La velocidad de la percepción visual humana

La visión es el principal sentido en el que confían las personas para comprender su entorno y guiar sus actividades diarias. Debido a su importancia en la vida humana, la visión destaca como la modalidad sensorial más ampliamente estudiada (Hutmacher, 2019). Para aquellos que se embarcan en un viaje de eye tracking, es fundamental comprender el concepto de percepción visual y las limitaciones de la capacidad humana para percibir el mundo visual. En este artículo, explicamos la percepción visual, profundizamos en la velocidad de la percepción visual, cómo se mide y proporcionamos una lista de factores que pueden influir en los procesos perceptivos.

¿Qué es la velocidad de percepción visual y cómo se mide?

La percepción visual es el proceso de recepción y cognición de un estímulo visual (Lieberman, 1984), o dicho de forma sencilla, es la capacidad de dar sentido a lo que vemos. La velocidad de procesamiento visual define el tiempo que se tarda en reconocer, analizar y juzgar correctamente el estímulo visual (Owsley, 2013). Por ejemplo, el tiempo que tarda un tenista en percibir la dirección de la pelota y decidir cómo devolver un saque se consideraría la velocidad de la percepción visual.

Experimentalmente, se utilizan medidas conductuales como los tiempos de reacción para evaluar la velocidad de procesamiento visual. En una tarea de categorización go/no-go, se da a los participantes una elección binaria: responder con un "go" a un estímulo específico o no responder (un "no-go") a otro tipo de estímulo. El tiempo de reacción mínimo de una respuesta manual en una tarea de este tipo es de unos 300 ms (Rousselet et al., 2003). Sin embargo, esta medida tiene en cuenta tanto el procesamiento visual como la ejecución de órdenes motoras.

Los movimientos oculares también se utilizan para medir la velocidad de procesamiento visual. En una tarea similar de categorización go/no-go, la respuesta sacádica hacia el estímulo correcto se inicia tras sólo 120 ms (Kirchner y Thorpe, 2006). Curiosamente, si uno de los estímulos contiene caras humanas, la respuesta sacádica es más rápida que, por ejemplo, un objeto inanimado, y tarda sólo 100 ms (Crouzet et al., 2010). El retraso estimado de la preparación y ejecución de la sacada es de unos 20-25 ms (Schiller y Kendall, 2004), lo que implica que el sistema visual sólo tarda unos 80-100 ms en procesar el estímulo visual para generar una respuesta fiable.

Otra forma de estimar la velocidad de la percepción visual consiste en medir la respuesta tras la visualización de los estímulos. De este modo, no es necesario tener en cuenta el tiempo necesario para la ejecución de una respuesta motora o sacádica y se puede evaluar el tiempo mínimo necesario para lograr una comprensión visual significativa. En uno de estos experimentos, los participantes identificaron correctamente las imágenes vistas durante sólo 13 ms, lo que sugiere una percepción visual mucho más rápida de lo que se pensaba. En el experimento, a los sujetos se les presentaron imágenes, cada una de ellas mostrada durante entre 13 y 80 ms. A los participantes se les presentaba el nombre del objetivo (por ejemplo, flores) antes o después de la secuencia de imágenes y se les daban dos imágenes de elección forzada para que identificaran la presentada en la secuencia. Tras ver la imagen durante tan solo 13 ms, los sujetos podían identificar la imagen correcta por encima del nivel de azar, alcanzando el máximo rendimiento a los 44 ms (Bacon-Macé et al., 2007; Potter et al., 2014).

La velocidad de la percepción visual humana puede medirse mediante diversos métodos, y la velocidad de respuesta, en cierta medida, está ligada a la metodología de evaluación. Los distintos tipos de estímulos visuales también pueden requerir distintos tiempos de procesamiento. En particular, una de las velocidades más rápidas registradas para procesar un estímulo visual significativo es de 13 milisegundos, según lo documentado por Potter et al. en 2014. Más abajo, enumeramos otros factores que afectan a la velocidad de percepción visual y que pueden ayudarte a comprender mejor este intrincado sistema cognitivo.

Factores que influyen en la velocidad de percepción visual

- Compromiso entre velocidad y precisión

El cerebro cambia la precisión de la percepción visual por la velocidad (Lenninger et al., 2023). El procesamiento visual inicial es rápido pero poco preciso.

- La velocidad de categorización visual rápida no cambia con el aprendizaje

La velocidad de procesamiento de un modo de procesamiento visual específico, conocido como Categorización Visual Rápida, no puede reducirse mediante el aprendizaje. Se tardará el mismo tiempo en categorizar un estímulo independientemente de si es muy familiar o completamente nuevo (Fabre-Thorpe et al., 2001).

- El punto dulce de la actividad cerebral

La percepción es una interacción entre los estímulos visuales entrantes y el estado cerebral actual. El estado cerebral y la excitabilidad neuronal pueden influir en la velocidad y la precisión de la percepción visual (Iemi y Busch, 2018; Ruzzoli et al., 2019).

- Las expectativas aumentan la velocidad de percepción

Señalar la ubicación prevista del estímulo o proporcionar contexto sobre el estímulo que se aproxima puede reducir el tiempo de procesamiento visual y mejorar la precisión (Bar, 2004).

- La luminancia importa

Para estímulos bien iluminados y de alto contraste, la percepción visual es más rápida y da lugar a una mayor calidad de la información visual que los estímulos mal iluminados y de bajo contraste (Hunter et al., 2017).

Publicaciones citadas

Bacon-Macé, N., Kirchner, H., Fabre-Thorpe, M., & Thorpe, S. J. (2007). Efectos de los requisitos de la tarea en el procesamiento rápido de escenas naturales: From common sensory encoding to distinct decisional mechanisms . Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance , 33 (5), 1013-1026.

Bar, M. (2004). Objetos visuales en contexto . Nature Reviews Neuroscience , 5 (8), Artículo 8.

Crouzet, S. M., Kirchner, H., & Thorpe, S. J. (2010). Sacadas rápidas hacia caras: Face detection in just 100 ms . Journal of Vision , 10 (4), 16.

Fabre-Thorpe, M., Delorme, A., Marlot, C., & Thorpe, S. (2001). A limit to the speed of processing in ultra-rapid visual categorization of novel natural scenes . Journal of Cognitive Neuroscience , 13 (2), 171-180.

Hunter, M., Godde, B., & Olk, B. (2017). Efectos de la luminancia absoluta y el contraste de luminancia en la discriminación visual en entornos mesópicos bajos . Atención, percepción y psicofísica , 79 (1), 243-252.

Iemi, L., & Busch, N. A. (2018). Moment-to-Moment Fluctuations in Neuronal Excitability Bias Subjective Perception Rather than Strategic Decision-Making . eNeuro , 5 (3), ENEURO.0430-17.2018.

Kirchner, H., y Thorpe, S. J. (2006). Detección ultrarrápida de objetos con movimientos oculares sacádicos: Visual processing speed revisited . Vision Research , 46 (11), 1762-1776.

Lenninger, M., Skoglund, M., Herman, P. A., & Kumar, A. (2023). Are single-peaked tuning curves tuned for speed rather than accuracy? eLife , 12 , e84531.

Lieberman, L. M. (1984). Percepción visual versus función visual . Journal of Learning Disabilities , 17 (3), 182-185.

Potter, M. C., Wyble, B., Hagmann, C. E., & McCourt, E. S. (2014). Detección de significado en RSVP a 13 ms por imagen . Atención, percepción y psicofísica , 76 (2), 270-279.

Rousselet, G. A., Macé, M. J.-M., & Fabre-Thorpe, M. (2003). ¿Es un animal? ¿Es un rostro humano? Fast processing in upright and inverted natural scenes . Journal of Vision , 3 (6), 440-455.

Ruzzoli, M., Torralba, M., Morís Fernández, L., & Soto-Faraco, S. (2019). La relevancia de la fase alfa en la percepción humana . Cortex , 120 , 249-268.

Schiller, P. H., y Kendall, J. (2004). Temporal factors in target selection with saccadic eye movements . Experimental Brain Research , 154 (2), 154-159.