Тест со стержнем и рамкой — это психофизический метод проверки восприятия . Он основан на использовании аппарата со стержнем и рамкой, который использует вращающийся стержень, установленный внутри индивидуально вращающегося барабана, что позволяет экспериментатору изменять систему отсчета участника и таким образом проверять его восприятие вертикали.
Иллюзия стержня и рамки возникает из-за влияния ориентации рамки на стержень. В простейшем примере иллюзии стержня и рамки иллюзия заставит участника воспринимать стержень ориентированным в соответствии с ориентацией рамки. [1] Когда участник смотрит на стержень и рамку, которые оба расположены под углом 0 градусов (или вертикально), он воспринимает стержень как вертикальный с идеальной точностью. Однако, когда рамка наклонена от вертикали, восприятие участником вертикали изменяется. Участник склонен воспринимать стержень наклоненным в том же направлении, в котором ориентирована рамка (например, если рамка наклонена против часовой стрелки, стержень также будет восприниматься наклоненным против часовой стрелки). По мере увеличения наклона рамки воспринимаемая вертикаль участников все больше отклоняется от истинной вертикали.
Для выполнения задания со стержнем и рамкой используется аппарат, состоящий из стержня в квадратной рамке. Пример коммерческого аппарата можно увидеть на рисунке 1. Когда участник проходит тестирование с использованием аппарата, его голова надежно закреплена в подбороднике, чтобы предотвратить сбор участником визуальных подсказок извне аппарата. Стержень и рама показаны в центре дальнего конца аппарата, что обеспечивает участнику систему отсчета . И участник, и экспериментатор могут регулировать ориентацию стержня, в то время как только экспериментатор может регулировать ориентацию рамки с помощью соответствующих ручек на аппарате, как показано на рисунке 2. Экспериментатор может видеть точное измерение градуса стержня и рамки от вертикали, в то время как участник видит физический стержень и рамку внутри аппарата.
Методы постоянных стимулов, пределов и корректировки могут использоваться для тестирования участников, но метод пределов чаще всего используется в исследованиях, проводимых с использованием задачи со стержнем и рамкой. [2] При использовании метода пределов экспериментатор устанавливает ориентацию стержня и рамки по отдельности, а затем участника просят отрегулировать ориентацию стержня до тех пор, пока он не воспримет ее как вертикальную. Затем можно определить отклонение от истинной вертикали. В зависимости от того, в какую сторону наклонена рамка, стержень можно рассматривать как наклоненный либо в том же направлении, что и рамка (прямой эффект), либо в противоположном направлении рамки (косвенный эффект).
Система отсчета в отношении исследований зрительной системы относится к воспринимаемым осям отсчета. В иллюзии стержня и рамки есть ряд вещей, которые могут влиять на систему отсчета. Прошлые исследования показали, что одна из причин, по которой люди испытывают иллюзию стержня и рамки, связана со зрительно- вестибулярными взаимодействиями. [3] Например, когда участник смотрит на задачу со стержнем и рамкой, будучи физически наклоненным, он действует так, как будто он наклонен в противоположную сторону от ориентации рамки. Это говорит о том, что иллюзия отчасти возникает из-за того, что человек компенсирует свою воспринимаемую вертикаль в направлении, противоположном рамке. Другое доказательство, предложенное исследователями, которое согласуется с этим, заключается в том, что, когда участников кладут на бок, чтобы они смотрели на задачу со стержнем и рамкой, они полагаются на свое зрение, когда их вестибулярные и проприоцептивные чувства не совпадают с таковыми их зрительных чувств. [1] Эти результаты показывают, что иллюзия стержня и рамки обрабатывается в виде иерархии, где визуальный вход находится наверху, затем вестибулярные сигналы и, наконец, проприоцептивные сигналы. В 2010 году Липшиц обнаружил, что наряду с этой иерархией обработки проприоцептивная информация, в отличие от гравитации, используется телом для определения того, какое направление вертикально. [4] Липшиц говорит, что, когда мы не можем использовать зрение, чтобы определить, какое направление вертикально, мы используем другие сигналы, основанные на оси нашей головы и тела.