窓問題
窓問題(まどもんだい、また、アパチャー問題、aperture problem)とは、1次元の局所運動情報からでは2次元の運動パターンの運動方向が一意に定まらないという問題である。大脳皮質において局所運動検出を担っている細胞は一定範囲の受容野をもち、その受容野により運動を局所的に検出することは、制限された窓 / 覗き穴(aperture)から運動対象を観察することに似ている。たとえば背景が右に45度傾いた等間隔の直線である場合、背景の上の円形の窓が左へ移動する場合と、上へ移動する場合で、窓の中の背景の運動パターンは全く同じであり、窓中の情報のみでは運動パターン全体の運動方向を推定できない。
窓問題を超えて2次元の運動方向を正しく推定するためのひとつの手段として、局所的に検出される1次元運動情報を統合することでパターン全体の運動方向を検出していると考えられている。初期視覚系における局所運動検出よりも高次の運動検出メカニズムの存在が示唆されているが、現段階ではまだ明らかになっていない。
一定の大きさの窓/覗き穴(aperture)を通して線が右下に移動するという運動を観察する、という状況について考えてみる。この場合の線の運動方向は、右・右下・下までの範囲でさまざまな場合が考えられる。つまり、このように一定の大きさの窓/覗き穴から局所的に運動をみている場合には、運動方向のベクトルは一意には定まらない。運動方向の解は移動した後の線上のどこかの点としかわからない。さらに別の窓/覗き穴からの局所運動情報を得て、それら複数の運動情報を統合することにより、はじめて線の正しい運動方向が推定できる(運動方向の解がわかる)ということになる。
この運動情報の統合の方法として主に、運動方向ベクトルの合成による方法と、制約線の交点(intersection of constraints; IOC)による方法の2つがあげられる。