬
‫זמן בחושך‬
‫רגישות‬
‫רגישות גבוהה‬
‫רגישות ספקטרלית‬
‫טווח אורכי הגל הנראים בעין אנושית הוא ‪ 360-760‬ננומטר‪ .‬נמצא שלכל סוג פוטורצפטור ברטינה יש טווח‬
‫אורכי גל אליו הוא רגיש בצורה מקסימלית‪ .‬עקומת הרגישות הספקטרלית (‪)Spectral Sensitivity Curve‬‬
‫מציגה את רמת רגישות הפוטורצפטור לכל אורך גל‪ .‬במערכת הראייה של אדם‪ ,‬הסף המוחלט הנמוך ביותר‬
‫לראיית אור (הרגישות הרבה ביותר) נמצא במרכז הספקטרום‪ .‬מכאן כי‪ ,‬פחות אור נדרש לראיית אורך גל‬
‫במרכז הספקטרום מאשר לאורכי גל קצרים או ארוכים‪ .‬כאשר יוצרים עקומת רגישות ספקטרלית בנפרד ל‪-‬‬
‫‪ Rods‬ול‪ ,Cones -‬מוצאים שה‪ Rods -‬רגישים לאורכי גל קצרים יותר מה‪( Cones-‬הסיבה לכך נובעת‬
‫מההבדלים בפיגמנטים המרכיבים אותם)‪ .‬דבר זה מסביר תופעה הנקראת מעברי פורקינייה ( ‪Purkinje‬‬
‫‪ :)shift‬המעבר מרגישות ספקטרלית של ‪ cones‬לרגישות ספקטרלית של ‪ rods‬במהלך הסתגלות לחושך‪ .‬עם‬
‫כניסת ה‪ Rods -‬לפעילות‪ ,‬ישנה רגישות מוגברת לאורכי גל קצרים (כחול וירוק בספקטרום)‪ .‬דוגמא לכך היא‬
‫העובדה שעלים ירוקים נראים בולטים יותר בשעת ערביים‪ ,‬ופרח כחול ייראה בהיר יותר מפרח אדום‪.‬‬
‫‪231‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תאי הגנגליון‬
‫המידע ‪ ,‬בצורה של אימפולסים חשמליים‪ ,‬עובר מהפוטורצפטורים‪ ,‬דרך התאים ההוריזונטליים‪ ,‬הביפולריים‬
‫והאמקריניים לתאי גנגליון בעין‪ .‬מספר פוטורצפטורים מחוברים לתא גנגליון בודד‪ ,‬תופעה הנקראת התכנסות‬
‫(‪ .)Convergence‬כל תא גנגליון מהווה חלק משדה קליטה (‪ ,(Receptive Field‬האזור ברשתית ממנו התא‬
‫מקבל מידע‪ .‬גירוי שדות הקליטה ישפיע על קצב הירי של תא הגנגליון‪.‬‬
‫מבנה שדות הקליטה של תאי הגנגליון הוא מבנה מעגלי‪ ,‬בו יש חלוקה בין מרכז והיקף‪ ,‬והוא נקרא שדה‬
‫קליטה מרכז ‪ -‬היקף (‪ .)Center-Surround Receptive Field‬בתגובה לאור‪ ,‬המרכז וההיקף מגיבים בצורות‬
‫הפוכות‪ ,‬תופעה הנקראת אנטגוניסטיות מרכז‪-‬היקף )‪.)Center Surround Antagonism‬‬
‫מעבר המידע מהפוטורצפטורים לגנגליונים‬
‫התגובות השונות לאור נובעות מהמסלול שבו עובר המידע מהפוטורצפטורים לתא הגנגליון‪ .‬המידע יכול לעבור‬
‫דרך תאים מתווכים מסוג הוריזונטליים‪ ,‬ביפולריים או אמקריניים‪ .‬הקשר של התאים הביפולריים לתא הגנגליון‬
‫הוא קשר מעורר‪ .‬כלומר‪ ,‬כאשר קצב הירי בהם גובר‪ ,‬מוגבר קצב הירי בתא הגנגליון‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬הקשר של‬
‫התאים ההוריזונטליים והאמקריניים לתא הגנגליון הוא קשר מעכב ולכן כאשר קצב הירי בהם גובר‪ ,‬יורד קצב‬
‫הירי בתא הגנגליון‪.‬‬
‫רגישות הפוטורצפטורים לאור חלש‬
‫רמת הרגישות של פוטורצפטורים לאור משתנה בין אחד לשני‪ .‬הסיבה לכך טמונה בכמות הפוטורצפטורים‬
‫המתלכדים (‪ )Convergence‬לגנגליון אחד‪ ,‬המתוארת על ידי המושג סכימה מרחבית ( ‪Spatial‬‬
‫‪ .)Summation‬ככל שמתרחקים ממרכז העין (הפוביאה) לכיוון הפריפריה‪ ,‬הסכימה המרחבית גדלה‪ ,‬כלומר‪,‬‬
‫כמות הפוטורצפטורים המתלכדים לתא גנגליון אחד גדלה ולכן גם שדה הקליטה גדל‪ .‬הסכימה המרחבית של‬
‫ה‪ Rods -‬גבוהה מזו של ה‪( Cones -‬בפריפריה כל גנגליון מקושר לכ‪ ,Rods 120 -‬ואילו ב‪ Fovea -‬כל גנגליון‬
‫מקושר ל‪ Cone -‬אחד)‪ .‬הגנגליון מסכם את תגובות כל הפוטורצפטורים ולכן הסיכוי שהסכימה המרחבית‬
‫תעבור סף מסוים‪ ,‬אשר מעליו תתעורר תגובה בגנגליון‪ ,‬גבוה יותר‪ .‬מכאן כי כמות אור חלשה הנקלטת ב‪Rods-‬‬
‫מספיקה ליצירת סיגנל בגנגליון‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬אור חלש הנקלט ב‪ Cone-‬אחד אינו מספיק ליצירת הסיגנל‬
‫בגנגליון‪.‬‬
‫סיבות נוספות לרגישות ה‪ Rods -‬לאור חלש קשורות בכך שה‪ Rods -‬גדולים מה‪ Cones -‬ולכן סופגים יותר‬
‫אור ומגיבים טוב יותר באור חלש‪ .‬בנוסף לכך‪ Rod ,‬בודד מייצר תגובה חשמלית חזקה מ‪ Cone -‬בודד‪ .‬מסיבה‬
‫זו בחשיכה‪ ,‬ראיה באמצעות ה‪ Rods -‬דומיננטית יותר (נקראת ראיית לילה ‪ ,)Scotopic -‬וביום ראיה‬
‫באמצעות ה‪ Cones -‬דומיננטית יותר (נקראת ראיית יום ‪.)Photopic -‬‬
‫רגישות לפרטים‬
‫תאי ‪ Cones‬רגישים יותר מתאי ‪ Rods‬לפרטים‪ .‬הסיבה לכך קשורה אף היא בהבדלים בסכימה המרחבית‪.‬‬
‫לדוגמא‪ ,‬כשיוקרנו שתי נקודות אור ביום‪ ,‬שני תאי ‪ Rods‬יאותתו לגנגליון אחד שייצור סיגנל אחד‪ .‬תופעה זו‬
‫נקראת ‪ - Aliasing‬מידע מפורט נתפס באופן גס יותר‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬שני תאי ‪ Cones‬בפוביאה יאותתו לשני‬
‫תאי גנגליון‪ ,‬שייצרו שני סיגנלים שונים‪ .‬מכאן כי רק איתות ה‪ Cones -‬ירמוז על הבחנה בין שתי נקודות האור‪.‬‬
‫הבדל זה הוא הבדל ברזולוציה מרחבית (‪ .)Spatial Resolution‬ל‪ Cones -‬רזולוציה מרחבית טובה יותר‪,‬‬
‫הבאה לידי ביטוי ביכולת לראות פרטים קטנים‪ .‬לכל נקודת אור יש רצפטור שיקלוט אותה‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪232‬‬
‫דפוסי תגובה של גנגליונים‬
‫ישנם שני סוגים גנגליונים‪ ,‬הנבדלים זה מזה בדפוס התגובה שלהם‪:‬‬
‫‪ .1‬תאי ‪ - Off Center‬תאים ה מגיבים לאור במרכז שדה הקליטה שלהם בהפחתת קצב הירי ( ‪Off‬‬
‫‪ ,)Response‬ומגיבים לאור בהיקף שדה הקליטה בהגברת קצב הירי (‪ .(On Response‬במרכז שדה‬
‫הקליטה של תאים מסוג זה נמצאים פוטורצפטורים המחוברים לתאים ביפולריים והוריזונטליים (מעכבים)‪,‬‬
‫ואילו בהיקף שדה הקליטה מצויים פוטורצפטורים המחוברים לתאים ביפולריים‪.‬‬
‫על כן‪ ,‬אור שיגיע למרכז שדה הקליטה‪ ,‬יגרום לעיכוב תא הגנגליון‪ ,‬בעוד שאור שיגיע להיקף יגרום לעירור‬
‫תא הגנגליון – לכן תא גנגליון זה יקרא תא ‪.Off center‬‬
‫‪ .2‬תאי ‪ - On Center‬תאים ה מגיבים לאור במרכז שדה הקליטה שלהם בהגברת קצב הירי ( ‪On‬‬
‫‪ )Response‬ומגיבים לאור בהיקף שדה הקליטה בהפחתת קצב הירי (‪ .(Off Response‬במרכז שדה‬
‫הקליטה של תאים מסוג זה נמצאים פוטורצפטורים המחוברים לתאים ביפולריים (מעוררים)‪ ,‬ואילו בהיקף‬
‫שדה הקליטה מצויים פוטורצפטורים ה מחוברים לתאים ביפולריים והוריזונטליים‪ .‬על כן‪ ,‬אור שיגיע למרכז‬
‫שדה הקליטה‪ ,‬יגרום לעירור תא הגנגליון‪ ,‬בעוד שאור שיגיע להיקף יגרום לעיכוב בתא הגנגליון – לכן תא‬
‫גנגליון זה יקרא תא ‪ .on center‬דוגמא למבנה תא מסוג זה מוצגת בתרשים הבא‪.‬‬
‫תא מעורר במרכז ‪ -‬מעוכב בפריפריה (‪)On Center‬‬
‫מעבר המידע משדה הקליטה‬
‫(‪ )on-center‬לגנגליון‬
‫שדה קליטה‬
‫פריפריה‬
‫לגנגליון‬
‫מרכז שדה‬
‫הקליטה‬
‫ביפולר ‪+‬‬
‫ביפולר ‪+‬‬
‫תא ביפולר‬
‫ביפולר‬
‫מעורר‬
‫הוריזונטל ‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫הוריזונטל‬
‫מעורר‬
‫גנגליון‬
‫‪--‬‬
‫הוריזונטל ‪ -‬מעכב‬
‫הסבר‪ :‬המידע ממרכז שדה הקליטה מגיע ישירות לגנגליון דרך התאים הביפולריים‪ ,‬לכן זהו מידע המגביר ירי‪.‬‬
‫המידע המגיע לגנגליון מהפריפריה עובר דרך התאים הביפולריים וההוריזונטליים ולכן מעכב את הגנגליון‪.‬‬
‫עכבה צידית‬
‫תפיסת בהירות וכהות ברשתית מושפעת מתופעה של עכבה צידית (‪ - )Lateral Inhibition‬כאשר מאירים תא‪,‬‬
‫אך מאירים גם את התאים הסמוכים לו‪ ,‬הוא יגיב פחות מאשר במצב בו הוא מואר לבדו‪ .‬זאת מכיוון שהתאים‬
‫הסמוכים לו יוצרים עכבה‪ .‬בעכבה צידית ‪ ,‬ככל שהמשטח בהיר יותר‪ ,‬עוצמת האור המוחזרת לעין חזקה יותר‪,‬‬
‫ועוצמת העיכוב הנגרמת גדולה יותר‪ .‬ככל שעוצמת העיכוב גדולה יותר‪ ,‬השטח המעוכב ייתפס ככהה יותר‪.‬‬
‫‪233‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תופעות המדגימות עכבה צידית‬
‫קיימות מספר תופעות שניתן להסבירן ע"י עכבה צידית‪:‬‬
‫‪ .1‬ניגוד לובן (‪ - )Lightness Contrast‬שני ריבועים הזהים בבהירותם מבחינה פיסיקלית‪ ,‬נתפסים כבעלי‬
‫לובן שונה (לובן = מידת האפרוריות) עקב הרקעים השונים שלהם‪ .‬הריבוע האפור שמסגרתו לבנה ייתפס‬
‫ככהה יותר מהריבוע האפור שמסגרתו שחורה‪.‬‬
‫הסבר‪ :‬הפוטורצפטורים שקולטים את הרקע הלבן (עוצמת אור גבוהה‪ ,‬בחלק השמאלי של השרטוט)‬
‫מגורים בחוזקה‪ ,‬ולכן הם שולחים כמות רבה של עיכוב לפוטורצפטורים שקולטים את הריבוע האפור‪ .‬כך‬
‫הפוטורצפטורים שקולטים את הריבוע האפור מגיבים פחות והוא נתפס ככהה יותר מהריבוע הזהה לו‬
‫המוקף בשחור‪.‬‬
‫‪ .2‬אפקט רצועות מאך (‪ - )Mach Band Effect‬למרות שכל אחת מהרצועות אחידה במידת הבהירות שלה‪,‬‬
‫נתפוס את החלק שקרוב לרצועה הכהה יותר (צד ימין של הרצועה האמצעית)‪ ,‬כבהיר יותר‪ ,‬ואת החלק‬
‫שקרוב לרצועה הבהירה יותר (צד שמאל של הרצועה האמצעית)‪ ,‬ככהה יותר‪.‬‬
‫הסבר‪ :‬הרצועה הבהירה גורמת לעיכוב גבוה של החלק הקרוב אליה ברצועה השכנה‪ ,‬ולכן הוא מגיב‬
‫פחות‪ ,‬ונתפס ככהה יותר‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬הרצועה הכהה‪ ,‬הימנית‪ ,‬גורמת לעיכוב מועט מאד של החלק‬
‫שקרוב אליה ברצועה המרכזית‪ ,‬ולכן הוא מגיב יחסית יותר‪ ,‬ונתפס כבהיר יותר‪.‬‬
‫‪ .3‬הסריג של הרמן (‪ - )Herman's Grid‬הצומת הלבנה ה נוצרת בין כל ארבעה ריבועים שחורים נראית כהה‬
‫יותר מאשר המלבן הלבן שנוצר בין שני ריבועים שחורים‪ ,‬כאשר לא ממקדים את המבט בה (נראה כאילו‬
‫בצמתים אלו יש כתמים אפורים)‪.‬‬
‫הסבר‪ :‬הצומת הלבנה מקבלת עיכוב מ‪ 4 -‬כיוונים לבנים‪ ,‬בעוד שהמלבן הלבן בין שני ריבועים שחורים‬
‫מקבל עיכוב רק מ‪ 2 -‬כיוונים לבנים‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪234‬‬
‫תופעות לא מוסברות ברמת הרשתית‬
‫ישנן תופעות תפיסתיות שלא ניתן להסבירן מתוך הבנת המבנה והפעולה של הרשתית‪ ,‬והסיבה להן לא ברורה‬
‫לחוקרים‪.‬‬
‫‪ .1‬נייר מאך (‪ - )Mach Card‬כאשר מקפלים נייר ומעמידים אותו (כמו אוהל) כאשר צד ימין מואר וצד שמאל‬
‫בצל‪ ,‬עצימת עין אחת תגרום לתפיסה להשתנות‪ .‬הנייר המקופל יראה כאילו "נעמד" (כמו ספר פתוח ‪-‬‬
‫ראה שרטוט)‪ ,‬ובנוסף הצד המואר יראה קורן‪ ,‬והצד המוצל יראה כהה יותר‪ .‬מכיוון שלא היה שינוי אמיתי‬
‫במיקום הנייר‪ ,‬לא היה שינוי גם בתבנית האור והחושך על הרשתית ולכן לא היה שינוי בפעילות‬
‫הפוטורצפטורים או בכמות העכבה הצידית‪ .‬על כן לא ניתן להסביר את התופעה ע"י העיבוד שנעשה‬
‫ברשתית‪.‬‬
‫מקור אור‬
‫‪ .2‬עקמומיות משטח ‪ 2 -‬קוביות‪ ,‬כהה ובהירה יותר תיתפסנה כשונות בגוניהן‪ ,‬אך כשנהפוך אותן ל‪2 -‬‬
‫"חביות" (צורות קמורות) הגוונים ייראו זהים‪ .‬אם נכסה באצבעות את קצה "החביות" כך שתיראנה בעלות‬
‫קצה ישר‪ ,‬נראה את גוניהן כדומים לגוני הקוביות משמאל‪.‬‬
‫יתכן שההסבר נעוץ בכך שתפיסת עקמומיות עשויה להשפיע על תפיסת הצללה‪ ,‬אך המנגנון של השפעה זו‬
‫אינו ידוע עדיין‪.‬‬
‫סוגי גנגליונים‬
‫ישנם שני סוגי תאי גנגליון‪ Magno Cells :‬או ‪ M-Cells‬ו‪ Parvo Cells -‬או ‪ ,P-Cells‬אשר לכל אחד מהם‬
‫מאפיינים שונים‪.‬‬
‫מאפייני ‪:M-Cells‬‬
‫‪.1‬‬
‫בעלי גופים גדולים ואקסונים עבים‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫ההולכה החשמלית בהם מהירה‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫בעלי שדה קליטה גדול ‪ -‬מזהים עצמים גדולים‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫מיקום שדות הקליטה‪ -‬בפריפריה בעיקר‪.‬‬
‫‪.5‬‬
‫הרגישות הטמפורלית שלהם (הרגישות לשינויים בזמן) גבוהה ‪ -‬אחראים על תפיסת תנועה‪.‬‬
‫‪.6‬‬
‫רגישות גבוהה לעוצמת הארה נמוכה‪.‬‬
‫‪.7‬‬
‫חסרי הבחנה בין צבעים‪.‬‬
‫‪.8‬‬
‫מהווים כ‪ 20% -‬מכלל הגנגליונים‪.‬‬
‫‪235‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫מאפייני ‪:P-Cells‬‬
‫‪ .1‬בעלי גופים קטנים ואקסונים קצרים‪.‬‬
‫‪ .2‬ההולכה החשמלית בהם איטית‪.‬‬
‫‪ .3‬בעלי שדה קליטה קטן‪ -‬לזיהוי פרטים קטנים‪.‬‬
‫‪ .4‬מיקום שדות הקליטה‪ -‬בפוביאה בעיקר‪.‬‬
‫‪ .5‬רגישות טמפורלית נמוכה‪.‬‬
‫‪ .6‬רגישות נמוכה לגירוי חלש‪.‬‬
‫‪ .7‬בעלי הבחנה טובה בין צבעים‪.‬‬
‫‪ .8‬מהווים כ‪ 80% -‬מכלל הגנגליונים‪.‬‬
‫תהליך עיבוד הראייה מחוץ לרשתית‬
‫מתאי הגנגליון ברשתית ממשיך המידע אל אזורים אחוריים וגבוהים יותר במוח‪ ,‬שם ממשיך תהליך העיבוד‪.‬‬
‫משדה הראייה להמיספרות‬
‫האקסונים של כל תאי הגנגליון בכל עין יוצרים את העצב האופטי )‪ (Optic Nerve‬אשר מוביל את הסיגנל‬
‫החשמלי מהעין למוח‪ .‬הסיבים מכל עין נפגשים בנקודה שנקראת התצלובת האופטית )‪.(Optic Chiasm‬‬
‫בתצלובת האופטית מתרחש פיצול סיבי העצב ופיצול מעבר המידע משדות הראייה הימני והשמאלי אל הצד‬
‫הנגדי במוח‪ .‬המידע לגבי שדה הראייה הימני‪ ,‬הנקלט בצד הפנימי של עין ימין ובצד החיצוני של עין שמאל‪,‬‬
‫מועבר אל ההמיספרה השמאלית‪ .‬המידע לגבי שדה הראייה השמאלי‪ ,‬הנקלט בצד הפנימי של עין שמאל ובצד‬
‫החיצוני של עין ימין‪ ,‬מועבר אל ההמיספרה הימנית‪.‬‬
‫הסיבים האיפסילטראליים והקונטרלטראליים‬
‫הסיבים אשר ממשיכים לאותו צד במוח נקראים סיבים איפסילטראלים)‪ ,(Ipsilateral‬למשל‪ ,‬אלה העוברים‬
‫מהצד החיצוני של עין שמאל להמיספרה השמאלית‪ .‬הסיבים אשר עוברים לצד הנגדי של המוח נקראים סיבים‬
‫קונטרלטראלים )‪ ,(Contralateral‬למשל‪ ,‬מהצד הפנימי של עין שמאל להמיספרה הימנית‪.‬‬
‫חלק קטן מהסיב האופטי (‪ 10%‬מהמידע העצבי) מגיע מהעין ל‪ .Superior Culiculus -‬מבנה זה מעורב‬
‫בתנועות עיניים ותפקידו הוא לנטר מטרות רחוקות ולהנחות את תנועת העיניים אליהן‪ .‬לדוגמא‪ ,‬להנחות את‬
‫תנועות העיניים לכיוונו של כדור שעף לעברנו‪ .‬רוב המידע (‪ ) 90%‬מגיע לגרעין ה‪ LGN -‬המצוי בתלמוס (בכל‬
‫המיספרה ישנו גרעין ‪.)LGN‬‬
‫עין ימין‬
‫עין שמאל‬
‫הסיבים הקונטרלטראליים‬
‫הסיבים האיפסילטראליים‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪236‬‬
‫ה‪LGN -‬‬
‫ה‪ )Lateral Geniculate Nucleus( LGN -‬הוא מבנה מעוגל‪ ,‬הנמצא בתלמוס‪ ,‬במוח הביניים (חלקו‬
‫בהמיספרה הימנית וחלקו בשמאלית)‪ .‬תפקידו המרכזי של ה‪ LGN-‬הוא לארגן ולווסת את המידע אשר מגיע‬
‫אליו מהעין‪ .‬תאי ה‪ ,LGN -‬כמו תאי הגנגליון ברשתית‪ ,‬הם תאי מרכז‪-‬היקף‪.‬‬
‫ה‪ LGN -‬מורכב מ‪ 6 -‬שכבות‪ ,‬אשר בהן מאורגן המידע‪ .‬ארגון המידע נעשה לפי מספר מאפיינים‪.‬‬
‫מאפייני ארגון המידע ב‪LGN -‬‬
‫‪ .1‬ארגון מידע עפ"י העין ממנה המידע הגיע‪ :‬כל שכבה מקבלת מידע מעין אחת בלבד‪ .‬שכבות ‪2,3,5‬‬
‫מקבלות מידע מהעין שבאותו צד של האונה בה מצוי ה‪( LGN -‬איפסילטראלי)‪ .‬שכבות ‪ 1,4,6‬מקבלות‬
‫מידע מהעין שבצד הנגדי לאונה בה מצוי ה‪( LGN -‬קונטרלטראלי)‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫ארגון עפ"י המיקום במרחב‪ :‬בכל שכבה נשמר הסדר המרחבי של הרשתית‪ :‬גירויים הנופלים על נקודות‬
‫שכנות ברשתית מעובדים על ידי אזורים שכנים גם ב‪ .LGN-‬סידור זה נקרא מפה רטינוטופית‬
‫(‪ .)Retinotopic Map‬השכבות מסודרות בהתאמה זו מעל זו‪.‬‬
‫‪ .3‬ארגון עפ"י סוג תא הגנגליון ממנו התקבל המידע‪ M Cell :‬או ‪ . P Cell‬כל אחד מהסוגים שולח מידע‬
‫לשכבות שונות‪ M Cells :‬שולחים מידע לשכבות המגנוסלולריות (‪ ,)Magnocellular‬שהן שתי השכבות‬
‫התחתונות (‪ ,)1-2‬ו‪ P Cells -‬שולחים מידע לשכבות הפרבוסלולריות (‪ ,)Parvocellular‬שהן ארבעת‬
‫השכבות העליונות (‪ .)3-6‬השכבות המגנוסלולריות עוסקות בעיבוד תנועה‪ .‬השכבות הפרבוסלולריות‬
‫עוסקות בעיבוד צבע‪ ,‬טקסטורה‪ ,‬צורה ועומק‪ .‬נוירונים ב‪ LGN -‬מושפעים לא רק מאותות המגיעים אליהם‬
‫מהרשתית‪ ,‬אלא גם מנוירונים אחרים ב‪ ,LGN -‬מנוירונים במקומות אחרים בתלמוס‪ ,‬ומאותות מגזע המוח‬
‫ומהקורטקס‪.‬‬
‫הקורטקס המפוספס )‪(Striate Cortex‬‬
‫מה‪ ,LGN -‬עובר הסיגנל לאונה האוקסיפיטלית (העורפית)‪ ,‬לקורטקס הראייה הראשוני המכונה "קורטקס‬
‫מפוספס" (‪ ,)Striate Cortex‬או ‪ .V1‬בקורטקס הראייה הראשוני מתבצע עיקר עיבוד המידע‪ .‬כמו ב‪,LGN -‬‬
‫גם כאן ישנה מפה רטינוטופית ששומרת על הסדר המרחבי של הגירוי‪ ,‬כך שנוירונים מאותו אזור ברשתית‬
‫ייוצגו באותו אזור בקורטקס‪.‬‬
‫עיבוד המידע בקורטקס המפוספס‬
‫הממצאים החלוציים לגבי עיבוד המידע בקורטקס הוויזואלי התגלו ע"י הובל וויסל (‪.)Hubel & Wiesel‬‬
‫בעבודתם הם הבחינו בשלושה סוגים של נוירונים‪ ,‬על‪-‬פי הגירוי אליו הגיבו הכי טוב‪ .‬הם זיהו שגם לתאים אלה‬
‫יש אזור מעורר ואזור מעכב‪ ,‬המסודרים זה לצד זה (ולא בצורת מרכז‪-‬היקף כמו בגנגליון או ב‪ .)LGN -‬נויירוני‬
‫הקורטקס מכונים "גלאי תכונה" (‪ )Feature Detectors‬כיוון שהם מגיבים לתכונה מסוימת של הגירוי‪ .‬ככל‬
‫שמתקדמים לאזורים גבוהים במוח‪ ,‬כך הנוירונים מגיבים לגירוי ספציפי יותר‪.‬‬
‫שלושת סוגי התאים בקורטקס‬
‫ישנם שלושה סוגי תאים בקורטקס המפוספס‪ :‬תא פשוט‪ ,‬תא מורכב ותא היפר מורכב‪ .‬לכל אחד מסוג התאים‬
‫העדפה לתכונות מסוימות של גירוי‪ .‬התאים שונים זה מזה ברמת הספציפיות של הגירוי אליו הם מגיבים‪ .‬מכאן‬
‫כי‪ ,‬ככל שהמסלול מתקדם הלאה מהרשתית‪ ,‬דרוש גירוי ספציפי יותר כדי שהנוירון יגיב‪ .‬כך למשל‪ ,‬תא גנגליון‬
‫ברשתית מגיב לכל גירוי אור בשדה הקליטה שלו (רמת ספציפיות נמוכה) אך תא היפר מורכב בקורטקס‬
‫המפוספס מגיב רק לפס אור באורך ובכיוון מסוים‪ ,‬הנע במהירות מסוימת (רמת ספציפיות גבוהה יותר)‪.‬‬
‫‪237‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תא פשוט‬
‫תא פשוט (‪ )Simple Cell‬מגיב אופטימלית לפס אור במיקום מסוים‪ ,‬בזווית (באוריינטציה) מסוימת‪ ,‬ובתדירות‬
‫מרחבית מסוימת‪ .‬תדירות מרחבית (‪ )Spatial Frequency‬היא המהירות שבה גירוי משתנה במרחב‪ .‬כאשר‬
‫התדירות המרחבית גבוהה ‪ -‬ההשתנות חדה‪ ,‬כלומר‪ ,‬הגירוי מורכב מפרטים רבים‪ .‬כאשר היא נמוכה ‪-‬‬
‫ההשתנות איטית‪ ,‬כלומר‪ ,‬זהו עצם גדול‪ .‬מכיוון שתאים פשוטים מגיבים לקוי אור וחושך במיקום מסוים‪ ,‬הם‬
‫מסייעים בזיהוי גבולות של אובייקטים‪ ,‬ולכן הם מכונים גם גלאי גבול (‪.)Edge Detectors‬‬
‫תא מורכב‬
‫תא מורכב (‪ )Complex Cell‬מגיב באופן אופטימלי לפס אור באוריינטציה מסוימת‪ ,‬בתדירות מרחבית מסוימת‪,‬‬
‫הנע לכיוון מסוים‪ .‬בניגוד לתא פשוט‪ ,‬תא זה אינו מגיב רק למיקום ספציפי של הגירוי ולכן הוא יכול להגיב‬
‫לתנועה‪ ,‬כלומר‪ ,‬לגירוי שמיקומו משתנה במרחב‪.‬‬
‫תא היפר‪-‬מורכב‬
‫תא היפר מורכב (‪ )Hyper complex Cell = End Stopped Cell‬מגיב באופן אופטימלי לפס אור‪ ,‬פינה או‬
‫זווית‪ ,‬באורך מסוים‪ ,‬הנע בכיוון תנועה מסוים ובמהירות מסוימת‪.‬‬
‫התרגלות סלקטיבית לאוריינטציה‬
‫ניסויים שנועדו לתת עדות פסיכו‪-‬פיזיולוגית לנוירונים הרגישים לאוריינטציה השתמשו בהליך של התרגלות‬
‫סלקטיבית לאוריינטציה (‪.)Selective Adaptation to Orientation‬‬
‫שלבים בהליך‬
‫‪ .1‬מדידת הרגישות לקונטרסט ‪ -‬ערך הסף (‪ )Threshold‬בו הנבדק עדיין מבחין בהבדל בין פסים בדרגות‬
‫בהירות שונות‪ .‬ככל שערך זה עולה‪ ,‬נדרש קונטרסט חזק יותר על מנת שהנבדק יבחין בו ומכאן כי‬
‫הרגישות יורדת‪.‬‬
‫‪ .2‬חשיפה לגירוי ממושך‪ ,‬בעל קונטרסט חזק באוריינטציה מסוימת (למשל‪ ,‬אנכית)‪.‬‬
‫‪ .3‬מדידת ערך הסף לאחר החשיפה‪.‬‬
‫‪ .4‬שינוי האוריינטציה של הגירוי המוצג‪.‬‬
‫ממצאים‬
‫כאשר נמדד ערך הסף שנית לאחר החשיפה‪ ,‬נמצאה עליה בערך זה (הרגישות פחתה) לאוריינטציה אליה‬
‫נחשפו והורגלו הנבדקים‪ .‬אולם‪ ,‬כאשר שינו את הגירוי המוצג לנבדק‪ ,‬הרגישות עלתה שוב‪ .‬לדוגמא‪ ,‬אם‬
‫החשיפה הממושכת הייתה לקו מאוזן‪ ,‬הרגישות לקו זה הפכה נמוכה מאוד‪ ,‬אך חזרה ועלתה ככל שהגירוי‬
‫המוצג השתנה באופן הדרגתי (ע"י הנסיינים)‪ ,‬לעבר קו מאונך‪ .‬מממצאים אלו ניתן להסיק כי חשיפה‬
‫לאוריינטציה ספציפית ויצירת התרגלות אליה‪ ,‬מעייפת את הנוירונים שתגובתם האופטימלית היא לאוריינטציה‬
‫ספציפית זו ומפחיתה את רגישותם‪ .‬אולם‪ ,‬רגישותם של נוירונים שאינם מגיבים באופן אופטימלי לאותה‬
‫אוריינטציה‪ ,‬אינה יורדת כתוצאה מההתרגלות‪ .‬מכאן שלנוירונים שונים תגובה אופטימלית לגירויים‬
‫באוריינטציות שונות‪.‬‬
‫מבנה הקורטקס המפוספס‬
‫הקורטקס המפוספס מחולק לעמודות‪ .‬הנוירונים בעמודות מסודרים לפי מאפיינים שונים‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪238‬‬
‫סידור לפי מאפיינים‬
‫‪ .1‬עין מועדפת ‪ -‬הנוירונים בקורטקס מקבלים מידע משתי העיניים‪ ,‬אך יש להם העדפה לאחת העיניים –‬
‫כלומר‪ ,‬הם מגיבים בצורה אופטימלית לגירוי המגיע מעין זו (נקרא ‪.)Ocular Dominance‬‬
‫‪ .2‬אוריינטציה מועדפת ‪ -‬לנוירונים ישנה העדפה לגירוי באוריינטציה מסוימת‪ .‬הנוירונים שלהם העדפה‬
‫לאותה עין ושתגובתם האופטימלית היא לגירוי בעל אותה אוריינטציה‪ ,‬יימצאו באותה עמודה‪.‬‬
‫למשל‪ ,‬נוי רון בעל העדפה לעין שמאל ולאוריינטציה אנכית‪ ,‬יגיב באופן אופטימלי לקו אנכי שיופיע בעין‬
‫שמאל ויימצא בעמודה בה כל הנוירונים הנם בעלי העדפה זהה‪ .‬בסידור האופקי של העמודות‪ -‬כל‬
‫העמודות הן בעלות העדפה לאותה עין‪ ,‬אך בעלות העדפות לאוריינטציות שונות‪.‬‬
‫השינוי באוריינטציה המועדפת הוא הדרגתי‪ ,‬כך שהוא מכסה את כל האוריינטציות האפשריות‬
‫(טור לאוריינטציה בזווית של ‪ , 90º‬טור לאוריינטציה בזווית של ‪)…85º‬‬
‫בסידור אנכי של העמודות‪ -‬כל העמודות הן בעלות העדפה לאותה אוריינטציה‪ ,‬אך ההעדפה לעין‬
‫משתנה לסירוגין (שורה לעין שמאל‪ ,‬שורה לעין ימין וכו')‪ .‬קבוצת עמודות אשר מכסה את כל הכיוונים‬
‫ואת שתי העיניים (שתי שורות סמוכות של עמודות) נקראת ‪. Hyper column‬‬
‫‪ .3‬צבע מועדף ‪ -‬קיימות עמודות צבע (‪ )Color Columns‬באזורי צבע (‪ )Blobs‬בקורטקס המפוספס‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫מיקום ברשתית ‪ -‬בדומה ל‪ ,LGN -‬השמירה על הסידור המרחבי (מפה רטינוטופית) מתקיימת גם‬
‫בקורטקס המפוספס‪ .‬כלומר‪ ,‬נוירונים בתוך כל עמודה הם בעלי שדה קליטה מאותו מיקום ברשתית‪,‬‬
‫ועמודות קרובות מייצגות מיקומים קרובים ברשתית‪ .‬הפוביאה מקבלת ייצוג נרחב יותר מהפריפריה‪,‬‬
‫כך שאזור קטן יחסית בשדה הראייה‪ ,‬מעובד ע"י אזור גדול יחסית בקורטקס (נקרא גורם ההגדלה ‪-‬‬
‫‪ .)Magnification Factor‬ייצוג נרחב זה תורם לחדות הראייה בפוביאה‪.‬‬
‫‪.5‬‬
‫שכבה ב‪ - LGN -‬ההפרדה בין מידע שהגיע מהשכבות המגנוסלולריות למידע שהגיע מהשכבות‬
‫הפרבוסלולריות נשמרת גם בקורטקס‪.‬‬
‫עיבוד מחוץ לקורטקס המפוספס‬
‫מהקורטקס המפוספס‪ ,‬המידע עובר דרך ערוצים שונים לאזורים גבוהים יותר הנקראים ‪.Extrastriate Cortex‬‬
‫ההפרדה בין המידע המגיע מהשכבות הפרבוסלולריות לבין המידע המגיע מהשכבות המגנוסלולריות נשמר גם‬
‫באזורים אלו‪ .‬ישנם שני מסלולים נפרדים בהם זורם המידע‪ .‬המסלולים אינם מנותקים זה מזה‪ ,‬ויש קשרים‬
‫רבים ביניהם‪.‬‬
‫המסלול הדורסלי‬
‫מידע הזורם במסלול זה מקורו בתאי גנגליון מסוג ‪ ,M-Cells‬המצויים ברשתית‪ .‬לאחר עיבוד ראשוני בתאים‬
‫אלו‪ ,‬המידע זורם לשכבות המגנוסלולריות ב‪ .LGN -‬משם מגיע המידע לקורטקס המפוספס (‪ ,)V1‬לאחר מכן‬
‫לאזור ‪ V2‬ול‪ - )Medial Temporal( MT -‬אזור האחראי על זיהוי תנועה‪ .‬מאזור זה ממשיך המידע לאונה‬
‫הפרייטאלית‪.‬‬
‫למסלול זה מספר שמות‪( Dorsal Pathway ,M-Pathway :‬המסלול הדורסלי)‪ .‬בנוסף נקרא מסלול ה"היכן?"‬
‫("‪ ,)"Where Pathway‬זאת משום שהמידע הזורם בו קשור לאיתור מיקום האובייקט במרחב‪ .‬כיום נהוג לקרוא‬
‫למסלול זה גם מסלול ה"איך?" (‪ ,)How‬מכיוון שמסלול זה משמש גם להנחיית הקשר המוטורי המיידי עם‬
‫הסביבה‪ ,‬למשל‪ :‬אחיזה‪.‬‬
‫להלן הצגה סכמטית של המסלול הדורסלי‪:‬‬
‫גנגליון מסוג ‪M‬‬
‫‪223‬‬
‫שכבות מגנוסלולריות ב‪LGN -‬‬
‫‪V1‬‬
‫‪V2‬‬
‫‪V3‬‬
‫‪MT‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫אונה פריטאלית‬
‫המסלול הוונטרלי‬
‫מידע הזורם במסלול זה מקורו בתאי גנגליון מסוג ‪ ,P-Cells‬המצויים ברשתית‪ .‬לאחר עיבוד ראשוני בתאים‬
‫אלו‪ ,‬המידע זורם לשכבות הפרבוסלולריות ב‪ .LGN -‬משם מגיע המידע לקורטקס המפוספס (‪ ,)V1‬לאחר מכן‬
‫לאזור ‪ V2‬ול‪ , V4 -‬אזור שאחראי על תפיסת צבע‪.‬‬
‫מאזור זה ממשיך המידע לאזור ‪ .)Inferior temporal( IT‬אזור זה אחראי על תפיסת צורה‪ .‬הוא מכיל נוירונים‬
‫המסודרים בעמודות המגיבות לצורות מורכבות‪ ,‬עפ"י מבנה הצורה‪ ,‬גודלה ומיקומה על הרטינה (לדוגמא‪,‬‬
‫נוירונים שמגיבים לפרצופים)‪ .‬מאזור זה ממשיך המידע לאונה הטמפורלית‪.‬‬
‫למסלול‬
‫זה‬
‫מספר‬
‫שמות‪:‬‬
‫‪,P-Pathway‬‬
‫‪Pathway‬‬
‫‪.Ventral‬‬
‫בנוסף‬
‫נקרא‬
‫מסלול‬
‫ה"מה?"‬
‫( "‪ ( "What Pathway‬מכיוון שהוא מוליך מידע הקשור לזיהוי האובייקט‪.‬‬
‫להלן הצגה סכמטית של המסלול הוונטרלי‪:‬‬
‫גנגליון מסוג‪P‬‬
‫שכבות פרבוסלולריות ב‪LGN -‬‬
‫‪V1‬‬
‫‪V2‬‬
‫‪V4‬‬
‫‪IT‬‬
‫אונה טמפורלית‬
‫עדות פיזיולוגית למסלולים‬
‫עדות לקיומם של שני המסלולים ולתפקידיהם השונים ניתן למצוא בתוצאות של פגיעות מוחיות מסוגים שונים‪.‬‬
‫פגיעה במסלול מסוים תגרום לאיבוד יכולות ספציפיות הקשורות במידע הזורם במסלול זה‪ .‬לפי ממצאים‬
‫פיזיולוגים‪:‬‬
‫‪ .1‬פגיעה ב‪ M-Pathway -‬תגרום לפגיעה ביכולת לזהות תנועה וגירויים מהבהבים‪.‬‬
‫‪ .2‬פגיעה ב‪ P-Pathway -‬תגרום לפגיעה ביכולת לראות צבעים‪ ,‬להבחין בין מרקמים‪ ,‬להבחין בין צורות‬
‫וברזולוציית הראייה‪ ,‬ומכאן ביכולת לזהות אובייקטים‪.‬‬
‫‪ .3‬פגיעה ספציפית באזור ‪ MT‬שאחראי על זיהוי תנועה עלולה ליצור ‪ - Motion Agnosia‬מגבלה בראיית‬
‫תנועה‪.‬‬
‫‪ .4‬פגיעה ספציפית באזור ‪ IT‬האחראי על תפיסת גירויים ספציפיים‪ ,‬כגון הבעות פנים וצורות מורכבות‪ ,‬עלולה‬
‫ליצור פרוסופגנוזיה (‪ ,)Prosopagnosia‬שהינה חוסר יכולת לזהות פרצופים‪.‬‬
‫בנוסף לכך‪ ,‬פגיעות מוחיות מ הוות עדות לטענה לפיה מערכת הראייה בנויה בצורה מודולרית‪ ,‬כאשר כל חלק‬
‫אחראי על היבט אחר בתפיסה‪:‬‬
‫‪ .1‬ראייה עיוורת (‪ - )Blind Sight‬מצב בו ישנו עיוורון בחלק משדה הראייה‪ ,‬אך למרות זאת האדם מסוגל‬
‫לבצע משימות המעידות על ראייה‪( .‬דוגמאות למשימות מעין אלה ניתן למצוא בחומר הקריאה‬
‫בפסיכולוגיה פיזיולוגית)‪.‬‬
‫‪ .2‬אגנוזיה ויזואלית (‪ - )Visual Agnosia‬פגיעה ביכולת לזהות אובייקטים‪ ,‬על פי מראם‪ .‬האדם רואה את‬
‫העצם כמרכיבים בודדים‪ ,‬אך חסרה יכולת העיבוד המחברת מרכיבים אלה יחד לכדי צורה אחת‪,‬‬
‫ומאפשרת זיהוי‪.‬‬
‫מערכות זיהוי מול מערכות מיקום‬
‫זיהוי (‪ )Recognition‬אובייקט ומיקום (‪ )Localization‬אובייקט הן שתי משימות שונות‪ ,‬המבוצעות באזורים‬
‫שונים של קורטקס הראייה‪ .‬פגיעה באזור האחראי על זיהוי עדיין מאפשרת ביצוע משימות הקשורות למיקום‬
‫במרחב‪ ,‬אך אינה מאפשרת ביצוע משימות הקשורות להבדלה בין אובייקטים‪ .‬שני האזורים מחולקים בעצמם‬
‫לתת אזורים לפי נושא העיבוד כמו צבע או צורה‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪222‬‬
‫גרייה מבוקרת (‪)Controlled Stimulation‬‬
‫גרייה מבוקרת היא שם כולל לשיטות מחקר‪ ,‬אשר עורכות שימוש במידות גרייה שונות על מנת לבדוק את‬
‫השפעתן על התפתחות יכולת התפיסה הויזואלית‪ .‬מחקרים רבים בשיטת מחקר זו נערכים על בעלי חיים‪.‬‬
‫שלוש שיטות מרכזיות אשר עורכות שימוש בגרייה מבוקרת הן העדר גירוי‪ ,‬גירוי מוגבל ותפיסה פעילה‪.‬‬
‫העדר גירוי‬
‫שיטת העדר הגירוי (‪ )Absence of Stimulation‬כוללת מניעה של גירוי ויזואלי מרגע לידת החיה‪ .‬לאחר‬
‫תקופה מסויימת של העדר גירוי ויזואלי חושפים את החיה לאור ולגירויים ויזואליים‪ .‬מניסויים מסוג זה עולה כי‬
‫בעת החשיפה החיה מסוגלת לאתר את האור‪ ,‬אך אינה מסוגלת להבדיל בין גירויים ויזואליים‪ .‬זאת משום‬
‫ש גדילה ממושכת באפלה גורמת להתנוונות אזורים האחראים על ראיה במוח‪ .‬נראה כי ישנה תקופה קריטית‬
‫(‪ )Critical Period‬בתחילת החיים במהלכה מתפתחות היכולות הויזואליות‪ .‬חסך בגירוי במהלך התקופה‬
‫הקריטית יכול לגרום לנזק בלתי הפיך במערכת הראייה‪ .‬התקופה הקריטית באדם נמשכת ‪ 8‬שנים‪ ,‬אך‬
‫השנתיים הראשונות הן הקריטיות ביותר‪.‬‬
‫גירוי מוגבל‬
‫שיטת הגירוי המוגבל (‪ )Limited Stimulation‬בודקת את ההשפעה של מתן גירוי ויזואלי מסוג אחד בלבד‪.‬‬
‫לדוגמא‪ ,‬חשיפת חיה לסביבה בה קיימים רק קווים אופקיים‪ .‬כתוצאה מחשיפה לגירוי ויזואלי מוגבל החיה‬
‫הופכת עיוורת לגירויים מסוג אחר‪ .‬למשל‪ ,‬קווים אנכיים‪ .‬העיוורון נגרם בשל התנוונות של תאים בקורטקס‬
‫הראייה‪.‬‬
‫תפיסה פעילה‬
‫שיטות תפיסה פעילה (‪ )Active Perception‬בודקות את ההשפעה של חשיפה נורמלית לגירויים ויזואליים‬
‫ומניעת תגובה נורמלית כלפיהם‪ .‬במקרים אלו לא מתפתח תיאום בין תפיסה לתנועה ( ‪Perceptual- Motor‬‬
‫‪ .)Coordination‬לדוגמא‪ ,‬כשאנשים מרכיבים משקפיים שמעוותים את מיקום החפצים במרחב‪ ,‬הם מתקשים‬
‫להתמצא במרחב‪ .‬לאחר אימון הם מצליחים לתאם את תנועותיהם עם המיקום הממשי של החפצים בחדר ולא‬
‫עם המיקום הנראה דרך המשקפיים‪ .‬מתוך כך ניתן להסיק כי ללמידה תפקיד חשוב בהתפתחות התיאום בין‬
‫תפיסה לתנועה‪.‬‬
‫‪221‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תפיסת צבע‬
‫תפקידה של מערכת התפיסה הנו לחלק את העולם לאובייקטים בעלי משמעות‪ .‬היא עושה זאת על ידי קיבוץ‬
‫אובייקטים בעלי מאפיינים דומים והפרדה בין אובייקטים בעלי מאפיינים שונים‪ .‬לצבעים חלק חשוב בחלוקה זו‪.‬‬
‫תפקידיה של תפיסת צבע‬
‫לתפיסת צבע ארבעה תפקידים‪:‬‬
‫‪ .1‬הפרדה תפיסתית (‪ - )Perceptual Segregation‬צבעים שונים בדרך כלל מעידים על הפרדה בין‬
‫אובייקטים‪ ,‬או על הפרדה בין אובייקט לרקע‪ .‬ההפרדה התפיסתית חיונית עבור זיהוי האובייקט‪.‬‬
‫‪ .2‬קיבוץ ‪ -‬צבעים דומים מעידים על אותו אובייקט‪.‬‬
‫‪ .3‬איתות (‪ - )Signaling‬הצבע נותן מידע באופן אינסטינקטיבי (צבעי אזהרה של בעלי חיים ארסיים) או‬
‫נלמד (רמזור אדום) ומסייע בכך להישרדות‪.‬‬
‫‪ .4‬אסתטיקה ‪ -‬הצבעים מהווים מימד של אסתטיקה בחיי האדם‪.‬‬
‫השתקפות‬
‫צבעו של האובייקט תלוי בכמות האור המוחזרת ממנו‪ ,‬הנקראת פליטת אור (‪ .)Luminescence‬פליטת האור‬
‫תלויה בהארה (‪ - )Illumination‬כמות וסוג האור הפוגעת באובייקט‪ ,‬ובהשתקפות (‪.)Reflection‬‬
‫השתקפות היא אחוז וסוג האור המוחזר מהאובייקט לעין‪ ,‬מתוך כמות האור שפגעה באובייקט‪.‬‬
‫אחוז זה קבוע לכל אובייקט‪ ,‬בהתאם לחומר ממנו עשוי (תלוי בפיגמנטים שבו)‪ .‬יתר האור נבלע ע"י האובייקט‪.‬‬
‫השתקפות יכולה להיות זהה לאורך כל טווח הספקטרום (ספקטרום = כל טווח אורכי הגל האפשריים) או‬
‫סלקטיבית לאורכי גל מסוימים‪.‬‬
‫השתקפות שווה‬
‫השתקפות שווה מאפיינת חומר אשר מחזיר אותה כמות אור עבור כל הספקטרום‪ .‬חומר בעל השתקפות שכזו‬
‫ייתפס כבעל צבע אכרומטי‪ .‬הצבעים האכרומטיים‪ :‬צבע לבן המחזיר את כל אורכי הגל‪ ,‬צבע אפור המחזיר את‬
‫כל אורכי הגל אך בעוצמות חלשות יותר וצבע שחור‪ ,‬אשר אינו מחזיר אורכי גל כלל‪.‬‬
‫השתקפות סלקטיבית‬
‫לעומת צבעים אכרומטיים‪ ,‬השתקפות סלקטיבית מאפיינת חומר אשר מחזיר טווח ספקטרום מסוים (את‬
‫החלק מהספקטרום שהוא אינו בולע)‪ .‬ההשתקפות הסלקטיבית גורמת לאובייקט להראות צבעוני ‪ -‬עפ"י טווח‬
‫הספקטרום המוחזר ממנו (לדוגמא ‪ ,‬חומר המחזיר רק אורכי גל קצרים ייתפס ככחול)‪.‬‬
‫ישנם חומרים שקופים אשר אינם משקפים אורכי גל אלא מעבירים אותם דרכם‪ .‬תהליך העברה זה נקרא‬
‫‪ .Transmition‬כאשר מועברים בדרך זו רק אורכי גל מסוימים באופן סלקטיבי‪ ,‬הם ייתפסו צבעוניים (לדוגמא‪,‬‬
‫מיץ אוכמניות מעביר רק אורכי גל ארוכים ולכן נתפס אדום)‪.‬‬
‫צבעי יסוד‬
‫בצבעים השונים הניתנים לתפיסה ישנה הבחנה בין צבעי היסוד לשאר הצבעים‪ .‬צבעי היסוד או צבעי הבסיס‬
‫הם צבעים שלא יכולים להתקבל על ידי שילוב של צבעים אחרים‪ .‬צבעים אלה הם‪ :‬אדום‪ ,‬צהוב‪ ,‬ירוק‪ ,‬כחול‪.‬‬
‫בעזרתם ניתן לתאר את כל שאר הצבעים‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪222‬‬
‫מימדי הצבע‬
‫כל צבע ניתן להגדרה עפ"י ‪ 3‬ממדים ‪ :‬גוון‪ ,‬בהירות ורוויה‪ .‬שלושת הממדים תלויים זה בזה ומשפיעים זה על‬
‫זה‪.‬‬
‫גוון‬
‫גוון (‪ )Hue‬של אובייקט נקבע עפ"י אורך הגל המשתקף ממנו‪ ,‬ומוחזר לעין‪ .‬אורך גל זה תלוי באורך הגל‬
‫שהאיר את האובייקט ובסוג הפיגמנטים של החומר‪ .‬לדוגמא‪ ,‬מסך לבן שמואר באור בעל אורך גל גבוה יראה‬
‫אדום וחומר בעל פיגמנטים שבולעים אורכי גל ארוכים ובינוניים‪ ,‬יחזיר רק אורכי גל קצרים ויראה כחול‪ .‬גם צבעי‬
‫הרקע משפיעים על תפיסת הגוון (ראה קביעות צבע)‪ .‬אורכי הגל של צבעי היסוד הם‪ :‬אדום ‪, ,600-700 -‬צהוב‬
‫‪ ,570-600 -‬ירוק ‪ ,500-570 -‬כחול ‪.430-500 -‬‬
‫בהירות‬
‫ממד הבהירות (‪ )Brightness‬נקבע עפ"י עוצמת הגל‪ .‬כאשר אור מורכב ממספר אורכי גל‪ ,‬יכולה להיות עוצמה‬
‫שונה לכל אחד מהמרכיבים‪ .‬הרכב אורכי הגל ועוצמתם נקראים פיזור אורך גל (‪.)Wavelength Distribution‬‬
‫לדוגמא‪ ,‬פיזור אורך הגל של הנורה מכיל עוצמה רבה יותר בגלים הארוכים מהקצרים ולכן אור הנורה נתפס‬
‫יותר צהוב‪ .‬פיזור אורך הגל של השמש מכיל עוצמה שווה בכל אורכי הגל בספקטרום ולכן אור השמש נתפס‬
‫כאור לבן‪.‬‬
‫רוויה‬
‫מימד הרוויה (‪ )Saturation‬נקבע עפ"י מספר אורכי הגל המופיעים יחד‪ ,‬וכמות האור הלבן הקיימת בצבע‪ .‬ככל‬
‫שמעורב יותר לבן הצבע יראה פחות רווי (ויותר דהוי)‪ .‬אורות אשר מורכבים מגל בודד נקראים מונוכרומטיים‬
‫או ‪ .Pure Light‬לעומת זאת‪ ,‬אור המורכב ממספר אורכי גל נקרא ‪.Composite Light‬‬
‫כמות הצבעים בעולם‬
‫ניתן לתפוס כ‪ 200-‬גוונים (‪ )Hue‬שונים של אורכי הגל‪ 500 ,‬רמות בהירות (‪ )Brightness‬לכל גוון‪ ,‬ו‪ 20-‬רמות‬
‫רוויה (‪ )Saturation‬לכל גוון‪ .‬לכן ניתן להבחין ב‪ 2,000,000=20500200 -‬צבעים שונים‪.‬‬
‫פוטורצפטורים ותפיסת צבע‬
‫הפוטורצפטורים ‪ Cones‬ו‪ Rods -‬נבדלים ברגישותם לצבע‪ .‬ה‪ Cones -‬רגישים לצבע ואילו ה‪ Rods -‬אינם‬
‫רגישים לצבע‪ .‬לכן‪ ,‬במקום חשוך‪ ,‬כאשר הראייה מתבצעת באמצעות ה – ‪ ,Rods‬הגוונים הנתפסים הם בעיקר‬
‫אפורים (תפיסה אכרומטית)‪ .‬לעומת זאת ‪ ,‬במקום מואר בו הראייה עוברת לראיית ‪ ,Cones‬ניתן להבחין‬
‫בצבעים השונים (תפיסה כרומטית)‪.‬‬
‫‪223‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫יצירת צבע חדש‬
‫קיימות שתי דרכים ליצירת צבע חדש‪ :‬עירוב צבעים מחסיר ועירוב צבעים מוסיף‪.‬‬
‫עירוב צבעים מחסיר‬
‫עירוב צבעים מחסיר (‪ )Subtractive Color Mixture‬זוהי שיטת ערבוב הצבעים המוכרת בחיי היומיום‪ .‬כאשר‬
‫מערבבים צבעים בשיטה זו‪ ,‬פיגמנטים שונים מתערבבים זה עם זה וכל אחד בולע טווח אחר של אורכי גל‪.‬‬
‫הצבע המתקבל נקבע עפ"י חיבור הטווחים הנבלעים‪ .‬מכאן כי‪ ,‬תוספת צבעים מפחיתה את כמות האור הכללית‬
‫המוחזרת לעין‪ .‬ככל שמערבבים יותר צבעים‪ ,‬טווח אורכי הגל הנבלעים גדל ולבסוף יתקבל צבע שחור‪ -‬אשר‬
‫בולע את כל אורכי הגל‪ .‬לדוגמא‪ :‬הצבע הכחול בולע גלים ארוכים ובינוניים (צהוב‪ ,‬אדום וקצת ירוק) ומחזיר לעין‬
‫גלים קצרים (כחול וקצת ירוק)‪ .‬הצבע הצהוב בולע גלים קצרים (כחול) ומחזיר לעין גלים בינוניים (צהוב וקצת‬
‫ירוק)‪ .‬כשמערבבים את שניהם‪ ,‬הם בולעים במשותף את גלי האור שבלעו בנפרד (אדום‪ ,‬צהוב‪ ,‬כחול) ומחזירים‬
‫לעין רק את הגל שאף אחד מהם לא בולע (ירוק)‪ .‬לכן ערבוב צבע כחול עם צהוב יוצר ירוק‪.‬‬
‫ירוק‬
‫כחול‬
‫שחור‬
‫אדום‬
‫עירוב צבעים מוסיף‬
‫עירוב צבעים מוסיף (‪ )Additive Color Mixture‬הוא ערבוב של אורות‪ ,‬אשר כל אחד מהם מחזיר טווח אחר‬
‫של אורכי גלים‪ .‬הצבע המתקבל נקבע עפ"י חיבור הטווחים המוחזרים‪ .‬מכאן כי‪ ,‬תוספת האורות מגדילה את‬
‫כמות האור הכללית המוחזרת לעין‪ .‬ככל שמערבבים יותר אורות‪ ,‬טווח אורכי הגל המוחזרים גדל‪ ,‬עד שמתקבל‬
‫לבן‪ .‬לדוגמא‪ ,‬בהקרנת אלומת אור כחולה ואלומת אור צהובה על מסך‪ ,‬האלומה הכחולה תחזיר לעין גל קצר‬
‫(כחול) והאלומה הצהובה תחזיר לעין גל ארוך ובינוני (צהוב)‪ .‬השטח שביניהם ייתפס כקצר‪ +‬בינוני ‪ +‬ארוך =‬
‫לבן‪ .‬זוג אורות שמחיבורם מתקבל לבן נקראים צבעים משלימים‪.‬‬
‫ירוק‬
‫כחול‬
‫לבן‬
‫אדום‬
‫תיאוריות תפיסת צבע‬
‫קיימות שתי תיאוריות מרכזיות לתפיסת צבע והן התיאוריה הטריכרומטית ותיאוריית התהליך הנגדי‪ .‬תיאוריות‬
‫אלו עוסקות באופן בו הצבעים מיוצגים על ידי ירי של נוירונים‪ .‬האופן בו ירי של נוירונים מייצג מאפיינים שונים‬
‫בסביבה נקרא קידוד סנסורי (‪.)Sensory coding‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪224‬‬
‫קידוד סנסורי של גירוי‬
‫ישנן שתי גישות המנסות להסביר את האופן בו ירי של נוירונים מייצג מאפיינים שונים בסביבה‪:‬‬
‫‪ .1‬קידוד ספציפי (‪ - )Specificity Coding‬נוירונים שונים מגיבים לגירוי סביבתי מסוים‪ .‬כל נוירון מגיב לגירוי‬
‫שונה (נוירון לצבע אדום‪ ,‬למשל)‪.‬‬
‫‪ .2‬קידוד מחולק (‪ - )Distributed Coding‬תבנית פעילות של קבוצת נוירונים מאפיינת גירוי סביבתי מסוים‪.‬‬
‫כלומר ‪ ,‬נסיק שזהו צבע אדום ע"י ירי של מספר נוירונים בתבנית ירי מסוימת‪.‬‬
‫התיאוריה הטריכרומטית של ראיית הצבע‬
‫עפ"י התיאוריה הטריכרומטית של ראיית צבע (‪ )Trichromatic Theory of Color Vision‬של יאנג‬
‫והלמהולץ (‪ ,)Young & Helmholz‬במערכת הראייה ‪ 3‬סוגים של פוטורצפטורים מסוג ‪ .Cones‬לכל סוג ‪Cone‬‬
‫רגישות מקסימלית בטווח ספקטרום אחר‪ .‬אורך גל מסוים יעורר את ‪ 3‬הפוטורצפטורים בדרגות שונות‪ ,‬ותבנית‬
‫הפעילות של שלושתם תגרום לתפיסת הצבע של אורך הגל (קידוד מחולק)‪ .‬כך‪ ,‬בעזרת סוגי הפוטורצפטורים‬
‫שיורים ועוצמת הירי‪ ,‬ניתן לקודד גוון ועוצמה בו‪-‬זמנית‪.‬‬
‫ממצאים פיזיולוגיים התומכים בתיאוריה‬
‫בשנות ה‪ 60 -‬נמצאו ‪ 3‬סוגי פוטורצפטורי ‪ .Cones‬כל סוג מגיב אופטימלית לאורך גל שונה (ראה תרשים)‪:‬‬
‫‪ .1‬פוטורצפטור ‪ )Short( S‬מגיב לאורך גל קצר = ‪420‬‬
‫‪ .2‬פוטורצפטור ‪ ) Medium( M‬מגיב לאורך גל בינוני = ‪530‬‬
‫‪ .3‬פוטורצפטור ‪ )Large( L‬מגיב לאורך גל ארוך = ‪560‬‬
‫‪L‬‬
‫‪M‬‬
‫‪S‬‬
‫עצמת תגובה‬
‫אורך הגל‬
‫כך לדוגמא‪ ,‬צבע כחול משקף תגובה אופטימלית של פוטורצפטור (‪ ,)S‬תגובה בינונית של פוטורצפטור (‪)M‬‬
‫ותגובה מעטה של פוטורצפטור (‪.)L‬‬
‫גוון צבע ע"פ התיאוריה‬
‫גוון הצבע ייתפס עפ"י יחס התגובה בין שלושת סוגי ה‪ .Cones -‬כך לדוגמא‪ ,‬צהוב‪ ,‬המורכב מאורכי גל בינוניים‬
‫וארוכים‪ ,‬ייתפס כזהה לצבע שיתקבל מערבוב אורות בין אור ירוק‪ ,‬אורכי גל בינוניים‪ ,‬לאור אדום‪ ,‬אורכי גל‬
‫ארוכים‪ .‬שני אורות בעלי פיזור אורך גל שונה‪ ,‬הנתפסים בעין כזהים נקראים מטמרים )‪.)Metamers‬‬
‫ממצאים פיזיולוגיים נוספים‬
‫ממצאים פיזיולוגיים מצביעים על כך שישנם פחות פוטורצפטורים מסוג ‪ (10% -5%( S‬לעומת שני הסוגים‬
‫האחרים‪ .‬כמו כן נמצא‪ ,‬שה‪ )M( -‬וה‪ )L( -‬מרוכזים ברמה הגבוהה ביותר בפוביאה‪ ,‬לעומת ה‪ )S( -‬שנמצאים‬
‫כולם בפריפריה של העין‪.‬‬
‫ממצאים אלו מסבירים את העובדה כי החדות עבור גירויים כחולים‪ ,‬המקודדים באופן אופטימלי על ידי‬
‫פוטורצפטורים מסוג ‪ ,S‬נמוכה יחסית‪ .‬בנוסף‪ ,‬גירוי קטן אשר בפריפריה נתפס ככחול‪ -‬ירוק‪ ,‬ייתפס בפוביאה‬
‫כירוק בלבד‪ ,‬כיוון שבאזור זה אין פוטורצפטורים מסוג ‪( S‬הנחוצים לקליטת אורכי גל קצרים‪ ,‬המרכיבים את‬
‫הצבע הכחול)‪.‬‬
‫‪225‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תיאוריית הצבעים המנוגדים של תפיסת צבע‬
‫לפי תיאוריה הצבעים המנוגדים (‪ )Opponent Color Theory‬של הרינג (‪ ,)Hering‬תפיסת צבע מתבססת על‬
‫תהליכים מנוגדים בין זוגות של צבעים‪ .‬הרינג חשב כי קיימים שלושה מנגנונים המבוססים על תהליכים‬
‫מנוגדים‪:‬‬
‫‪ .1‬מכניזם שחור‪-‬לבן – בו קיימת תגובה חיובית לצבע לבן ושלילית לשחור‪.‬‬
‫‪ .2‬מכניזם אדום‪-‬ירוק – בו קיימת תגובה חיובית לאדום ושלילית לירוק‪.‬‬
‫‪ .3‬מכניזם צהוב‪-‬כחול – בו קיימת תגובה חיובית לצהוב ושלילית לכחול‪.‬‬
‫על פי תיאוריה זו‪ ,‬התגובה החיובית ללבן‪ ,‬אדום וצהוב משקפת בניית כימיקלים ברשתית‪ .‬התגובה השלילית‬
‫לשחור‪ ,‬ירוק‪ ,‬כחול משקפת פירוק כימיקלים ברשתית‪.‬‬
‫בניגוד להשערות התיאוריה‪ ,‬בשנות ה‪ 60 -‬נמצא כי אין בניה ופירוק של כימיקלים אלא תגובות חשמליות‬
‫מנוגדות‪ .‬עם זאת‪ ,‬קיימים ממצאים פיזיולוגיים המוכיחים את קיומם של המנגנונים המנוגדים‪.‬‬
‫עדות פיזיולוגית לתיאוריית הצבעים המנוגדים‬
‫תאים מנוגדים ב‪LGN -‬‬
‫קיימים ממצאים המוכיחים את קיומם של ארבעה סוגים של תאים המגיבים באופן מנוגד ב‪ .LGN-‬תאים אלה‬
‫נקראים תאים מנוגדים (‪ .)Color Opponent Cells‬כל תא מגיב בהגברת קצב ירי לצבע אחד (‪ ,)+‬ובהפחתת‬
‫קצב ירי לצבע אחר (‪ .)-‬התאים‪:‬‬
‫‪ .1‬אדום (‪ )+‬ירוק (‪.)-‬‬
‫‪ .2‬ירוק (‪ )+‬אדום (‪.)-‬‬
‫‪ .3‬כחול (‪ )+‬צהוב (‪.)-‬‬
‫‪ .4‬צהוב (‪ )+‬כחול (‪.)-‬‬
‫תאים אלה הם תאי מרכז‪-‬היקף (‪ .)Center- Surround‬כלומר‪ ,‬כאשר יוצג צבע באורך גל ארוך (אדום) במרכז‬
‫שדה הקליטה אליו משתייך תא מסוג ‪ ,1‬התא יגיב באופן אופטימלי‪ .On Response -‬לעומת זאת‪ ,‬כאשר יוצג‬
‫גירוי באורך גל בינוני‪ -‬קצר (ירוק) בהיקף שדה הקליטה אליו משתייך תא זה‪ ,‬התא יעכב תגובתו ‪Off -‬‬
‫‪.Response‬‬
‫תאים מנוגדים בקורטקס המפוספס‬
‫בנוסף לסוגי התאים המנוגדים אשר נמצאו ב‪ ,LGN -‬בקורטקס המפוספס קיים סוג נוסף של תאים מנוגדים‪,‬‬
‫הנקראים תאים מנוגדי צבע כפולים (‪ .)Double Color Opponent Cells‬בדומה לסוג התאים שתואר‪ ,‬גם‬
‫תאים אלה הנם תאי מרכז – היקף‪ .‬אולם‪ ,‬בתאים אלה‪ ,‬כאשר מוצג הצבע המועדף (המעורר תגובה) בשדה‬
‫הקליטה אליו הם משתייכים‪ ,‬התא אי נו מגיב בהגברת קצב ירי לצבע המועדף עליו בלבד‪ ,‬אלא גם בהפחתת‬
‫קצב הירי לצבע ההופכי לו‪ .‬תגובות העי רור והעיכוב יוצרות ניגוד חזק יותר בין זוגות הצבעים‪ ,‬וכך משפרות את‬
‫היכולת להבחין בין צבעים‪ .‬יכולת זו חיונית להישרדות‪.‬‬
‫כזכור‪ ,‬בקורטקס המפוספס יש אזורי צבע (‪ )Blobs‬ובתוכם עמודות צבע (‪ .)Color Columns‬על פי תיאוריה‬
‫זו כל עמודה מכילה סוג תא‪-‬מנוגד אחר (אדום‪-‬ירוק‪ ,‬כחול‪-‬צהוב)‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪226‬‬
‫דוגמא לתא מסוג זה מוצגת בתרשים למטה‪ :‬תא זה מעורר תגובה כאשר מוצג לו גירוי אדום במרכז שדה‬
‫הקליטה אליו הוא משתייך ומעכב תגובה לגירוי ירוק המוצג לו במרכז‪ .‬בניגוד לכך‪ ,‬תא זה מעורר תגובה לגירוי‬
‫ירוק המוצג לו בהיקף שדה הקליטה ומעכב תגובה לגירוי אדום המוצג לו בהיקף‪.‬‬
‫תא מנוגד צבע כפול‬
‫‪R‬‬
‫‪G+‬‬
‫‪G- green‬‬
‫‪R- red‬‬
‫‪R+‬‬
‫‪G‬‬
‫תופעות נוספות התומכות בתיאוריה‬
‫‪ .1‬צבעים בלעדיים (‪ - )Mutually Exclusive‬צבעים מנוגדים אינם יכולים להופיע יחד‪ .‬כלומר‪ ,‬לא יתכן צבע‬
‫"אדום‪-‬ירקרק" או "צהוב‪-‬כחלחל"‪ .‬אישוש אמפירי לכך נמצא על ידי הליך הנקרא ‪ .Hue Naming -‬בהליך‬
‫זה‪ ,‬הנבדק מתבקש לתת שם לצבע המוצג בפניו בעזרת ארבעת הצבעים הבסיסיים‪ .‬נמצא כי נבדקים‬
‫אינם מתארים צבע אחד על ידי צבעים מנוגדים‪.‬‬
‫‪ .2‬בבואת גרר שלילית (‪ - (Negative Afterimage‬תופ עה זו מתרחשת כאשר נחשפים לצבע מסוים לזמן‬
‫ממושך‪ ,‬ומיד אח"כ ‪ -‬בעת הסתכלות על רקע לבן‪ ,‬רואים את הצבע המנוגד‪ .‬לדוגמא‪ ,‬לאחר חשיפה‬
‫ממושכת לצבע ירוק‪ ,‬כאשר מסתכלים לעבר רקע לבן‪ ,‬רואים צבע אדום‪ .‬ההסבר לתופעה הוא כי בעת‬
‫הסתכלות ממושכת על צבע מסוים מתעייפים הנוירונים המגורים ע"י צבע זה‪ .‬כאשר מעבירים את המבט‬
‫לגירוי לבן‪ ,‬בתחילה נוירונים אלה מגיבים פחות מהפעילות הספונטאנית (הפעילות השגרתית של הנוירון‬
‫ללא קשר לגירוי מסוים) עקב התעייפותם‪ ,‬ונוצרת תבנית ירי הגורמת לתפיסת הצבע הנגדי‪.‬‬
‫‪ .3‬ניגוד צבעים סימולטני (‪ - )Simultaneous Color Contrast‬התרכזות העין במסגרת ירוקה העוטפת‬
‫משטח לבן‪ ,‬ואז הסטת העין למסך לבן‪ ,‬תגרום לראיית ‪ After Image‬אדום במקום הירוק כמסגרת‪,‬‬
‫והניגוד הסימולטני לאדום יגרום למשטח הלבן להיתפס ירוק‪ .‬התפיסה הסופית תהיה של מסגרת אדומה‬
‫העוטפת משטח ירוק (ההסבר דומה לזה של הדוגמא הקודמת)‪.‬‬
‫‪ .4‬עיוורון צבעים ‪ -‬מצאו שאנ שים העיוורים לצבע מסוים‪ ,‬מתקשים בד"כ גם בתפיסת הצבע הנגדי לו‪ .‬ניתן‬
‫להסיק מכך כי עיבוד שני הצבעים מתרחש באותו מנגנון וכאשר הוא נפגע‪ ,‬תפיסת שני הצבעים נפגעת‪.‬‬
‫הקשר בין שתי התיאוריות‬
‫כיום נהוג לחשוב ששתי התיאוריות נכונות‪ ,‬אך מסבירות את תהליכי תפיסת צבעים ברמות שונות‪ .‬התיאוריה‬
‫הטריכרומטית מסבירה את התהליך ברמת הפוטורצפטורים‪ .‬כאמור‪ ,‬לפי תיאוריה זו ברשתית יש שלושה‬
‫פוטורצפטורים מסוג ‪ Cones‬המגיבים אופטימלית לאורכי גל שונים‪ .‬תיאורית התהליך הנגדי מסבירה את‬
‫התהליך ברמות גבוהות יותר‪ :‬תאים מנוגדים ב‪ LGN -‬ובקורטקס‪ .‬מכאן‪ ,‬כי בחשיפה לאורך גל מסוים‪,‬‬
‫הפוטורצפטורים יגיבו בתבנית עירור ועיכוב שתשפיע על התאים המנוגדים בהמשך‪ ,‬וכך מתרחשת תפיסת‬
‫צבע‪.‬‬
‫‪227‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫ליקויים בתפיסת צבע‬
‫אנשים הסובלים מליקויים בתפיסת צבע אינם רואים את כל הצבעים והגוונים האפשריים‪ ,‬אלא רק חלק מהם‪.‬‬
‫קיימים ‪ 3‬סוגים עיקריים של לקויי תפיסת צבע‪:‬‬
‫‪ .1‬מונוכרומט ‪ -‬ליקוי תורשתי ונדיר‪ .‬האדם הסובל מליקוי זה רואה רק ע"י ה ‪ Rods -‬ולכן תופס רק גווני‬
‫אפור‪ ,‬שחור ולבן (‪ )Color Blind‬ואור עמום‪ .‬חדות הראייה נמוכה וישנה רגישות לאור (גם אור חלש יחסית‬
‫ייתפס כמסנוור)‪ .‬זאת מכיוון שה‪ Rods -‬לא בנויים לתפקוד באור בהיר‪.‬‬
‫‪ .2‬דיכרומט ‪ -‬ליקוי בו ישנם רק שני סוגי ‪ 3 .Cones‬סוגי הדיכרומט‪:‬‬
‫א‪ – Protanopia .‬חוסר או בעיה בתפקוד של ‪ Cone‬מסוג ‪ .L‬תופס אורך גל קצר ככחול‪ .‬ככל שאורכי‬
‫הגל מתארכים תופס כחול פחות ופחות רווי‪ ,‬עד שבאורך גל ‪ 492‬תופס אפור (‪.)Neutral Point‬‬
‫מאורך גל זה והלאה תופס צהוב‪ ,‬כשככל שאורכי הגל מתארכים תופס צהוב רווי יותר‪.‬‬
‫ב‪ – Deuteranopia .‬חוסר או בעיה בתפקוד של ‪ Cone‬מסוג ‪ .M‬תופס אורך גל קצר ככחול‪ .‬באורך גל‬
‫‪ 498‬תופס אפור (‪ .)Neutral Point‬מאורך גל זה והלאה תופס צהוב‪.‬‬
‫ג‪ – Tritanopia .‬הנדיר ביותר‪ .‬נובע כנראה מחוסר או בעיה בתפקוד של ‪ Cone‬מסוג ‪ .S‬תופס אורך גל‬
‫קצר ובינוני ככחול‪ .‬באורך גל ‪ 570‬תופס אפור (‪ .)Neutral Point‬מאורך גל זה והלאה תופס אדום‪.‬‬
‫‪ .3‬טריכרומט אנורמלי ‪ -‬תופס את שלושת הצבעים אך משלב בניהם ביחסים שונים מהנורמלי‪ .‬אינו טוב‬
‫בהבחנה בין אורכי גל הקרובים זה לזה‪.‬‬
‫קביעות תפיסת צבע‬
‫המושג קביעות תפיסה (‪ )Perceptual Constancy‬מתאר מצב בו הגירוי המצוי על הרשתית משתנה אולם‬
‫תפיסת הגירוי נותרת ללא שינוי‪ .‬לגבי תפיסת צבעים‪ ,‬כמות האור וסוג האור המוחזר מאובייקטים בסביבה‬
‫משתנה כל הזמן‪ ,‬עקב תלות בכמות האור שמאירה את האובייקט‪ ,‬ברקע שעליו הוא נמצא ובזווית ההסתכלות‬
‫עליו‪ .‬למרות זאת‪ ,‬צבעם של האובייקטים נתפס כקבוע‪.‬‬
‫קביעות לובן‬
‫קביעות לובן (‪ )Lightness Constancy‬היא תפיסת צבעים אכרומטיים‪ ,‬צבעים המחזירים את כל אורכי הגל‬
‫באופן שווה‪ ,‬קבוע‪ ,‬בעוצמות הארה שונות‪ .‬ההסבר לקביעות זו נעוץ בעקרון היחס (‪ ,)Ratio Principle‬לפיו‬
‫שני שטחים המחזירים כמויות שונות של אור ייתפסו כזהים‪ ,‬אם היחס בין עוצמת השטחים לעוצמת הרקע‬
‫שלהם נשמר קבוע‪ .‬כך לדוגמא‪ ,‬אותיות בספר נתפסות שחורות הן באור חזק והן בתאורה עמומה כי שינוי‬
‫התאורה לא משנה את היחס בין כמות האור המוחזרת מהאותיות לזו המוחזרת מהדף (כמות האור המוחזרת‬
‫משתנה אך היחס לא)‪ .‬קביעות הבהירות לא תישמר בהיעדר רקע להשוואה (נקודה בחושך)‪ .‬בנוסף לעיקרון‬
‫היחס‪ ,‬האדם משתמש ברמזים המצביעים על כך שהשינוי בכמות האור החוזרת אינו נובע מהבדלי לובן אלא‬
‫משינויי תאורה בלבד‪ .‬דוגמא לכך הם רמזים על צל‪ ,‬מרחק ממקור האור ומבנה האובייקט‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪228‬‬
‫קביעות צבע‬
‫בניגוד לקביעות לובן‪ ,‬תופעה של קביעות צבע (‪ )Color Constancy‬קשורה בתפיסת צבעים כרומטיים‪,‬‬
‫הנוצרת מהחזרת אורכי גל באופן סלקטיבי‪ ,‬כקבועים‪ .‬קביעות הצבע מושפעת ממספר גורמים‪:‬‬
‫‪ .1‬הסתגלות לצבע ‪ -‬כאשר נכנסים לחדר המואר באור צבעוני (לדוגמא‪ ,‬אדום)‪ ,‬החשיפה הממושכת לצבע‬
‫המסוים (צבע האור בחדר) תגרום להסתגלות לאותו האור‪ .‬כתוצאה מכך‪ ,‬תרד הרגישות אליו‪ ,‬ולכן תגרום‬
‫לקביעות (לפחות חלקית) של צבע האובייקטים בחדר‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫זיכרון צבע ‪ -‬ידע קודם עשוי להשפיע על תפיסת צבע‪ .‬כלומר‪ ,‬הצבע אותו האדם זוכר כמאפיין את‬
‫האובייקט עשוי להשפיע על תפיסת הצבע וכך היא נשארת קבועה (לדוגמא‪ ,‬תות ייתפס כאדום)‪.‬‬
‫‪ .3‬רקע ‪ -‬קביעות צבע יעילה יותר כשהרקע עשיר בצבעים‪ ,‬מאחר ורקע זה מהווה מקור מגוון להשוואה‬
‫(בדומה לעקרון היחס)‪.‬‬
‫תפיסת צורות‬
‫כאמור‪ ,‬תפקיד מרכזי של מערכת התפיסה הנו לחלק את העולם לאובייקטים בעלי משמעות‪ .‬קיימות מספר‬
‫גישות המנסות להסביר כיצד נעשית החלוקה לאובייקטים נפרדים על ידי מערכת התפיסה‪.‬‬
‫גישות לתפיסת אובייקטים‬
‫גישת הגשטלט‬
‫בתחילת המאה ה‪ 20 -‬התפתחה פסיכולוגיית הגשטלט (‪ )Gestalt Psychology‬כנגד הגישה‬
‫הסטרוקטורליסטית‪ ,‬אשר טענה כי תפיסת אובייקט מורכבת מתפיסת אבני היסוד הזעירות שלו‪ ,‬המכונות‬
‫"‪ ."Sensations‬לפי גישת הגשטאלט‪ ,‬שבראש הוגיה עמד וורטהיימר (‪" ,)Wertheimer‬השלם הוא יותר‬
‫מסכום חלקיו"‪ .‬על פי רעיון זה‪ ,‬לא ניתן לנבא מהי תצוגה שלמה על ידי התייחסות לכל חלק בנפרד‪ .‬תפיסת‬
‫השלם נוצרת רק כאשר כל חלקי התצוגה מוצגים‪.‬‬
‫חוקי הארגון התפיסתי לפי הגשטלט‬
‫פסיכולוגים מגישת הגשטלט התעניינו בארגון הסביבתי – הדרך בה אנשים מחלקים את העולם לאובייקטים‬
‫נפרדים זה מזה‪ .‬הם ניסחו מספר כללים אשר לטענתם‪ ,‬על פי כללים אלה מתבצע הארגון התפיסתי‪.‬‬
‫חוקים אלה נחלקים לשני סוגים‪:‬‬
‫‪ .1‬חוקי קיבוץ (‪ - )Grouping‬חוקים על פיהם אנשים מקבצים מאפיינים שונים לכדי אובייקט אחד‪.‬‬
‫‪ .2‬חוקי הפרדה (‪ - )Segregation‬חוקים על פיהם אנשים מבחינים בין אובייקטים נפרדים ובין דמות לרקע‪.‬‬
‫חוקי קיבוץ‬
‫‪ .1‬חוק הפשטות = ‪ - )The Law of Good Figure/ Simplicity( Pragnanz‬כל תבנית גירויים נתפסת כך‬
‫שהמבנה הסופי שלה הוא הפשוט ביותר שניתן‪.‬‬
‫‪ .2‬חוק הדמיון (‪ - )The Law of Similarity‬דברים דומים נראים כמקובצים יחד‪ .‬קיימת נטייה לקבץ יחד גם‬
‫גירויים הדומים באוריינטציה‪ /‬גוון‪ /‬בהירות ‪ /‬צליל וכו'‬
‫‪ .3‬חוק ההמשכיות הטובה (‪ - )The Law of Good Continuation‬נקודות ש"מתחברות" לקו ישר או‬
‫מתעקל בעדינות תיתפסנה כשייכות זו לזו‪ ,‬והקו הנוצר ייראה כזורם ב"שביל" החלק והברור ביותר‪ ,‬ללא‬
‫פניות חדות‪.‬‬
‫‪213‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪ .4‬חוק הקרבה (‪ - )The Law of Proximity/ Nearness‬דברים קרובים נראים כמקובצים יחד‪.‬‬
‫‪ .5‬חוק ההתקשרות (‪ - )The Law of Connectedness‬דברים הקשורים באופן פיזי זה לזה נתפסים‬
‫כיחידה אחת‪.‬‬
‫‪ .6‬חוק הגורל המשותף (‪ - )The Law of Common Fate‬דברים הנעים לאותו כיוון נראים כמקובצים יחד‪.‬‬
‫‪ .7‬חוק המוכרות‪ /‬המשמעות (‪ - )The Law of Meaningfulness/ Familiarity‬דברים יתקבצו לקבוצות אם‬
‫הקבוצות נראות מוכרות או בעלות משמעות‪.‬‬
‫‪ .8‬חוק הסגירות (‪ - )The Law of Closureness‬אובייקטים היוצרים שטח סגור נתפסים כשייכים לאותו‬
‫אובייקט‪ .‬אם השטח כמעט וסגור‪ ,‬יש נטייה להשלים אותו‪ ,‬ולתפוס אותו כצורה שלמה (סגורה)‪.‬‬
‫חוקי הפרדה בין דמות לרקע‬
‫‪ .1‬הדמות יותר דומה למשהו הגיוני (‪ ,(Thing Like‬ויותר נזכרת מהרקע‪.‬‬
‫‪ .2‬הדמות נראית כנמצאת לפני הרקע‪.‬‬
‫‪ .3‬הרקע נראה כחסר צורה ונמשך מאחורי הדמות‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫קו המתאר המפריד בין הדמות לרקע נראה כשייך לדמות‪.‬‬
‫תכונות גירויים הנוטים להיתפס כדמות ולא כרקע‬
‫‪ .1‬צורה סימטרית‪.‬‬
‫‪ .2‬צורה קמורה ועגלגלה‪.‬‬
‫‪ .3‬החלק הקטן יותר בגירוי‪.‬‬
‫‪ .4‬אוריינטציות מאונכות או מאוזנות של גירוי‪.‬‬
‫‪ .5‬אובייקטים בעלי משמעות‪.‬‬
‫הערכת גישת הגשטלט‬
‫גישת הגשטלט ספגה ביקורת עקב מספר בעיות בתיאוריה‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫חלק מחוקי הארגון בגשטלט אינם מוגדרים היטב (למשל חוק הפשטות ‪ -‬מי קבע מהי הדרך "הפשוטה"‬
‫יותר לתפוס אובייקט ? )‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫בנסיבות מסוימות חלק מחוקי הגשטלט לא מתקיימים‪ .‬לדוגמא‪ ,‬במקרים בהם ישנה סתירה בין שני חוקים‪,‬‬
‫חוק אחד "ינצח" חוק אחר ואין הסבר מדוע הוא ניצח‪ .‬כלומר‪ ,‬אין היררכיה ברורה בין החוקים השונים‪.‬‬
‫‪ .3‬הגשטלט מציע "הסבר שלאחר מעשה"‪ ,‬ולפיכך יכול רק לתאר את מה שכבר נתפס אך לא לנבא כיצד‬
‫ייתפס גירוי בעתיד‪.‬‬
‫‪ .4‬גישת הגשטלט מציעה תיאור לתופעות מסוימות‪ ,‬אך חסר הסבר של המנגנונים שעומדים ביסוד התופעות‪.‬‬
‫תיאוריית מיזוג התכוניות‬
‫"תיאוריית מיזוג התכוניות" של טריזמן (‪ )FIT= Feature Integration Theory‬היא תיאוריה לפיה חיבור‬
‫התכוניות השונות (צבע‪ ,‬צורה‪ ,‬אוריינטציה) לכלל אובייקט שלם נעשה על ידי קשב ויזואלי‪ -‬מרחבי ( ‪Visual‬‬
‫‪ .)Attention / Spatial Attention‬קשב מרחבי מתייחס להתמקדות במקום מסוים במרחב והעדפה‬
‫לאינפורמציה מכיוון זה‪ .‬לפי התיאוריה לתפיסת גירוי שני שלבים‪ :‬השלב הטרום קשבי ושלב הקשב הממוקד‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪212‬‬
‫השלב הטרום קשבי‬
‫השלב הטרום קשבי הוא שלב אוטומטי‪ ,‬לא מודע ומהיר של זיהוי התכוניות‪ .‬בשלב זה נאספות התכוניות‬
‫בהתאם למיקומן בשדה הראיה ונרשמות על מפה רטינוטופית‪.‬‬
‫על מנת לזהות את התכוניות הבסיסיות בהן מבחין האדם באופן אוטומטי‪ ,‬טריסמן השתמשה בפרוצדורה בה‬
‫בדקה גבולות קופצים לעין (‪.)Pop Out Borders‬‬
‫בפרוצדורה זו‪ ,‬שני סטים של אלמנטים דומים‪ ,‬בעלי חלקים גולמיים שונים מוצמדים זה לזה והנבדק מאתר את‬
‫הגבול ביניהם‪ .‬במידה והגבול "קופץ" לעינו של הנבדק מדובר בשלב אוטומטי‪ ,‬בו התכוניות נתפסות כל אחת‬
‫בנפרד‪ .‬סוג עיבוד זה נחשב לעיבוד מקבילי‪ ,‬בו נרשמות כל התכוניות בו‪-‬זמנית (ללא תלות במספרם)‪.‬‬
‫התכוניות הבסיסיות אשר זוהו הן‪ :‬עקומות‪ /‬אלכסונים‪ /‬צבע‪ /‬סיומות קווים‪ /‬תנועה‪ /‬אזורים סגורים‪ /‬ניגודים‪/‬‬
‫בהירות‪.‬‬
‫שלב הקשב הממוקד‬
‫בשלב הקשב הממוקד הקשב 'עובר' באופן סידרתי בין המיקומים ומאגד את התכוניות לכלל אובייקט שלם‪.‬‬
‫זהו שלב איטי‪ ,‬בו העיבוד הוא סידרתי ולכן משכו תלוי במספר התכוניות‪ .‬לדוגמא‪ ,‬הקשב אוסף מהמיקום‬
‫הראשון תכונית של אוריינטציה אופקית ובמיקום השני אוסף תכונית של צבע אדום‪ .‬האובייקט המתקבל הוא קו‬
‫אופקי אדום‪.‬‬
‫התיאוריה משלבת שני תהליכים‪:‬‬
‫‪ - Top Down .1‬תפיסת עצם בהתאם לידע קודם‪ ,‬זיכרון‪ ,‬רקע‪ ,‬ציפיות ומשמעות שלו‪.‬‬
‫‪ - Bottom Up .2‬תפיסת עצם מתוך יחידותיו הבסיסיות‪.‬‬
‫ממצאים התומכים בתיאוריה‬
‫‪ .1‬חיבורים אשליתיים (‪ – )Illusory Conjunctions‬בפרוצדורה זו‪ ,‬הגירוי המוצג לנבדקים הוא סט אותיות‬
‫שבקצותיהן שתי ספרות‪ .‬האותיות הנן בצבעים שונים‪ .‬על הנבדקים לומר מהן הספרות‪ .‬לאחר מכן‪ ,‬עליהם‬
‫לומר מהן האותיות וצבען‪ .‬כלומר‪ ,‬הקשב‪ ,‬במשימה הראשית‪ ,‬ממוקד רק בספרות‪ .‬נמצא כי נבדקים‬
‫מדווחים על האותיות הנכונות‪ ,‬אך לא על השילוב הנכון של התכוניות המרכיבות אותן‪ .‬מכאן כי‪ ,‬התכוניות‬
‫השונות נקלטו בשלב הטרום קשבי‪ ,‬אך האינטגרציה ביניהן‪ ,‬המתבצעת בשלב הקשב הממוקד‪ ,‬הופרעה‪.‬‬
‫‪ .2‬חיפוש ויזואלי (‪ – )Visual Search‬בפרוצדורה זו‪ ,‬מוצגים לנבדקים מספר פריטים זהים ‪ -‬מסיחים‪,‬‬
‫ובניהם פריט אחד שונה‪ -‬פריט המטרה‪ .‬משימתם היא לזהות את המטרה במהירות האפשרית‪ .‬עפ"י‬
‫התיאוריה‪ ,‬כאשר פריט המטרה שונה משאר הפריטים בתכונית אחת בלבד‪ ,‬מתבצע ‪,Feature Search‬‬
‫שהוא סוג חיפוש אחר התכונית השונה‪ ,‬הדורש רק את השלב הטרום קשבי ולכן לא תלוי במספר‬
‫המסיחים (חיפוש מקבילי)‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬כאשר פריט המטרה שונה משאר הפריטים ביותר מתכונית אחת‪,‬‬
‫מתבצע ‪ ,Conjunction Search‬שהוא סוג של חיפוש אחר שילוב של תכוניות‪ ,‬הדורש את שלב הקשב‬
‫הממוקד‪ ,‬ולכן תלוי במספר המסיחים (חיפוש סדרתי)‪ .‬רוב הממצאים אכן מראים שבתנאי של‬
‫‪ Conjunction Search‬ישנה עליה ליניארית בזמן ה חיפוש ככל שמספר הפריטים גדל – אפקט זה נקרא‬
‫‪ .Set Size Effect‬ממצא זה לא מתקבל בתנאי של ‪.Feature Search‬‬
‫‪211‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫הערכת התיאוריה‬
‫קיימות מספר ביקורות מרכזיות על התיאוריה של טריזמן‪:‬‬
‫‪ .1‬ניתן להסביר את ה‪ Set Size Effect -‬על ידי מודל חלופי‪ .‬לפי מודל זה‪ ,‬הגורם לאפקט קשור במספר‬
‫משאבים מוגבל כאשר כמות הפריטים רבה‪ .‬במקרה זה‪ ,‬יכולת העיבוד של הגירויים קטנה ולכן הביצוע‬
‫יורד‪ .‬הדגש אם כך‪ ,‬הוא על קושי המשימה ולא על המעבר לשלב קשב ממוקד‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫ישנם מקרים בהם ‪ Set Size Effect‬נמצא גם עבור ‪ Feature Search‬ולהיפך‪ -‬מקרים בהם לא נמצא‬
‫‪ set Size Effect‬עבור ‪.Conjunction Search‬‬
‫‪ .3‬יש הטוענים כי התיאוריה מציעה הסבר מעגלי‪ .‬לפי טענה זו‪ ,‬התיאוריה מנבאת כי לא יימצא ‪Set Size‬‬
‫‪ Effect‬עבור ‪ .Feature Search‬מצד שני‪ ,‬ההוכחה כי היה ‪ Feature Search‬נובעת מהממצא כי לא היה‬
‫‪.Set Size Effect‬‬
‫‪ .4‬הסבר חלופי ל‪ ,Eccentricity Effect :Set Size Effect -‬לפיו ככל שהמטרה מופיעה רחוק מנקודת‬
‫הפיקסציה‪ ,‬לוקח זמן רב יותר לביצוע המשימה‪ ,‬זאת כיוון שהרזולוציה בפריפריה נמוכה יותר (ראה חלק‬
‫על מערכת הראייה)‪ .‬ככל שיש יותר פריטים‪ ,‬גדל הסיכוי לכך שיופיעו בפריפריה ולכן הביצוע נפגע‪ .‬מכאן‬
‫כי‪ ,‬ניתן לה סביר את הממצא שעליו מתבססת התיאוריה על ידי ממצאים פיזיולוגיים‪.‬‬
‫הגישה החישובית‬
‫לפי הגישה החישובית (‪ )Computational Approach‬של מאר (‪ ,(Marr‬תפיסת אובייקטים נעשית בדרך‬
‫חישובית‪-‬מתמטית‪ ,‬הפועלת בדומה למחשב‪ ,‬ומתרחשת במספר שלבים‪:‬‬
‫‪ .1‬תפיסת האובייקט ברשתית‪.‬‬
‫‪ .2‬זיהוי ראשוני גס של גבולות ותכוניות‪ .‬זיהוי גבולות האובייקט נעשה לפי חישוב הפרשי עוצמות התאורה על‬
‫האובייקט ומסביבו‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫קיבוץ התכוניות הדומות בגודל ובכיוון יחד ליצירת רישום ב‪ 2.5 -‬ממדים של האובייקט ( ‪.)2.5 D sketch‬‬
‫‪ .4‬תפיסת האובייקט בשלושה ממדים‪.‬‬
‫תיאוריה זו מסתמכת בעיקר על תהליך ‪ - Bottom Up‬חישוב מתמטי המשלב את תכוניות האובייקט‪.‬‬
‫תיאוריית הזיהוי לפי מרכיבים‬
‫עפ"י תיאורית הזיהוי לפי מרכיבים (‪ )RBC= Recognition By Components‬של בידרמן‪ ,‬אובייקט מורכב‬
‫מחלקי גלם הנקראים "גיאונים" (‪ .)Geons = Geometric Ions‬הגיאונים הנם תכוניות בעלות נפח המרכיבות‬
‫את כל העצמים התלת‪-‬ממדיים‪ .‬זיהוי הגיאונים הוא שמאפשר את זיהוי האובייקט‪ .‬בידרמן הסתמך על ממצאי‬
‫עקרון החלמת הרכיבים (‪ ,)The Principle of Componential Recovery‬לפיו ניתן לזהות עצם גם אם הוא‬
‫מוסתר בחלקו‪ ,‬כל עוד ניתן לזהות את הגיאונים המרכיבים אותו‪ .‬בידרמן זיהה ‪ 36‬גיאונים‪.‬‬
‫שלבים מתקדמים של זיהוי‪ :‬מודלים של רשתות‬
‫מודלים של רשתות (‪ )Network Models‬הם מודלים המתארים כיצד המוח עורך התאמה בין אובייקט שהוא‬
‫מזהה בסביבה לבין תיאורים של צורות‪ ,‬הקיימים בזיכרון‪ ,‬כדי להחליט מהו האובייקט‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪212‬‬
‫מודל הרשתות הפשוטות‬
‫לפי מודל הרשתות הפשוטות (‪ )Simple Networks‬צורות מזוהות במוח כאוסף של מאפיינים‪ .‬המידע מאורגן‬
‫ברשת של צמתים (‪ )Nodes‬וחיבורים (‪ )Connections‬בין הצמתים‪ .‬הצמתים ברשת הם המאפיינים השונים‬
‫והצורות שמורכבות מהם‪ .‬לדוגמא‪ ,‬האות ‪ K‬היא צומת‪ .‬היא מורכת משלושה מאפיינים‪ :‬קו אנכי‪ ,‬אלכסון יורד‬
‫ואלכסון עולה‪ .‬כל מאפיין בנפרד גם הוא צומת‪ .‬שלושת הצמתים מחוברים לצומת ‪ .K‬החיבורים בין המאפיינים‬
‫לאות הם מעוררים (‪ .)Excitatory‬זיהוי המאפיין מפעיל את הצורה‪ .‬כשמזוהים המאפיינים קו אנכי‪ ,‬אלכסון יורד‬
‫ואלכסון עולה הם מפעילים את הצומת ‪ .K‬כל אחד מהמאפיינים בנפרד מפעיל עוד אותיות‪ ,‬למשל הקו האנכי‬
‫יפעיל את האות ‪ ,R‬אך רק האות ‪ K‬מופעלת ע"י שלושתם יחד‪ .‬לכן ‪ K‬תבחר כהתאמה הכי טובה‪ .‬מודל זה‬
‫מתקשה להסביר כיצד המוח מסוגל להבדיל בין צורות דומות‪ ,‬שחולקות מאפיינים זהים‪ ,‬אך לאחת יש מאפיין‬
‫נוסף שאין לשניה‪ ,‬למשל האותיות ‪ P‬ו‪.R-‬‬
‫מודל הרשת המורחבת‬
‫מודל הרשת המורחבת (‪ )Augmented Network‬הוא בעל מאפיינים זהים כמו מודל הרשת הפשוטה‪ .‬בנוסף‬
‫הוא כולל גם חיבורים מעכבים (‪ )Inhibitory‬בין מאפיינים לבין צורות שאינן מכילות את אותם מאפיינים‪.‬‬
‫כשמאפיין מחובר לאות בחיבור מעכב‪ ,‬הפעלת המאפיין מעכבת את הפעלת האות‪ .‬למשל‪ ,‬כשמוצגת האות ‪R‬‬
‫מזוהים המאפיינים קו אנכי‪ ,‬פרסה ואלכסון יורד‪ .‬שני המאפיינים הראשונים מתאימים גם לאות ‪ ,P‬אך האלכסון‬
‫אינו מתאים‪ .‬החיבור בין מאפיין האלכסון לצומת ‪ P‬יהיה חיבור מעכב‪ ,‬כך שזיהוי האלכסון יעכב את ההפעלה‬
‫של ‪ .P‬במצב זה הצומת ‪ R‬יקבל את מרב ההפעלה‪ ,‬לכן האות הזו תיבחר כהתאמה הטובה ביותר‪.‬‬
‫רשתות משוב‬
‫המודלים הקודמים אינם מסבירים את העובדה שקל יותר לזהות אות כשהיא מוצגת כחלק ממילה מאשר לבד‪.‬‬
‫מודל רשתות המשוב (‪ )Networks With Feedback‬מוסיף את רמת המילים לרשת‪ .‬החיבורים בין צמתי‬
‫האותיות וצמתי המילים הם מעוררים או מעכבים והם פועלים בשני הכיוונים‪ .‬כלומר‪ ,‬קיימים גם חיבורי משוב‬
‫מעלה‪-‬מטה (‪ .)Top Down Feedback Connections‬לדוגמא‪ ,‬כשהאות ‪ R‬מוצגת לבד המאפיינים של האות‬
‫מופעלים ומפעילים את הצומת של האות‪ .‬כשהאות מו צגת לזמן קצר ייתכן כי לא כל המאפיינים מופעלים לגמרי‬
‫ואז הפעלת האות לבדה אינה מספיקה לשם זיהוי‪ .‬כשהאות מוצגת בתוך מילה נוספת גם הפעלה מכיוון‬
‫שהמילה מסייעת בהפעלת האות ובזיהוייה‪.‬‬
‫גישות קוגניטיביות לתפיסת אובייקטים‬
‫הגישות הקוגניטיביות לתפיסת אובייקטים אינן מתמקדות ביחס בין הגירוי לתפיסה‪ ,‬אלא בתרומת הקוגניציה‬
‫לתהליך העיבוד והתפיסה במוח‪ .‬לפי גישות אלה התפיסה מערבת צופה פעיל וחושב‪.‬‬
‫חוק הסבירות‬
‫על פי חוק הסבירות של הלמהולץ (‪ ,)Likelihood Principle‬אנשים תופסים את האובייקט בעל הסבירות‬
‫הגבוהה ביותר להופיע בסיטואציה מסוימת‪ .‬כלומר‪ ,‬במידה וישנו דפוס אור וצל מסוים היכול להיווצר על ידי‬
‫מספר אובייקטים‪ ,‬האדם יתפוס את האובייקט בעל הסבירות הגבוהה ביותר ליצור דפוס זה‪ .‬התפיסה במקרה‬
‫זה מבוססת על ידע קודם ותהליכי מחשבה‪.‬‬
‫‪213‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫בחינת השערות‬
‫בחינת ההשערות (‪ )Hypothesis Testing‬של גרגורי (‪ )Gregory‬היא גרסה מודרנית של חוק הסבירות‪ .‬לפי‬
‫עקרון זה‪ ,‬לאדם יש השערה מסוימת לגבי האובייקט עליו הוא מתבונן ואותה הוא בוחן בתהליך התפיסה‪.‬‬
‫השערה זו מבוססת על ידע קודם‪ .‬בתהליך התפיסה‪ ,‬האדם בוחן את השערתו ותופס את האובייקט בהתאם‬
‫לנכונותה‪ .‬במידה ואין ההשערה נכונה‪ ,‬הוא משער השערה חדשה לגבי האובייקט‪ .‬לרוב זהו תהליך לא מודע‪.‬‬
‫גישת התדירות המרחבית לתפיסת צורות‬
‫לפי גישה זו‪ ,‬כל צורה מורכבת מיחידות תפיסה בסיסיות של סריגים סינוסידאליים (‪.)Sinusoidal Grating‬‬
‫סריג סינוסידאלי הוא גירוי המורכב מפסים בהירים וכהים לסירוגין‪ ,‬כאשר השינוי בבהירות הוא הדרגתי ותואם‬
‫את פונקצית הסינוס (ומכאן שמו)‪.‬‬
‫מאפייני הסריג הסינוסידיאלי‬
‫לסריג הסינוסידיאלי מספר מאפיינים בלתי תלויים‪:‬‬
‫‪ .1‬אוריינטציה ‪ -‬כיוון הפסים‪.‬‬
‫‪ .2‬קונטרסט (ניגודיות) ‪ -‬ההבדל בבהירות בין הפסים הבהירים והכהים‪ 100% .‬קונטרסט פירושו שבנקודה‬
‫המקסימלית הפס לבן (מחזיר את כל האור)‪ ,‬ובנקודה המינימלית הפס שחור (לא מחזיר אור כלל)‪.‬‬
‫‪ .3‬פאזה )‪ - )Phase‬מיקום הפסים ביחס לנקודת ציון כלשהי (בד"כ תחילת הגירוי)‪.‬‬
‫‪ .4‬תדירות מרחבית (‪ - )Spatial Frequency‬המהירות בה הגירוי משתנה במרחב‪ .‬מוגדרת כמספר‬
‫המחזורים (מחזור = פס אחד לבן ופס אחד שחור לצידו) ליחידת מרחק לאורך הסריג‪ .‬ככל שצפיפות‬
‫הפסים רבה יותר (יותר מחזורים נכנסים ביחידת שטח)‪ ,‬כך התדירות המרחבית גבוהה יותר‪ .‬ככל‬
‫שהתדירות המרחבית גבוהה יותר‪ ,‬השינויים בעוצמות האור המרכיבות את האובייקט מהירים יותר‪,‬‬
‫ולפיכך הוא מורכב מפרטים קטנים יותר‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬ככל שהתדירות המרחבית נמוכה יותר‪ ,‬השינויים‬
‫בעוצמות האור המרכיבות את האובייקט איטיים יותר‪ ,‬ולפיכך הוא מורכב מפרטים גדולים יותר‪.‬‬
‫‪(a) Sine-wave grating‬‬
‫‪intensity‬‬
‫תמיכה מתמטית לתיאוריה‬
‫קיימות שיטות מתמטיות באמצעותן ניתן להוכיח כי כל גירוי מורכב מסריגים סינוסידיאליים‪ .‬השיטה הראשונה‬
‫נקראת אנליזת פורייה (‪ – )Fourier Analysis‬הכוללת נוסחאות מתמטיות המאפשרות לפרק צורות מורכבות‬
‫לגלי הסינוס המרכיבים אותן (המכונים‪ :‬יסוד והרמוניות)‪ .‬השיטה ההפוכה היא סינתזת פורייה ( ‪Fourier‬‬
‫‪ - )Synthesis‬הכוללת נוסחאות מתמטיות ה מאפשרות להרכיב חזרה את הסריגים הבסיסיים לכדי צורה‬
‫מורכבת‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪214‬‬
‫הבסיס הפיזיולוגי לגישת התדירות המרחבית‬
‫לפי גישת התדירות המרחבית לתפיסת צורות‪ ,‬ישנם נוירונים שונים‪ ,‬החל מהקורטקס המפוספס‪ ,‬הרגישים‬
‫לסריג סינוסידאלי מסוים‪ ,‬עפ"י מאפייניו השונים‪ .‬כלומר‪ ,‬ישנם נוירונים המגיבים לתדירות מרחבית מסוימת‬
‫(גלאי תדירות מרחבית)‪ ,‬אוריינטציה מסוימת וכו'‪ .‬נוירונים אלה מסודרים בערוצים (‪ ,)Channels‬כשבכל ערוץ‬
‫ישנם נוירונים בעלי אותה העדפה‪ .‬כאשר מוצגת צורה‪ ,‬המערכת מגיבה לשילוב הסריגים שיצרו אותה‪ .‬כלומר‪,‬‬
‫לכל סריג מגיבים בצורה מקסימלית הנוירונים הרגישים אליו‪ .‬התפיסה הסופית של האובייקט תלויה בשילוב‬
‫התגובות של כל הערוצים בו זמנית‪ .‬מודל זה נקרא המודל הרב ערוצי (‪.)Multiple Channel Model- MCM‬‬
‫הוכחה לגלאי התדירות המרחבית‬
‫ניתן להוכיח כי אכן קיימים נוירונים הרגישים לתדירות מרחבית מסוימת ומגיבים אליה באופן אופטימלי על ידי‬
‫שימוש במדידת התרגלות סלקטיבית לתדירות מרחבית‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫מציגים לנבדק סריגים בתדירויות מרחביות שונות‪.‬‬
‫עבור כל תדירות‪ ,‬מודדים את סף הקונטרסט ‪ -‬מקטינים את עוצמת ההבדל בין החלקים הכהים לחלקים‬
‫הבהירים בסריג עד שמגיעים להבדל הקטן ביותר בו הנבדק עדיין מבחין בהבדל בין החלקים (כאשר הסף‬
‫שווה ל‪ ,0 -‬הנבדק רואה את הסריג כאפור אחיד)‪.‬‬
‫‪ .2‬חישוב הרגישות ‪ -‬רגישות מוגדרת כ‪ 1 -‬חלקי סף הקונטרסט‪ ,‬כלומר ככל שסף הקונטרסט נמוך יותר‪ ,‬כך‬
‫הרגישות גבוהה יותר‪ .‬רגישות לקונטרסט תלויה בתדירות המרחבית של הסריג‪.‬‬
‫‪ .3‬מציבים את הנתונים על פונקצית רגישות לקונטרסט (‪ )Contrast Sensitivity Function- CSF‬עבור כל‬
‫תדירות מרחבית (על ציר ‪ ,)X‬ומציבים את הרגישות לקונטרסט (על ציר ‪ .)Y‬לפי גרף זה‪ ,‬נמצא כי‬
‫הרגישות הגבוהה יותר לקונטרסט קיימת בתדירויות מרחביות של ‪.(Cycles Per Degree( cpd 4-8‬‬
‫‪ .4‬חושפים את הנבדק לסריג בעל תדירות מסוימת לזמן ממושך‪.‬‬
‫‪.5‬‬
‫לאחר החשיפה בודקים שוב את רגישותו לקונטרסט כפונקציה של התדירות המרחבית‪ .‬נמצא כי הרגישות‬
‫פוחתת בתדירויות הספציפיות אליהן נחשף הנבדק‪ .‬מניסויים מסוג זה‪ ,‬ניתן להסיק כי הנוירונים‬
‫הספציפיים הרגישים לתדירות זו‪ ,‬התעייפו‪.‬‬
‫‪CSF‬‬
‫רגישות‬
‫תדירות מרחבית‬
‫הבסיס העצבי לתפיסת אובייקטים‬
‫בעבר חשבו שקיימים תאים המגיבים רק לצורות מורכבות ספציפיות‪ .‬כיום נהוג לחשוב שתפיסת אובייקטים‬
‫מורכבת מתפיסה נפרדת של מאפייניהם השונים‪ ,‬וחיבורם יחד‪ .‬ככל שאנו נעים לעבר רמות גבוהות יותר של‬
‫מערכת הראייה נעשות תגובות הנוירונים לספציפיות יותר לסוג גירוי‪ ,‬והגירויים אליהם הם מגיבים נעשים יותר‬
‫ויותר מורכבים‪ .‬כל הנוירונים מגיבים לכל הגירויים‪ ,‬ולא לגירוי בודד כפי שחשבו בעבר‪ ,‬אך הם מגיבים‬
‫אופטימלית לגירוי מסוג מסוים‪ .‬תפיסת האובייקט נעשית עפ"י דפוס הירי הכולל של תאים רבים באזור ה‪,IT -‬‬
‫כאשר כל קבוצת תאים מגיבה למאפיין אחר של האובייקט‪ .‬נמצא‪ ,‬שהמערכת רגישה ביותר לאובייקטים‬
‫חשובים מבחינה ביולוגית‪ ,‬אבולוציונית‪ ,‬כמו פרצופים‪.‬‬
‫‪215‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫קביעויות תפיסתיות‬
‫המוח האנושי מסוגל לשמר תפיסה של אובייקט גם כשההשתקפות שלו ברשתית משתנה‪ .‬יכולות השימור‬
‫האלו מכונות קביעויות תפיסתיות (‪ .)Perceptual Constancies‬הקביעויות הן ביחס לתכונות שונות של‬
‫האובייקט כגון צבע‪ ,‬עומק‪ ,‬גודל ועוד‪ .‬תכונותיו השונות של האובייקט נשמרות גם תחת שינוי תנאים כמו מרחק‬
‫או תאורה‪ .‬לדוגמא‪ ,‬ברשתית עצמה חתול שחור תחת תאורה בהירה נראה בהיר יותר מחתול לבן תחת תאורה‬
‫מעומעמת‪ .‬למרות זאת‪ ,‬בכל סוג תאורה נשמרת התפיסה של החתול השחור כשחור ושל החתול הלבן כלבן‪.‬‬
‫מקביעויות תפיסתיות דוגמת זו ניתן ללמוד שתפיסת אובייקט אינה מבוססת רק על הנתונים האובייקטיביים‬
‫המתקבלים ברשתית‪ ,‬אלא שישנו גם תפקיד פעיל למוח בעיבוד הנתונים הללו‪.‬‬
‫כשלון בתהליך הזיהוי‬
‫תהליך הזיהוי של מערכת הראייה הוא לרוב אוטומטי ואינו דורש מאמץ‪ ,‬אך במקרים מסוימים הוא נכשל‪.‬‬
‫כשלים או הפרעות בזיהוי נקראים אגנוזיה (‪.)Agnosia‬‬
‫אגנוזיה אסוציאטיבית‬
‫אגנוזיה אסוציאטיבית (‪ )Associative Agnosia‬מאופיינת בקושי לזהות אובייקטים המוצגים באופן ויזואלי‪.‬‬
‫אדם הלוקה בהפרעה יתקשה לומר את שמו של אובייקט המוצג בתמונה‪ ,‬אך הוא יוכל לומר את שם האובייקט‬
‫באמצעות מישוש שלו‪ .‬ההפרעה אינה מפריעה לבצע משימות ויזואליות שאינן קשורות בזיהוי כגון ציור‬
‫אובייקטים‪ .‬מכך עולה המסקנה כי הכשל הוא בשלב מתקדם של תהליך הזיהוי בו המוח מתאים את המידע‬
‫הנקלט על האובייקט לתיאור קיים של האובייקט‪ .‬ההפרעה מתפתחת על רקע פגיעה באונה הטמפוראלית‪.‬‬
‫פרוסופגנוזיה‬
‫פרוסופגנוזיה (‪ )Prosopagnosia‬מאופיינת בחוסר היכולת לזהות פרצופים‪ .‬ההפרעה מתפתחת בעקבות‬
‫פגיעה בהמיספרה הימנית של המוח‪.‬‬
‫אלקסיה טהורה‬
‫אלקסיה טהורה (‪ )Pure Alexia‬היא חוסר היכולת לזהות מילים‪ .‬הלוקים בהפרעה מסוגלים לזהות אותיות‬
‫בודדות‪ ,‬אך אינם מסוגלים לזהות את המילה השלמה‪ .‬ההפרעה מתפתחת עקב פגיעה באונה האוקסיפיטלית‬
‫השמאלית‪.‬‬
‫המשמעות של כשלים בזיהוי עבור התהליך התקין‬
‫ה כשלים הספציפיים בזיהוי מרמזים על כך שמערכת הזיהוי כוללת תתי מערכות המתמחות בזיהוי סוגי‬
‫אובייקטים שונים אשר ממוקמות באזורים שונים במוח‪ .‬על כן‪ ,‬נזק באזור מוגבל במוח גורם להפרעה בזיהוי סוג‬
‫מסוים של אובייקטים או אופן מסוים של הצגתם‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪216‬‬
‫תפיסת עומק‬
‫יכולתם של אנשים לתפוס עומק הנה בעלת חשיבות רבה‪ .‬יכולת זו מאפשרת להם להעריך את מרחקם של‬
‫אובייקטים הנעים לעברם או הרחק מהם ובהתאם לכך לפעול (למשל‪ ,‬לברוח מהם או לנוע לעברם)‪ .‬בנוסף‪,‬‬
‫יכולת זו מאפשרת את זיהוי גודל האובייקט ‪ -‬כאשר לוקחים בחשבון את המרחק‪ ,‬ניתן להעריך מהו גודלו של‬
‫האובייקט‪ ,‬וכך גם לשפר את יכולת הזיהוי שלו‪ .‬גישות לתפיסת עומק מנסות להתמודד עם בעיית ההפיכה‬
‫(‪ - (Inverse Problem‬ניסיון לבדוק כיצד תמונה דו ממדית המתקבלת על הרשתית‪ ,‬יוצרת תפיסה תלת‬
‫ממדית של העולם‪.‬‬
‫גישת הרמז‬
‫גישת הרמז (‪ )Cue Approach‬מתמקדת בקשר בין הדמות אשר נוצרת על ידי גירוי ברשתית לבין תפיסת‬
‫העומק הסופית המתקבלת‪ .‬לפי גישה זו‪ ,‬ע"י ניסיון עם הגירויים שבסביבה‪ ,‬האדם לומד את רמזי העומק ובאופן‬
‫אוטומטי תופס באמצעותם עולם תלת מימדי‪ .‬ישנם ארבעה סוגי רמזי עומק‪ :‬רמזים של תנועת העין‪ ,‬רמזים‬
‫ציוריים (מונוקולריים)‪ ,‬רמזים הנוצרים ע"י תנועה ורמזים הנוצרים מפער דו עיני (בינוקולריים)‪.‬‬
‫רמזים של תנועת העין‬
‫רמזים של תנועת העין (‪ )Oculomotor Cues‬מבוססים על פירוש של תנועות העיניים בעת המבט בגירוי‪ .‬ע"י‬
‫ניתוח תנועות העין‪ ,‬יכולה מערכת התפיסה לפרש את מרחק האובייקט מהעין וכך לתפוס עומק‪ .‬רמזי תנועות‬
‫העין נותנים לנו מידע על מרחק אבסולוטי של הגירוי מהצופה‪ ,‬ללא קשר לאובייקטים אחרים בסביבה‪ .‬הם‬
‫אפקטיביים רק עד למרחק קצר מהצופה (כ‪ 2 -‬מטר)‪.‬‬
‫קיימים שני רמזים הנוצרים ע"י תנועת העין‪:‬‬
‫‪ .1‬התכנסות והיפרדות (‪ - )Convergence & Divergence‬כשהאובייקט קרוב‪ ,‬העיניים נעות כלפי פנים‬
‫(כמו בפזילה) על מנת להתמקד‪ ,‬וכשהאובייקט רחוק‪ ,‬העיניים נעות כלפי חוץ‪.‬‬
‫‪ .2‬התאמה (‪ - )Accommodation‬כשהאובייקט קרוב‪ ,‬עדשת העין מתקמרת על מנת להתמקד בו‪,‬‬
‫וכשהאובייקט רחוק‪ ,‬עדשת העין מתקערת על מנת להתמקד בו‪.‬‬
‫רמזים ציוריים‬
‫רמזים ציוריים (‪ )Pictorial Cues‬מכונים גם רמזי עומק חד‪-‬עיניים (מונוקולריים)‪ ,‬זאת כיוון שניתן להיעזר‬
‫בהם גם כאשר מתבוננים בגירוי בעין אחת בלבד‪.‬‬
‫קיימים שמונה רמזים כאלו ‪-‬‬
‫‪ .1‬הסתרה חלקית (‪" - )Occlusion‬אם שטח ‪ X‬מכסה חלק משטח ‪ Y‬אז ‪ X‬נמצא לפני ‪ ."Y‬רמז זה נותן‬
‫מידע על עומק יחסי בין ‪ X‬ל‪ Y -‬ולא על מרחקם מהצופה‪ .‬רמז זה עוזר גם בזיהוי אובייקט שחלקו מוסתר‪.‬‬
‫‪ .2‬גודל בשדה הראייה (‪ - )Size in the Field of View‬בתנאי שכל התנאים האחרים שווים‪ ,‬כאשר‬
‫האובייקט נראה גדול יותר‪ ,‬הוא קרוב יותר‪.‬‬
‫‪ .3‬גובה בשדה הראייה (‪ - )Height in the Field of View‬מדובר בגובה יחסי לקו האופק‪ .‬לגבי אובייקטים‬
‫הנמצאים מתחת לקו האופק‪ ,‬ככל שהם יותר גבוהים בשדה הראיה‪ ,‬הם רחוקים יותר‪ .‬לגבי אובייקטים‬
‫הנמצאים מעל לקו האופק‪ ,‬ככל שהם יותר גבוהים בשדה הראיה‪ ,‬הם קרובים יותר‪.‬‬
‫‪ .4‬פרספקטיבה אטמוספרית ‪ /‬אווירית (‪ - )Atmospheric/ Aerial Perspective‬ככל שהאובייקט רחוק‬
‫יותר‪ ,‬יותר אוויר וחלקיקים מפרידים בינו לבין הצופה ולכן הוא נתפס פחות חד מאובייקט קרוב‪ .‬מכאן כי‬
‫אובייקט פחות חד נתפס כרחוק יותר‪.‬‬
‫‪217‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪ .5‬גודל מוכר (‪ - )Familiar Size‬בהיעדר רמזי עומק אחרים‪ ,‬תפיסת העומק שלנו תושפע מידע לגבי גודל‬
‫האובייקט‪ .‬בניסוי של אפסטיין (‪ :)Epstein‬שלושה מטבעות בשלושה גדלים שונים הוצגו לנבדקים כשהם‬
‫נראים בגודל שווה‪ .‬הנבדקים צפו בעין אחת על כל אחד מהמטבעות‪ ,‬שהוארו בחדר חשוך‪ .‬הנבדקים טענו‬
‫כי המטבע הקטן היה הקרוב ביותר‪ ,‬אח"כ הבינוני ולבסוף הגדול‪ .‬מאחר וגודל המטבעות נתפס ע"י‬
‫הנבדקים כשווה‪ ,‬ולא היו להם רמזי עומק אחרים‪ ,‬הם הסתמכו על הגודל המוכר של המטבעות ותפסו‬
‫בטעות מרחקים שונים של המטבעות‪.‬‬
‫‪ .6‬פרספקטיבה ליניארית (‪ - )Linear Perspective‬קווים מקבילים (במציאות) שמתרחקים‪ ,‬נראים‬
‫כמתקרבים זה לזה‪ ,‬עד שבקו האופק הם נראים כנפגשים (כמו פסי רכבת)‪ .‬לכן‪ ,‬קווי מתאר מתכנסים‬
‫(הולכים ומתקרבים זה לזה) מהווים רמז לתפיסת עומק‪.‬‬
‫‪.7‬‬
‫שיפוע המרקם (‪ - )Texture Gradient‬אלמנטים המפוזרים ברווחים שווים במציאות‪ ,‬נראים צפופים יותר‬
‫ככל שהם רחוקים‪ .‬לכן‪ ,‬אלמנטים הנראים צפופים יותר במרקם‪ ,‬יפורשו כרחוקים יותר‪.‬‬
‫‪ .8‬הצללה (‪ - )Shading‬המערכת משתמשת בהנחה שמקור האור הוא מלמעלה‪ ,‬וכך אובייקט בהיר יותר‬
‫מפורש כקרוב יותר למקור האור (למעלה)‪ ,‬ואובייקט כהה יותר מפורש כנמצא למטה‪.‬‬
‫רמזים הנוצרים ע"י תנועה‬
‫גם רמזים הנוצרים ע"י תנועה (‪ )Movement Produced Cues‬הם מונוקולריים‪ ,‬כלומר ניתן להשתמש בהם‬
‫כאשר מתבוננים בעין אחת בלבד‪ .‬חשוב לציין כי ברמזים אלה ניתן להשתמש גם בכיוון ההפוך‪ :‬כרמזים‬
‫המעידים על תנועה מתוך ידע שיש לנו על עומק‪ .‬כלומר‪ ,‬אם ידוע על אובייקט אחד שנמצא רחוק יותר‬
‫מאובייקט שני‪ ,‬והרמזים המתוארים להלן מתקיימים‪ ,‬נוכל להסיק שהאובייקטים או המתבונן נמצאים בתנועה‪.‬‬
‫קיימים שני רמזים הנוצרים ע"י תנועה‪:‬‬
‫‪ - Motion Parallax .1‬לפי רמז זה‪ ,‬עצמים שקרובים יותר לצופה‪ ,‬נעים מהר יותר על פני הרשתית מעצמים‬
‫הרחוקים ממנו‪ .‬לדוגמא‪ ,‬כאשר האדם נוסע ברכבת‪ ,‬נראה כי עצים קרובים יותר נעים במהירות רבה יותר‬
‫מאשר עצים רחוקים‪.‬‬
‫‪ .2‬מחיקה והגדלה (‪ - )Deletion and Accretion‬רמז זה נוצר כאשר הצופה נע ומתבונן לעבר אובייקט‬
‫המסתיר באופן חלקי אובייקט אחר‪ .‬כאשר הצופה נע‪ ,‬היחס בין החלק המוסתר לחלק הגלוי של האובייקט‬
‫האחורי משתנה‪ .‬תנועה בכיוון אחד תגרום לחשיפה גדולה יותר של האובייקט המוסתר (‪ )Accretion‬בעוד‬
‫שבכיוון האחר‪ ,‬התנועה תגרום להסתרה גדולה יותר (‪.)Deletion‬‬
‫רמזים הנוצרים מפער דו‪-‬עיני‬
‫פער דו עיני‬
‫פער דו עיני (‪ )Binocular Disparity‬מכונה גם רמז עומק בינוקולרי (‪ )Binocular Depth Cue‬כיוון שניתן‬
‫להיעזר בו כאשר ישנה חפיפה בשדה הראייה בין שתי העיניים‪ .‬העיניים ממוקמות בשתי עמדות שונות‪ ,‬ולכן‬
‫אותה נקודה במרחב נופלת על הרשתית בנקודה שונה בכל עין‪ .‬פער הזה בין שתי הנקודות נקרא פער דו‪-‬עיני‪.‬‬
‫הפער נמדד על ידי זווית הפער (‪ - )Angle of Disparity‬הזווית בין שני הקווים הדמיוניים המחברים בין‬
‫האובייקט לעיני הצופה‪ .‬העומק הנתפס הנובע משתי תמונות שונות שנקלטות בשתי הרטינות נקרא‬
‫סטראופסיס (‪ .)Stereopsis‬מידע עומק כתוצאה מהפער הדו‪-‬עיני הוא מידע מספק על‪-‬מנת ליצור תפיסת‬
‫עומק‪ ,‬גם ללא רמזי עומק נוספים‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪218‬‬
‫ה‪Horopter -‬‬
‫ההורופטר (‪ )Horopter‬הינו חצי מעגל בשדה הראיה‪ ,‬עליו כל הנקודות נמצאות במרחק שווה מהעין‪ .‬נקודת‬
‫הפיקסציה‪ ,‬היא הנקודה בה מתמקדות שתי הפוביאות‪ ,‬נמצאת במרכז ההורפוטר‪ .‬הדמויות על ה‪Horopter -‬‬
‫נתפסות ע"י נקודות תואמות בשתי הרטינות (‪ - )Corresponding Points‬אלו הן נקודות עבורן אין פער דו‬
‫עיני‪ .‬נקודות אחרות שאינן נופלות על ה‪ ,Horopter -‬תיתפסנה ע"י נקודות לא תואמות על שתי הרטינות‬
‫(‪ -)Non Corresponding Points‬נקודות עבורן יש פער דו עיני‪.‬‬
‫פער דו עיני מוצלב ולא מוצלב‬
‫פער מוצלב (‪ - )Crossed Disparity‬נוצר כאשר האובייקט ממוקם לפני ה‪ .Horopter -‬במקרה זה‪ ,‬הדמויות‬
‫שייצור האובייקט על פני הרשתית ינועו החוצה לצדי הרשתית‪ ,‬והפער שנוצר מכך הוא פער מוצלב (ראה‬
‫תרשים)‪.‬‬
‫פער לא מוצלב (‪ - )Uncrossed Disparity‬נוצר כאשר האובייקט ממוקם אחרי ה‪ .Horopter -‬במקרה זה‪,‬‬
‫הדמויות שייצור האובייקט על פני הרשתית ינועו פנימה לצדי הרשתית‪ ,‬והפער שנוצר מכך הוא פער לא מוצלב‪.‬‬
‫כך‪ ,‬פער מוצלב מעיד שהאובייקט קרוב מה‪ Horopter -‬ופער לא‪-‬מוצלב מעיד שהאובייקט רחוק מה‪Horopter -‬‬
‫(רמז עומק)‪.‬‬
‫‪B‬‬
‫פער לא מוצלב‬
‫‪horopter‬‬
‫‪A‬‬
‫פער מוצלב‬
‫‪Aleft‬‬
‫‪Aright‬‬
‫‪Bright‬‬
‫‪Right eye‬‬
‫‪Bleft‬‬
‫‪Left eye‬‬
‫מידע על מרחק האובייקט‬
‫ככל שהאובייקט רחוק מנקודת הפיקסציה‪ ,‬הפער הדו עיני הנוצר עבורו גדול יותר‪ .‬ככל שהאובייקט קרוב‬
‫לנקודת הפיקסציה‪ ,‬הפער הדו עיני הנוצר עבורו קטן יותר‪ .‬מכאן כי זהו רמז עומק המספק מידע על מרחק‬
‫יחסי‪ ,‬ביחס לנקודת הפיקסציה‪ :‬האם העצם קרוב לצופה או רחוק ממנו‪ ,‬לעומת נקודת הפיקסציה‪.‬‬
‫יצירת פער דו‪-‬עיני מלאכותי‬
‫ישנן דרכים מלאכותיות המאפשרות ליצור תפיסת עומק באופן מלאכותי‪ ,‬על ידי יצירת פער דו עיני בין העיניים‪:‬‬
‫‪ .1‬סטריאוסקופ (‪ – )Stereoscope‬מציגים לצופה שתי תמונות דו מימדיות‪ ,‬אשר צולמו ע"י מצלמה בעלת ‪2‬‬
‫עדשות מופרדות ביניהן במרחק הזהה לזה הקיים בין שתי העיניים‪ .‬אחת התמונות מוצגת לעין אחת‬
‫והאחרת לעין השנייה‪ .‬כתוצאה מההבדל בין התמונות נוצר פער דו עיני באופן מלאכותי ומתקבלת תפיסת‬
‫עומק‪.‬‬
‫‪ .2‬סטריאוגרמת הנקודות האקראיות (‪ – )Random Dot Stereogram‬בשיטה זו משתמשים במערך‬
‫נקודות לבנות ושחורות‪ ,‬המפוזרות באופן רנדומאלי במרחב‪ .‬קבוצת נקודות מתוך המערך‪ ,‬המסודרת‬
‫בצורת ריבוע‪ ,‬מוסטת לכיוון מסוים‪ .‬הסטה זו יוצרת פער בין שתי התצוגות‪ .‬דרך סטריאוסקופ‪ ,‬המערך ללא‬
‫השינוי מוצג לעין אחת של הצופה ואילו המערך השני מוצג לעינו השנייה‪ .‬כתוצאה מההבדל בין שתי‬
‫התצוגות‪ ,‬נוצרת זווית פער ומתקבלת תפיסה של ריבוע קטן הבולט מעל רקע הנקודות‪.‬‬
‫מאחר ולא הוצגו כל רמזי עומק מלבד הפער הבינוקולרי‪ ,‬תצוגה זו מוכיחה כי ניתן ליצור תפיסה תלת‬
‫מימדית ע"י רמז של פער דו עיני בלבד‪.‬‬
‫‪223‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫בעיית ההתאמה‬
‫בעיית ההתאמה (‪ )Correspondence Problem‬מתייחסת לשאלה‪ :‬כיצד מתאימה מערכת הראיה נקודה‬
‫היוצרת דמות על הרשתית בעין אחת לנקודה בעין השנייה‪ .‬שאלה זו עולה בעיקר ביחס לגירויים מורכבים‪ ,‬כגון‬
‫סטריאוגרמת הנקודות האקראיות‪ .‬התשובה לשאלה זו אינה ברורה‪ .‬יתכן שמערכת הראייה עושה זאת ע"י‬
‫השוואת תכונות בסיסיות כגון תדירות מרחבית בין שתי דמויות האובייקט‪.‬‬
‫הסבר פיזיולוגי לרמזים בינוקולריים‬
‫בניסויים שנעשו על חתולים וקופים נמצאו תאים בקורטקס הוויזואלי‪ ,‬המקבלים מידע משתי העיניים והמגיבים‬
‫בצורה אופטימלית לזווית פער מסוימת‪ .‬תאים אלה נקראים תאי עומק בינוקולרי (‪.)Binocular Depth Cell‬‬
‫פגיעה בתאים אלה גורמת לקושי בתפיסת עומק‪ .‬נתגלה כי לתאים אלה יש תקופה רגישה (תקופה בילדות‬
‫המוקדמת) בה עליהם לקבל קלט מתואם משתי העיניים‪ ,‬כדי שיתפתחו‪.‬‬
‫הגישה האקולוגית לתפיסת עומק‬
‫על פי הגישה האקולוגית‪ ,‬יש ללמוד את תהליכי התפיסה כפי שמתרחשים בסביבה‪ ,‬ולא במונחים של דמות על‬
‫הרשתית‪ .‬גיבסון (‪ ,)Gibson‬אבי הגישה האקולוגית‪ ,‬טען שהדרך הנכונה לתאר תפיסה היא במונחים של‬
‫מערך האור בסביבה המוצג לצופה‪ ,‬אותו הוא כינה המערך האופטי (‪.)Optic Array‬‬
‫תיאוריית הקרקע של התפיסה‬
‫תיאוריית הקרקע של התפיסה (‪ )Ground Theory of Perception‬של גיבסון טוענת כי המידע החשוב‬
‫לתפיסה נוצר ע"י תנועת הצופה‪ .‬ע"פ תיאוריה זו‪ ,‬המידע שנשאר קבוע (‪ )Invariant Information‬בזמן‬
‫שהצופה נע‪ ,‬מוביל בצורה ישירה (ללא רמזים) לתפיסה‪ .‬מידע קבוע זה‪ ,‬שאותו מספקת הסביבה‪ ,‬קיים במספר‬
‫גורמים‪ :‬בטקסטורות שיפוע במערך האופטי של הפריפריה ובתבניות זורמות‪.‬‬
‫טקסטורת השיפוע‬
‫טקסטורת שיפוע (‪ )Texture Gradients‬מתארת מצב בו ככל שהמרחק גדל‪ ,‬מרכיבי השיפוע הופכים צפופים‬
‫יותר‪ .‬רמז זה מספק מידע זמין וקבוע הן בהיעדר רמזי עומק אחרים והן כאשר הצופה נע‪ .‬בנוסף למידע אודות‬
‫עומק‪ ,‬מספקת טקסטורת השיפוע מידע גם על תלילות המשטח ‪ -‬שינוי מהיר במרקם מרמז על משטח תלול‪.‬‬
‫המערך האופטי של הפריפריה ותבניות זורמות‬
‫ע"פ המערך האופטי של הפריפריה (‪ ,)The Ambient Optic Array‬בזמן שהצופה נע‪ ,‬שינויים בתבנית האור‬
‫המוחזרת מהאובייקטים בסביבה‪ ,‬קובעים את תפיסת העומק‪ .‬בייחוד מודגש האופן בו אלמנטים בסביבה‬
‫ה"זורמים" לעיני צופה נע‪ ,‬מרמזים על עומק‪ .‬אלמנטים אלה נקראים תבניות זורמות (‪.)Flow Patterns‬‬
‫למשל‪ ,‬מחיקה והגדלה של אובייקטים בתנועת הצופה או הזרם החולף מול עיני הצופה כשהוא נע קדימה‪.‬‬
‫בניגוד לגישה הקונסטרוקטיבית‪ ,‬גיבסון הדגיש את הזרימה של כל השדה ולא של אובייקטים בודדים‪ .‬אחד‬
‫מהרמזים הללו הוא מרקם הזרימה‪.‬‬
‫מרקם הזרימה‬
‫על פי גיבסון )‪ ,)Gibson‬כאשר אדם המצוי בתנועה מביט הצידה הוא רואה מרקם של זרימה ( ‪Gradient of‬‬
‫‪ .)flow‬המהירות של העצמים הקרובים אליו היא גבוהה יותר מזו של הרחוקים ממנו‪ .‬העצמים הנמצאים לפני‬
‫נקודת המיקוד של האדם (לקראתו) נראים כנעים בכיוון המנוגד לתנועתו‪ .‬אלו הנמצאים אחרי נקודת המיקוד‬
‫שלו נראים כנעים בכיוון זהה לתנועתו הוא‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪222‬‬
‫תפיסת גודל‬
‫הגורם המרכזי בו תלויה תפיסת הגודל של גירוי היא זווית הראייה‪.‬‬
‫זווית הראייה‬
‫זווית ראייה (‪ )Visual Angle‬היא הזווית שבין הקו (המדומה) המחבר את חלקו העליון של האובייקט לעין לבין‬
‫הקו שמחבר את חלקו התחתון של האובייקט לעין‪.‬‬
‫עין‬
‫אובייקט‬
‫גודל זווית הראייה‬
‫גודל זווית הראייה הוא ביחס ישר לגודל הדמות על הרשתית‪ .‬גודל הזווית תלוי בשני ממדים‪:‬‬
‫‪ .1‬גודל האובייקט ‪ -‬שני אובייקטים בגדלים שונים‪ ,‬הנמצאים במרחק שווה מהצופה‪ ,‬יהיו בעלי זווית ראייה‬
‫שונה (לאובייקט הגדול זווית גדולה יותר)‪.‬‬
‫‪ .2‬מרחק האובייקט מהצופה ‪ -‬שני אובייקטים בגודל זהה ומרחקים שונים מהצופה‪ ,‬יהיו בעלי זווית ראייה‬
‫שונה (לאובייקט הקרוב זווית גדולה יותר)‪ .‬עקב כך‪ ,‬כאשר משתנה מרחקו של אובייקט מאתנו משתנה‬
‫גודלו על הרשתית‪.‬‬
‫בהעדר רמזי עומק‪ ,‬שני אובייקטים בעלי אותה זווית ראייה (גם אם שונים בגודלם הפיזי)‪ ,‬יתפסו כבעלי גודל‬
‫זהה‪ .‬כך לדוגמא‪ ,‬לשמש ולירח אותה זווית ראייה‪ ,‬אף על פי שהירח קטן וקרוב‪ ,‬והשמש גדולה ורחוקה‪ .‬רמזי‬
‫העומק לגבי מרחקים כה גדולים אינם מספיקים על מנת לתקן את התפיסה ולאפשר לאדם לתפוס את גודלם‬
‫המדויק של השמש והירח‪.‬‬
‫קביעות גודל‬
‫על פי חוק קביעות הגודל (‪ ,)Law of Size Constancy‬תפיסת גודלו של אובייקט נשמרת קבועה ללא תלות‬
‫במרחק הדמות מהצופה ובגודל הדמות המוטלת על הרשתית‪ .‬כאשר מרחק האובייקט מהצופה נראה גדול (לפי‬
‫רמזי עומק)‪ ,‬המערכת תסיק שדמותו הקטנה על הרשתית נובעת מכך ו"תגדיל" אותו‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬כשמרחק‬
‫האובייקט מהצופה נראה קטן‪ ,‬המערכת תסיק שדמותו הגדולה על הרשתית נובעת מכך ו"תקטין" את תפיסתו‬
‫בהתאם‪ .‬כך לדוגמא‪ ,‬מרצה באולם גדול‪ ,‬יתפוס את גודל כל הסטודנטים כזהה פחות או יותר‪ ,‬זאת על אף‬
‫שגודלם על הרשתית שונה (לאלה היושבים בשורות הראשונות דמות גדולה הרבה יותר ע"פ הרשתית)‪.‬‬
‫החוק של אמרט‬
‫לפי החוק של אמרט (‪ ,)Emmert's Law‬הנקרא גם סולם גודל‪-‬מרחק (‪ ,)Size-Distance Scaling‬כשמידע‬
‫לגבי עומק זמין‪ ,‬תפיסת גודלו של האובייקט מתחשבת במרחקו מהצופה‪ .‬זהו חוק המחשב אוטומטית את גודל‬
‫הדמ ות הנתפס בהתחשב בגודל הדמות על הרשתית ובמרחק הדמות מהצופה‪:‬‬
‫‪ = Sp‬גודל נתפס של הדמות‬
‫‪ = K‬קבוע‬
‫‪ = Sr‬גודל הדמות על הרשתית‬
‫)‪Sp=K(Sr*Dp‬‬
‫‪ = Dp‬מרחק הדמות‪.‬‬
‫מתוך הנוסחה ניתן לראות כי קיים איזון בין מרחק הדמות לבין גודל הדמות על הרשתית‪ .‬כאשר אחד מהם גדל‬
‫והשני קטן‪ ,‬הגודל הנתפס אינו משתנה‪.‬‬
‫‪221‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫הניסוי של אמרט‬
‫מטרת הניסוי היתה לבודד את השפעת מרחק האובייקט מהצופה‪ ,‬על הגודל הנתפס‪ .‬שלבי הניסוי‪:‬‬
‫‪ .1‬חשיפה ממושכת לעיגול שחור‪.‬‬
‫‪ .2‬הסטת המבט למסך במרחק משתנה מהנבדקים‪.‬‬
‫נמצא כי‪ ,‬כאשר הסיטו הנבדקים את מבטם לעבר מסך קרוב‪ ,‬נתפס ‪ Afterimage‬של עיגול קטן על המסך‬
‫(תופעת לוואי של הסתכלות באובייקט לזמן ממושך)‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬כאשר הסיטו את המבט לעבר מסך רחוק‪,‬‬
‫נתפס ‪ Afterimage‬של עיגול גדול על המסך‪ .‬תוצאות הניסוי תומכות בחוק אמרט ‪ -‬כאשר גודל הדמות על‬
‫הרשתית נשאר קבוע‪ ,‬הגודל הנתפס של ה‪ Afterimage -‬נקבע לפי מרחק המסך‪ .‬כשמרחק המסך גדל‪ ,‬גדלה‬
‫הדמות הנתפסת של ה‪.Afterimage -‬‬
‫אשליות גודל‬
‫לפי חוק קביעות הגודל‪ ,‬כדי שצופה יוכל לשפוט את גודל האובייקט‪ ,‬עליו לדעת את מרחקו ממנו‪ .‬אולם‪ ,‬לעיתים‬
‫קיים קושי בשיפוט המרחק וכתוצאה מכך עלולות להופיע אשליות בתפיסה‪ .‬חקר האשליות התפיסתיות מאפשר‬
‫בדיקה מעמיקה של המכניזמים המעורבים בתהליך התפיסה‪.‬‬
‫החדר של איימס‬
‫החדר של איימס (‪ ,)Ames Room‬זהו חדר בעל מבנה מתעתע היוצר אשליה בה שני אנשים הזהים בגודלם‬
‫נתפסים כשונים בגודלם‪ .‬מזווית ראיית הצופה‪ ,‬החדר נראה רגיל‪ ,‬אלא שבפועל פינתו השמאלית רחוקה פי ‪2‬‬
‫מפינתו הימנית‪ .‬כתוצאה מכך‪ ,‬האדם הרחוק‪ ,‬העומד בפינה השמאלית‪ ,‬יוצר אצל הצופה דמות קטנה יותר על‬
‫הרשתית (מכיוון שזווית הראייה קטנה יותר) מהאדם הקרוב העומד בפינה הימנית‪ .‬מאחר והחדר יוצר תחושה‬
‫של חדר רגיל (בו מרחקי הפינות מהצופה שווים)‪ ,‬סולם גודל מרחק מחשב את הגודל הנתפס לפי גודל הדמות‬
‫על הרשתית בלבד‪ .‬מכאן כי‪ ,‬האדם השמאלי נתפס קטן (המרחק בפועל גדול יותר‪ ,‬ולכן הדמות על הרשתית‬
‫קטנה יותר) והאדם הימני ייתפס גדול‪.‬‬
‫אשליית הירח‬
‫אשליית הירח (‪ )The Moon Illusion‬מתארת את המצב בו הירח באופק נתפס גדול יותר מאשר כשהוא‬
‫למעלה בשמים‪ ,‬למרות שאין שינוי בגודלו הפיזיקלי או במרחקו מהצופה‪.‬‬
‫לתופעה זו שני הסברים אפשריים‪:‬‬
‫‪ .1‬תיאוריית המרחק שלכאורה (‪ - )Apparent Distance Theory‬הסבר זה מבוסס על כך שהמרחק‬
‫הנתפס של הירח שונה כאשר הוא באופק לעומת כאשר הוא בשמים למעלה‪ .‬הסיבה לכך קשורה ברמזי‬
‫העומק הרבים‪ ,‬הקיימים באופק‪ ,‬שכתוצאה מהם הירח נתפס כרחוק מאד‪.‬‬
‫לעומת זאת‪ ,‬במרכז השמיים הירח נתפס על רקע חלל ריק‪ ,‬ללא רמזי עומק‪ .‬מאחר ושני הירחים יוצרים‬
‫דמות באותו גודל על הרשתית (הם בעלי אותה זווית ראייה)‪ ,‬סולם גודל‪-‬מרחק מחשב את הגודל הנתפס‬
‫לפי מרחק בלבד‪ :‬הירח באופק‪ ,‬הנתפס כרחוק מאוד‪ ,‬ייתפס כיותר גדול‪.‬‬
‫‪ .2‬התיאוריה הזוויתית של גודל‪-‬מרחק (‪ - )Angular Size-Contrast Theory‬הסבר זה מתמקד בהשוואת‬
‫זווית הראייה של הירח לזוויות הראייה של האובייקטים סביבו‪ .‬כשהירח בקו האופק‪ ,‬הוא מוקף‬
‫באובייקטים קטנים ממנו‪ .‬בהשוואה אליהם‪ ,‬הוא נתפס כגדול‪ .‬כשהירח גבוה בשמים‪ ,‬הוא מוקף ע"י שמים‬
‫ובהשוואה אליהם נתפס קטן‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪222‬‬
‫אשליית ‪Muller-Lyer‬‬
‫באשליית ‪ Muller-Lyer‬אורך הקווים שווה בפועל‪ ,‬אך הקו השמאלי נתפס כארוך יותר‪ .‬לאשליה זו שני‬
‫הסברים‪:‬‬
‫‪ .1‬ההסבר הראשון מבוסס על תפיסה מוטעית של מרחק הקווים מהצופה‪ .‬לפי גרגורי (‪ ,)Gregory‬ניתן‬
‫לפרש את הקו השמאלי כפינה פנימית של חדר ואת הקו הימני כפינה חיצונית של חדר‪ .‬מאחר ופינה‬
‫פנימית נתפסת רחוקה מפינה חיצונית ( הקו הראשי רחוק יותר מהקווים הזוויתיים שמסמנים את הקירות)‪,‬‬
‫נתפוס את הקו השמאלי כרחוק יותר ולכן ארוך יותר מהקו הימני‪.‬‬
‫‪ .2‬לפי ההסבר השני‪ ,‬הנקרא תיאוריית הרמזים הסותרים (‪ ,)Conflicting Cues Theory‬תפיסת אורך‬
‫הקווים מתבססת על שני נתונים‪ :‬האורך הממשי שלהם‪ ,‬והאורך הכולל של הצורה‪ .‬התפיסה מבוצעת ע"י‬
‫"פשרה" בין שני נתונים אלה‪ .‬הקו בצורה הארוכה יותר נתפס כארוך יותר בשל הפשרה עם אורכה הכולל‬
‫של הצורה‪.‬‬
‫אשליית פונזו‬
‫אשליית פונזו (‪ )Ponzo Illusion‬מופיעה כאשר מביטים בציור של קווים באורך זהה הנראים כפסי רכבת‬
‫המתכנסים למרחק‪ .‬קו שיופיע רחוק יותר על "פסי הרכבת" ייתפס ארוך יותר מקו שיופיע קרוב יותר‪ ,‬למרות‬
‫שגודלם ומרחקם מהצופה זהים‪ .‬מרחקם של שני הקווים נתפס כשונה‪ ,‬עקב רמז הפרספקטיבה הלינארית‪.‬‬
‫מאחר ולקווים אותה זווית ראייה‪ ,‬סולם גודל‪-‬מרחק מתחשב במרחק בלבד לקביעת הגודל הנתפס‪ :‬הקו שנתפס‬
‫כיותר רחוק‪ ,‬נתפס כארוך יותר‪.‬‬
‫הגישה האקולוגית לתפיסת גודל‬
‫לפי הגישה האקולוגית של גיבסון (‪ ,)Gibson‬גודל העצם נקבע עפ" י מספר יחידות המרקם אותן הוא מכסה‬
‫בבסיסו‪ ,‬מספר אשר נשאר קבוע ללא תלות במרחקו של המסתכל‪ .‬התפיסה מתרחשת ישירות מהמידע הקיים‬
‫במערך האופטי‪ .‬רעיון זה נקרא רעיון התפיסה הישירה (‪ .)Direct Perception‬על פי גישה זו‪ ,‬מידע נוסף‬
‫המסייע בתפיסת גודל קבוע הוא יחס האופק (‪ - )Horizon Ratio‬גודל חלקו של האובייקט מעל קו האופק‪,‬‬
‫הנמצא בגובה העין של הצופה‪ .‬שני אובייקטים בעל יחס אופק זהה ייתפסו כזהים בגודלם‪ .‬רמז זה נשמר גם‬
‫כאשר הצופה נע‪.‬‬
‫‪223‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תפיסת תנועה‬
‫יכולת האדם לתפוס תנועה חיונית להישרדותו‪ .‬הגורמים לחשיבותה‪:‬‬
‫‪ .1‬תפיסת תנועה מאפשרת לזהות סכנה מתקרבת‪ ,‬ולהעריך את מהירות התקדמותה לעברנו‪.‬‬
‫‪ .2‬בחיי היומיום‪ ,‬באמצעות יכולת זו האדם מזהה חפצים או אנשים הנעים לעברו או ממנו‪.‬‬
‫‪ .3‬תפיסת תנועה הכרחית להתנהגויות שונות בחיי היומיום‪ ,‬כגון מזיגת קפה‪ ,‬נהיגה במכונית‪ ,‬חציית כביש‪.‬‬
‫‪ .4‬תפיסת תנועה מאפשרת לתפוס עומק ‪ -‬רמזים של ‪ Motion Parallax‬ומחיקה והגדלה מבוססים על יכולת‬
‫זו‪.‬‬
‫‪ .5‬תפיסת תנועה מאפשרת לזהות צורה‪ .‬למשל‪ ,‬כאשר צלו של אדם נע‪ ,‬קל יותר לזהותו על פי תנועותיו‬
‫מאשר כאשר הוא עומד‪.‬‬
‫‪ .6‬תפיסת תנועה מקלה על היכולת להפריד בין דמות לרקע‪.‬‬
‫הבסיס הפיזיולוגי לתפיסת תנועה‬
‫קיימים מספר ממצאים המעידים על הבסיס הפיזיולוגי של תפיסת תנועה‪:‬‬
‫‪ .1‬הובל וויסל (‪ )Hubel & Wiesel‬גילו נוירונים סלקטיביים לכיוון (‪)Directionally Selective Neurons‬‬
‫בקורטקס המפוספס‪ .‬נוירונים מסוג זה רגישים לכיוון ולמהירות ספציפיים של תנועה ומגיבים אליהם בצורה‬
‫אופטימלית‪ Direction Tuning Curve .‬הנה עקומה המראה את קצב הירי של נוירון סלקטיבי לכיוון‪,‬‬
‫בחשיפתו לתנועה בכיוונים שונים‪ .‬הנוירון מגיב באופן אופטימאלי כאשר הגירוי נע בכיוון תנועה מסוים‪.‬‬
‫‪ .2‬גם באזור ‪ MT‬האחראי לתנועה‪ ,‬נמצאו נוירונים סלקטיביים לכיוון‪ .‬נוירונים אלה רגישים לכיוון תנועה‬
‫ספציפי של גירוי הנע לרוחב הרשתית‪.‬‬
‫נוירונים המגיבים לתנועה‬
‫קיימים שני סוגי נוירונים המגיבים לתנועה‬
‫‪ - Component Cells .1‬מצויים ב‪ MT-‬ובקורטקס המפוספס‪ .‬מגיבים לכיוון התנועה של מרכיב בגירוי הנע‪.‬‬
‫‪ - Pattern Cells .2‬מצויים ב‪ .MT -‬מגיבים לכיוון התנועה של הגירוי הנע כולו‪.‬‬
‫תא ‪ Pattern‬מקבל קלט ממספר תאי ‪ .Component‬מידע לגבי תנועה פשוטה‪ ,‬מעובד באזורים נמוכים על ידי‬
‫תאים מסוג ‪ Component‬ומידע לגבי תנועה מורכבת (תבנית שלמה של גירוי) מעובד באזורים גבוהים על ידי‬
‫תאים מסוג ‪.Pattern‬‬
‫הסבר לרגישות הנוירון לתנועה‬
‫ניתן להסביר את רגישותם של הנוירונים הסלקטיביים לכיוון התנועה ולמהירותה על ידי המנגנון הבא‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫תא מורכב אחד מקבל מידע משני תאים פשוטים‪ ,‬והוא מגיב בצורה אופטימלית רק אם הוא מקבל מסר‬
‫עצבי בו זמנית משני התאים‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫כל אחד מהתאים הפשוטים מגיב כאשר נופל אור על שדה הקליטה שלו‪.‬‬
‫‪ .3‬הקשר בין תא פשוט אחד לתא המורכב הוא קשר רגיל‪ ,‬כך שהוא מעביר את המסר העצבי בצורה מיידית‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫הקשר בין התא הפשוט השני לתא המורכב הנו בעל עיכוב של ‪ Δt‬זמן‪ ,‬כלומר‪ ,‬המסר מועבר לאחר פרק‬
‫זמן קבוע‪.‬‬
‫מכאן כי התא המורכב יקבל את המסר העצבי בו זמנית רק אם התא עם העיכוב יגורה ב‪ Δt -‬זמן לפני התא‬
‫שמעביר את המסר מיידית‪.‬‬
‫תא מורכב זה יהיה רגיש לכיוון תנועה מסוים בתלות במיקום שדות הקליטה של שני התאים הפשוטים‪ .‬בנוסף‪,‬‬
‫תא זה יהיה רגיש למהירות תנועה מסוימת כתלות ב‪ Δt -‬ובמרחק שדות הקליטה של התאים הפשוטים זה‬
‫מזה‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪224‬‬
‫תנועה לכאורה‬
‫תנועה לכאורה (‪ )Apparent Motion‬היא תופעה בה תפיסת תנועה נוצרת על ידי הצגת אור שנדלק ונכבה‬
‫בנקודה אחת ולאחר זמן מסוים‪ ,‬הצגתו בנקודה אחרת‪ .‬הסיבה לכך טמונה במנגנון שתואר לעיל‪ :‬תאים‬
‫מורכבים קיבלו מסר עצבי בו זמנית מתא פשוט שהגיב לגירוי שהופיע בשדה הקליטה שלו (קשר מעוכב) ומתא‬
‫פשוט אחר שגירוי הופיע בשדה הקליטה שלו לאחר ‪ Δt‬זמן (קשר רגיל)‪ .‬תופעה זו הוכחה בניסוי שערך‬
‫וורטהיימר (‪ ,)Wertheimer‬נקודת אור הוקרנה בשדה הראיה הימני של הנבדקים ולאחר זמן קצר הוקרנה‬
‫נקודת אור בשדה הראיה השמאלי‪ .‬הנבדקים תפסו תנועה של הנקודה מימין לשמאל‪.‬‬
‫תנועה סטרובוסקופית (‪ )Stroboscopic Movement‬הנה סוג של תנועה לכאורה‪ .‬זוהי תפיסת תנועה‬
‫בהיעדר תנועה אמיתית‪ .‬תופעה זו מתרחשת כאשר שתי נקודות אור שנדלקות ונכבות במיקומים שונים זו אחרי‬
‫זו‪ ,‬יתפסו כ אילו זוהי נקודה אחת שנעה ממיקום למיקום‪ .‬בסרטים‪ ,‬הקרנת תמונות במהירות יוצרת תפיסת‬
‫תנועה‪ .‬הסיבה לכך נעוצה בהסבר הפיזיולוגי של תפיסת תנועה‪ :‬שני תאים פשוטים יגיבו לשני גירויים שונים ב‪-‬‬
‫‪ Δt‬זה מזה‪ ,‬והתא המורכב יפרש זאת כתנועה‪.‬‬
‫הגורמים לתפיסת תנועה‬
‫מתוך ניסוי זה‪ ,‬וורטהיימר הסיק כי קיימים מספר גורמים לתפיסת תנועה‪:‬‬
‫‪ .1‬תזמון בין ההבזקים (‪ – )ISI= Inter Stimulus Interval‬רק מרווח זמן מסוים בין שני האורות יוצר תגובה‬
‫בו זמנית משני תאים פשוטים לתא מורכב המגיב לתנועה‪ .‬כאשר הזמן קצר מדי‪ ,‬התפיסה היא של שני‬
‫אורות המהבהבים בו זמנית‪ .‬כאשר הזמן ארוך מדי‪ ,‬התפיסה היא של אור נדלק וכבה ולאחריו אור נדלק‬
‫וכבה (מה שקורה בפועל)‪.‬‬
‫‪ .2‬מרחק בין האורות – ככל שהמרחק גדל‪ ,‬נדרש אינטרוול זמן גדול יותר בין ההבזקים‪ ,‬או עוצמה גבוהה‬
‫שלהם ליצירת תפיסת תנועה‪.‬‬
‫‪ .3‬הרקע עליו נע הגירוי – נמצא כי תפיסת תנועת גירוי תהיה מהירה יותר כשהגירוי נע על רקע שאינו חלק‬
‫(פסים וכו') מאשר על רקע חלק‪.‬‬
‫אשליות תנועה‬
‫אשליות תנועה (‪ )Illusions of Movement‬הן מצבים בהם אנו תופסים תנועה כאשר בפועל היא אינה‬
‫מתרחשת‪.‬‬
‫אשליית המפל‬
‫אשליית המפל (‪ )Waterfall Illusion‬מתרחשת כאשר מתמקדים בתנועת מפל וכשמסיטים את העיניים לעבר‬
‫גירוי חסר תנועה‪ ,‬נראה כאילו הוא נע בכיוון ההפוך לתנועת המפל ‪ -‬כלפי מעלה‪ .‬אשליה זו מבוססת על‬
‫התופעה של‬
‫‪ :Motion after effect‬כאשר מוצגת תנועה בכיוון מסוים לאורך זמן‪ ,‬מתרחשת אדפטציה‬
‫סלקטיבית (‪ - )Selective Adaptation‬הנוירונים שמגיבים אופטימלית לכיוון תנועה זה מתעייפים ותגובתם‬
‫יורדת מתחת לרמת הפעילות הספונטאנית (רמת הפעילות מבלי שהוצג גירוי)‪.‬‬
‫כך‪ ,‬הנוירונים שמגיבים לכיוון הגירוי יגיבו פחות מהתגובה הספונטאנית‪ ,‬בעוד שהנוירונים שרגישים לכיוון‬
‫ההפוך ימשיכו לירות בצורה ספונטאנית ולכן דפוס התגובה של כל הנוירונים ייתפס כתנועה בכיוון ההפוך‪.‬‬
‫‪ Motion After Effect‬מתרחש רק כאשר הגירוי המקורי נע לאורך הרשתית (כמו באשליית המפל) ולא כאשר‬
‫האדם עוקב בעיניו אחרי תנועת הגירוי‪.‬‬
‫‪225‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תנועה מושרית‬
‫תנועה מושרית (‪ )Induced Movement‬הינה אשליה הנוצרת כאשר אובייקט גדול נע ואובייקט קטן אינו נע‪.‬‬
‫תנועת האובייקט הגדול גורמת לתפיסת תנועה של האובייקט הקטן הנייח‪ .‬למשל‪ :‬תנועת העננים הגדולים‬
‫יוצרת אשליה שהירח הוא שנע‪ .‬הסיבה לתופעה זו לא ידועה עדין‪.‬‬
‫תיאוריית ‪(Corollary Discharge Theory) CD‬‬
‫תיאוריית ‪ CD‬מסבירה כיצד מערכת הראייה מבדילה בין שלושה מצבים שונים הקשורים בתנועה‪:‬‬
‫‪ .1‬אובייקט נע והצופה אינו נע ‪ -‬נוצרת תנועה על הרשתית‪.‬‬
‫‪ .2‬אובייקט אינו נע והצופה נע ‪ -‬נוצרת תנועה על הרשתית‪.‬‬
‫‪ .3‬אובייקט נע וצופה נע ‪ -‬לא נוצרת תנועה על הרשתית‪.‬‬
‫תיאוריה זו מציעה שתפיסת תנועה תלויה בשלושה סוגי אותות המתקשרים לתנועות העיניים או לתנועות דמות‬
‫על הרשתית‪.‬‬
‫שלושת סוגי האותות‬
‫‪ .1‬אות מוטורי (‪ - )MS=Motor Signal‬נשלח לשרירי העין כשהצופה נע או מנסה להניע את עיניו‪.‬‬
‫‪ .2‬אות כתוצאה מירי (‪ - )CDS=Corollary Discharge Signal‬דיווח על תנועת העין ע"י העתק של האות‬
‫המוטורי‪.‬‬
‫‪ .3‬אות מתנועת דמות (‪ - )IMS=Image Movement Signal‬תנועת הדמות על הרשתית‪.‬‬
‫שלושת סוגי האותות מגיעים למבנה במוח שנקרא ‪ ,Comparator‬המאותת על הזזת העין‪.‬‬
‫תהליך ההסקה של תיאוריית ‪CD‬‬
‫התיאוריה מתארת את תהליך ההסקה שמבצעת מערכת התפיסה‪ ,‬על מנת לקבוע אם היתה תנועה של‬
‫האובייקט‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫כאשר ישנה בו זמנית תנועה של העיניים וכן תנועה של דמות על הרשתית (‪ ,)CDS+ IMS‬המערכת תסיק‬
‫שלא מדובר בתנועה‪ .‬לדוגמא‪ ,‬מצב בו הצופה מפנה מבטו לאובייקטים בחדר‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫כאשר יש תנועה של העיניים אך אין תנועה של דמות על הרשתית ( ‪ CDS‬בלבד(‪ ,‬המערכת תסיק כי‬
‫קיימת גם תנועה של האובייקט‪ .‬לדוגמא‪ ,‬צופה המביט בכדור מתגלגל‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫כאשר אין תנועה של העיניים אך יש תנועה של דמות על הרשתית (‪ IMS‬בלבד)‪ ,‬המערכת תסיק כי קיימת‬
‫תנועה של האובייקט‪ .‬לדוגמא‪ ,‬מטוס החולף בשמיים אך הצופה לא מלווה את תנועתו במבט‪.‬‬
‫מכאן כי רק הגעת אחד הסיגנלים (‪ CDS‬או ‪ )IMS‬ל‪ Comparator -‬גורמת לתפיסת תנועה‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪226‬‬
‫תפיסת תנועה על פי גיבסון‬
‫גיבסון (‪ ,)Gibson‬בגישתו האקולוגית‪ ,‬תיאר תפיסת תנועה לפי יחסי דמות‪-‬רקע ולא לפי חישוב תנועות עיניים‬
‫ותנועת דמות על הרשתית‪ .‬גיבסון הדגיש תנועה כפי שהיא מתרחשת במציאות והתייחס לסביבה השלמה שלה‬
‫(רקע)‪ .‬על פי גישה זו יש להבחין בין שני מצבים‪:‬‬
‫‪ .1‬כשהאובייקט נע ‪ -‬המידע החיוני מגיע מתפיסת האובייקט ביחס לסביבה‪ .‬האובייקט מכסה וחושף חלקים‬
‫ברקע ולכן נתפס כנע‪.‬‬
‫‪ .2‬כשהצופה נע ‪ -‬כל המערך האופטי נע‪.‬‬
‫תנועה במרחב‬
‫על מנת לנוע במרחב‪ ,‬האדם נעזר במידע אשר נוצר ע"י תנועתו כדי להכווין את עצמו במרחב‪ .‬לפי גיבסון‪,‬‬
‫מקורות המידע בהם משתמש האדם כאשר נע בסביבה הנם תבניות זרימה אופטיות והתרחבות זוויתית‪.‬‬
‫תבנית זרימה אופטית‬
‫תבנית הזרימה האופטית (‪ )Optic Flow Pattern‬נוצרת כשהצופה נע ביחס לסביבה‪ .‬תנועה קדימה יוצרת‬
‫תבנית מתרחבת ותנועה אחורה יוצרת תבנית מתכנסת‪:‬‬
‫‪ .1‬נקודת מוקד ההתרחבות (‪ - )FOE=Focus of Expansion‬כשהצופה נע קדימה‪ ,‬אלמנטים חולפים בכל‬
‫הכיוונים ומתנקזים לנקודה זו‪ ,‬בה אין תנועה‪ .‬נקודה זו משמשת מידע קבוע לגבי כיוון יעדו של הצופה‬
‫במידה והוא שומר עליה קבועה במרכז מוקד ההתרחבות שלו‪.‬‬
‫‪ .2‬קו זרימה לוקומוטורי (‪ - )Locomotor Flow Line‬הקו הזורם העובר ישירות מתחת לצופה הנע‪ .‬זהו‬
‫מידע זרימה אופטי שונה מה‪ .FOE -‬לדוגמא‪ ,‬מידע זה מסייע לנהג הנוהג בכביש ישר או מעוקל‪ .‬נקודת‬
‫‪ FOE‬משתנה בכל רגע בשל העיקול ולכן עליו להסתמך על קו הזרימה הלוקומוטורי העובר במרכז הכביש‬
‫ומותאם למסלולו המשתנה‪.‬‬
‫התרחבות זוויתית‬
‫תופעה של התרחבות זוויתית (‪ )Angular Expansion‬מתייחסת להגדלת הזווית הויזואלית ככל שהעצם קרוב‬
‫יותר‪ .‬תופעה זו מאפשרת לשפוט את משך הזמן הצפוי עד להתנגשות‪ .‬במידה וקצב ההתרחבות הזוויתית‬
‫גדול‪ ,‬העצם מתקרב במהירות רבה יותר ופרק הזמן עד להתנגשות מתקצר‪ .‬למשל‪ ,‬שמירה על מרחק קבוע‬
‫מרכב הנוסע מלפנים משאירה את הזווית הויזואלית קבועה‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬התקרבות לרכב תרחיב את הזווית‬
‫הויזואלית‪ .‬קצב ההתרחבות הזוויתית מספק לנהג מידע לגבי התנגשות אפשרית במקרה ורכבו ימשיך לנוע‬
‫באותה מהירות‪.‬‬
‫‪227‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫השפעת ההקשר על תפיסת תנועה‬
‫ישנן מספר תופעות המדגימות את השפעת ההקשר על תפיסת תנועה‪:‬‬
‫‪ - A Framework Effect .1‬לפי תופעה זו‪ ,‬המסגרת בה האובייקט נע עשויה להשפיעה על תפיסת כיוון‬
‫התנועה שלו‪ .‬הצופה תופס את תנועת האובייקט ביחס למסגרת ולא את תנועתו כפי שהיא באמת‪.‬‬
‫‪ - A Sequence Effect .2‬תופעה זו מתייחסת לנטייה לתפוס את כיוון תנועת האובייקט לפי רצף מסוים‬
‫ידוע מראש‪ .‬כאשר הצופה תופס התחלה של תנועה בכיוון מסוים‪ ,‬הוא יטה לתפוס את המשך התנועה‬
‫בכיוון זה‪.‬‬
‫לדוגמא‪ ,‬כאשר מוצגות שתי תמונות בהן מוצגת אותה צורה אך בזוית שונה‪ ,‬התפיסה תהיה של תנועה בין‬
‫שני המצבים‪ ,‬הלוך וחזור‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬כאשר מוצגות שלוש תמונות בהן אותה צורה בזווית שונה (שינוי‬
‫הדרגתי)‪ ,‬התפיסה תהיה של תנועה בכיוון השינוי‪.‬‬
‫‪ .3‬אילוץ הנתיב הקצר ביותר (‪ - )Shortest Path Constraint‬תופעה זו מתייחסת לנטייה לתפוס תנועה‬
‫בנתיב הקצר ביותר‪ .‬למשל‪ ,‬תפיסת "תנועה לכאורה" בין שני הבזקי אור תתרחש בנתיב הקצר ביותר‬
‫(בתנאי שהזמן שעבר בין הופעת ההבזקים קצר מספיק)‪.‬‬
‫תפיסת צורות בעזרת תנועה‬
‫כאמור‪ ,‬חשיבותה של תפיסת תנועה קשורה גם בכך שהיא מסייעת בתפיסת צורה‪ .‬קיימות שתי תופעות‬
‫המדגימות זאת‪:‬‬
‫‪ .1‬אפקט העומק הקינטי (‪ - )Kinetic Depth Effect‬אפקט זה מדגים כיצד מבנה תלת מימדי נתפס מתנועה‬
‫דו ממדית‪ .‬בניסוי בו נמצא האפקט‪ ,‬קובי יה נייחת מאחורי מסך מואר הטילה צל שטוח על המסך ונתפסה‬
‫כדו ממדית‪ .‬כשהקובייה הסתובבה סביב צירה‪ ,‬היא נתפסה כתלת ממדית‪ .‬אפקט זה מדגים כיצד התנועה‬
‫מסייעת בקביעת מבנה הגירוי‪.‬‬
‫‪ .2‬זיהוי תנועה ביולוגית (תנועת אנשים ובע"ח) ‪ -‬נמצא כי כאשר אוסף נקודות רנדומאליות נעות בתנועה‬
‫המיוצרת על יד מערכת ביולוגית‪ ,‬מתקבלת תחושה של צורה‪ .‬לפי תנועה זו‪ ,‬ניתן לזהות פעולה‪ ,‬מין‬
‫ולעיתים אף את האדם עצמו או את סוג החיה‪ .‬לדוגמא‪ ,‬בניסוי בו נקודות אור הוצמדו לגופו של אדם‬
‫ההולך בחושך לבוש בבגדים שחורים‪ ,‬כך שרואים רק את נקודות האור‪ ,‬יצרו תפיסת תנועה של אדם‪.‬‬
‫מערכת הראייה מוציאה מידע מתבנית התנועה המאפשרת תפיסת תלת מימד (אדם נע)‪.‬‬
‫ראייה‪ ,‬תנועה ושיווי משקל‬
‫שיווי משקל קשור בעיקר למערכת השמיעה‪ ,‬אולם גם למערכת הראייה ולתפיסת תנועה‪ .‬קיימות מספר הוכחות‬
‫לכך‪:‬‬
‫‪ .1‬קיים קושי רב יותר לעמוד יציב על רגל אחת כאשר עוצמים עיניים‪ ,‬לעומת כאשר העיניים פקוחות‪.‬‬
‫‪ .2‬ניסוי החדר הנע (‪ – )Swinging Room‬בניסוי זה‪ ,‬הגירוי הוויזואלי יוצר אשליה שהחדר נע‪ .‬בחדר זה‪,‬‬
‫הרצפה קבועה והקירות נעים קדימה או אחורה‪ .‬זהו חיקוי הגירוי הוויזואלי המופיע כשגופו של הצופה נע‬
‫קדימה או אחורה‪ .‬תנועה קדימה יוצרת תבנית זרימה אופטית מתרחבת של האלמנטים הנעים ביחס‬
‫לאדם ואילו תנועה אחורה יוצרת תבנית זרימה אופטית מתכנסת של ה אלמנטים הנעים ביחס אליו‪.‬‬
‫תבניות זרימה אלה מספקות מידע על מצב הגוף‪ ,‬והאדם מתקן עצמו ביחס לתבנית‪ ,‬על מנת לשמור על‬
‫שיווי משקלו‪ .‬כך מערכת הראייה גורמת לאדם בחדר הנע לזוז מצד לצד לשמירה על שיווי משקלו למרות‬
‫שגופו לא נע כלל במקור‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪228‬‬
‫מערכת השמיעה‬
‫הגירוי החיצוני של מערכת השמיעה הוא צליל‪ .‬צליל נוצר כתוצאה מרעידה של אובייקט מסוים‪ ,‬אשר גורמת‬
‫לשינויים בלחץ האוויר‪ .‬דפוס העלייה והירידה בלחץ האוויר נקרא גל קול (‪ .)Sound Wave‬מערכת השמיעה‬
‫מתרגמת שינויים בלחץ האוויר (גלי הקול) לשינויים עצביים‪ ,‬הנתפסים לבסוף כשמיעת צליל‪.‬‬
‫צליל טהור‬
‫צליל טהור (‪ ,)Pure Tone‬הנו גל הקול הפשוט ביותר‪ .‬זהו צליל המורכב מגל בודד‪ ,‬בו שינויי לחץ האוויר‬
‫מתרחשים בדפוס של גל סינוס (‪ .)Sine Wave‬רב הצלילים בעולם מורכבים משילוב של מספר צלילים‬
‫טהורים‪ .‬ניתן לפרק כל צליל לצלילים הטהורים שמרכיבים אותו‪.‬‬
‫תכונות צליל טהור‬
‫לצליל טהור ישנן שלוש תכונות בסיסיות ‪ -‬תדירות‪ ,‬עוצמה ו‪.Phase -‬‬
‫תדירות ועוצמה של גל סינוס‪:‬‬
‫גל סינוס‬
‫הגברת‬
‫אמפליטודה‬
‫‪ 1‬שנייה‬
‫תדר= ‪ 1‬הרץ‬
‫ציר הזמן‬
‫עוצמה‬
‫ירידת עוצמה‬
‫מחזור‬
‫תדירות‬
‫תדירות (‪ )Frequency‬מתייחסת לקצב שינויי הלחץ של גל הקול‪ .‬המרחק בין שתי נקודות על גרף הסינוס‬
‫(ראה תרשים לעיל)‪ ,‬הנו מחזור אחד‪ .‬תדירות נמדדת במספר מחזורים לשניה‪ ,‬וביחידות של הרץ (‪ 1( )Hz‬הרץ‬
‫= מחזור אחד לשניה)‪ .‬ככל שהמרחק בין שתי נקודות זהות (לדוגמא‪ ,‬שתי נקודות שיא) על הגרף קטן יותר‪ ,‬כך‬
‫קצב השינוי בלחץ מהיר יותר‪ ,‬כלומר התדירות גבוהה יותר‪ .‬אדם יכול לשמוע תדרים הנעים בין ‪20-20,000‬‬
‫הרץ‪.‬‬
‫עוצמה‬
‫עוצמה (‪ - )Intensity‬גודל שינוי הלחץ‪ ,‬הנמדד על פי המרחק בין קצהו העליון של גל הקול לבין מצב מנוחה‪.‬‬
‫בגרף הסינוס הכוונה היא למרחק בין נקודת שיא בגרף לבין ציר ה‪( x -‬קו האפס)‪ .‬עוצמת הגל הולכת וקטנה‬
‫ככל שמתרחק ממקור הקול‪.‬‬
‫פותחה סקאלת דציבלים (‪ )DB‬הממירה טווח רחב של עוצמות לטווח מצומצם של דציבלים‪ .‬בעזרתה ניתן‬
‫לחשב כיצד תשתנה עוצמת הקול בלחצי אוויר שונים‪:‬‬
‫‪ = P‬לחץ הקול של הגירוי‪ = Po .‬קבוע לחץ קול‪.‬‬
‫‪233‬‬
‫‪DB = 20Log‬‬
‫)‪(P/Po‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫מופע ‪Phase -‬‬
‫מופע (‪ )Phase‬הוא המיקום של הגל ביחס לנקודה מסוימת‪ ,‬למשל ביחס לאובייקט שמייצר את הקול‪.‬‬
‫ממדי תפיסת הצליל‬
‫המימדים לפיהם נתפס צליל מושפעים מתכונותיו‪ ,‬אולם אינם זהים להן‪ .‬המימדים הנם‪:‬‬
‫‪ .1‬גובה (‪ - )Pitch‬האם הצליל גבוה (כמו חליל) או נמוך (כמו אבוב)‪ .‬גובה הצליל הוא פונקציה של התדירות‪-‬‬
‫עליה בתדירות מובילה לעליה בגובה הצליל‪.‬‬
‫‪ .2‬קולניות (‪ - )Loudness‬האם הצליל חזק (כמו צעקה) או חלש (כמו לחישה)‪ .‬הקולניות היא פונקציה של‬
‫העוצמה‪ -‬עליה בעוצמה מובילה לעליה בקולניות הצליל‪.‬‬
‫‪ .3‬מיקום (‪ - )Location‬מהו מקור הצליל‪ .‬איתור מקור הצליל נקבע לרוב לפי הפרש זמן ועוצמה של הצליל‬
‫בין האוזן הימנית לשמאלית‪ .‬כמו כן‪ ,‬זיהוי מיקום הצליל קשור ל‪ Phase -‬של הצליל‪.‬‬
‫‪ .4‬גוון (‪ - )Timbre‬כלים מוסיקליים שונים יוצרים הרמוניות (יוסבר בהמשך) באנרגיות שונות‪ .‬לכן‪ ,‬כששני‬
‫צלילים הזהים בגובהם וקולניותם יישמעו שונה‪ ,‬ההבדל בניהם הוא בגוון הצליל (לדוגמא‪ ,‬ההבדל בצליל‬
‫בין חצוצרה לאבוב שמנגנים אותו צליל באותה עוצמה)‪.‬‬
‫הרכב התדירות של גירוי קולי‬
‫רב הצלילים בעולם אינם צלילים טהורים‪ ,‬אלא מורכבים משילוב של מספר רב של צלילים טהורים בעלי‬
‫תדירויות שונות‪ .‬לצלילים אלה יש שינוי לחץ מסובך יותר משינוי הלחץ של גל הסינוס‪ ,‬אך שינוי הלחץ שלהם‪,‬‬
‫בדומה לגל הסינוס‪ ,‬הוא שינוי מחזורי (‪ ,)Periodicity‬כלומר‪ ,‬חוזר על עצמו בדפוס קבוע‪ .‬תכונה זו מאפשרת‬
‫להשתמש באנליזת פורייה (‪ - )Fourier Analysis‬פרוצדורה מתמטית‪ ,‬כדי לפרק את הצליל לגלי הסינוס‬
‫הבסיסיים המרכיבים אותו ( בדומה לפירוק תמונה לתדירויות המרחביות הבסיסיות המרכיבות אותה)‪ .‬כאשר‬
‫מפרקים צליל מורכב למרכיביו הבסיסיים‪ ,‬גל הסינוס בעל התדירות הנמוכה ביותר נקרא תדר היסוד‬
‫(‪ ,)Fundamental Frequency‬ויתר גלי הסינוס יקראו הרמוניות (‪( )Harmonics‬לעיתים מכנים את תדר‬
‫היסוד ההרמוניה הראשונה)‪ .‬ההרמוניות מסודרות בזו אחר זו בהפרשים השווים לתדר היסוד (כפולות של תדר‬
‫היסוד)‪.‬‬
‫ניתן להציג אנליזת פורייה לצליל בשתי דרכים‪:‬‬
‫‪ .1‬גרפים המתארים את תדר היסוד ואת ההרמוניות השונות‪.‬‬
‫תדר יסוד‬
‫הרמוניה‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪232‬‬
‫‪ .2‬ספקטרום התדירויות של פורייה (‪ - )Fourier Frequency Spectrum‬גרף מקלות‪ .‬כל הרמוניה מתוארת‬
‫ע"י מקל‪ .‬גובה המקל = עוצמת ההרמוניה (האמפליטודה)‪ .‬ציר ‪ = X‬תדירות הרמוניה‪.‬‬
‫עוצמה‬
‫הרמוניה‬
‫תדירות‬
‫יסוד‬
‫תדירות‬
‫‪444‬‬
‫‪044‬‬
‫טווח השמיעה‬
‫רגישות בני אדם לשמיעת קול תלויה בתדירות הצליל‪ .‬עבור צלילים בעלי תדירות שונה‪ ,‬קיים סף שונה שמעליו‬
‫ניתן להבחין בקיום הצליל‪ .‬העקומה התחתונה בשרטוט הינה עקומת סף השמע (‪)Audibility Curve‬‬
‫המתארת את עוצמת הצליל המינימלית (בדציבלים) הנדרשת לשמיעת צליל‪ ,‬כפונקציה של תדירות הצליל‬
‫(הרץ)‪.‬‬
‫לסדר את השרטוט)קומת סף השמיעה (‪ - )Audibility Curve‬עוצמת הצליל המינימלית (בדציבלים) הנדרשת‬
‫עוצמה‬
‫לשמיעת צליל‪ ,‬כפונקציה של תדירות הצליל (הרץ)‪.‬‬
‫(‪)DB‬‬
‫סף תחושה‬
‫‪124‬‬
‫עקומה שוות קולניות‬
‫‪04‬‬
‫עקומת סף השמע‬
‫‪14‬‬
‫שמיעה‬
‫סף‬
‫תדרים‬
‫(בהרץ‪)h -‬‬
‫‪14‬‬
‫‪20000‬‬
‫‪4000‬‬
‫‪2000‬‬
‫‪1000‬‬
‫‪500‬‬
‫‪100‬‬
‫‪20‬‬
‫לפי העקומה‪ ,‬בתדר נמוך סף השמיעה גבוה (נדרשת עוצמה גבוהה לשמיעת הצליל)‪ .‬כשעוברים לתדרים‬
‫גבוהים יותר‪ ,‬סף השמיעה יורד עד לרגישות מקסימלית של שמיעה בתדירויות ‪ 2,000-4,000‬הרץ‪ .‬טווח תדרי‬
‫הדיבור‪ 3,000-4,000 ,‬הרץ‪ ,‬נופל בטווח זה‪ .‬מ‪ 4,000 -‬הרץ שוב עולה הסף עד ‪ 20,000‬הרץ‪.‬‬
‫כך‪ ,‬טווח השמיעה נע בין ‪ 20-20,000‬הרץ‪.‬‬
‫העקומה העליונה הנה עקומת סף התחושה (‪ )Threshold of Feeling‬המתארת את הגבול העליון של‬
‫העוצמה שאפשר לשמוע (מעליה הצליל יכאיב)‪.‬‬
‫הטווח שבין העקומה העליונה לתחתונה הוא אזור התגובתיות השמיעתית (‪.)Auditory Response Area‬‬
‫לחיות שונות יש טווחי תדירויות שונים הנמצאים באזור התגובתיות השמיעתית‪.‬‬
‫‪231‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫מבנה המערכת האודיטורית‬
‫האוזן בנויה משלושה חלקים עיקריים‪ :‬האוזן החיצונית‪ ,‬האוזן התיכונה והאוזן הפנימית‪.‬‬
‫האוזן החיצונית‬
‫האוזן החיצונית מכילה‪:‬‬
‫‪ .1‬אפרכסת (‪ ,)Pinna‬שתפקידה לאסוף את הצלילים ולכוונם אל תוך תעלת השמע‪ ,‬ולעזור בזיהוי המיקום‬
‫ממנו מגיע הצליל (ראה פירוט בהמשך)‪.‬‬
‫‪ .2‬תעלת השמע (‪ ,)Auditory Canal‬צינור באורך ‪ 3‬ס"מ‪ ,‬שתפקידיו הם‪:‬‬
‫א‪.‬‬
‫להגן על עור התוף ועל האוזן התיכונה‪ ,‬ע"י שעווה הנמצאת בו ומגנה מחיידקים‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫להגביר את העוצמה של צלילים מסוימים ע"י תהודה (‪ - )Resonance‬כאשר גל קול פוגע בדפנות‬
‫תעלת השמע‪ ,‬הוא מרעיד אותה בתדירות מסוימת (כ‪ 3,400 -‬הרץ)‪ .‬רעד זה גורם להגברה של צלילים‬
‫בעלי תדירות דומה (‪ 2,000-5,000‬הרץ)‪ .‬טווח תדרי הדיבור הוא ‪ 3,000-4,000‬הרץ‪ ,‬והוא נופל‬
‫בתחום תדירויות מוגבר זה‪.‬‬
‫‪ .3‬עור התוף (‪ ,)Eardrum / Membrane Tympanic‬נמצא בקצה תעלת השמע‪ ,‬וכאשר גל הקול פוגע בו‪,‬‬
‫הוא רועד באותה תדירות של גל הקול‪.‬‬
‫האוזן התיכונה‬
‫כשגלי הקול מגיעים לעור התוף‪ ,‬הם גורמים לויברציות במבנים באוזן התיכונה‪ ,‬המצויה מצדו השני של עור‬
‫התוף‪ .‬האוזן התיכונה היא חלל בנפח כ‪ 2 -‬סמ"ק המפריד בין האוזן החיצונית לפנימית‪.‬‬
‫תפקידי האוזן התיכונה הם הגברת צלילים מחד והגנה מפני צלילים חזקים מדי מאידך‪.‬‬
‫האוזן התיכונה מכילה‪:‬‬
‫‪ 3 - Ossicles .1‬העצמות הקטנות ביותר בגוף‪ , Stapes.3 .Incus .2 .Malleus .1 :‬הקשורות ביניהן‬
‫באמצעות ‪ 4‬רצועות שריר‪ .‬הן מעבירות צלילים באופן הבא‪ :‬העצם הראשונה נכנסת לויברציות מעור‬
‫התוף> לעצם השנייה> לעצם השלישית> הדוחפת את הממברנה המכסה את החלון הסגלגל (החלון‬
‫האובאלי‪ )Oval Window -‬וכך מעבירה את הויברציות לאוזן הפנימית‪.‬‬
‫האוזן החיצונית והאוזן התיכונה מלאות אוויר‪ ,‬בעוד שהאוזן הפנימית מכילה את נוזל השבלול‪ .‬מאחר‬
‫וקשה לשינויי לחץ לעבור מאוויר לנוזל (מעבר ישיר בין האוויר לנוזל היה מעביר רק כ ‪ 3% -‬מהויברציות)‪,‬‬
‫מטרת העצמות היא הגברת לחץ הויברציות‪ .‬הן עושות זאת ב‪ 2 -‬דרכים‪:‬‬
‫א‪.‬‬
‫סכימה מרכזית ‪ -‬העצמות ממקדות את לחץ הויברציות משטח‪-‬פנים גדול (עור התוף) לשטח פנים‬
‫זעיר (עצם ה ‪ )Stapes-‬וכך מגדילות את הלחץ לכל יחידת שטח‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫עקרון המנוף ‪ -‬העצמות מחוברות באופן לא סימטרי המגביר את הויברציות‪.‬‬
‫‪ .2‬שרירי האוזן התיכונה ‪ -‬השרירים הקטנים ביותר בגוף‪ ,‬המחוברים ל‪ 3 -‬העצמות‪ .‬ברעש חזק הם‬
‫מתכווצים‪ ,‬דבר המפחית מויברציות העצמות‪ ,‬וע"י כך מגן על האוזן הפנימית מפני רעש חזק‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪232‬‬
‫האוזן הפנימית‬
‫תפקידה של האוזן הפנימית הוא לתרגם את הקול למסר עצבי‪ .‬היא מכילה את השבלול (‪ )Cochlea‬בעל נוזל‬
‫השבלול (‪ .)Cochlear Fluid‬ויברציות העצמות כנגד החלון הסגלגל מרטיטות את הנוזל‪ .‬השבלול מגולגל ב‪-‬‬
‫‪ 2.75‬סיבובים‪ ,‬כשחציו העליון (‪ )Scala Vestibuli‬מופרד מחציו התחתון (‪ )Cochlear Partition‬ע"י מחיצת‬
‫השבלול (‪.)Cochlear Partition‬‬
‫בתוך החלק התחתון נמצא מבנה בשם ‪ . Organ of Corti‬מבנה זה נמצא על הממברנה הבזילארית‪ ,‬ומעליו‬
‫נמצאת הממברנה הטקטוריאלית‪ .‬בתוך ה‪ ,Organ of Corti -‬בין שתי הממברנות מצויים תאי השיער ( ‪Hair‬‬
‫‪ - )Cells‬אלה הם הרצפטורים‪ .‬בקצה שלהם ישנם זיפים הנקראים ‪ .Cilia‬כתוצאה מהויברציות הנוצרות באוזן‬
‫הפנימית‪ ,‬שתי הממברנות נעות וגורמות לזיפים הללו להתכופף‪ .‬כיפופם גורם לשינויים חשמליים בתוך תאי‬
‫השיער וליצירת פוטנציאל חשמלי‪ .‬הסיגנלים החשמליים ברצפטורים מגיעים לבסוף למערכת האודיטורית‬
‫באונה הטמפורלית‪.‬‬
‫תאי שיער באוזן הפנימית‬
‫ישנם שני סוגי תאי שיער באוזן הפנימית‪ :‬תאי שיער חיצוניים (‪ )Outer Hair Cells‬ותאי שיער פנימיים ( ‪Inner‬‬
‫‪ .)Hair Cells‬תפקידם של תאי השיער החיצוניים הוא בעיקר הגברת עוצמת המסר העצבי‪ .‬תאים אלו מחוברים‬
‫לממברנה הטקטוריאלית‪ ,‬ובכיפופם גורמים לה ליותר תנועה‪ .‬הנעה זו גורמת להפעלה חזקה יותר של תאי‬
‫השיער הפנימיים ולהגברת המסר העצבי‪ .‬תפקיד תאי השיער הפנימיים הוא בעיקר ייצור המסר העצבי‬
‫והעברתו דרך העצב האודיטורי למוח‪ .‬תא שיער פנימי מעביר סיגנלים ל‪ 8-30 -‬תאי עצב אודיטוריים לעומת תא‬
‫שיער חיצוני המעביר סיגנלים לתא עצב אודיטורי אחד‪ .‬לכן‪ ,‬למרות שיש יותר תאי שיער חיצוניים מפנימיים (פי‬
‫‪ ,)3‬רוב תאי העצב האודיטוריים מקבלים סיגנל מתאי השיער הפנימיים‪.‬‬
‫מעבר המידע מהאוזן למוח‬
‫הסיגנל עובר מהעצב האודיטורי בשבלול ל‪ ,Cochlear Nucleus -‬משם ל‪, Superior Olivary Nucleus -‬‬
‫משם ל‪ Inferior Culiculus -‬שבמוח האמצעי‪ ,‬משם לתלמוס (‪ ,)MGN‬וממנו לקורטקס האודיטורי הראשוני‬
‫ולקורטקס האודיטורי השניוני‪ ,‬שניהם באונה הטמפורלית‪.‬‬
‫פגיעות שמיעתיות‬
‫ישנם מספר סוגי לקויות שמיעה‪:‬‬
‫‪ .1‬השמיעה נעשית פחות טובה עבור כל התדירויות (עקומת סף השמיעה עולה)‪ .‬לקות זו נגרמת בד"כ עקב‬
‫בעיה של העברת הצליל באוזן האמצעית )‪.(Conduction Loss‬‬
‫‪.2‬‬
‫השמיעה נעשית פחות טובה בעיקר בתדירויות הגבוהות (עקומת סף השמיעה עולה באזור התדירויות‬
‫הגבוהות)‪ .‬לקות זו נגרמת בד"כ עקב נזק באוזן הפנימית שגורם להרס תאי השיער ( ‪Sensory Neural‬‬
‫‪ .)Loss‬תאי השיער אינן מתחדשים‪ ,‬ולכן פגיעה בהם גורמת לנזק תמידי‪ .‬בעיה זו נפוצה בעיקר אצל‬
‫אנשים מבוגרים‪.‬‬
‫‪233‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫קידוד תדירות‬
‫קיימות שתי גישות המסבירות כיצד נתפס גובה הצליל‪ ,‬או במילים אחרות‪ ,‬כיצד ירי הנוירון מסמל את תדירות‬
‫הגל‪ .‬גישה אחת מתמקדת בקוד תזמון‪ :‬התדירות מקודדת עפ"י תדירות הירי של הנוירונים‪.‬‬
‫גישה שנייה מתמקדת בקוד מיקום‪ :‬התדירות מקודדת עפ"י המיקום על הממברנה הבזילארית בו נמצאים‬
‫הנוירונים אשר יורים בקצב מקסימלי‪.‬‬
‫קוד התזמון עבור תדירות‬
‫בקוד התזמון עבור תדירות (‪ ,)Timing Code for Frequency‬טען רטרפורד (‪ (Rutherford‬שתדירות הצליל‬
‫מסומנת על פי תדירות הירי של הנוירונים‪ .‬לטענתו‪ ,‬הנוירונים יורים באותה תדירות של הצליל‪ ,‬והממברנה‬
‫הבזילארית נעה כולה כיחידה אחת‪ .‬לדוגמא‪ ,‬עבור תדירות ‪ 3,000‬הרץ יירו הנוירונים ‪ 3,000‬פולסים בשנייה‪.‬‬
‫ברעיון זה התגלו שתי בעיות‪ :‬ראשית‪ ,‬נמצא כי קצב הירי המקסימלי של נוירון הוא ‪ 500‬פולסים לשניה [זה‬
‫מכיוון שנדרשת תקופת החלמה (‪ )Refractory Period‬לנוירון בין מטח למטח] בעוד שישנן תדירויות הגבוהות‬
‫יותר מ‪ 500 -‬הרץ‪ .‬שנית‪ ,‬התגלה שהממברנה הבזילארית לא נעה כיחידה אחת‪.‬‬
‫עקרון המטח‬
‫עקרון המטח (‪ )Volley principle‬של וויבר (‪ )Weaver‬הוא שיפור לתיאוריה של רטפורד והוצע בעקבות‬
‫הבעיות בתיאוריה שצוינו לעיל‪ .‬לפי עקרון זה‪ ,‬בתדירויות גבוהות יש קבוצת נוירונים שיורה ולא נוירון אחד‬
‫בלבד‪ :‬נוירון ‪ A‬יורה לפרק הזמן הראשון ונח‪ ,‬לאחריו נוירון ‪ B‬וכו' עד שנוירון ‪ A‬מחלים וחוזר לירות‪ .‬כך‪ ,‬ירי של‬
‫מס' נוירונים מסמל תדירות גבוהה‪.‬‬
‫אכן‪ ,‬נמצאה הוכחה פיזיולוגית לעיקרון המטח הנקראת נעילת פאזה (‪ :)Phase Locking‬הנוירונים יורים‬
‫בצורה מסונכרנת בתגובה לפאזות הצליל (השיאים של גל הסינוס)‪ .‬קצב הפאזות תלוי בתדירות הצליל‪ ,‬ולכן‬
‫ניתן לזהות את תדירות הצליל לפי קצב ירי הנוירונים‪ .‬נמצא כי נעילת פאזה הולכת ונחלשת עם התקדמות‬
‫לרמות העיבוד הגבוהות יותר‪ ,‬עד שבקורטקס האודיטורי היא מתרחשת רק לתדירויות נמוכות (עד ‪ 500‬הרץ)‪.‬‬
‫מכאן ניתן להסיק שמידע אודות תזמון מש חק תפקיד קטן בלבד בקידוד תדירויות בקורטקס‪ ,‬אך הוא מספק‬
‫מידע לגרעינים הנמצאים נמוך יותר בערוץ השמע‪.‬‬
‫תיאוריות מקום לקידוד תדירות‬
‫על פי תיאוריות קוד המקום לקידוד תדירות )‪ ,)Place Code for Frequency‬כל מקום על הממברנה‬
‫הבזילארית מגיב לתדירות מסוימת וכך אפשר לתפוס צליל‪.‬‬
‫תיאורית התהודה של הלמהולץ‬
‫תיאוריית התהודה של הלמהולץ )‪ (Helmholz‬היא תיאורית מקום מוקדמת‪ ,‬המציעה שהממברנה הבזילארית‬
‫מורכבת מסדרות של סיבים רוחביים המחוברים ביניהם באופן רופף‪ ,‬כאשר כל אחת מהסדרות מכוונת להגיב‬
‫לתדירות מסוימת‪ .‬הלמהולץ ידע שהממברנה הבזילארית רחבה יותר בצד אחד (הצד הפנימי יותר)‪ ,‬והניח‬
‫שהתדירויות הנמוכות יגרמו לסיבים הארוכים יותר לרטוט‪ ,‬בעוד שתדירויות גבוהות יגרמו לסיבים הקצרים יותר‬
‫לרטוט‪ .‬בעיה שהתגלתה בתיאוריה זו הנה שסיבים בממברנה קשורים זה בזה‪ ,‬ולכן אין הם יכולים לרטוט‬
‫באופן עצמאי מבלי לגרום לויברציות ביתר הסיבים‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪234‬‬
‫קוד המקום עבור תדירות של בקסי‬
‫קוד המקום של בקסי (‪ (Bekesy‬היא התיאוריה העיקרית היום להבנת קידוד התדירות במערכת השמיעה‪.‬‬
‫בקסי גילה כי הממברנה הבזילארית (‪ )BM‬רוטטת (אלו הן ויברציות ‪ )BM‬בצורת גל מתקדם ( ‪Traveling‬‬
‫‪ )Wave‬לא סימטרי‪ .‬קצהו האחד‪ ,‬ה‪ , Base -‬הנמצא ליד החלון הסגלגל‪ ,‬צר ונוקשה מקצהו השני‪ ,‬ה‪,Apex -‬‬
‫הנמצא בקצה השבלול‪.‬‬
‫‪Base‬‬
‫‪Apex‬‬
‫תדירויות נמוכות גורמות למקסימום ויברציה ב‪ Apex -‬ותדירויות גבוהות גורמות למקסימום ויברציה ב‪.Base -‬‬
‫ניתן ליצור מפה מסודרת של תדירויות לאורך השבלול‪ ,‬לפיה ה‪ Base -‬בתחילת השבלול מעורר ע"י תדירות‬
‫גבוהה ו‪ Apex -‬בקצה השבלול מעורר ע"י תדירות נמוכה‪ .‬מפה כזו נקראת מפה טונוטופית ( ‪Tonotopic‬‬
‫‪)Map‬‬
‫לכל נוירון יש טווח צר של תדירויות בו הוא יורה בצורה אופטימלית‪ .‬ניתן ליצור עקומה המתארת את העוצמה‬
‫הנדרשת לעירור תגובה בתא שיער‪ ,‬כפונקציה של תדירות‪ .‬עקומה כזו נקראת עקומת כוונון התדירויות‬
‫(‪.)Curve Frequency Tuning‬‬
‫קידוד המקום ברמות הגבוהות‬
‫קידוד המקום נשמר ברמות הגבוהות שמעבר לאוזן בשתי צורות‪:‬‬
‫‪ .1‬מפה טונוטופית ‪ -‬מיוצגת בשבלול‪ ,‬לאורך כל הגרעינים עד לקורטקס האודיטורי ובקורטקס האודיטורי‬
‫עצמו (בדומה לקיום המפה הרטינוטופית במערכת הראיה)‬
‫‪ .2‬עמודות תדירות (‪ - )Columnar Arrangement‬הנוירונים מסודרים לפי עמודות תדירות בקורטקס‬
‫האודיטורי‪.‬‬
‫ממצאים התומכים בתיאורית קוד המיקום‬
‫‪ .1‬מדידות חשמליות ‪ -‬תאור התדירות עפ"י מיקום הנוירונים היורים אושש ע"י מדידות חשמליות של תאי‬
‫שיער בודדים ושל סיבי עצב השמע‪.‬‬
‫‪ .2‬תופעת המיסוך השמיעתי (‪ - )Masking‬העיקרון הבסיסי של תופעה זו הוא שצליל אחד המושמע בעוצמה‬
‫מספקת יכול למסך ולהקטין את התפיסה של צלילים אחרים המתרחשים בו זמנית‪.‬‬
‫א‪.‬‬
‫בניסוי אחד השתמשו ב"רעש לבן" (גירוי טווח תדירויות בלחץ קול שווה) כגירוי ממסך‪ ,‬באזור תדירויות‬
‫של ‪ 400‬הרץ‪ .‬התגלה כי גירוי ממסך זה משפיע יותר על התדירויות הגבוהות מאשר על הנמוכות‪ .‬ניתן‬
‫לייחס את ההשפעה האי‪-‬סימטרית הזו לויברציות של הממברנה הבזילארית‪ :‬דפוס הויברציות של‬
‫הממברנה בתדירות של ‪ 400‬הרץ כמעט וחופף לדפוס הויברציות ב‪ 800 -‬הרץ‪ ,‬אך שונה מדפוס‬
‫הויברציות ב‪ 200 -‬הרץ‪ .‬לכן גירוי ממסך בתדירות של סביב ‪ 400‬הרץ יפריע יותר לשמיעת תדירויות‬
‫גבוהות מאשר לשמיעת תדירויות נמוכות‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫בניסוי שני התגלה שנדרשת עוצמה נמוכה יותר של הגירוי הממסך כאשר תדירותו קרובה לתדירות‬
‫המטרה (הצליל אותו צריך לגלות)‪ .‬גם ממצא זה ניתן להסביר ע"י קוד המיקום לתדירויות‪ :‬כאשר‬
‫הצליל הממסך וצליל המטרה מניעים את הממברנה בדפוס דומה קשה להפריד בניהם‪.‬‬
‫‪235‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫ג‪.‬‬
‫אחד מהממצאים התומכים בתיאוריה התקבל מההליך הקובע את עקומות ההתאמה הפסיכו‬
‫פיזיקאליות (‪ .)Psychophysical Tuning Curves‬בהליך זה מוסך צליל טהור (‪ )Pure Tone‬בעל‬
‫תדירות מסוימת בצלילים טהורים בעלי תדירות זהה‪ ,‬וצלילים אחרים בעלי תדירות שונה מהצליל‬
‫המקורי‪.‬‬
‫מתוצאות הניסוי עולה שכאשר לצליל הממסך אותה תדירות כצליל המקורי אין צורך בעוצמה גבוהה‬
‫לצליל על מנת שימסך את הצליל המקורי בהצלחה‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬כאשר הצלילים הממסכים הולכים‬
‫ומתרחקים בתדירותם מהצליל המקורי יש צורך להעלות את העוצמה על מנת למסך את הצליל‬
‫המקורי‪ .‬תוצאות אלו מצביעות על עיבוד של תדירויות דומות באותם אזורים בממברנה‪.‬‬
‫שילוב בין שתי הגישות‬
‫כיום נהוג לחשוב שתדירות הצליל נתפסת בעיקר לפי מנגנון המקום‪ ,‬כשמנגנון התזמון מסייע בתפיסת‬
‫תדירויות נמוכות (עד ‪ 1000‬הרץ)‪.‬‬
‫תכונות תפיסתיות של צלילים‬
‫קיימות מספר תכונות תפיסתיות אשר על פיהן אנו חווים צלילים‪ :‬קולניות‪ ,‬מחזוריות גובה צליל‪ ,‬כרומטיות גוון‬
‫וזמן הדהוד‪.‬‬
‫קולניות‬
‫עוצמה (‪ )Intensity‬היא המדד הפיסיקלי של גודל לחץ הצליל (צליל חלש = עוצמתו נמוכה)‪ ,‬ונמדדת‬
‫בדציבלים (‪ .)DB‬לעומתה‪ ,‬קולניות (‪ )Loudness‬היא המדד התפיסתי של גודל לחץ הצליל (צליל חלש =‬
‫נתפסת קולניות נמוכה)‪.‬‬
‫הקולניות נמדדת ביחידות המכונות ‪ = Sone 1 .Sone‬קולניות של צליל בתדירות ‪ 1,000‬הרץ ועוצמה של ‪40‬‬
‫דציבלים‪.‬‬
‫כלומר‪ ,‬קולניות היא עוצמתו הנתפסת של הצליל ששומעים והיא פונקציה הן של תדירות והן של עוצמה‪ .‬אם‬
‫תדירות הצליל תישאר קבועה ועוצמתו תגבר ‪ -‬קולניותו תעלה‪ .‬אולם‪ ,‬גם כאשר עוצמת הצליל תישאר קבועה‬
‫ותדירותו תשתנה (לטווח הרגישות המקסימלי לתדירות) – קולניותו של הצליל תעלה‪ .‬לדוגמא‪ ,‬ניתן לראות על‬
‫פי עקומת סף השמע ש‪ DB40 -‬יכולים ליפול מתחת לסף השמע בתדירות ‪ 100‬הרץ ומעל סף השמע בתדירות‬
‫‪ 1,000‬הרץ למרות שהעוצמה קבועה‪.‬‬
‫קולניות כפונקציה של עוצמה‬
‫עקומות שוות קולניות (‪ )Equal Loudness Curves‬מציינות את מספר הדציבלים שיידרשו כדי לתפוס את‬
‫אותה קולניות‪ ,‬בתדירויות שונות ‪ .‬לכל צליל מוצאים מהי העוצמה הנדרשת כדי שקולניותו תיתפס כזהה‪ ,‬על פני‬
‫כל התדירויות‪.‬‬
‫צלילים בעלי עוצמה גבוהה (‪ )DB 80‬יוצרים עקומה שוות קולניות די שטוחה‪ ,‬כך שבטווח רחב של תדירויות‪,‬‬
‫הם נדרשים לעוצמה די דומה כדי לשמור על קולניותם‪ .‬העקומה שלהם נופלת בתוך אזור התגובתיות‬
‫השמיעתית (כלומר‪ ,‬אפשר לשמוע אותם)‪ ,‬ולכן ניתן לשמוע מוסיקה חזקה בכל התדירויות באותה קולניות‪.‬‬
‫צלילים בעלי עוצמה נמוכה (‪ )DB 10‬ייפלו בתוך אזור התגובתיות השמיעתית רק בתדירויות הביניים ולא‬
‫בתדירויות הנמוכות מאוד או הגבוהות מאוד‪ ,‬ולכן מוסיקה חלשה לא תיתפס בתדירויות קיצוניות‪ .‬לשם כך יש‬
‫ברדיו כפתור ‪ ,Loudness‬המעלה סלקטיבית תדירויות קיצוניות במוסיקה שקטה‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪236‬‬
‫הפס הקריטי של קולניות (‪ - )The Critical Band of Loudness‬רוחב פס התדירות המקסימלי בו הקולניות‬
‫נשארת קבועה כשהעוצמה קבועה אך התדירויות עולות‪ .‬עבור צליל בעל תדירות מרכזית ‪ 1,000‬הרץ ו‪60 -‬‬
‫דציבלים רוחב הפס הקריטי הוא ‪ 160‬הרץ‪ ,‬כי מעליו הקולניות תעלה‪ .‬רוחב הפס הקריטי נעשה גדול יותר‬
‫בתדירויות גבוהות יותר‪ ,‬אך טווח התדר של כל הפסים הקריטיים תופס שטח שווה בממברנה הבזילארית‪.‬‬
‫מחזוריות גובה צליל‬
‫כזכור‪ ,‬כאשר נפרק צליל מורכב למרכיביו הבסיסיים‪ ,‬גל הסינוס בעל התדירות הנמוכה ביותר יקרא תדר היסוד‬
‫(‪ .)Fundamental Frequency‬תדר היסוד קובע את גובה הצליל הנתפס (צליל ‪ A‬בעל תדר יסוד ‪ 400‬הרץ‬
‫יישמע נמוך מצליל ‪ B‬בעל תדר יסוד ‪ 800‬הרץ)‪ .‬אך אם נוריד את תדר היסוד של צליל ‪ A‬ונשאיר רק את‬
‫ההרמוניות שלו (הרמוניה ראשונה ‪ 800‬הרץ וכו') הצליל ייתפס עדיין בגובה שונה מצליל ‪ B‬למרות שלצליל ‪B‬‬
‫תדר יסוד ‪ 800‬הרץ‪ .‬הורדת תדר היסוד של ‪ A‬שינתה רק את גוון הצליל (‪ )Timbre‬שלו אך הותירה את גובה‬
‫הצליל המקורי‪ .‬כלומר‪ ,‬למרות שנוצר דפוס ויברציות שונה ללא תדר היסוד‪ ,‬תפיסת גובה הצליל נשארת זהה‪.‬‬
‫התופעה מסבירה מדוע אפשר לזהות קולות של אנשים בטלפון למרות שחסרות תדירויות היסוד של הקול‬
‫האנושי‪.‬‬
‫העובדה שגובה הצליל לא משתנה כשמסירים את תדר היסוד שלו נקראת מחזוריות גובה הצליל ( ‪Periodicity‬‬
‫‪ )Pitch‬או אפקט תדר היסוד החסר (‪.)The Effect of Missing Fundamental‬‬
‫הסבר פיזיולוגי לאפקט תדר היסוד החסר‬
‫מעבד גובה צליל מרכזי (‪ )Central Pitch Processor‬הנו מכניזם הנמצא ב‪.Superior Olivary Nucleus-‬‬
‫תפקידו לנתח את דפוסי ההרמוניות ולזהות את תדר היסוד שלהן גם בהיעדרו‪ .‬אם תדר היסוד של ההרמוניות‬
‫זהה‪ ,‬גובה הצליל הנתפס יהיה זהה‪ .‬אם תדר היסוד שלהן שונה‪ ,‬גובה הצליל הנתפס יהיה שונה‪.‬‬
‫בכדי למצוא תדר יסוד של צליל‪ ,‬יש לחשב את המכנה המשותף הגבוה ביותר של כל ההרמוניות בצליל – זהו‬
‫תדר היסוד‪.‬‬
‫בדוגמא הנ"ל לצליל ‪ A‬יש הרמוניות ‪( 1600 ,1200 ,800‬ולכן תדר היסוד הוא ‪ ) 400‬ולצליל ‪ B‬יש הרמוניות‬
‫‪( 3200 ,2400 ,1600‬ולכן תדר היסוד = ‪ .)800‬כאמור‪ ,‬צלילים ‪ A‬ו ‪ B‬יתפסו על ידינו כשונים‪ .‬כך‪ ,‬גם בהיעדר‬
‫תדר היסוד יכול מעבד גובה הצליל המרכזי לחשב מהו‪ ,‬ולתפוס את הצלילים כשונים או דומים‪.‬‬
‫לפי הסבר זה‪ ,‬המיקום והתזמון של הירי של תאי השיער מצביעים על מרכיבי התדירות השונים בגירוי הקולי‪,‬‬
‫ואילו מעבד גובה הצליל המרכזי מנתח את המרכיבים השונים לכדי תפיסת גובה צליל‪.‬‬
‫כרומטיות‬
‫שני תווי דו בפסנתר ישמעו דומה למרות שיש להם תדירויות בסיסיות שונות‪ .‬שני התווים מופרדים ע"י אוקטבה‬
‫אחת‪ ,‬כך שה'דו' הגבוה הוא בעל תדר יסוד הגבוה פי ‪ 2‬מתדר היסוד של הדו הנמוך‪ .‬צלילים בעלי יחס כזה‬
‫בתדרי היסוד הם בעלי כרומטיות (‪ )Chroma‬זהה‪ .‬שני תווים בעלי כרומטיות זהה דומים מבחינה פסיכולוגית‬
‫(נקרא הכללת אוקטבות (‪.))Octave Generalization‬‬
‫‪237‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫גוון‬
‫גוון (‪ )Hue‬הוא האיכות שבזכותה שני כלי נגינה המנגנים את אותו תו באותה העוצמה ובאותה התדירות‬
‫ישמעו שונה‪ .‬לדוגמא‪ ,‬לחצוצרה ואבוב גוון צליל שונה גם כאשר הם מפיקים צליל באותה קולניות ובאותו גובה‬
‫צליל‪ .‬מספר מאפיינים שונים של הגירוי הקולי פועלים יחד כדי להפיק את הגוון‪:‬‬
‫‪ .1‬עוצמת ההרמוניות ‪ -‬צליל בעל תדר יסוד וגובה צליל זהה יפיק עוצמה שונה של הרמוניות (בדציבלים)‪.‬‬
‫‪ .2‬גובה וכמות הרמוניות ‪ -‬לאותו תו בכלים שונים יש גובה הרמוניות שונה וכמות הרמוניות שונה‪ .‬לדוגמא ‪,‬‬
‫לחליל רק תדר יסוד והרמוניה אחת‪ ,‬כך שתדר היסוד מנקז אליו את רוב אנרגיית הצליל ולכן לחליל יש‬
‫צליל טהור‪ .‬לכלים האחרים יש יותר הרמוניות‪ ,‬אנרגיית הצליל מתפזרת ביניהן‪ ,‬ולכן צליליהם פחות‬
‫טהורים ויותר עשירים ומורכבים‪.‬‬
‫‪ .3‬בניה ודעיכה של צליל ‪ -‬לצליל יש זמן בניה (‪ - )Tone's Attack‬הצטברות הקול בתחילת הצליל‪ ,‬וזמן‬
‫דעיכה (‪ - )Tone's Decay‬הירידה בקול בסוף הצליל‪ .‬זמן הבניה וזמן הדעיכה משתנים בין כלי לכלי‬
‫ומשנים את גוון הצליל‪ .‬הרמוניות נמוכות נבנות מהר יותר ודועכות לאט יותר מהרמוניות גבוהות‪.‬‬
‫זמן הדהוד‬
‫האופן בו אנו תופסים קול אינו מושפע רק מהמקור המפיק את הקול‪ ,‬אלא גם ממה שקורה לקול בדרך מהמקור‬
‫לשומע‪ .‬ראשית נמנה את שני סוגי הצלילים הקיימים (בנוגע לזמן הדהוד)‪:‬‬
‫צליל ישיר (‪ - )Direct Sound‬צליל המגיע ישירות ממקור הקול לאוזן‪.‬‬
‫צליל עקיף (‪ - )Indirect Sound‬צליל המגיע באופן עקיף לאוזן‪ ,‬לאחר שפגע בעצמים בסביבה‪ ,‬למשל‪ ,‬לאחר‬
‫שהדהד בין כותלי החדר‪ .‬הגורם העיקרי המשפיע על צליל עקיף הוא כמות הקול שנספגה בעצמים בסביבה‪.‬‬
‫אם כן‪ ,‬צליל עקיף הנשמע בחדר‪ ,‬נספג בחלקו בקירות‪ ,‬יורד מן הלחץ המקורי שלו‪ ,‬ורק חלקו מגיע לאוזן‪.‬‬
‫זמן הדהוד (‪ - )Reverberation Time‬הוא הזמן שלוקח לצליל לרדת ל ‪ 0.001 -‬מהלחץ המקורי שלו‪ .‬זוהי‬
‫תכונה סביבתית המשפיעה על התפיסה שלנו את הצלילים שאנו שומעים‪.‬‬
‫כשזמן ההדהוד קצר > רוב הצלילים נספגים בחדר > תוך זמן קצר נשמע מעט מהם > המוסיקה תישמע‬
‫"מתה" ונתקשה לשמוע צלילים בעוצמה גבוהה‪.‬‬
‫כשזמן ההדהוד ארוך > מעט מהצלילים נספגים בחדר > הצלילים מספיקים להסתובב הרבה בחדר עד‬
‫שמגיעים לאוזן> הצלילים מתנגשים ביניהם > המוסיקה תישמע כ"ערבוביה"‪.‬‬
‫בבניית אולם אקוסטי שואפים ליצירת זמן הדהוד מאוזן‪.‬‬
‫אפקט הראשוניות‬
‫כאשר מקשיבים לצלילים בתוך חלל סגור‪ ,‬הקול הישיר מגיע לשומע לפני הקול העקיף‪ ,‬ולמרות זאת אנו חווים‬
‫את הקול כמגיע מכיוון אחד‪ ,‬זאת מכיוון שתפיסת מיקום הקול תלויה בקול שמגיע לאוזן ראשון‪ .‬תופעה זו‬
‫נקראת אפקט הראשוניות (‪ .)Precedent Effect‬בניסוי הראו שכאשר משמיעים צליל אחד מכיוון אחד ולאחריו‬
‫צליל אחר מכיוון שני‪ ,‬שני הצלילים יתפסו כשונים איכותית זה מזה‪ ,‬אך נייחס את מקור הצליל (מיקום) לצליל‬
‫שהגיע ראשון לאוזנינו‪.‬‬
‫ארגון התפיסה האודיטורית‬
‫כאשר מקשיבים לגרויי העולם לא שומעים ערבוביית צלילים אלא זרמים אודיטוריים (‪)Auditory Streams‬‬
‫נפרדים ו כל זרם מייצג התרחשות אודיטורית מסוימת‪ .‬ארגון תפיסתי זה מתרחש בהתאם לכללים המבוססים‬
‫על הדרך הטבעית של יצירת הקולות בסביבה‪ .‬למשל‪ ,‬מקור קול אחד בד"כ ממוקם בנקודה ספציפית בחלל‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪238‬‬
‫עקרונות הקיבוץ האודיטורי‬
‫קיימים ששה עקרונות אודיטוריים אשר לפיהם אנו מחליטים לקבץ קולות יחד‪:‬‬
‫‪ .1‬מיקום (‪ - )Location‬קולות שנוצרים ע"י מקור מסוים באים בד"כ ממקום אחד בחלל או ממקום המשתנה‬
‫באיטיות‪.‬‬
‫‪ .2‬חוק הדמיון (‪ - )Law of Similarity‬צלילים דומים נתפסים כקשורים יחד‪.‬‬
‫דוגמאות‪:‬‬
‫א‪ .‬הפרדת זרם אודיטורי (‪ ,)Auditory Stream Segregation‬פוליפוניה מרומזת ( ‪Implied‬‬
‫‪ )Polyphony‬וכן קו מלודי מורכב (‪ - )Compound Melodic Line‬הן שלוש דוגמאות המייצגות מעבר‬
‫מהיר בין צליל נמוך לגבוה לסירוגין באותו כלי‪ ,‬היוצר תחושה של שתי מלודיות נפרדות מקבילות‪ :‬מנגינה‬
‫"גבוהה" ומנגינה "נמוכה"‪ ,‬עקב קיבוץ הצלילים הגבוהים יחד‪ ,‬וקיבוץ הצלילים הנמוכים יחד‪.‬‬
‫ב‪ .‬אשליית הסולם (‪ = )Scale Illusion‬תיעול מלודי (‪ - )Melodic Channeling‬השמעת צליל גבוה‪-‬נמוך‪-‬‬
‫גבוה לאוזן ימין וצליל נמוך‪-‬גבוה‪-‬נמוך לאוזן שמאל ‪ -‬תגרום לתפיסת מלודיה "גבוהה" באוזן ימין ומלודיה‬
‫"נמוכה" באוזן שמאל‪.‬‬
‫במציאות רוב הצלילים מאורגנים בקבוצות דומות (רעש מסור‪ ,‬ציוץ ציפורים) ולכן "חוק הדמיון" מאפשר‬
‫ליצור זרמים אודיטוריים שונים ולתפוס את העולם באופן מאורגן‪.‬‬
‫‪ .3‬התחלה וסיום (‪ - )Onset & Offset‬קולות שעוצרים ומתחילים בזמנים שונים נוטים להיווצר ע"י מקורות‬
‫שונים‪.‬‬
‫‪ .4‬חוק הקרבה (‪ - )Law of Proximity‬צלילים העוקבים זה אחרי זה במהירות נתפסים יחד‪.‬‬
‫‪ .5‬חוק ההמשכיות הטובה (‪ - )Law of Good Continuation‬שינוי חלק בצליל יגרום לו להיתפס כמגיע‬
‫מאותו מקור‪ ,‬וזאת גם אם הוא נקטע ע"י גירוי אחר (לדוגמא‪ ,‬קטע מוסיקלי המורכב מסדרה אחת של תווים‬
‫בעלי גובה המשתנה בהדרגתית‪ ,‬ישמע נפרד מסדרת צלילים אחרת‪ ,‬גם אם בנקודות מסוימות שתי‬
‫הסדרות מצטלבות)‪.‬‬
‫‪ .6‬סכמת מלודיה (‪ - )Melody Schema‬חוויות אקוסטיות שנתפסו בעבר נשמרות בזיכרון כסכמות‪.‬‬
‫כשניתקל במלודיה שאמורה להיות מוכרת‪ ,‬נשווה אותה לסכמה בזיכרון ובמידה ותימצא דומה נתפוס את‬
‫המלודיה כנפרדת (לדוגמא‪ ,‬שני שירים מוכרים ה מושמעים יחד יתפסו כשתי יחידות נפרדות)‪.‬‬
‫איתור מקור הצליל‬
‫תפיסה שמיעתית כוללת‪ ,‬בנוסף לגורמים שצוינו לעיל‪ ,‬את הצורך באיתור מקור הצליל‪ .‬לקורטקס האודיטורי‬
‫תפקיד מרכזי בתפיסת מקור הצליל‪ .‬הוא מקבל מידע מהאוזניים לגבי הבדלים ביניהן וכן מידע מאפרכסת האוזן‬
‫ומהתכונות של הצלילים עצמם‪ .‬בקורטקס האודיטורי מתבצעת אינטגרציה של המידע‪ ,‬וכך הוא מרכיב את‬
‫תמונות מקורות הצלילים במרחב‪.‬‬
‫רמזים דו אוזניים למיקום‬
‫לצורך איתור מקור הקול אנו משתמשים בעיקר בהשוואה בין שתי האוזניים‪ .‬קיימים שני רמזים עיקריים לאיתור‬
‫מקור הקול ע"י השוואה זו‪ ,‬רמזים אלה נקראים רמזים דו‪-‬אוזניים (‪.)Binaural Cues‬‬
‫‪243‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫הבדל הזמן הבין‪-‬אוזני‬
‫הבדל הזמן הבין‪-‬אוזני (‪ )Interaural Time Difference‬הוא ההבדל בין הזמן שלוקח לצליל להגיע לאוזן ימין‬
‫לבין הזמן שלוקח לצליל להגיע לאוזן שמאל‪ .‬כשמקור הצליל מאחורי ‪ /‬לפני המאזין‪ ,‬אין הבדל זמן בין‪-‬אוזני‬
‫ונדרשת הטיית הרא ש לזיהוי מקור הצליל‪ .‬אם יוצרים קונוס תלת ממדי היוצא מהאוזן‪ ,‬לכל הנקודות עליו יש‬
‫אותו הפרש זמן בין‪-‬אוזני‪ .‬לכן כשצלילים מושמעים מנקודות שונות על הקונוס‪ ,‬יהיה קשה לאתר את מיקומם‪,‬‬
‫ויש להטות את הראש לשם כך‪ .‬קונוס זה נקרא קונוס הבלבול (‪.)Cone of Confusion‬‬
‫בקורטק ס האודיטורי בקופים נמצאו נוירונים היורים אופטימלית להבדל זמן בין‪-‬אוזני ספציפי‪ ,‬עם העדפה לכיוון‬
‫הבדל הזמן (מגיע קודם לאוזן ימין ואח"כ לשמאל‪ ,‬או להפך)‪.‬‬
‫הבדל העוצמה הבין‪-‬אוזני‬
‫הבדל העוצמה הבין‪-‬אוזני (‪ )Interaural Intensity Difference‬הוא ההבדל בין עוצמת הצליל המגיעה לאוזן‬
‫ימין לבין עוצמת הצליל המגיעה לאוזן שמאל‪ .‬ההבדל בין העוצמות נובע מכך שהראש מטיל מיסוך המפחית את‬
‫עוצמת הצליל המגיעה לאוזן הרחוקה‪ .‬המיסוך פועל בעיקר בתדירות גבוהה‪.‬‬
‫לכן רמז העוצמה הבין‪-‬אוזני מסייע בעיקר לאיתור צלילים עם תדירות גבוהה‪.‬‬
‫רמזים נוספים למיקום‬
‫אפרכסת האוזן‬
‫בנוסף לרמזים הדו‪-‬אוזניים‪ ,‬גם אפרכסת האוזן מספקת מידע על מיקום הצליל‪ :‬כאשר הצליל מגיע לאפרכסת‬
‫הוא מתעכב בקפליה‪ ,‬לפני שהוא ממשיך לתעלת השמע‪ .‬מספר הפעמים שהצליל יפגע בדפנות האפרכסת תלוי‬
‫במיקום ממנו הוא מגיע‪ .‬התנודות של הצליל בתוך האפרכסת משנות מעט את הרכב תדירויות הצליל‪ .‬כלומר‪,‬‬
‫השינוי הזה הוא אינדיקציה למיקום ממנו הגיע הצליל‪.‬‬
‫תכונות הצליל‬
‫ישנם מספר רמזים הקשורים בתכונות הצליל הנשמע ‪ ,‬שעל‪-‬פיהם ניתן להסיק על מרחק מקור הקול מהשומע‪:‬‬
‫‪ .1‬לחץ הקול (‪ - )Sound Pressure‬ככל שהקול מגיע ממקום רחוק יותר‪ ,‬כך לחץ הקול המגיע לאוזננו‬
‫(הקולניות) פוחת‪.‬‬
‫‪ .2‬תדירויות ‪ -‬תדירויות גבוהות נקלטות באטמוספרה (בדרכן לשומע) יותר מאשר תדירויות נמוכות‪ ,‬ולכן‬
‫קיימת הנטייה להסיק שקול עשיר בתדירויות נמוכות מגיע ממרחק‪.‬‬
‫‪ - Movement Parallax .3‬כאשר אדם נע וברקע יש קולות רציפים‪ ,‬הוא יחוש בשינוי מהיר יותר במיקום‬
‫של קול קרוב‪ ,‬ובשינוי איטי יותר במיקום קול רחוק‪.‬‬
‫‪ .4‬הדהוד (‪ - (Reverberation‬ככל שמקור הקול רחוק יותר‪ ,‬עולה כמות הקול העקיף לעומת הקול הישיר‬
‫(יש לקול יותר הזדמנויות להיתקל באובייקטים)‪.‬‬
‫שימוש בתפיסת צליל ואיתור מקור צליל לצורך התמצאות‬
‫אדם שאינו רואה‪ ,‬יכול למקם את עצמו במרחב בעזרת‪:‬‬
‫‪ .1‬יצירת צלילים והקשבה להד שנוצר ע"י האובייקטים השונים בהם הצליל פוגע‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫איתור מקור הקול (כפי שתואר מקודם) כדי למקם אובייקטים שיוצרים צליל‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪242‬‬
‫תשומת לב‬
‫תהליך הבחירה בין הקלטים הרבים אליהם אנו חשופים נקרא תשומת לב סלקטיבית (‪.)Selective Attention‬‬
‫ניתן להתייחס לתשומת לב סלקטיבית בחושים השונים‪:‬‬
‫תשומת לב בראייה‬
‫בראייה ישנן שני סוגי תשומת לב‪:‬‬
‫‪ .1‬קשב גלוי (‪ - )Overt Attention‬מתן תשומת לב ע"י תנועות העיניים‪ .‬העין מתמקדת במקום בו ממוקד‬
‫הקשב‪.‬‬
‫‪ .2‬קשב סמוי (‪ - )Covert Attention‬קשב ללא תזוזה של העיניים‪.‬‬
‫תשומת לב בשמיעה‬
‫בשמיעה קיימת "תופעת מסיבת הקוקטייל" (‪ - )Cocktail Party Phenomenon‬ניתן לעקוב אחר מסר‬
‫אודיטורי אחד‪ ,‬גם בתוך רעש רקע רב‪ .‬ניסוי שבדק תופעה זו הראה שכאשר מושמעים שני מסרים שונים לשתי‬
‫האוזניים‪ ,‬והנבדק מונחה למקד את הקשב במסר אחד‪ ,‬הוא כמעט ואינו זוכר את המסר השני‪ .‬מחקרים הראו‬
‫שלמרות זאת‪ ,‬מסר זה כן נקלט ברמה כלשהי‪ ,‬ויכול להשפיע על ההתנהגות (בניסוי נבדקים פירשו מילה דו‬
‫משמעית עפ"י המשמעות שהושמעה להם באוזן לה לא היו קשובים)‪.‬‬
‫הבסיס העצבי של תשומת הלב‬
‫נמצאו שתי מערכות הקשורות בתשומת לב‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫הראשונה אחראית על בחירת המיקום של האובייקט ועל מעבר הקשב ממיקום למיקום‪ .‬במערכת זו‬
‫מעורבים מבני המוח האחוריים (נקראת ‪.)Posterior System‬‬
‫‪.2‬‬
‫השנייה אחראית על מאפייני האובייקט השונים (צורה‪ ,‬צבע וכו')‪ .‬במערכת זו מעורבים מבני המוח‬
‫הקדמיים (נקראת ‪.)Anterior System‬‬
‫כאשר נמקד את הקשב בתכונה מסוימת של האובייקט‪ ,‬האזורים במוח שרלוונטיים לתכונה זו (צבע‪ ,‬צורה וכו')‬
‫יראו פעילות מוגברת‪.‬‬
‫חוש הריח‬
‫חוש הריח הוא אחד מהחושים הפרימיטיביים ביותר‪ ,‬והחשובים ביותר מבחינה אבולוציונית עבור האדם‪.‬‬
‫תפקידיו המרכזיים הם הבחנה באוכל מקולקל‪ ,‬עירור תאבון וכו'‪ ,‬בעוד שעבור בע"ח רבים הוא מהווה חוש‬
‫מפתח המסייע בהתמצאות‪ ,‬זיהוי ועוד‪ .‬כנראה בשל חשיבותו זו‪ ,‬זהו החוש היחיד בעל גישה ישירה למוח‪-‬‬
‫הרצפטורים באף הם היחידים בעלי אקסון המוביל את המידע ישירות למוח‪ .‬הרצפטורים באף גם חשופים‬
‫לסביבה החיצונית‪ ,‬ללא שכבה מגנה לפניהם‪ ,‬בניגוד לרצפטורים בחוש הראייה או השמיעה‪ .‬לאדם יש פחות‬
‫שימוש הישרדותי בחוש הריח לעומת חיות‪ ,‬ולכן לא מפתיע שאצל חיות חוש זה תופס חלק נכבד מאד‬
‫בקורטקס (אצל חלקן את מרביתו)‪ ,‬בניגוד לאדם בו חוש הריח תופס רק כ‪ 5% -‬משטח הקורטקס‪ .‬למרות זאת‪,‬‬
‫ניסויים מראים שגם לבני אדם הבחנה טובה בריחות‪ :‬אנשים מסוגלים להבחין בריח גוף של אישה לעומת של‬
‫גבר‪ ,‬בריח גופם שלהם לעומת זה של אחרים ועוד‪.‬‬
‫‪241‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫הגירוי החיצוני‬
‫הגירוי החיצוני של הריח הוא מולקולות נדיפות המופרשות מחומר‪ .‬המולקולות נעות באוויר‪ ,‬ונכנסות לתוך‬
‫האף‪ .‬למולקולות הריח שלוש תכונות חיוניות‪:‬‬
‫‪ .1‬מתנדפות בקלות – כך הן מתפזרות באוויר במהירות ומגיעות לאף‪.‬‬
‫‪ .2‬מסיסות במים ‪ -‬עליהן לעבור שכבה רירית בתוך חלל האף‪.‬‬
‫‪ .3‬מסיסות בשומן ‪ -‬עליהן לעבור שכבה שומנית המקיפה את הרצפטורים‪.‬‬
‫מבנה המערכת‬
‫מערכת חוש הריח מכילה את הרצפטורים בחלל האף‪ ,‬אזורי עיבוד במוח‪ ,‬והדרכים המקשרות בניהם‪.‬‬
‫הרצפטורים לריח ממוקמים גבוה בחלל האף‪ .‬מהדנדריט שלהם יוצאים זיפים שנקראים ‪ ,Cilia‬עליהם נמצאים‬
‫אתרי הרצפטור‪ .‬מולקולת ריח מתחברת לאתרי הרצפטור‪ ,‬בעזרת "חלבון קושר ריחות" המסייע לתהליך‪.‬‬
‫בעקבות התחברות זו נוצר זרם חשמלי‪ ,‬שעובר מהאקסון בדרכו למוח‪.‬‬
‫התחנה הראשונה של המסר העצבי היא ה‪ - Olfactory Bulb -‬אזור במוח הנמצא מתחת לאונה הפרונטלית‪.‬‬
‫באזור זה יש נוירונים בעלי העדפה לריחות מסוימים‪ .‬משם ממשיך המסר לקורטקס הריח שנמצא באונה‬
‫הטמפורלית‪ .‬לקורטקס הריח יש קשרים דו‪-‬כיווניים עם אזורים סב‪-‬קורטיקלים‪ ,‬כמו התלמוס והמערכת‬
‫הלימבית‪ .‬קשרים אלה עשויים להסביר את הקשר בין רגשות לריח (ריח יכול לעורר רגש‪ ,‬ורגש משפיע על‬
‫תפיסת ריח)‪.‬‬
‫רגישות‬
‫הרגישות של אדם לריח תלויה במספר גורמים‪:‬‬
‫‪ .1‬סוג החומר שמניב את הריח ‪ -‬ישנם סוגי חומרים אליהם אנו רגישים במיוחד עד שנוכל להבחין אפילו‬
‫במולקולה אחת שלהם בין ‪ 50‬מיליון מולקולות אוויר !‬
‫‪ .2‬שעה ביום ‪ -‬בבוקר הרגישות לריח בשיאה‪.‬‬
‫‪ .3‬גיל ‪ -‬אנשים מבוגרים פחות רגישים לריח‪.‬‬
‫‪ .4‬מגדר ‪ -‬נשים רגישות יותר לריח מגברים‪.‬‬
‫‪ .5‬עישון ‪ -‬למעשנים נפגעת הרגישות לריח‪.‬‬
‫אדם פחות רגיש לריח מחיות רבות‪ ,‬כגון כלבים‪ ,‬אך אין זה מכיוון שהרצפטורים של האדם פחות רגישים‪ ,‬אלא‬
‫מכיוון שהם פחותים בהרבה בכמותם‪.‬‬
‫אדם יכול להבחין ב‪ 10,000-40,000 -‬ריחות שונים‪ .‬היכולת לזהות ריח (לומר באיזה ריח מדובר) פחותה‬
‫מהיכולת לחוש בריח (להבחין האם יש או אין ריח)‪.‬‬
‫חוש הטעם‬
‫מבנה המערכת‬
‫החוויה של הטעם תלויה בחומר הנטעם‪ ,‬במבנה הגנטי שלנו ובחוויות עבר‪ .‬מולקולות הטעם חייבות להיות‬
‫מסיסות ברוק‪ .‬הרצפטורים ממוקמים על הלשון‪ ,‬בגרון ובחך העליון‪ .‬הרצפטורים שעל הלשון מופיעים בקבוצות‬
‫ונקראים ‪ .Taste Buds‬הם נמצאים על הגבשושיות (‪ )Papillae‬שעל הלשון‪ .‬בקצה ה‪ Taste Buds -‬יש מבנים‬
‫קצרים‪ ,‬דמויי שיער‪ ,‬היוצרים קשר עם התמיסה בפה‪ .‬כאשר מבנים אלה באים במגע עם מולקולת טעם נוצר‬
‫מסר עצבי‪ ,‬המועבר בסופו של דבר למוח‪ .‬המסר מגיע לשני אזורים במח‪:‬‬
‫‪ - Insular Cortex .1‬אחראי על החוויה המודעת של הטעם‪.‬‬
‫‪ .2‬המערכת הלימבית ‪ -‬אחראית על התנהגויות שקשורות לטעם (לדוגמא‪ ,‬עיוות הפה בתגובה לטעם חמוץ)‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪242‬‬
‫רגישות‬
‫הרגישות לטעם משתנה ממקום למקום על הלשון‪ .‬במרכז הלשון קיים אזור בו לא ניתן להבחין בטעם‪ .‬לאזורים‬
‫שונים על הלשון יש העדפה לטעמים שונים‪ .‬באופן כללי‪ ,‬רגישות לטעם מלוח ומתוק אופטימלית בקצה החיצוני‬
‫של הלשון‪ ,‬לחמוץ ‪ -‬בצדי הלשון‪ ,‬ולמר ‪ -‬בקצה הפנימי של הלשון‪.‬‬
‫הרגישות לקיומו של טעם גבוהה יחסית‪ ,‬אך הרגישות להבדל נמוכה (סף ההבדל גבוה) ‪-‬נצטרך להוסיף כמות‬
‫גדולה של טעם כדי שנחוש בהבדל‪.‬‬
‫תחושה משתנית‬
‫לתופעה בה אנו טועמים מאכל כלשהו וטעמו טוב בתחילה אך משתנה לרעה בהמשך קרא קבנק (‪)Cabanac‬‬
‫תחושה משתנית )‪ .(Alliesthesia‬קבנק ראה בכך דוגמא לפירוש גירוי חיצוני כנעים או לא נעים כתלות‬
‫בסיגנאלים המגיעים מתוך הגוף‪.‬‬
‫חושי העור‬
‫כיום לא נהוג להתייחס לחוש המגע כחוש בודד אלא כמורכב משלושה חושים עוריים נפרדים‪ :‬לחץ‪ ,‬טמפרטורה‬
‫וכאב‪.‬‬
‫לחץ‬
‫הגירוי לתחושת לחץ הוא לחץ פיזי על העור‪ .‬ישנם חלקים בגוף שיותר רגישים ללחץ‪ ,‬כגון השפתיים‪ ,‬האף או‬
‫הלחי‪ ,‬וחלקים שפחות רגישים ללחץ‪ ,‬כגון הבוהן‪ .‬הבדלים אלה קשורים למספר הרצפטורים המגיבים לגירוי‬
‫לחץ בכל חלק של הגוף‪ .‬כמו בשאר החושים‪ ,‬גם פה קיימת אדפטציה ‪ -‬לאחר מספר דקות של גירוי רצוף‪,‬‬
‫נפסיק לחוש בגירוי‪ .‬כאשר אנו נוגעים בסביבה ישנה חוויה שונה שמערבת תחושות לחץ ותנועה‪ ,‬מאשר‬
‫התחושה כאשר נוגעים בנו‪.‬‬
‫טמפרטורה‬
‫הגירוי עבור תחושת טמפרטורה הוא טמפרטורת העור‪ .‬הרצפטורים הם נוירונים עם קצוות עצב חופשיים‬
‫הנמצאים מתחת לעור‪ ,‬ונחלקים לרצפטורים של חום ‪ /‬קור‪ .‬רצפטורים של חום מגיבים לטמפרטורות גבוהות‪.‬‬
‫רצפטורים של קור מגיבים לטמפרטורות נמוכות‪ ,‬אך גם לטמפרטורות גבוהות מאד (מעל ‪ 45‬מעלות צלזיוס)‪.‬‬
‫מכיוון שקיימת חשיבות קריטית לשמירה על חום גופנו‪ ,‬המערכת מסוגלת לחוש בהבדלי טמפרטורה קטנים‬
‫מאד (התקררות של ‪ 0.15‬מעלה)‪ .‬גם בחוש זה קיימת אדפטציה‪ ,‬ולאחר מספר דקות של גירוי‪ ,‬נפסיק לחוש‬
‫אותו‪.‬‬
‫כאב‬
‫זהו חוש בעל חשיבות אבולוציונית גדולה‪ ,‬אשר מסמן לאדם מתי נגרם נזק לגופו‪ .‬גירוי הגורם כאב יכול להיות‬
‫לחץ‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬שוק חשמלי ועוד‪ .‬ההשפ עה של גירוי כזה היא שחרור חומרים כימיקלים בעור‪ ,‬אשר מפעילים‬
‫רצפטורים‪ .‬רצפטורים של כאב הם נוירונים בעלי קצוות עצב חופשיים‪ ,‬והם נחלקים למספר סוגים‪.‬‬
‫‪ 2‬סוגי הכאב‬
‫ההבחנה החשובה ביותר בכאב היא בין ‪ - Phasic Pain‬כאב שחשים מיד לאחר חבלה‪ ,‬שהוא כאב חד‪ ,‬מיידי‬
‫וקצר טווח‪ ,‬ו‪ - Tonic Pain -‬כאב שחשים זמן מה לאחר שהחבלה התרחשה‪ ,‬שהוא כאב עמום וארוך טווח‪.‬‬
‫שני סוגי הכאב מתווכים ע"י שתי דרכים עצביות שונות‪ ,‬המגיעות לאזורים שונים בקורטקס‪.‬‬
‫‪243‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תיאוריית שער השליטה לכאב‬
‫עפ"י תיאוריית שער השליטה לכאב (‪[ )Gate Control Theory‬שלא הוכחה עד היום] ישנו "שער עצבי" בחוט‬
‫השדרה‪ ,‬אשר דרכו עובר האות מרצפטורי הכאב למוח‪.‬‬
‫על מנת שנחווה כאב על השער להיות פתוח‪ .‬האזור ששולט על פתיחת וסגירת השער נקרא ‪ PAG‬והוא נמצא‬
‫במוח הביניים‪ .‬כאשר נויירוני ה‪ PAG -‬פועלים‪ ,‬השער נסגר‪ .‬משככי כאבים‪ ,‬כמו מורפיום‪ ,‬מעלים את רמת‬
‫הפעילות ב‪ PAG -‬וע"י כך גורמים לסגירת "השער"‪ .‬גם אנדורפינים‪ ,‬שהינם משככי כאבים טבעיים המיוצרים‬
‫ע"י הגוף‪ ,‬משככים כאב ע"י סגירת "השער"‪ .‬השער העצבי יכול להסגר גם כתוצאה מאותות המגיעים‬
‫מהקורטקס‪ ,‬למשל עקב מצב רגשי מסוים‪.‬‬
‫תפיסת דיבור‬
‫רכיבי הדיבור‬
‫גירוי הדיבור מורכב באופן כללי משלושה מרכיבים‪ :‬פונמות‪ ,‬תכונות פונטיות וסיגנלים אקוסטיים‪.‬‬
‫פונמה‬
‫פונמה (‪ )Phoneme‬היא רכיב במילה‪ .‬זוהי היחידה הקטנה ביותר בדיבור‪ ,‬אשר שינויה יצור שינוי במשמעות‬
‫המילה (למשל במילה ‪ Bit‬כל אות היא פונמה כי שינוי כל אות תשנה את משמעות המילה‪ .)Bid, But, Pit :‬בכל‬
‫שפה קיימת כמות שונה של פונמות‪ .‬לכל תנועה בשפה (‪ )a,e,i,o,u‬יש יותר מביטוי אחד (ה‪ "O" -‬של ‪Hot‬‬
‫יישמע שונה מה‪ "O" -‬של ‪ ,)Boat‬כלומר‪ ,‬בשפה קיימות יותר פונמות מאשר אותיות‪ .‬הפונמה מתייחסת לצליל‬
‫ולא לאותיות‪ .‬הפונמה אינה מוגדרת פיסיקלית (לפי אורך גל‪ ,‬תדירות וכו')‪ ,‬אלא היא צליל היוצר משמעות‬
‫בשפה‪.‬‬
‫תכונה פונטית‬
‫תכונות פונטיות (‪ )Phonetic Feature‬הן התנועות הפיסיות של מע' הדיבור הגורמות ליצירת פונמה‪.‬‬
‫כאשר גל אוויר נדחף מהריאות דרך מערכת הקול‪ ,‬הצליל שייוצר תלוי במצב מערכת הקול כשהאוויר עובר‬
‫דרכה‪ .‬מערכת הקול יכולה להיות במצב פתוח‪ ,‬וליצור תנועה‪ ,‬זרימה מתמשכת של אוויר‪ .‬מערכת הקול יכולה‬
‫להיות במצב סגור או מוצר‪ ,‬וליצור עיצור‪ ,‬שהוא פרץ אנרגיה שלאחריה שקט‪.‬‬
‫ביטוי העיצורים או התנועות משתנה מעיצור לעיצור או מתנועה לתנועה כתוצאה מ ‪ 3 -‬תכונות פונטיות‪:‬‬
‫קוליות‬
‫קוליות (‪ )Voicing‬מתייחסת לשאלה האם הפקת הצליל גורמת למיתרי הקול לרעוד‪:‬‬
‫עיצור קולי (‪ - )Voiced‬עיצור המרעיד את מיתרי הקול (למשל "‪.)"D‬‬
‫עיצור לא קולי (‪ - )Unvoiced‬עיצור שאינו מרעיד את מיתרי הקול (למשל "‪.)"F‬‬
‫מקום ההיגוי‬
‫מקום ההיגוי (‪ - )Place of Articulation‬המקום בו נחסמת זרימת האוויר במהלך הפקת הצליל‪.‬‬
‫למשל‪ ,‬מקום ההיגוי של "‪ "D‬מכונה ‪ Alveolar‬מכוון ש הוא נחסם ברכס האלוולארי בלסת העליונה‪ .‬מקום ההיגוי‬
‫של "‪ "F‬מכונה ‪ Labiodental‬כי הוא נחסם בין השיניים העליונות לשפה התחתונה‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪244‬‬
‫אופן ההיגוי‬
‫אופן ההיגוי (‪ )Manner of Articulation‬הוא האמצעי המכאני באמצעותו מופק העיצור‪ ,‬והדרך בה נדחף‬
‫האוויר דרך פתח הפה‪.‬‬
‫למשל‪ ,‬אופן ההיגוי של "‪ "D‬מכונה ‪ Stop‬כי סיום ההיגוי נעשה ע"י הנחת הלשון על הרכס האלוולרי ושחרור‬
‫מעט אוויר‪ .‬אופן ההיגוי של "‪ "F‬מכונה ‪ Fricative‬כי היגויה נעשה ע"י דחיפת אוויר במרווח בין השפתיים‬
‫לשיניים‪.‬‬
‫לכל פונמה צירוף שונה של קוליות‪ ,‬מקום ואופן היגוי וכך מבחינים בין פונמות‪.‬‬
‫סיגנל אקוסטי‬
‫סיגנל אקוסטי (‪ )Acoustic Signal‬הוא דפוס העוצמה והתדירות של גירוי הדיבור לאורך זמן‪ .‬תרשים המציג‬
‫דפוס זה נקרא ספקטרוגרם קולי (‪ .)Sound Spectrogram‬זהו גרף המתאר את דפוס הסיגנל האקוסטי‬
‫בצורת כתמים‪" .‬ציר ‪ = "Y‬תדר‪" .‬ציר ‪ = "X‬זמן‪ .‬דרגת כהות הכתם = עוצמה‪.‬‬
‫פורמנט‬
‫תדירות‬
‫מעבר פורמנטי‬
‫ספקטרום למילה ‪:DAVID‬‬
‫‪D A V I D‬‬
‫רמז אקוסטי (‪ )Acoustic Cue‬הוא החלק בסיגנל האקוסטי המקושר לפונמה מסוימת (לדוגמא‪ ,‬פרץ אנרגיה‬
‫בתדירות מסוימת)‪.‬‬
‫פורמנט (‪ )Formant‬הוא החלק בסיגנל האקוסטי הנראה בספקטרוגרם הקולי ככתם צר אופקי ומייצג תנועה‪.‬‬
‫הפורמנט הנמוך בספקטרוגרם מכונה "פורמנט ראשון"‪ ,‬מעליו ‪" -‬פורמנט שני" וכו'‪.‬‬
‫מעבר פורמנטי (‪ )Formant Transition‬הוא מעבר מהיר בתדר המופיע לפני כל פורמנט ומייצג עיצור‪.‬‬
‫תפיסת דיבור בפועל‬
‫כאשר יוצרים ספקטרוגרם קולי לפונמות שונות מוצאים שאין קשר קבוע בין תבנית שינויי לחץ האוויר לבין כל‬
‫פונמה‪ ,‬כלומר‪ ,‬אותה פונמה אינה מקושרת תמיד לאותם רמזים אקוסטיים‪ .‬ממצא זה יוצר בעיה בהבנת תפיסת‬
‫הדיבור‪ ,‬שנקראת בעיית ההשתנות (‪.)The Variability Problem‬‬
‫רמזים אקוסטיים של פונמה משתנים כתוצאה ממספר דברים‪:‬‬
‫הקשר‬
‫הקשר הוא מיקום הפונמה בתוך המילה‪ .‬לפונמה "‪ "Di‬יש פורמנט המייצג את התנועה "‪ "i‬ומעבר פורמנטי‬
‫המייצג את העיצור "‪ ."D‬לפונמה "‪ "Du‬יש פורמנט המייצג את התנועה "‪ "u‬ומעבר פורמנטי המייצג את העיצור‬
‫"‪ ."D‬למרות ששני העיצורים "‪ "D‬זהים‪ ,‬המעבר הפורמנטי שלהם שונה‪ ,‬כיוון שהוא מושפע מהתנועה שבאה‬
‫אחריו (‪ .)I/U‬לכן‪ ,‬רמז אקוסטי של פונמה משתנה בהתאם להקשר שלה בתוך המילה‪ .‬אפקט ההקשר הוא‬
‫תוצאת היגוי משותף (‪ – )Coarticulation‬כשאומרים "‪ "Di‬הגיית האות "‪ "D‬תהיה שונה מהגייה רגילה של‬
‫"‪ "D‬בשל הכנת השפתיים לתנועה "‪."I‬‬
‫למרות הנאמר לעיל‪ ,‬נתפוס פונמה באותה דרך‪ ,‬גם כשההיגוי המשותף משנה את הסיגנל האקוסטי שלה‬
‫(נתפוס את "‪ "D‬כ‪ "D" -‬כשתופיע הן בתור "‪ "Di‬והן בתור "‪ .)"Du‬עובדה זו נקראת קביעות תפיסתית‬
‫(‪.)Perceptual Constancy‬‬
‫‪245‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫אופן הדיבור‬
‫אופן הדיבור משנה את הסיגנל האקוסטי‪ .‬למשל‪ ,‬לדוברים בשפות שונות יש מבטא ומהירות שונה בביטוי אותה‬
‫פונמה‪.‬‬
‫בעיית ההפרדה‬
‫בעיית ההפרדה (‪ )Segmentation Problem‬מתייחסת למקרים בהם מבוטאות מילים ללא הפסקה ביניהן‪:‬‬
‫‪ .1‬דיבור רשלני (לדוגמא‪ ,‬במקום לשאול ‪ ,How Are You‬מבטאים משפט שאלה מחובר ‪ Hawaya‬וכך‬
‫"מטושטשים" הרמזים האקוסטיים של כל מילה או הברה בנפרד)‪.‬‬
‫‪ .2‬משפט המתחבר מעצם מהותו כשמבטאים אותו מהר (‪.)I Owe You = a Yoo-Yoo‬‬
‫כשאדם שומע שפה זרה שאינו מבין‪ ,‬הוא יישמע רצף הברות חסר הפסקה ולא מילים נפרדות‪.‬‬
‫למרות בעיית ההפרדה‪ ,‬הקביעות התפיסתית מאפשרת לנו לרוב להבין מילים בעלות משמעות‪.‬‬
‫תיאוריות למנגנון תפיסת הדיבור‬
‫קיימות שתי תיאוריות מרכזיות בשאלה מהו המנגנון האחראי על תפיסת דיבור‪:‬‬
‫‪ .1‬המנגנון האודיטורי הכללי (‪ - )General Auditory Mechanism‬תיאוריה זו טוענת כי המערכת‬
‫האודיטורית הרגילה אחראית לתפיסת דיבור‪ ,‬מערכת שכבר דנו בה מוקדם יותר בפרק זה‪.‬‬
‫‪ .2‬המנגנון המיוחד לדיבור (‪ - )Special Speech Mechanism‬תיאוריה זו טוענת כי קיים מנגנון מיוחד‬
‫נפרד האחראי לתפיסת דיבור‪.‬‬
‫המנגנון המיוחד לדיבור‬
‫תיאוריית התפיסה המוטורית של הדיבור (‪ )Motor Theory of Speech Perception‬של ליברמן‬
‫(‪ ,)Liberman‬תומכת ברעיון המנגנון המיוחד לדיבור‪ .‬תיאוריה זו מניחה שיש קשר בין ייצור דיבור לתפיסת‬
‫דיבור‪ .‬התיאוריה פותרת את בעיית ההשתנות בכך שטוענת שלפונמה יכולים להיות מספר רמזים אקוסטים‪ ,‬אך‬
‫יש לה רק מערך תכונות פונטיות אחד הנקבע לפי היחידה הפונטית‪ .‬היחידה הפונטית (‪)Phonetic Module‬‬
‫הינה מבנה נוירוני מיוחד ונפרד‪ ,‬המפענח מה הן התכונות הפונטיות שייצרו את הסיגנל האקוסטי הנשמע‪.‬‬
‫מתוך פענוח זה‪ ,‬הוא מזהה את הפונמה המיוצרת ע"י התכונות‪ .‬לפי תיאוריה זו‪ ,‬היחידה הפונטית מיוחדת‬
‫לתפיסת דיבור‪.‬‬
‫חיזוקים לתיאוריית המנגנון המיוחד לדיבור‬
‫נעשו מספר מחקרים וניסויים התומכים ברעיון המנגנון המיוחד לדיבור‪ .‬נמנה שלושה מהם‪ :‬תפיסה‬
‫קטגוריאלית‪ ,‬אפקט מקגורק ותפיסה כפולה‪.‬‬
‫תפיסה קטגוריאלית‬
‫תפיסה קטגוריאלית (‪ )Categorial Perception‬היא תפיסת צלילי דיבור כנמצאים במספר מוגבל של‬
‫קטגוריות תפיסתיות‪ .‬ניסוי בתפיסה קטגוריאלית השתמש ב‪ - )Voice Onset Time( VOT -‬הזמן שבין תחילת‬
‫הצליל לתחילת הרעד במיתרי הקול‪ ,‬המלווה ל‪ .Voicing -‬לפונמה בעלת קוליות "‪ "Voiced‬יש ‪ VOT‬קצר‬
‫(למשל "‪ )"Da‬ולפונמה בעלת קוליות "‪ "Unvoiced‬יש ‪ VOT‬ארוך (למשל "‪.)"Ta‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪246‬‬
‫ניסוי בתפיסה קטגוריאלית‪ :‬בשלב הראשון משמיעים במחשב צליל עם ‪ VOT‬אפס‪ ,‬הנשמע "‪ "Da‬ומגדילים‬
‫את ה‪ VOT -‬עד שיישמע לנבדק כמו "‪ ."Ta‬הגבול הפונטי (‪ )Phonetic Boundary‬נקבע כ‪ VOT -‬שבו‬
‫משתנה תפיסת הנבדק מ ‪ "Da" -‬ל ‪ ."Ta" -‬במקרה זה היה ה‪ 35 =VOT -‬מילישניות‪.‬‬
‫שמיעת ‪DA‬‬
‫שמיעת ‪TA‬‬
‫‪VOT‬‬
‫‪35‬‬
‫בשלב השני‪ ,‬על הנבדק להבחין בין שני גירויים השונים ב‪ VOT -‬שלהם‪ .‬הנבדק מבחין בין גירויים השייכים‬
‫לקטגוריות שונות (בין ‪ 20 VOT‬ל‪ 50 VOT -‬הנמצאים משני עברי הגבול הפונטי) אך אינו מבחין בין גירויים‬
‫השייכים לאותה קטגוריה (בין ‪ 20 VOT‬ל‪ 30 VOT -‬הנמצאים באותו צד של הגבול הפונטי)‪.‬‬
‫מכאן נובעת המסקנה שתפיסת הדיבור הינה קטגוריאלית‪ :‬בני אדם מבחינים בין גירויים מקטגוריות שונות אך‬
‫לא בין גירויים מאותה קטגוריה‪.‬‬
‫מטרת התפיסה הקטגוריאלית‬
‫תפיסה קטגוריאלית פותרת את בעיית ההשתנות ע"י השגת קביעות תפיסתית‪ :‬במקום שתפיסתנו תשתנה בכל‬
‫‪ VOT‬ונתפוס וריאציות רבות של פונמות‪ ,‬נחווה רק ‪ 2‬צלילים שונים גם בטווח ‪ VOT‬רחב‪.‬‬
‫הממצא כי רק צלילי דיבור ולא צלילים אחרים נעשית בקטגוריות‪ ,‬תומכת בקיום מנגנון מיוחד לדיבור‪.‬‬
‫אפקט מקגורק‬
‫אפקט מקגורק מתואר בניסוי של מקגורק (‪ )McGurk‬המורכב ממספר שלבים‪:‬‬
‫‪ .1‬תחילה הקליטו בווידיאו אדם האומר "‪."GA-GA‬‬
‫‪.2‬‬
‫השאירו את תמונתו הויזואלית של האדם האומר בשפתיו "‪ "GA-GA‬והחליפו את פס הקול של דבריו ל ‪-‬‬
‫"‪."BA-BA‬‬
‫‪.3‬‬
‫חשפו נבדקים לסרט והם דיווחו שהאדם אומר "‪."DA-DA‬‬
‫למרות שהנבדק שמע גירוי אחד‪ ,‬הגירוי הויזואלי השפיע על הגירוי האודיטורי‪ ,‬כך שהנבדק שמע גירוי‬
‫אחר‪ .‬מכאן שהצגת סיגנל ויזואלי שאינו תואם את הסיגנל האקוסטי‪ ,‬משנה את הסיגנל האקוסטי הנתפס‪.‬‬
‫לפי תיאוריית המנגנון האודיטורי הכללי‪ ,‬הנבדק אמור היה לתפוס את הגירוי שהושמע בפועל ("‪.)"BA-BA‬‬
‫לפי המנגנון המיוחד לדיבור‪ ,‬היחידה הפונטית משתמשת בכל מידע זמין ‪ -‬הן ייצור הצליל (ראיית האדם‬
‫המייצר "‪ )"GA-GA‬והן תפיסת הצליל (שמיעת האדם אומר "‪ ,)"BA-BA‬כששניהם משפיעים זה על זה‬
‫ליצירת גירוי נתפס חדש ("‪.)"DA-DA‬‬
‫לכן‪ ,‬אפקט מקגורק תומך במנגנון המיוחד לדיבור‪.‬‬
‫‪247‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫תפיסה כפולה‬
‫תפיסה כפולה (‪ )Duplex Perception‬נוצרת ע"י פיצול סיגנל אקוסטי ל‪ 2 -‬חלקים והצגת כל חלק לאוזן אחרת‪:‬‬
‫לקחו צליל ‪ DA‬המורכב משלושה פורמנטים ושלושה מעברי פורמנטים‪ ,‬השמיעו לאוזן ימין מעבר פורמנטי אחד‪,‬‬
‫ולאוזן שמאל את היתר‪ .‬הנבדק נחשף לתפיסה כפולה‪ :‬באוזן ימין שמע ‪ DA‬ובאוזן שמאל שמע צרצור לא‬
‫דיבורי‪ ,‬ובאופן כללי תפס ‪.DA‬‬
‫לפי המנגנון המיוחד לדיבור‪ ,‬היחידה הפונטית היא המאחדת מידע מ‪ 2 -‬האוזניים לתפיסת ‪ ,DA‬ע"י שני‬
‫מנגנונים‪:‬‬
‫‪ - Speech mode .1‬כאשר לפורמנט ולמעבר הפורמנטי אותה עוצמה‪ ,‬מנגנון זה יאחד מידע משתי‬
‫האוזניים לתפיסת הגירוי הכולל (‪.)DA‬‬
‫‪ - Auditory Mode .2‬כאשר למעבר הפורמנטי עוצמה גבוהה משל הפורמנט‪ ,‬מנגנון זה יגרום לתפיסה‬
‫דומיננטית של המעבר הפורמנטי לתפיסת צרצור לא דיבורי‪.‬‬
‫ממצאים מחלישים לתיאוריית המנגנון המיוחד לדיבור‬
‫לעומת הממצאים המחזקים ‪ ,‬ישנם ממצאים חשובים כנגד התפיסה של המצאות מנגנון מיוחד לדיבור‪:‬‬
‫‪ .1‬היחידה הפונטית אינה מסבירה את בעיית ההשתנות ‪ -‬לפונמה יכולים להיות מספר רמזים אקוסטיים‪ ,‬אך‬
‫יש לה מערך תכונות פונטיות אחד‪ .‬היחידה הפונטית מנתחת פונמה רק לפי תכונותיה הפונטיות ולא ברור‬
‫כיצד היא מפענחת פונמות בעלות רמזים אקוסטיים שונים‪.‬‬
‫‪ .2‬תפיסה קטגוריאלית נמצאה גם עבור צלילים שאינם דיבוריים (זמזום‪ /‬רעש) וכן בבעלי חיים שאינם‬
‫מדברים (קופים)‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫ניתן לייצר אפקט דמוי מקגורק עם גירוי לא‪-‬דיבורי ‪ -‬אדם הרואה סרט של פריטה בצ'לו‪ ,‬ופס הקול הוא של‬
‫נגינה בקשת‪ ,‬יתפוס צליל דמוי‪-‬פריטה‪ .‬גם במקרה זה משפיע הגירוי הוויזואלי על האודיטורי‪ ,‬אך בצורה‬
‫חלשה יותר‪.‬‬
‫‪ .4‬נמצא שתפיסה כפולה קיימת גם בצלילים לא דיבוריים‪ ,‬לכן אינה בהכרח מתווכת ע"י היחידה הפונטית‪.‬‬
‫קביעות רמזים אקוסטיים‬
‫כדי להסביר את תפיסת הדיבור חיפשו רמזים אקוסטיים קבועים (‪ - )Invarient Acoustic Cues‬אספקטים‬
‫של הסיגנל האקוסטי הקשורים לפונמה ספציפית‪ ,‬ונשארים קבועים גם בהקשרים שונים‪ .‬אחת הדרכים בה ניסו‬
‫למצוא רמזים אקוסטיים קבועים הייתה שימוש בספקטוגרם קצר טווח (‪.)Short Term Spectogram‬‬
‫ספקטוגרם קצר טווח והצגה ספקטורלית‬
‫ספקטרוגרם קצר טווח הוא גרף בו "ציר ‪ = "X‬תדירות‪ ,‬ו"ציר ‪ = "Y‬עוצמה‪ .‬הספקטוגרם קצר הטווח מציין את‬
‫העוצמה והתדירות של הסיגנל האקוסטי בפרק הזמן הראשוני ביותר של הגירוי‪ .‬בהשוואה לספקטוגרם קולי‬
‫רגיל‪ ,‬הוא מצביע באופן מדויק יותר על עוצמת הסיגנל האקוסטי בכל תדר‪ ,‬מכיוון ש הוא מתייחס לטווח קצר של‬
‫זמן‪ .‬החיסרון של שיטה זו הוא‪ ,‬שהיא מייצגת רק את פרק הזמן הראשוני של הגירוי‪ .‬לצורך הצגת הגירוי כולו‬
‫משתמשים בהצגה ספקטוראלית שוטפת (‪ - )Running Spectral Display‬רצף המשכי של ספקטוגרמים‬
‫קצרי טווח‪ ,‬המשקפת את שינוי התדירות והעוצמה של הסיגנל האקוסטי לאורך הזמן‪ .‬בניסויים נמצא שהצגה‬
‫ספקטורלית שוטפת היוותה בסיס לזיהוי נכון של פונמות‪ ,‬כלומר‪ ,‬היא סייעה למציאת קביעויות ברמזים‬
‫אקוסטיים‪ .‬יחד עם זאת נמצא שהיא אינה עובדת עבור כל צלילי הדיבור‪.‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪248‬‬
‫הניסוי של סוסמן‬
‫סוסמן (‪ )Sussman‬טען שההצגה הספקטורלית השוטפת מתארת רק את התחלת המילה (הברה ראשונה‬
‫וכו')‪ ,‬ולכן הציע להשתמש בספקטוגרם הבוחן את המילה כולה‪.‬‬
‫הוא בחן ספקטוגרמים של מילים בעלות מבנה "עיצור‪-‬תנועה‪-‬עיצור"‪:‬‬
‫‪ .1‬הוא לקח עיצור מסוים ("‪ )"D‬ובדק את הספקטוגרם שלו כשתנועות שונות באות אחריו (למשל ספקטוגרם‬
‫‪ Daught‬לעומת ספקטוגרם ‪.)Deet‬‬
‫‪ .2‬בכל ספקטוגרם כזה‪ ,‬סימן את תדר המעבר הפורמנטי (המייצג את העיצור) ואת תדר הפורמנט (המייצג‬
‫את התנועה שאחריו)‪.‬‬
‫‪ .3‬כך עשה לגבי עיצורים שונים ("‪ "B" ,"D‬וכו')‪.‬‬
‫‪ .4‬הוא צייר גרפים בהם "ציר ‪ ="X‬תדר הפורמנט‪ ,‬ו"ציר ‪ ="Y‬תדר המעבר הפורמנטי‪ ,‬עבור כל אחד‬
‫מהעיצורים שבדק‪.‬‬
‫‪ .5‬מהשוואה בין הגרפים עלה כי לכל עיצור נוצר גרף לינארי בעל שיפוע מסוים ונקודת חיתוך מסוימת עם‬
‫"ציר ‪ "Y‬המשתנים מעיצור לעיצור‪ ,‬והם שמייחדים כל עיצור‪.‬‬
‫קביעות קשרית‪ -‬בעיה ופתרונה‬
‫סוסמן קרא לתוצאה שמצא קביעות קשרית (‪ ,)Relational Invariance‬מכיוון שהיא מראה שלכל עיצור יש‬
‫שילוב ייחודי בין תדר הפורמנט לתדר המעבר הפורמנטי‪ ,‬והוא שמבחין בין עיצורים שונים‪.‬‬
‫בעיה עם קביעה זו‪ :‬יש נקודות זהות בין הגרפים של העיצורים השונים‪ :‬אותו שילוב של פורמנט ומעבר פורמנטי‬
‫עלולים לשקף עיצורים שונים‪.‬‬
‫פתרון‪ -‬סוסמן טען שיש פרץ (‪ )Burst‬בתחילת כל סיגנל המשתנה מסיגנל לסיגנל ושילוב המידע שלו עם‬
‫המידע הנ"ל הוא שמאפשר הבחנה בין הסיגנלים‪.‬‬
‫מנגנון הנורמליזציה‬
‫נשאלת השאלה כיצד מאזינים לוקחים בחשבון וריאציות שונות בקולות של דוברים שונים?‬
‫הניסוי של גרין (אפקט מקגורק בין מינים)‬
‫הניסוי של גרין (‪ ,)Green‬שנקרא גם אפקט מקגורק בין מינים‪ ,‬מתאר את המצב הבא בין שתי קבוצות‪:‬‬
‫קבוצה א'‪ :‬צפייה באישה ששפתיה אומרות "‪ "GA‬אך פס הקול הוא של גבר האומר "‪."BA‬‬
‫קבוצה ב'‪ :‬צפייה בגבר ששפתיו אומרות "‪ "GA‬אך פס הקול הוא של אישה האומרת "‪."BA‬‬
‫למרות ההבדלים בין המין הנתפס ויזואלית למין הנתפס אקוסטית (לאישה גובה צליל גבוה משל גבר)‪ ,‬נוצר‬
‫אפקט מקגורק‪ :‬בשתי הקבוצות הנבדקים תפסו "‪ ."DA‬ההסבר מתבסס על תופעת הנורמליזציה‬
‫(‪ - )Normalization‬התהליך בו המערכת האודיטורית מפצה על הבדלי אופני‪-‬דיבור של דוברים שונים (בפרט‬
‫על הבדלי גובה צליל ביניהם)‪ .‬המערכת עושה זאת ע"י "הקלטת" קול הדובר לצורה אחרת במערכת‪ ,‬מוקדם‬
‫בתהליך הדיבור‪ ,‬כך שגובה צליל הדובר אינו רלוונטי‪ ,‬ועיבוד כל הקולות מתבצע באותו אופן‪ ,‬ללא קשר לגובהם‪.‬‬
‫סיכום‪ -‬תהליכי מטה‪-‬מעלה ומעלה‪-‬מטה‬
‫המנגנון המיוחד לדיבור‪ ,‬השימוש ברמזים אקוסטיים קבועים‪ ,‬ומנגנון הנורמליזציה מערבים תהליך מטה ‪-‬‬
‫מעלה (‪.(Bottom-Up‬‬
‫קיימים גם תהליכי מעלה ‪ -‬מטה )‪ )Top - Down‬המסייעים לתפיסת דיבור‪:‬‬
‫בעיית ההפרדה (‪ - )Segmentation Problem‬חוסר ההפסקות בין מילים בשפה זרה ובדיבור "רשלני" ‪-‬‬
‫נפתרת ע"י ידע וציפיות מוקדמות לגבי השפה‪ ,‬המסייעים למאזין להפריד בין המילים ולהבין את הנאמר‪.‬‬
‫‪253‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫סמנטיקה‪ ,‬תחביר ותפיסת מילים‬
‫מילים מובנות יותר כשהן נשמעות בהקשר של משפט דקדוקי מאשר כשהן מוצגות ברשימת מילים ללא קשר‬
‫ביניהן‪ .‬ראשית נבחן שני מושגים ‪ -‬סמנטיקה ותחביר‪.‬‬
‫סמנטיקה (‪ - )Semantics‬מתייחסת להתאמת המילה למשפט מבחינת משמעות‪.‬‬
‫תחביר (‪ - )Syntax‬מתייחס למבני המשפט המותרים דקדוקית‪.‬‬
‫נמצא שנבדקים זוכרים טוב משפט נכון סמנטית ותחבירית‪ .‬בנוסף נמצא כי נבדקים זוכרים פחות טוב משפט‬
‫שגוי סמנטית‪ ,‬ועוד פחות מזה משפט שגוי תחבירית‪ .‬כלומר האדם משתמש בידע סמנטי ותחבירי לתפיסת‬
‫משפט‪ ,‬וכשהידע נפגם‪ ,‬התפיסה נפגמת‪.‬‬
‫אפקט השחזור הפונטי‬
‫אפקט השחזור הפונטי (‪ – )Phonetic Resortation Effect‬אם באמצע משפט יישמע רעש שימסך אות‬
‫במשפט‪ ,‬נשחזר את האות ש"פוספסה" ונתפוס את המשפט כשלם‪.‬‬
‫השחזור הפונטי מושפע משני תהליכים‪:‬‬
‫‪ - Top-Down .1‬קל יותר לשחזר מילה בעלת משמעות ממילה חסרת משמעות‪ ,‬וכן קל יותר לשחזר מילה‬
‫בהיעזר במשמעות ההקשר של המשפט כולו‪.‬‬
‫‪ - Bottom-Up .2‬ככל שהמילה הממוסכת ארוכה יותר‪ ,‬קל לשחזר פונמה חסרה בתוכה‪ ,‬וכן‪ ,‬ככל שתדר‬
‫המיסוך יהיה דומה לתדר הפונמה החסרה‪ ,‬כך יהיה קל יותר לשחזר אותה‪.‬‬
‫פיזיולוגיית תפיסת דיבור‬
‫הניסויים הבאים ניסו למצוא את הבסיס הפזיולוגי לתפיסת הדיבור‪ .‬המטרה הייתה למצוא הוכחות לקיום גלאים‬
‫אשר מגיבים לתכונות פונטיות מסוימות (‪.)Feature Detectors‬‬
‫ניסיונות למציאת גלאים פונטיים‬
‫ניסוי פיזיולוגי בתפיסה קטגוריאלית‬
‫הניסוי הפיזיולוגי בתפיסה קטגוריאלית השתמש בתופעה הנקראת אדפטציה סלקטיבית ( ‪Selective‬‬
‫‪ .)Adaptation‬התהליך היה כדלקמן‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫ביצעו ניסוי בתפיסה קטגוריאלית ומצאו שהגבול הפונטי בין "‪ "Da‬ל‪ "Ta" -‬הוא ‪ 35‬מילישניות‪.‬‬
‫‪ .2‬השמיעו לנבדק "‪ "Ba‬לאורך זמן עד שהתרגל לגירוי (אדפטציה סלקטיבית)‪.‬‬
‫‪ .3‬הפונמות "‪ "Ba‬ו‪ "Da" -‬הן ‪ , Voiced‬ואילו הפונמה "‪ "Ta‬היא ‪ .Unvoiced‬שיערו שאם קיימים נוירונים‬
‫המגיבים אופטימלית לתכונה פונטית מסוימת‪ ,‬הרי שזמן החשיפה הממושך ל‪ "Ba" -‬יעייף את נוירוני ה‪-‬‬
‫‪ ,Voiced‬והנבדקים יגלו נטייה לתפוס פחות פונמות ‪ Voiced‬ויותר פונמות ‪.Unvoiced‬‬
‫‪ .4‬חזרו על השלב הראשון‪ ,‬ואכן הנבדק שמע "‪ "Ta‬אחרי זמן קצר יותר מאשר קודם‪.‬‬
‫המסקנה מניסוי זה הינה שאכן קיימים נוירונים המגיבים אופטימלית לתכונה פונטית מסוימת (כמו ‪.)Voicing‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬
‫‪252‬‬
‫ניסוי פיזיולוגי בתפיסה קטגוריאלית ואפקט מקגורק‬
‫בניסוי הפיזיולוגי בתפיסה קטגוריאלית יחד עם אפקט מקגורק (‪ )McGurk‬ניסו לבדוק האם ההסתגלות‬
‫הסלקטיבית היא לגירוי שנשמע בפועל או לגירוי הנתפס‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫ביצעו ניסוי בתפיסה קטגוריאלית ומצאו את הגבול הפונטי בין "‪ "De‬ל‪."Be" -‬‬
‫‪ .2‬הנבדק צפה באדם שתנועות שפתיו מתוות "‪ "Ge‬אך פס הקול היה "‪ "Be‬לזמן ממושך‪ ,‬עד שהנבדק‬
‫הסתגל ל‪."Be" -‬‬
‫‪ .3‬הנבדק תפס "‪( "De‬אפקט מקגורק)‪.‬‬
‫‪ .4‬חזרו על השלב הראשון‪ ,‬והנבדק שמע "‪ "Be‬אחרי זמן ארוך יותר מאשר קודם‪.‬‬
‫מכאן‪ ,‬שלמרות שהנבדק תפס בפועל "‪ ,"De‬ולכאורה זהו הנוירון שאמור היה להתעייף ולגרום לשמיעת "‪"Be‬‬
‫מהר יותר‪ ,‬העייפות הייתה לגבי הגירוי האמיתי שהושמע ולא לגבי הגירוי שנתפס‪ .‬מכאן שהנוירון שהתעייף‬
‫היה "‪ "Be‬והוא שגרם לשמיעת "‪ "De‬במשך זמן רב יותר בשלב האחרון‪ .‬כלומר‪ ,‬ההסתגלות לא מעייפת את‬
‫הגלאי המתמחה במה ששומעים (הצליל הנתפס)‪ ,‬אלא את הנוירונים המקושרים עם הסיגנל האקוסטי שאליו‬
‫מסתגלים (הצליל המושמע)‪.‬‬
‫בדיקת תגובות עצביות‬
‫בבדיקת תגובות עצביות לדיבור ולצלילים מורכבים (אצל בני אדם ואצל חיות) התגלתה התאמה בין גירוי‬
‫הדיבור לירי הנוירונים בעצב השמיעה‪ .‬מכאן שהמידע בגירוי הדיבור מיוצג ע"י תבנית הירי של נוירונים בעצב‬
‫השמיעתי‪ .‬כמו כן‪ ,‬נמצאו נוירונים המגיבים אופטימלית לגירוי ספציפי‪ ,‬כמו פורמנט או מעבר פורמנטי‪.‬‬
‫אזורים במוח האחראים לשפה‬
‫קיימים אזורים במוח האחראים על שפה‪-‬‬
‫אזור ‪ Broca‬באונה הפרונטלית – אחראי על פעולת הדיבור‪ .‬פגיעה בו גורמת לקשיים בהפקת שפה‪.‬‬
‫אזור ‪ Wernicke‬באונה הטמפורלית – אחראי על הבנת דיבור‪ .‬פגיעה בו גורמת לקושי בהבנת שפה‪.‬‬
‫אצל רוב האנשים‪ ,‬תפיסת השפה ממוקמת בהמיספרה השמאלית‪.‬‬
‫תפיסת דיבור אצל תינוקות‬
‫בניסויים שבחנו תפיסת דיבור אצל תינוקות נמצא שהחל מגיל חודשיים לערך פועלים מנגנוני תפיסת הדיבור‬
‫כמו אצל מבוגר (תפיסה קטגוריאלית‪ ,‬שילוב בין צלילים המוצגים לשתי האוזניים‪ ,‬נורמליזציה וכו')‪.‬‬
‫יחד עם זאת נמצא כי תינוקות עד גיל חצי שנה הם בעלי יכולת הבחנה בין צלילים טובה מזו של מבוגר‪ .‬זאת‬
‫מכיוון שהמערכת שלהם עדיין לא "התכווננה" להבחנה רק בין הצלילים המתאימים לשפת אמם‪ .‬החל מגיל חצי‬
‫שנה יכולת זו פוחתת‪ ,‬ויכולת ההבחנה נשארת רק לצלילים המתאימים לשפה המדוברת‪.‬‬
‫‪251‬‬
‫פתרונות‪ -‬קורס ההכנה המוביל בישראל לבחינת המתא"ם‬
‫‪www.pitronot.org‬‬