Курсова робота
Роботу виконав: Карпов С.І.
Військово-медична академія імені С.М. Кірова
Санкт-Петербург, 2007
Введення
Людина - відкрита біологічна система, активно взаємодіє з навколишнім середовищем. Для будь-якої відкритої системи характерна три потоки обміну з навколишнім середовищем: обмін енергією, обмін речовинами, і, нарешті, обмін інформацією. Для останнього основоположним є сенсорні системи - аналізатори. Вони забезпечують сприйняття, аналіз, трансформацію інформації, що надходить з навколишнього і внутрішнього середовищ у вигляді енергій різної модальності. Для людини основним джерелом сенсорної інформації (до 90%) є сприйняття електромагнітних випромінювань в діапазоні від 400 до 700 нм, що грунтується на функціонуванні зорової системи - складної багаторівневої структури. Остання складається з периферичного відділу (око), проводить шляху й центральної ланки. Фізіологія даної системи багато в чому ще не вивчена, тому що крім передачі імпульсів здійснюється їх трансформація і корекція, зіставлення з образами, що зберігаються в пам'яті людини, аналіз і перетворення в образ. Така організація перцептивних процесів і певні риси сталості, які ми встановлюємо у світі протягом наше життя, забезпечують нам несуперечливе і пластичне сприйняття навколишнього. Проте існують випадки, коли сприйняття спотворене, - коли, наприклад, від самих предметів надходять суперечливі сигнали чи ми неправильно сприймаємо / інтерпретуємо монокулярний сигнали, отримані від предметів. У першому випадку мова йде в основному про двозначних образах, які можуть викликати два суперечливих сприйняття. У другому випадку ми зустрічаємося з якимись ознаками перспективи, глибини, форми чи величини, які, вступаючи в суперечність між собою, породжують зорові ілюзії. При цьому важливо підкреслити, що обмани зору грунтуються не на якихось особливих властивостях об'єкта, а на неправильному, суб'єктивному його розпізнаванні нашими органами чуття. Так само важливо відрізняти ілюзії від галюцинацій, так як останні є дисфункціями нашого мозку - образами неіснуючих об'єктів, а ілюзії - це спотворені образи дійсності, що виникають у процесі зорового сприйняття.
Зі сказаного вище можна зробити висновок, що зорове сприйняття, незважаючи на всю його універсальність, не достатньо повно і об'єктивно дає уявлення про навколишній світ.
Вивчення ілюзій зору важливо як в теоретичному (уточнення фізіології сенсорних механізмів, наукові основи конструювання технічних аналогів зорової системи) і практичному плані (наприклад, створення заходів щодо усунення паралактичний спотворень при реєстрації бистропротекающих процесів, різних помилок при вивченні руху предмета, по-різному розсіює світло в різних напрямках та ін.) Врахування законів ілюзорного сприйняття необхідний різного роду прямих спостереженнях і оцінках, а також у практиці архітектури і зовнішнього оформлення виробів, мистецтві.
3. Зорові ілюзії
Визначення
Ілюзії
(Лат. illusio, від illudo - обманюю, насміхаюсь, розігрую), неадекватне уявлення про сприймаємо об'єкті, що виходить за межі звичайних помилок сприйняття. І. представляють собою переважно неусвідомлене і не піддається довільній корекції явище.
Класифікація
У принципі універсальної класифікації ілюзій не існує, оскільки механізми і причини їх появи досить різноманітні і багато в чому не вивчені. Однак, умовно обмани зору, можна розділити за наступними критеріями:
За природою виникнення:
- Фізичної природи.
Це ілюзії, що виникають внаслідок помилок сприйняття, пов'язаних з оманливими проявами властивостей предметів або дій, пов'язані головним чином з оптичними явищами (наприклад, "ламається" ложка в стакані чаю).
- Фізіологічної природи
а) спотворення оптичною системою ока
Ті ж ілюзії фізісеской природи, але вже в межах очного яблука.
б) спотворення сенсорної і проводить системами очі
Це ілюзії, що виникають внаслідок помилок зіставлення і порівняння, зумовленими фізіологічними особливостями нормально функціонуючих сенсорних систем.
- Психологічної природи
У психіатричній практиці виділяють:
- Ілюзії афективні - виникають під впливом афекту - страху, тривоги, при депресії.
- Ілюзії вербальні - містять окремі слова чи фрази.
- Ілюзії органічні - дісморфопсіі, метаморфопсії.
- Ілюзії піку - входять до Піка синдром
- Ілюзії сознаваемості [K. Jaspers, 1923] - відчуття хворого, що свідчить про те, що поруч нібито хтось перебуває. На думку автора, ці ілюзії є ознакою формування галюцинацій і марення.
- Ілюзії установки [Узнадзе Д.М., 1930] - форма фізіологічних ілюзій. Один з видів ілюзій сприйняття маси, об'єму, величини. Виникає при багаторазовому порівнянні пар предметів, при цьому в попередній серії дослідів створюються передумови для виникнення ілюзії, що виявляється в основній (контрольної) серії дослідів. Наприклад, якщо кілька разів підняти одночасно обома руками пару різних за масою предметів, а потім іншу пару - однакової маси, то предмет, який опинився в руці, в якій до того був легший, здасться більш важким, ніж в іншій руці (контрастна ілюзія) . Механізми ілюзії пояснюються з позицій теорії установки Д.М. Узнадзе освітою у людини внутрішніх неусвідомлюваних станів (установок), які готують її до сприйняття подальших подій і є чинником, що направляють свідому діяльність. іллюзііу. використовуються як один з методичних прийомів для дослідження установки.
- Ілюзії функціональні - парейдолии.
- Ілюзії епілептичні - порушення сприйняття, що представляють собою істотні, іноді і єдині клінічні прояви деяких фокальних епілептичних припадків, що виникають при локалізації епілептогенного вогнища в корі скроневої частки, суміжній із сенсорною областю. Розрізняють ілюзії епілептичні перцептивні, коли спостережуваний об'єкт сприймається спотворено та не пізнається, і апперцептівний, за яких об'єкт пізнається, але викривлено зіставляється з попереднім досвідом (феномени "вже баченого", "вже чутого", "вже пережитого" або, навпаки, "ніколи не баченого "," ніколи не чув "," ніколи не пережитого "). До цієї групи відносяться ілюзії епілептичні незв'язності, нереальності, що спостерігаються при епілептичних сноподобнимі станах.
За загальними ознаками:
-Зорові спотворення
-Подвійні зображення
-Ілюзії сприйняття розміру
-Співвідношення фігури і фону
-Ілюзії кольору і контрасту
-Здаються фігури
-Стерео-ілюзії
-Ефект післядії
-Ілюзії сприйняття глибини
-Ілюзії руху
-Неможливі фігури
-Ефект перцептивної готовності
-Перевернуті картинки
-Розпізнавання образів
-Парейдоліческіе ілюзії
-Ілюзії особи (слідкуючі картини, перевенутие портрети)
-Малюнки, викликають неприємні відчуття
Фізіологія ілюзій спотворення
Зорові викривлення
Деякі прості малюнки ми бачимо спотвореними. Ці викривлення можуть бути досить великими. Частина малюнка може здаватися на 20% довше або коротше; пряма лінія може настільки викривлятися, що важко повірити, що вона дійсно пряма. По суті, всі ми бачимо ці спотворення, причому в одному і тому ж напрямку в кожному подібному малюнку. Виявлено, що те ж явище спостерігається і у тварин. Це показано в експериментах, в яких тварини навчалися вибирати, скажімо, більш довгу з двох ліній. Потім під впливом ілюзії тварини будуть вибирати лінію, що здається довшим і нам, хоча фактично вона тієї ж самої довжини, що і порівнювана з нею лінія. Цей результат був отриманий у голубів і у риб. Все це говорить про те, що існує якийсь загальний чинник, що лежить в основі цих ілюзій.
Для пояснення цього явища висувалося багато теорій, однак більшість з них легко можна спростувати експериментально або відкинути як малопродуманние і тому даремні. Перш за все ми коротко зупинимося на різних теоріях, від яких можна з упевненістю відмовитися, після чого спробуємо викласти більш адекватні теорії. Але спочатку нам слід випробувати на собі деякі ілюзії. Малюнки 9,4-9,6 демонструють багато хто з найбільш відомих ілюзій. Вони носять імена відкрили їх дослідників, головним чином, психологів, які працювали у Німеччині в минулому сторіччі, - проте зручніше було б дати деяким з них описові назви. Найбільш відомим з малюнків такого роду є стріли Мюллер-Лайера, зображені на рис. 9,4. Це просто пара стріл, держаки яких однакової довжини, але одна стріла має наконечники з розбіжними, а інша зі збіжними до древка кінцями. Стріла з розбіжними наконечниками здається довшим, хоча фактично обидві стріли однакової довжини.
Другий приклад також добре відомий, і фахівці називають його фігурою Поіцо. Він складається всього з чотирьох ліній: двох однієї і тієї ж довжини, що йдуть поруч, але сходяться, і між ними двох інших, рівних за довжиною і паралельних (див. рис. 9,5). Одна з ліній, розташована у вузькій частині простору, укладеного між двома сходяться лініями, здається довшим, хоча фактично обидві паралельні лінії однакової довжини.
Рис. 9,6 показує два варіанти малюнка Герінга.
Нарешті, ми маємо малюнки, на яких квадрат і коло викривляються на тлі кругових або перехресних ліній (рис. 9,7).
Ілюзії можна підрозділити на дві групи: одні - це спотворення, викликані фоном певного роду (наприклад, ілюзія віяла), інші - це спотворення самої фігури (наприклад, ілюзія стріли), без фону. Ці самостійні спотворення найбільш ясно показані на рис. 9,8, на якому зображені наконечники стріл без держаків: наконечники зміщуються самі по собі, хоча на малюнку немає інших ліній. З іншого боку, при ілюзії віяла розходяться промені самі по собі сприймаються без спотворення, проте будь-яка фігура, накладена на них, спотворюється певним чином. Ці малюнки викликають спотворення, але самі не спотворюються.
Протягом останніх ста років психологи намагалися пояснити ці ілюзії, проте тільки в даний час ми приходимо до розуміння того, чому подібні малюнки порушують роботу зорової системи.
Рис. 9,5. Ілюзія Понці, чи ілюзія залізничних шляхів Рис. 9,5. Ілюзія Мюллера-Лайера, чи ілюзія стріли
Рис. 9,6. Малюнок Герінга, чи ілюзія віяла Рис. 9,7. Вплив фону, викликає спотворення фігури
Рис. 9,8 - Наконечники стріл Мюллер-Лайера без держаків.
Ілюзія зберігається, хоча і стає більш лабільною.
ТЕОРІЇ ВИНИКНЕННЯ ІЛЮЗІЙ
1. Окорухових теорія. Ця теорія припускає, що ті деталі малюнка, які викликають ілюзію, змушують очі дивитися в «неправильне» місце.
При ілюзії стріли вважається, що очі за допомогою наконечників відводять від лінії у бік, завдяки чому довжина ліній сприймається не так; або-альтернативна теорія, - що очі відволікаються на внутрішню частину рисунка. Однак це неправильно. Зображення стріл можна зафіксувати на сітківці за допомогою спеціального оптичного стабілізуючого пристрою (або ще простіше - при розгляданні послідовного образу малюнка, який залишається після яскравого спалаху фотографічної лампи), тоді руху очей не можуть переміщати зображення по сітківці, тим не менш ілюзія зберігається і не слабшає . Окорухових теорія іноді формулюється у дещо іншій формі, може бути, з метою подолати ці труднощі. У цьому варіанті теорії передбачається, що спотворення викликають не дійсні руху очей, а тенденція здійснювати очні руху. Ми можемо з упевненістю відмовитися від цих пояснень з наступних міркувань. Очі можуть рухатися або мати тенденцію до руху в даний момент лише в одному напрямку, між тим як спотворення малюнка можуть відбуватися в один і той же час у будь-якій кількості напрямків. Розглянемо пару стріл на рис. 9,4. Перша стріла подовжується, а друга коротшає в один і той же час. Яким чином руху очей - чи тенденція до рухів - могли б бути причиною цього явища, якщо вони можуть відбуватися лише в одному напрямку в даний відрізок часу? Докази на користь глазодвигательной теорії відсутні.
2. Теорія обмеженою гостроти зору. Ілюзія стріли аналізується наступним чином. Якби гострота зору була так низька, що при розгляданні стріл ми не могли б ясно бачити кути наконечників, то слід було б очікувати, що стріла з розбіжними кінцями наконечників буде сприйматися як більш довга, а зі збіжними кінцями-як більш коротка, ніж вони є в дійсності. Цей ефект можна продемонструвати за допомогою шматка кальки, накладеного на малюнок, щоб утруднити його розгляд, але тоді ми побачимо лише невелика зміна довжини стріл. Однак ця теорія може бути відкинута, оскільки вплив цього чинника дуже незначно. Крім того, ця теорія не може бути застосована до інших малюнків.
3. Теорія порушення роботи зорової системи. Ця теорія стверджує, що певні форми викликають порушення перцептивної системи. Вона належить до числа тих, на жаль, надто поширених в психології «теорій», які являють собою не більш ніж досить необгрунтоване твердження того, що ми хотіли б пояснити. Ця теорія не дає й натяку на те, чому перцептивна система повинна приходити в розлад під впливом саме таких, а не інших форм, або чому це порушення повинно призводити до спотворення малюнків тільки в певних напрямках. Щоб бути корисним, пояснення має співвіднести досліджувані явища з іншими явищами, однак дана теорія ілюзій ні з чим їх не співвідносить і таким чином нічого не дає нам для їх розуміння. Ми можемо відкинути цю теорію просто тому, що вона навіть і не приступає до пояснення ілюзій.
4. Теорія співпереживання. Цю теорію запропонував Теодор Ліппе. Вона виходить з ідеї американського психолога Р. X. Вудвортса. Ідея полягає в тому, що спостерігач ототожнює себе з частиною малюнка (або, скажімо, з колоною будови) і емоційно включає себе в ситуацію, так що його зорове сприйняття спотворюється, оскільки емоції можуть порушувати інтелектуальну оцінку. У випадку ілюзії стріли слід припустити, що стріла з розбіжними кінцями наконечників емоційно викликає відчуття розтягування, і ми сприймаємо її подовженою.
Безумовно, дуже товста колона, що підтримує вузький карниз будівлі, здається некрасивою, можливо, спостерігач в уяві ставить себе на місце цієї колони подібно до того, як Геркулес зняв тяжкість неба з плечей Атласу, перш ніж перетворити його на камінь. Каріатиди грецьких храмів є втіленням (і досить буквальним) цієї ідеї в архітектурі. Однак, незважаючи на безпосереднє відношення до естетики, ці міркування навряд чи можна всерйоз прийняти за теорію ілюзій. Малюнок стріли, наприклад, викликає перекручування сприйняття при будь-якому настрої і продовжує викликати ту ж ілюзію і тоді, коли всякі емоційні переживання зникають через одноманітності вражень. Можливо, що сильні емоції впливають на сприйняття, але все, крім тих, хто захищає цю теорію, вважають, що ці малюнки позбавлені будь-якого емоційного змісту. Більш серйозне заперечення полягає в тому, що спотворення зорового сприйняття по суті одні й ті ж у всіх спостерігачів, хоча їхні емоційні стани дуже різні
5. Теорія структурності або «добрих форм». Ідея «структурності» є центральною у працях німецьких гештальтпсихология за сприйняттям. «Структурний» малюнок - це такий малюнок, який створює образ кількома виразними лініями, хоча багато чого в ньому і бракує. Передбачається, що ілюзії існують завдяки «структурності», що збільшує відстань між тими деталями малюнка, які здаються не зв'язаними один з одним, і скорочує відстань між іншими деталями, які сприймаються як належать одному і тому ж об'єкту.
Сама по собі ідея «структурності» сумнівна. Звичайно, випадкове або впорядковане розташування точок створює тенденцію групувати їх різним чином, так що одні сприймаються як належні одній структурі, а інші відкидаються або організовуються в інші структури (рис. 1,1), а проте в цьому випадку, мабуть, ми не схильні бачити зміни місця розташування точок у результаті подібної угруповання, що з неминучістю випливає з даної теорії просторових перекручувань.
6. Теорія перспективи. Ця теорія має довгу історію, на якій нам немає необхідності зупинятися, головна ідея цієї теорії полягає в тому, що малюнки, що викликають ілюзії, створюють враження глибини завдяки перспективі і що це враження глибини і викликає зміна сприйманої величини.
Цілком ймовірно, що малюнки, що викликають ілюзії, можна собі уявити як плоску проекцію звичайних об'єктів, що мають три виміри. Це дуже важлива думка, так як вона веде до цілком закінченого розуміння ілюзій. Розглянемо три малюнки такого роду (рис. 9,4, 9,5 і 9,6). Кожен з них можна, природно, уявити собі у вигляді зображення об'єктів, розташованих у трьох вимірах. Ці малюнки можуть бути зрозумілі як плоска проекція тривимірного простору - просто як малюнки з перспективою. Виходячи з цього, можна зробити наступне узагальнення: ті частини малюнків, які зображують віддалені предмети, при сприйнятті малюнка збільшуються, а частини, що зображують близькі предмети, зменшуються.
Дія цього правила можна чітко бачити на прикладі ілюзії стріли. Розбіжні кінці наконечника однієї стріли можна було б представити у вигляді внутрішніх кутів кімнати (рис. 9,10). Сходяться кінці наконечника іншого - у вигляді зовнішніх кутів будинку (рис. 9,11). Малюнок, що викликає ілюзію залізничних шляхів, сприймається як сходяться в перспективі лінії, причому верхня горизонтальна лінія здається розташованої далі, ніж нижня (рис. 9,12).
Проте слід одразу ж пояснити, що хоча такого роду малюнки і здаються звичайній плоскій проекцією тривимірних об'єктів, кожен з них можна зрозуміти як зображення чогось зовсім іншого. Малюнок зі стрілами можна зрозуміти як вид даху, що сприймається верхолазом; сходяться лінії на малюнку, що викликає ілюзію залізничних шляхів, можуть просто сприйматися як пара зближуються, а не паралельних ліній, які тільки здаються сходяться з-за відстані. Малюнки, які викликають ілюзії, є типовими малюнками з перспективою, але у всіх випадках вони можуть зображати щось зовсім інше.
Традиційна теорія перспективи просто стверджує, що ці малюнки викликають враження глибини і що, якщо спостерігач потрапляє під владу цього враження, більш віддалені деталі здаються об'єктивно великими. Однак чому враження відстані повинно викликати зміна видимої величини? Чому враження більшої відстані повинно приводити до збільшення розміру, в той час як віддалені об'єкти зазвичай видаються меншими у міру збільшення відстані? Відповідно до цієї теорії, повинно відбуватися не збільшення, а зменшення розмірів деталей, розташованих далі, як це обумовлено перспективою, але в дійсності ж це зовсім не так.
Рис. 9,12. Залізничні колії, що утворюють той же Рис. 9,13 Константность величини. Зображення
саме зображення на сітківці, що і малюнок, що викликає об'єкта зменшується за розміром на половину з ілюзію ПОНП. збільшенням відстані до цього об'єкта вдвічі.
Рис. 9,10. Внутрішній кут. Межі між стелею і стінами утворюють те ж саме сетчаточного зображення, що і стріла Мюллер-Лайера
Рис. 9,11. Зовнішній кут.
Хоча теорія перспективи веде нас по хибному шляху, вона значно цінніше тих теоретичних уявлень, які взагалі не пов'язані з фактами. Нам здається, що в ідеї перспективи є все ж таки щось важливе. Тепер ми спробуємо розвинути теорію ілюзій, яка враховує положення про перспективу, але приводить до правильних прогнозам, а також пов'язує ілюзії з іншими явищами сприйняття. Має сенс приділити деяку увагу цих міркувань, щоб шляхом встановлення зв'язків між явищами прийти до розуміння ілюзій. Ілюзії тоді стають не очевидним результатом впливу на зорову систему певних структур, а скоріше одним з можливих шляхів дослідження основних процесів, що беруть участь в зоровому сприйнятті світу.
Існують процеси сприйняття, які можуть бути повністю відповідальні за виникнення спотворень, - це константность величини. Це явище полягає в тенденції перцептивної системи компенсувати зміни сетчаточного образу, що відбуваються разом зі зміною відстані до видимого об'єкта. Це дивовижний процес, дія якого за певних умов ми можемо спостерігати на самих себе. Він може порушуватися, і, коли це трапляється, цей процес замість того, щоб зберігати зоровий світ відносно стабільним, може викликати нестабільність і спотворення образу. Цей зв'язок явищ константності зорового сприйняття та ілюзій - досить нова думка. Ми опишемо експерименти, присвячені дослідженню зв'язку з цим, після того як ми розглянемо явища константності більш докладно. Зображення предмета подвоюється за величиною, коли відстань до нього скорочується вдвічі. Це простий факт із геометричної оптики, який використовується при фотографуванні, коли наводять об'єктив. Чому це відбувається, має бути зрозуміло з рис. 9,13. Але тут спостерігається дивне явище - і воно, звичайно, вимагає якогось пояснення, воно полягає в тому, що, хоча зображення об'єкта збільшується при скороченні відстані, його сприйнята величина залишається майже незмінною. Подивимося на глядачів у театрі - всі особи здаються нам майже однаковими за величиною, незважаючи на те що зображення осіб, що знаходяться далеко, значно менше, ніж більш близьких до нас. Подивіться на кисті ваших рук - одну на відстані витягнутої руки, а іншу - удвічі ближче, вони будуть здаватися абсолютно однакового розміру, в той час як зображення на сітківці дальньої кисті руки буде складати тільки половину величини (лінійної) ближній. Але якщо ближню кисть розташувати так, щоб вона закривала дальню, тоді вони будуть сприйматися як абсолютно різні за величиною. Цей маленький експеримент варто провести. Те, що тепер відоме як константність величини, було описано Декартом в 1637 році в його роботі "Діоптріка":
«На закінчення, - пише Декарт, - мені нема потреби говорити що-небудь спеціальне про наш способі бачити величину або форму предметів, він повністю детермінується нашим способом бачити відстань і розташування частин цих предметів. Таким чином, їх величина оцінюється у відповідності з нашими знаннями або нашою думкою про їх віддаленості у поєднанні з величиною зображення, яке друкується на задній стінці ока. Абсолютна величина зображень не має значення. Ясно, що ці зображення в сто разів більше, коли об'єкти дуже близько від нас, ніж коли вони знаходяться на відстані в десять разів більшій, проте нам не здається при цьому, що об'єкти збільшуються в сто разів (за площею, а не за лінійними розмірами ), навпаки, вони здаються майже тієї ж величини, у всякому разі, до тих пір, поки ми не помиляємося (занадто сильно) в оцінці відстані ».
Тут ми маємо таке ясне виклад явища константності величини, якого не знаходимо у психологів більш пізнього часу. Декарт описав також і те явище, яке тепер називається константних форм.
«Крім того, наша оцінка форми явно виходить з нашого знання або думки про розташування різних частин предметів і не узгоджується із зображенням в оці, тому що в цих зображеннях зазвичай овали і ромби там, де ми бачимо кола і квадрати».
Здатність перцептивної системи компенсувати зміни відстані була дуже детально досліджена, особливо англійським психологом Робертом Таулессом в 30-х роках. Таулесс вимірював величину константності в різних умовах у різних людей. Він користувався дуже простий апаратурою: тільки лінійкою і шматками картону. Для вимірювання величини константності він поміщав квадрат з картону на певній відстані від спостерігача і кілька квадратів різної величини - поблизу. Випробуваний вибирав у складі що перед ним квадратів той, який здавався йому такої ж величини, що і дальній зразок. Зіставляючи ці квадрати, легко можна кількісно оцінити міру константності. Таулесс виявив, що його випробовувані зазвичай вибирають квадрати майже тієї ж самої величини, що і справжня величина віддаленого зразка, хоча зображення цього квадрата на сітківці було менше, ніж зображення ближніх квадратів. Як правило, константність була майже абсолютною по відношенню до досить близьким предметів, однак вона порушувалася при оцінці дуже віддалених предметів, які здаються зовсім іграшковими. (Константность не зберігалася, якщо предмети мали мало ознак глибини. Критично налаштовані випробовувані, так само як і митці з великим досвідом, виявляли меншу константність. Як і припускав Декарт 300 років тому, існує перцептивні шкалирующие система, завдяки якій однакові за розмірами об'єкти, розташовані на різних відстанях від спостерігача, здаються йому «майже рівними за величиною, принаймні якщо він не помиляється в оцінці відстані». Таулесс вимірював також константність форми; з цією метою він нарізав серію картонних ромбів або еліпсів різної кривизни, поміщав їх перед піддослідним і пропонував йому вибрати ті з них, які відповідають за формою зразками - вирізаним з картону квадратах або колам, розташованими під певним кутом до лінії погляду випробуваного. Автор знову виявив, що константність форми досить висока, але не абсолютна, і знову випробовувані дуже сильно відрізнялися за величиною константності: у критично налаштованих суб'єктів і художників знову спостерігалася тенденція до меншої константності в порівнянні з іншими випробуваними, причому деякі випробовувані в цих експериментальних умовах могли більш-менш довільно змінювати величину своєї константності.
Можна побачити дію свого власного шкалирующие механізму константності. Це займе всього кілька секунд і буде дуже наочно.
Спочатку треба отримати чіткий послідовний образ, пильно подивившись на яскраве світло (найкраще - на фотографічну спалах), а потім - подивитися на стіну або екран. Послідовний образ з'явиться на екрані, і розміри його зміняться у відповідності з відстанню до екрану. Експеримент просто полягає в наступному: після того як ви отримали чіткий послідовний образ спалаху, подивіться на розташовану поблизу рівну поверхню, скажімо, книгу або долоню руки, а потім погляньте на дальню стіну кімнати. Ви виявите, що послідовний образ дуже помітно змінюється за величиною. Він буде зменшуватися при погляді на ближню поверхню і збільшуватися, коли ви подивіться на дальню стіну. Відомо, що при збільшенні відстані до екрана, на який проектується послідовний образ, у два рази розміри цього образу збільшуються вдвічі. Це зворотне співвідношення між величиною і відстанню відомо за назвою закону Еммерта.
Збільшення зорового послідовного образу з збільшенням відстані відбувається завдяки дії шкалирующие механізму константності, який в звичайних умовах компенсує скорочення зображень предметів на сітківці при збільшенні відстані до них. В описаному вище експерименті зображення спалаху не скорочується, оскільки воно фіксовано на сітківці, і таким чином ми бачимо дію нашого власного шкалирующие механізму константності.
Тепер можна повернутися до ілюзій. Якби шкалирующие механізм константності, що має тенденцію компенсувати зміни відстані, наводився би в дію тими деталями перспективного малюнка, які вказують на глибину, то ми мали б очікувати появи спостережуваних спотворень сприйняття в малюнках, що викликають ілюзії. Це дуже розумна теорія. Її великою перевагою є те, що вона не постулює нічого такого, що було б нам ще невідомо. Вона об'єднує два загальновідомі явища, припускаючи, що ілюзорні порушення - це результат дії шкалирующие механізму константності при його неправильному використанні. Так як малюнки, що викликають ілюзії, по суті плоскі, легко зрозуміти, що якщо все ж деталі малюнка, що відображають перспективу, вводять в дію механізм константності, то включення цього механізму повинно розцінюватися як недоречне. Частини рисунків, які сприймаються як більш віддалені, будуть збільшуватися. У цьому й полягає сутність явища.
Але одна справа - висунути теорію, інше - довести її справедливість. Фактично прийняття цієї теорії створило певні труднощі, до розгляду яких ми зараз і перейдемо. Малюнки, які викликають ілюзії, як правило, виглядають плоскими, двомірними. Ми повинні пояснити: 1) чому ці малюнки здаються плоскими, незважаючи на наявність деталей, які вказують на перспективу; 2) яким чином може включатися в дію механізм константності, якщо ці малюнки виглядають плоскими, коли, відповідно до закону Еммерта, механізм константності функціонує лише у відповідності з видимим відстанню. Я вважаю, що саме ці труднощі і перешкоджали серйозного обговорення даної теорії до теперішнього часу. Тепер подивимося, чи не можемо ми подолати ці труднощі.
Перше утруднення пояснити порівняно просто. Коли ми дивимося на малюнки, що викликають ілюзії, ми бачимо не тільки самі малюнки, але і папір, на якій вони зображені. Малюнки виглядають плоскими, бо вони розташовані на плоскій поверхні. Що станеться, якщо ми збережемо малюнки, але видалимо поверхню, на якій вони зображені? Це легко зробити, якщо виготовити дротяні моделі цих малюнків і розфарбувати їх світиться фарбою, щоб вони світилися в темряві. Якщо подібні світяться моделі малюнків розглядати в темряві, дивлячись на них одним оком, - щоб виключити стереоскопічну інформацію про їх дійсної глибині або обмежити цю інформацію, - ми виявимо, що моделі здаються тривимірними. Модель стріли, наприклад, більше не буде здаватися плоскою: вона схожа на кут. Модель стріли з розбіжними кінцями наконечників схожа на внутрішній кут, а згодом сходяться кінцями - на зовнішній кут будівлі, як це відповідає законам перспективи, і вони не відрізняються від справжніх тривимірних моделей кутів. Це спостереження розкриває причину того, чому подібні малюнки в звичайних умовах здаються плоскими: фактура паперу є джерелом інформації, що суперечить тій, яка надходить від деталей малюнка, що вказують на перспективу, що і заважає появі відчуття глибини. Це дуже важливо враховувати художнику, так як фактура його папери або полотна завжди буде конкурувати з тими деталями його малюнка, які передають глибину, і заважати бачити його в трьох вимірах. Видалимо фактуру, і дивним чином з'явиться відчуття глибини. У цьому і полягає причина, чому кольорові фотографічні плівки при простому переглядання можуть здаватися більш переконливими по глибині, ніж коли вони проектуються на екран, особливо, якщо світ доволі тьмяний, так що легкі недоліки поверхні плівки не виявляються.
Друге твердження - те, що механізм константності працює відповідно з видимим відстанню, як це каже закон Еммерта, - заперечити важче, і воно підтримується великими фахівцями. Так, Ітельсон, цитуючи для підкріплення своєї точки зору п'ятьох видатних психологів, які працювали над цією проблемою, говорить наступне: «Константность, на загальну думку, залежить від нашої власної оцінки відстані». Тим не менше я буду оскаржувати це твердження, тому що впевнений, що воно не тільки помилково, але й затримує розвиток адекватної теорії.
Малюнки, які викликають ілюзії, як правило, здаються плоскими; вірно також і те, що механізм константності працює відповідно з видимим відстанню, як це стверджує закон Еммерта, однак з цього не випливає, що константність неодмінно пов'язана з
дивись відстанню. Є всі підстави думати, що константність регулюється ознаками глибини, навіть якщо їм суперечать інші деталі малюнка, як це, наприклад, відбувається, коли малюнок з перспективою чи малюнки, що викликають ілюзії, зображені на грубому папері. Якщо б ми могли показати, що це саме так, тоді ми пояснили б ілюзії і дізналися б щось нове щодо механізму константності.
Тепер ми повинні розглянути ще одну групу фактів, які доводять, що неадекватне дію механізму константності може викликати спотворення сприйняття малюнка. Це змусить нас зайнятися технічними і досить складними питаннями, але ось ці факти.
1. Ми можемо взяти малюнки з двоїстим сприйняттям глибини. Ці малюнки (наприклад, куб Неккера, рис. 1,4) викликають поперемінно то одне, то інше сприйняття глибини і навіть то один, то інший сетчаточного образ, хоча вхідні інформація залишається незмінною. Тепер, якщо ми уважно подивимося на куб Неккера, ми виявимо, що хоча поверхні куба міняють своє розташування по глибині, вони не змінюються по величині. Цей факт прямо говорить нам про те, що механізм константності тут не втягується, не приводиться в дію ознаками глибини, зображеними лінійним чином на папері. Якщо ми зробимо що світиться куб (дротяну модель, покриту світиться фарбою, щоб вона була видна у темряві, завдяки чому ми виключаємо вплив структурного фону папери на сприйняття), ми отримаємо зовсім інші результати. Коли наш світиться куб змінюється по глибині, він відразу ж змінюється і за формою. Та поверхню куба, яка сприймається як далека, здається більше, хоча обидві поверхні куба фактично однакової величини. Таким чином, ми бачимо на цьому прикладі, що закон Еммерта застосовний і до двоїстим зображень. Якщо ми зробимо справжній тривимірний куб, ми виявимо, що, коли він перевертається в нашому сприйнятті, ми бачимо замість куба усічену піраміду, оскільки та поверхню куба, яка здається ближче, виглядає менше, ніж та, яка сприймається як більш віддалена; тут константність діє у зворотному порядку, відповідно до видимої, а не істинної глибиною, що і призводить до викривлення величини при зміні сприйняття глибини. Цей факт може переконати в тому, що сприйняття глибини, по суті, пов'язано з сталою, а проте розглянемо наступні факти. Візьмемо малюнок куба, зображений на папері, але з додатковою лінією, як показано на рис. 9,14. Ця лінія, незважаючи на те що вона фактично пряма, здається зігнутою в тому місці, де вона перетинає кут куба. Тепер ретельно простежте за цією лінією, коли куб змінюється (несподівано) по параметру глибини. Ви побачите, що лінія продовжує здаватися зігнутої точно таким же чином. Тут ми бачимо щось зовсім інше порівняно з тим, що відбувається, коли подібна лінія додається до цього тривимірному світному кубу: тоді лінія буде також здаватися зігнутої (внаслідок константності), але напрямок вигину змінюється, коли сприйняття куба змінюється по глибині.
Вигин лінії, що перетинає кут намальованого куба, визначається не тим, здається цей кут внутрішнім або зовнішнім, а просто тим, чи є цей кут внутрішнім або зовнішнім у звичайних умовах тривимірного сприйняття. Це важлива обставина, оскільки воно підтверджує, що ілюзорне спотворення лінії виникає не внаслідок механізму константності, який діє відповідно до видимої глибиною, а прямо узгоджується з ознаками глибини, хоча б їм і суперечила фактура паперу, через яку куб здається плоским. Якщо ми помістимо лінію, подібну до цієї, поперек світиться куба, то напрямок вигину цієї лінії буде змінюватися в міру зміни орієнтації куба в нашому сприйнятті - тут закон Еммерта перестає діяти.
Можна виміряти видиму глибину, сприйняття якої виникає завдяки перспективі або іншими ознаками глибини; це можна зробити за допомогою ряду технічних прийомів, що забезпечують об'єктивне вимірювання видимої глибини. За допомогою цих прийомів (запропонованих автором) можна прямо співвіднести видиму глибину з ілюзіями.
Досить легко обчислити міру ілюзії типу спотворень величини або форми, про які йде мова в цьому розділі. Це можна зробити за допомогою набору різних ліній або форм, запропонованих спостерігача з тим, щоб він вибрав серед них ту, яка найбільше схожа на малюнок, що викликає ілюзію, як бачить її сам спостерігач. Зрозуміло, важливо показувати спостерігачеві порівнювану із зразком лінію так, щоб вона не спотворювалася! У досвіді іноді краще використовувати таке пристосування, яке дає можливість спостерігачеві або експериментатору проводити безперервне підрівнювання порівнюєш лінії або набору ліній із зразком. Таке пристосування для порівняння ліній показано на рис. 9,15.
Важче виміряти видиму глибину. Це може здатися навіть неможливим. Але розглянемо рис. 9,16. Малюнок висвітлюється ззаду, щоб уникнути впливу фактури фону для сприйняття, і видно через екран поляроїда. Інший екран поляроїда поміщається над одним оком під кутом до першого так, щоб світло від малюнка не досягав цього ока. Між очима і малюнком перебував скло, покрите з одного боку тонким шаром амальгами, через яке видно малюнок і яке також відображає один або кілька невеликих джерел світла, вмонтованих в оптичну лінійку. Ці джерела світла здаються розташованими на малюнку. Звичайно, з точки зору оптичних законів вони дійсно перебувають на малюнку, але тільки в тому випадку, коли відстань від джерел світла до очей дорівнює відстані від малюнка до очей. Однак маленьке джерельце видно обома очима, в той час як малюнок видно тільки одним оком, тому що інший закритий поляроїда. Пересуваючи джерела світла по оптичній лінійці, ми можемо помістити їх таким чином, що вони будуть здаватися розташованими на тому ж самому відстані від спостерігача, що і будь-яка частина малюнка. Якщо малюнок має перспективу чи інші ознаки глибини, тоді спостерігач поміщає джерела світла не на істинному відстані, яке віддаляє його від малюнка, а на тому, що, як йому здається, відділяє його від тієї частини малюнка, на яку він наводить світлове пляма. Для людей з нормальним бінокулярним сприйняттям глибини це досить просте завдання, і таким способом можна виміряти уявну глибину.
Ці досліди показують, що малюнки, що викликають ілюзії, дійсно сприймаються як володіють глибиною у відповідності з тими деталями, які вказують на перспективу, і що ілюзія посилюється, коли ознаки, за якими судять про глибину, стають більш виразними. Таким чином, ми бачимо, що ілюзії пов'язані зі сприйняттям глибини.
Рис. 9,14. Лінія, що перетинає кут куба Неккера, здається злегка вигнутою, хоча фактично вона пряма. Вона здається такою ж зігнутої і тоді, коли куб перевертається по глибині. З цього випливає, що ілюзорний вигин лінії не є результатом сприймають глибини. Але якщо зробити що світиться модель куба, напрямок вигину лінії буде змінюватися з кожною зміною орієнтації куба.
Рис. 9,15. Як виміряти ілюзію. Спостерігач дивиться на стрілу і порівнювану з нею лінію, яку він встановлює так, щоб вона здавалася тієї ж довжини, що і спотворена стріла. Таким чином можна безпосередньо вимірювати ступінь ілюзії. (Вимірювання, однак, можливо тільки тоді, коли ілюзія не є логічно парадоксальною.) На малюнку показано, як виглядає апаратура ззаду, з боку експериментатора.
Рис. 9,16. Як виміряти уявну глибину зображення. Малюнок (плоский) висвітлюється ззаду, щоб уникнути впливу структури фону, що створює парадоксальне враження глибини. Світло від малюнка проходить через поляроїд, що закриває одне око. Регульоване випробуваним світлове пляма надсилається на малюнок шляхом відображення від скла, покритого з одного боку тонким шаром амальгами. Це пляма розглядається обома очима і встановлюється випробуваним на видиме відстань від будь-якої обраної частини малюнка.
СПОТВОРЕННЯ І ПЕРСПЕКТИВА
У західному світі кімнати майже завжди прямокутні, і в багатьох предметів, як, наприклад, у скриньок, кути прямі. Крім того, багато об'єктів, наприклад, шосейні і залізні дороги являють собою довгі паралельні лінії, які сходяться в перспективі. Люди в західному світі живуть в зоровій середовищі, багатою ознаками перспективи, що вказують на відстань. Ми можемо поставити запитання, чи будуть виникати ілюзії, які, як ми вважаємо, пов'язані з перспективою, у людей, що живуть в іншому оточенні, де мало прямих кутів і довгих паралельних ліній? На щастя, були проведені деякі дослідження сприйняття людей, що живуть в подібному середовищі, і зроблені вимірювання їх сприйнятливості по відношенню до такого роду малюнків.
Представниками людей, що живуть в «неперспективним» світі, є зулуси. Їх світ можна охарактеризувати як «культуру кола»: їх житла круглі, двері теж круглі, вони відкривають свою землю не прямими, а закругленими борознами, і лише деякі предмети їх побуту мають кутами або прямими лініями. Таким чином, зулуси ідеальні випробовувані для наших цілей. Було виявлено, що вони відчувають ілюзію стріли лише в невеликій мірі, в той час як інші ілюзії у них майже зовсім не виникають. Було проведено дослідження людей, що живуть в густому лісі. Сприйняття цих людей становить інтерес, оскільки вони не бачать предметів на великій відстані, так як у них в лісі є лише невеликі вільні простору. Коли їх вивезли з лісу і показали їм об'єкти, розташовані на великій відстані, вони сприймали їх не як вилучені, а як маленькі. У людей, що живуть в умовах західної культури, подібні спотворення сприйняття виникають, коли вони дивляться вниз з висоти. З вікна верхнього поверху об'єкти здаються занадто малими з точки зору спостерігача, хоча покрівельники та люди, що працюють на риштуваннях і перекриттях хмарочосів, повідомляють, що вони бачать об'єкти внизу без спотворень. Мабуть, безпосередній досвід - важливий чинник у встановленні зорової оцінки об'єктів.
Цей висновок випливає також і з спостережень над осліплим в дитинстві людиною, у якого зір було відновлено операційним шляхом у зрілі роки. Незабаром після операції він думав, що може вистрибнути з вікна лікарні на землю, не завдавши собі шкоди, хоча вікно знаходилося на висоті 10-12 метрів. Хоча він помилявся при оцінці висоти (відстані до землі), в оцінці знайомих йому горизонтальних відстаней він був досить точний. Подібно зулусів, у нього не виникали ніякі звичайні ілюзії, крім ілюзії стріли, та й то в невеликій мірі.
Ілюзія стріли була виміряна у деяких тварин, особливо у голубів і риб. Методика досвіду полягала в тому, що в експериментальних тварин вироблялася реакція вибору більш довгою з двох ліній, і, після того як ця реакція закріплювалася, їм пред'являвся малюнок зі стрілами, держаки яких були об'єктивно однакової довжини. Чи оберуть вони стрілу, яка здається нам довше? І голуби і риби вибирали саме цю стрілу. Таким чином, очевидно, що і тварини також відчувають ілюзії.
(Фактично цей експеримент не такий простий, як це може здатися, оскільки важливо встановити, що тварини реагують саме на довжину древка стріли, а не па довжину всієї фігури. Для цього доводилося виробляти у тварин диференціювання на лінії, що мають різну форму наконечників на обох кінцях для того, щоб бути впевненим, що саме довжина самих ліній, а не загальна довжина фігури викликає реакцію тварин. У цей період тренування слід бути обережним і не використовувати в якості наконечників такі, які могли б викликати ілюзії.)
Свідоцтва представників тих культур, в яких мало символів перспективи (хоча їм все ж таки властиві деякі ознаки перспективи, наприклад ті, які виникають при русі, тобто ознаки «динамічної перспективи»), показують, що вони відчувають лише слабкі ілюзії або ж повністю позбавлені їх , якщо ознаки перспективи в малюнку ледь намічені. Спостереження над людиною, осліплим в дитинстві, також виявляє, що ілюзії частково залежать від попереднього зорового досвіду. Факти, отримані в (експериментах над тваринами, свідчать, що ілюзії властиві не тільки перцептивної системі людини, але виникають також і при менш розвинених очах і мозку. Було б цікаво помістити тварин у середу, позбавлену ознак перспективи, а потім дослідити їх ілюзії. Цілком ймовірно, що ілюзій у них не буде. Фактично спроба провести такий експеримент на рибах була зроблена в лабораторії автора. Але, на жаль, ці риби загинули, хоча, ймовірно, не з-за порушень сприйняття.
У зв'язку з тим, що ми сказали про представників інших культур, слід додати, що ці люди мало або зовсім не малювали і не фотографували знайомих предметів, так само як і сліпий у минулому людина, після того як
він прозрів. Ймовірно, ознаки перспективи використовуються тільки після накопиченого досвіду, після того як зорові відчуття зв'язуються з тактильними, і тільки тоді відповідні ознаки перспективи викликають спотворення величини при сприйнятті плоских зображень. Є свідчення того, що моделі малюнків, про які йшла мова вище, викликають порушення сприйняття величини і при оцінці їх на дотик. Так, мабуть, відбувається і у сліпих людей, обмацують подібні моделі. Факти такого роду насамперед належать до ілюзії стріли, хоча, можливо, це не найкраще підтвердження гіпотези, оскільки помилки в оцінці довжини подібних моделей можуть бути обумовлені обмеженими можливостями тактильної системи в оцінці просторових співвідношень, внаслідок чого виникає тенденція поміщати кінець лінії за рогом - при обмацуванні розбіжних решт наконечника - і перед вершиною кута - при обмацуванні сходяться решт наконечника стріли. Таким чином і виникає відчуття подовження першої та укорочення другий стріли. Як вже було сказано (у зв'язку з обговоренням теорії обмеженої гостроти зору), це саме непереконливе пояснення ілюзій, що стосуються зору, тому що зорова система має високу чутливість, а проте, можливо, це є поясненням для дотику, де чутливість настільки низька, що ця причина може призвести до спотворення кутів моделей стріл. Все це звучить досить тривіально: серйозна розмова про тактильні ілюзіях може відбутися лише після того, коли ми дізнаємося про них значно більше. Але якщо буде доведено, що спотворення в осязании виникають не тільки внаслідок обмежених сенсорних можливостей цієї системи, тоді ілюзорні спотворення будуть віднесені до числа найбільш загальних і фундаментальних фактів, ніж це передбачається зараз.
Список літератури
Р.Л. Ррегорі. Око і мозок. М., 1970.
П. Дьомін Фізіческіеексперіменти і психологічні ілюзії, М., 2006.
Шиффман Х. Відчуття і сприйняття. СПб., 2003.
Артамонов І.Д. Ілюзії зору. М., 1961.
С. Толанський. Оптіческіеіллюзіі. Москва 1967.
В.М. Покровський. Фізіологія людини. М., 2003.