3.10 Modelos basados en canales psicofísicos

Como consecuencia de la realización de numerosas investigaciones (Campbell y Robson, 1968; Blakemore y Campbell, 1969; Graham y Nachmias 1971; Kulikowski y King-Smith, 1973; Daugman, 1984), aparecieron dos posibles modelos alternativos del S:V.H.: el modelo unicanal y el modelo multicanal.

El modelo unicanal considera que el S.V. se comporta como un filtro espacial, cuyas características vienen definidas por la Función de Sensibilidad al Contraste (o FTM= Función de Transferencia de Modulación del S.V.H.). Por tanto, ante cualquier señal bidimensional (o imagen) que se introduzca en el sistema se producirá como respuesta una versión filtrada de la forma de onda de esta señal original. Además, la detectabilidad de un enrejado dependerá del umbral de percepción del contraste de alguno de sus componentes armónicos.

El modelo multicanal supone que cada estrecha banda de frecuencias espaciales es procesada por un canal psicofísico independiente. De acuerdo con ello, la FTM del S.V.H. sería la resultante de la sensibilidad de todos estos canales independientes, pudiendo tener lugar la detectabilidad, de modo independiente, en aquel canal que sea sensible a una cierta banda de frecuencias espaciales. En otras palabras, la FSC sería un reflejo de la actividad de un cierto número de canales psicofísicos especializados (sintonizados o afinados), cada uno de ellos, en responder a un estrecho rango de frecuencias espaciales. En consecuencia, el modelo multicanal presupone que el S.V.H. ejecuta algo así como un análisis de Fourier de la imagen de entrada y que cada canal analiza unos determinados componentes espectrales. Sin embargo, ello no implica asumir que dicho sistema procese de modo independiente las diversas frecuencias espaciales, simplemente se asume que el S.V.H. puede ser modelizado mediante este instrumento matemático que, en definitiva, es el análisis de Fourier.

Campbell y Robson (1968) verificaron que en ambos modelos (unicanal y multicanbal) el umbral de detección de enrejados complejos (cuyos perfiles producen formas de onda cuadrada o de sierra dentada) con altas frecuencias espaciales coincidía con el umbral obtenido para el componente fundamental. No obstante, el modelo unicanal no era capaz de explicar lo que sucedía ante ciertos estímulos de enrejado. Por ejemplo, cuando dos o más componentes de un enrejado complejo contribuyen notablemente a la modulación de la salida o respuesta. En este caso, la sensibilidad resultaba ser inferior que la que predecía el modelo unicanal, mientras que era acorde con la predicción del modelo multicanal.

Estos autores, también comprobaron que los sujetos eran capaces de diferenciar un enrejado sinusoidal puro de otro enrejado con perfil de onda cuadrada, siempre que el contraste permitiese detectar el tercer componente armónico. Estos resultados no pueden explicarse mediante el modelo unicanal, pero si mediante el modelo multicanal. Efectivamente, además de que exista actividad en el canal sintonizado al componente fundamental, podemos diferenciar ambos enrejados por la presencia de actividad en otro canal sintonizado (o sensible) al tercer armónico. Posteriores investigaciones (véase Ginsburg, 1984, para una revisión de estos trabajos) dieron nuevo soporte empírico a la existencia de receptores o canales sintonizados a determinadas bandas de frecuencia.

Es importante señalar aquí que, a pesar de la evidencia a favor de la existencia de canales selectivos a la frecuencia, no está claro que el sistema visual los utilice para realizar un análisis de Fourier de la imagen. Incluso si esto fuese así, quedaría por saber cómo y dónde la frecuencia espacial del estímulo influye sobre nuestra percepción, desconociéndose todavía el mecanismo responsable de este efecto.