カッパ効果

カッパ効果または知覚的時間の遅れ^[1]は、観察者が異なる場所で連続的に適用される感覚刺激間の経過時間を判断するときに発生する可能性のある時間的知覚錯覚です。連続した刺激のシーケンスを知覚する場合、被験者は、刺激間の距離が十分に大きい場合は2つの連続する刺激間の経過時間を過大評価し、距離が十分に小さい場合は経過時間を過小評価する傾向があります。

カッパ効果は、視覚刺激（光の点滅など）、聴覚刺激（音など）、または触覚刺激（皮膚を軽くたたくなど）で発生することがあります。カッパ効果の研究の多くは、視覚刺激を用いて行われています。たとえば、暗闇の中で X、Y、Z の 3 つの光源が、各点滅の間隔が等しい状態で連続して点滅するとします。光源が異なる位置に配置され、X と Y が Y と Z よりも近い場合、X と Y の点滅間の時間間隔は、Y と Z の点滅間の時間間隔よりも短く知覚されます。^[2]カッパ効果は、周波数が変化する聴覚刺激でも実証されています。^[3]ただし、いくつかの実験パラダイムでは、聴覚カッパ効果は観察されていません。たとえば、Roy らは、聴覚刺激が視覚刺激に与える影響について、カッパ効果の測定方法を検討しました。 (2011)は、カッパ効果の予測とは逆に、「時間間隔を示す音源間の距離が増加すると、知覚される持続時間が減少する」ことを発見しました。^[4]タッチでは、カッパ効果は、最初に「S効果」としてSuto (1952)によって説明されました。^[5] Goldreich (2007) ^[6]は、相対性理論の物理的な時間の遅れに類似して、カッパ効果を「知覚的な時間の遅れ」と呼んでいます。

物理的には、移動した空間と経過時間は速度によって結びついています。したがって、カッパ効果を説明するために、刺激速度に関する脳の予測に関するいくつかの理論が提唱されてきました。

Jones と Huang (1982) によって提唱された等速度仮説によれば、脳は時空間間隔を判断する際に速度の事前期待を組み込んでいる。具体的には、脳は等速度 (すなわち、等速運動) 運動を生み出す時間間隔を期待する。^{[7] [8]}したがって、カッパ効果は運動に関する知識を刺激シーケンスに適用するときに発生し、これが時々間違いを犯すことにつながる。^[9]時間知覚における等速運動期待の役割の証拠は、被験者が一方向に水平に一直線に並ぶ 8 つの白い点を観察した研究^[10]から得られている。時間的間隔が一定で、点間の空間的間隔が変化すると、等速度仮説に従うカッパ効果が観察された。しかし、点間の時間的間隔と空間的間隔の両方が変化すると、等速度仮説が予測する応答パターンは観察されなかった。考えられる説明としては、このように変化に富んだ複雑なパターンから均一な動きを知覚することは難しいため、観察される出来事の文脈が私たちの時間的知覚に影響を与える可能性がある、ということが挙げられます。

ベイズ知覚モデル^[6]は、触覚カッパ効果や、タウ効果、皮膚ウサギ錯視などの他の触覚時空間錯視を再現します。このモデルによると、脳回路は、触覚刺激はゆっくり動く傾向があるという期待をコード化します。ベイズモデルは、不確実な空間的および時間的感覚情報と低速運動の事前期待を組み合わせることで、最適な確率的推論に到達します。刺激はゆっくり動く傾向があるという期待は、別々の皮膚部位に適用された高速で連続したタップ間の経過時間の知覚的過大評価につながります。同時に、モデルは刺激間の空間的分離を知覚的に過小評価し、それによって皮膚ウサギ錯視とタウ効果を再現します。Goldreich (2007) ^{[6] は}、ベイズの低速事前分布が視覚カッパ効果と触覚効果を説明できるのではないかと推測しました。最近の経験的研究はこの示唆を支持している。^{[11] [12]}

カッパ効果は、物理的範囲よりも現象的範囲に大きく依存しているようです。^[7]刺激の動きが速いほど、カッパ効果は大きくなります。^[8]観察者は、一連の刺激に対して、以前の動きに関する知識を適用する傾向があります。被験者が垂直に配置された刺激を観察した場合、下向きに動く一連の刺激に対してカッパ効果がより強くなりました。これは、下向きの加速と上向きの減速が予期されていることに起因しており、加速した下向きの動きが知覚されると、時間的な分離の判断を過小評価することになります。

観察者が、速度に関する期待に照らして急速な刺激シーケンスを解釈する場合、時間的錯覚だけでなく空間的錯覚も生じることが予想される。これは、刺激間の空間的分離が一定で、時間的分離が変化するタウ効果で実際に発生する。この場合、観察者は、時間的分離が減少するにつれて空間的分離の判断を低下させ、逆もまた同様である。たとえば、等間隔の光源 X、Y、Z が暗闇の中で連続して点滅し、X と Y の間の時間が Y と Z の間の時間よりも短い場合、X と Y は、Y と Z の間よりも空間的に近いと知覚される。^[2] Goldreich (2007) ^[6]は、タウ効果とカッパ効果を、移動速度に関する同じ根本的な期待に関連付けた。彼は、刺激が空間を急速に移動すると、「知覚は、連続するイベント間の介在距離を著しく縮め、経過時間を長くする」と指摘した。^[6]ゴールドライヒ（2007）^[6]は、これら2つの基本的な知覚の歪みを、相対性理論の物理的な長さの収縮と時間の遅れに類似して、「知覚的長さの収縮」（タウ効果）と「知覚的時間の遅れ」（カッパ効果）と名付けました。知覚的長さの収縮と知覚的時間の遅れは、刺激がゆっくりと動くと予測する同じベイズ観察者モデルから生じます。^[6]同様に、相対性理論では、長さの収縮と時間の遅れはどちらも、物理的な速度（光速）を超えることができない場合に発生します。