Attention in the crowd: probing ensemble perception attentional dependencies

Abstract

Ensemble perception enables the rapid extraction of summary statistics from visual scenes, bypassing capacity limitations, but its dependence on attention remains debated. This thesis investigates whether ensemble processing operates automatically or requires attentional resources, focusing on low- and mid-level features like orientation and length, through three studies combining behavioural paradigms and electroencephalography (EEG).Paper I examined automatic detection of ensemble mean orientation changes using visual mismatch negativity (vMMN) in oddball tasks. Attended changes elicited P3 component, but unattended changes produced no vMMN, indicating no pre-attentive processing. Paper II tested automatic parsing of spatially intermixed objects into categories based on feature distributions. vMMN emerged for length-based segmentation but not orientation alone, suggesting feature-specific automaticity. Paper III manipulated spatial attention via Posner cueing; ensemble orientation judgments dropped to chance on invalid cues, unlike single items, confirming attention's necessity.Overall, findings demonstrate that ensemble perception is not fully automatic, particularly for orientation, requiring spatial and selective attention for accurate extraction. Implications extend to visual cognition theories, emphasizing attention's gating role in summary statistics processing.

Safnskynjun gerir fólki kleift að draga hratt saman tölfræðilegar upplýsingar úr umhverfinu og þannig sniðganga takmarkanir í vinnsluminni. Hins vegar er enn óljóst hversu háð hún er athygli. Þessi doktorsritgerð kannar hvort safnskynjun sé sjálfvirk eða krefjist athyglisauðlinda, með áherslu á sjónræna eiginleika á lág- og miðstigi á borð við halla og lengd. Doktorsverkefnið tekur til þriggja rannsókna sem sameina atferlisverkefni og heilalínurit.Grein 1 tók til þess hvort breytingar á meðalhalla í safnskynjun væru greindar sjálfvirkt. Þetta var kannað með mælingum á atviksháðu spennuþáttunum vMMN og P3. Breytingar sem þátttakendur veittu athygli vöktu P3-þáttinn, en breytingar sem þeir hundsuðu leiddu ekki til vMMN, sem bendir til að ekki hafi átt sér stað forathugunarbundin vinnsla.Í grein 2 var prófað hvort safn hluta sé sjálfvirkt flokkað eftir dreifingu eiginleika áreitanna. vMMN kom fram við flokkun eftir lengd, en ekki við flokkun eingöngu eftir halla, sem gefur til kynna að sjálfvirkni sé háð eiginleikum safnsins.Í grein 3 var athygli stýrt með Posner-vísbendum. Niðurstöður sýndu að fólk er ófært um að meta meðalhalla safns sé því ekki veitt athygli, ólíkt því sem gerist við mat á stökum hlutum. Þetta staðfestir að athygli er nauðsynleg fyrir nákvæma úrvinnslu í safnskynjun.Heildarniðurstöður sýna að safnskynjun er ekki að öllu leyti sjálfvirk, sérstaklega hvað varðar skynjun á halla, og krefst bæði rýmis- og valbundinnar athygli til að ná fram réttum upplýsingum. Þessar niðurstöður hafa áhrif á kenningar um sjónræna skynjun og undirstrika hlutverk athyglinnar í vinnslu samantektartölfræði sjónrænna áreita.