О. А. Гончаров *

ВОСПРИЯТИЕ ТРЕТЬЕГО ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАТНАЯ ПЕРСПЕКТИВА

Материалы междисциплинарного гуманитарного семинара
«Философские и духовные проблемы науки и общества»
в рамках Седьмой Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов, с. 155-167

При изображении трехмерных объектов на плоскости имеет место интересный феномен, который обычно называют обратной перспективой. Он состоит в том, что изображение дальних частей объекта превосходит по размерам изображение ближних. Особенно это проявляется при изображении объектов, по форме соответствующих параллелепипеду. Дальняя грань рисуется больше ближней, а объективно параллельные боковые грани изображаются сходящимися по направлению к точке наблюдателя. Казалось бы, такое явление противоречит законам оптики, поскольку с увеличением расстояния до объекта его угловые размеры и ретинальная проекция должны уменьшаться.

Обратную перспективу можно наблюдать в двух областях изобразительной деятельности: в живописи (особенно иконописи) и в детских рисунках. Что общего в этих двух случаях? На первый взгляд, невладение навыками правильной передачи представления о трехмерном пространстве. Искусствоведы часто награждали обратную перспективу нелестными эпитетами: примитивная, ложная, извращенная. А в развитии детского рисунка ее рассматривают в качестве переходного этапа от плоскостного рисунка к правильной передаче признаков объемности предметов.

В обоих случаях критерий «правильности» опирается на сложившееся в западной культуре изображение пространственных свойств в линейной перспективе, которая в живописи сформировалась в эпоху Возрождения. Она заключается в том, что линии, параллельные линии взора наблюдателя в объективном пространстве, на картине изображаются сходящимися в некоторой точке на линии горизонта. Соответственно, с увеличением расстояния до объектов сокращаются их линейные размеры.

К сожалению, в психологии восприятия обсуждаемым вопросам уделяется мало внимания. В отличие от объективного знания психолог, исследующий восприятие, интересуется не столько объективным характером явления, сколько тем, каким оно нам является. Важна не столько констатация и оценка отличий субъективного отражения от объективных закономерностей, сколько раскрытие причин феноменальных свойств. О том, как мы воспринимаем мир, можно судить по вербальным отчетам испытуемых или по изобразительной деятельности. В обоих случаях на характер ответов накладывает отпечаток сформированная в культурно-историческом развитии система представлений.

В качестве механизмов обратной перспективы часто выдвигают бинокулярные признаки. Их роль можно продемонстрировать в простом опыте, рассматривая предмет с размерами, меньшими, чем расстояние между глазами (например, спичечный коробок), на достаточно близком расстоянии от глаз (10–30 см). Если посмотреть на него попеременно левым и правым глазом, а затем одновременно двумя глазами, то в результате возникает эффект обратной перспективы: боковые грани выглядят расходящимися от наблюдателя. Вероятно, это связано с совмещением двух ретинальных проекций предмета в единый образ. Разобраться в причинах такого явления может помочь анализ механизма фузии, т. е. слияния двух монокулярных изображений в единый образ. Чтобы не было двоения образа восприятия, стимул должен попадать в корреспондирующие точки сетчатки. Поскольку в результате диспаратности изображение объекта в каждом из глаз несколько различается, при фузии одно из них должно подавляться. При прочих равных условиях подавляются менее значимые проекции, которые попадают в височные зоны сетчатки.

При исследовании механизма фузии отмечено интересное явление. С помощью специального приспособления зрительные стимулы предъявляются отдельно каждому глазу в определенные зоны сетчатки. Испытуемых просят указать во внешнем пространстве область локализации стимула. Если стимулы проецировались из наружных частей монокулярных полей зрения в носовые зоны сетчатки, испытуемые верно указывали местоположение, где они видели образы. Если стимулы предъявлялись височным зонам, то испытуемые локализовывали их в той части пространства, которая проецируется в носовую зону другого глаза. Этот феномен был назван фантомным зрительным образом. Он объясняется функциональными различиями каждого члена пары корреспондирующихся точек, т. е. адекватная фиксация положения стимула в пространстве происходит через носовые зоны. Мозговые структуры одного полушария воспринимают реальный и фантомный образ одновременно и относят их к назальной зоне сетчатки, в то время как реальная височная проекция игнорируется.

Подобные вопросы имеют существенное значение для перспективных построений при восприятии близко расположенных объектов. Оценка величины и формы предмета осуществляется путем фиксации взора в наиболее информативных точках. Эти точки располагаются на углах, боковых гранях объекта или близко к ним. Соответственно, при восприятии больших объектов (выходящих за пределы расстояния между глазами) проекции критических точек попадают в назальные части сетчатки. Малоинформативная средняя часть попадает в височные зоны, проекции которых будут игнорироваться при фузии.

Правая сторона прямоугольного предмета по-разному проецируется в правый и левый глаз. Сравним проекции правой стороны предмета в назальной части сетчатки правого глаза и в височной части левого глаза. Назальная часть сетчатки правого глаза расположена ближе к правой стороне предмета и направление проекции в ней будет более параллельным центральной линии взора, чем в височной части левого глаза. Аналогичная закономерность действует и для левой стороны предмета. В результате в перцептивном образе объединяются две назальные проекции. Если сравнить бинокулярный образ с монокулярным, то его боковые стороны должны претерпевать меньшие перспективные сокращения, и дальняя грань по величине не должна выглядеть меньше ближней. Возможно, это играет определенную роль в механизме константности величины и формы предметов.

Если рассматривать с близкого расстояния предметы меньшие, чем расстояние между глазами, то почти весь объект проецируется в височные зоны сетчаток обоих глаз, особенно если взор устремлен в бесконечность. При этом почти нет назальных проекций, фузия не происходит, и каждый глаз видит свою несколько различающуюся картинку. Правый глаз видит правую сторону предмета, а левый соответственно — левую. Объективно параллельные боковые стороны прямоугольного предмета выглядят расходящимися вдаль. Возникает эффект обратной перспективы.

Данные положения легко продемонстрировать в измененном варианте опыта со спичечным коробком. Можно не рассматривать его попеременно каждым из глаз, а сразу фиксировать двумя глазами какую-нибудь точку, расположенную за коробком. В этом случае степень обратной перспективы значительна (до 15°).

Обратимся к другому варианту опыта со спичечным коробком. Можно создать эффект обратной перспективы, рассматривая коробок с близкого расстояния одним глазом! Для этого нужно некоторое время фиксировать дальнюю грань коробка. При переключении взора на ближнюю грань эффект редуцируется. В опыте со спичечным коробком для возникновения эффекта обратной перспективы значение имеет не столько фиксация взора, сколько фокусировка зрительного внимания.

Для объяснения этого феномена подходит теория интеграции признаков, которую разработали Трейсман и Гелад. Согласно ей, обработка простых зрительных признаков (цвет, размер, ориентация) происходит автоматически по нескольким параллельным каналам. С фильтром внимания связан один физический параметр — пространственная локализация объекта. Зрительная система внимания старается локализовать сенсорное событие в субъективных пространственных координатах. Без этого различные признаки не объединяются в единый объект, т. е. восприятие основывается на субъективном пространственном согласовании признаков и деталей объекта. При предъявлении сложного объекта обнаружение простых признаков происходит путем параллельной обработки, но обнаружение их совокупности требует последовательной обработки (фильтр внимания). В ряде экспериментов показано, что точность оценки простых признаков выше, если учитывается пространственная локализация стимула. Так, не зная локализации стимула, испытуемый ошибочно оценивает и его размер.

Можно найти точки соприкосновения теории интеграции признаков с генетической психологией Ж. Пиаже. Ошибки в оценке различных параметров объекта связаны с субъективной центрацией на одном измерении. Более объективные результаты получаются при частых переключениях на другие измерения (децентрация). Центрирование более выражено у детей вследствие эгоцентризма, им труднее рассмотреть объект с разных точек зрения. В дальнейшем развитии происходит переход к одновременному учету нескольких параметров объекта и более объективным измерениям. Применительно к нашему случаю, фиксация внимания на одной грани прямоугольного объекта приводит к искажениям в оценке размера и направления других граней. Ограничение экспозиции должно снизить влияние децентрирующих механизмов.

Близкие экспериментальные исследования у нас в стране проводил А. М. Миракян. Суть исследований сводилась к оценке величины двух равновеликих объектов находящихся на разном расстоянии. При этом взгляд испытуемого принудительно фиксировался на одном объекте. Было показано, что оцениваемая величина нефиксируемого объекта значительно уменьшалась по сравнению с объективными размерами.

Эти данные можно применить к объяснению обратной перспективы, причем при восприятии не только малых объектов. Во всех трех концепциях объяснение сводится к влиянию зрительно-пространственного внимания. Объект должен быть достаточно большим, чтобы при фиксации на одной грани, другая находилась вне фокуса внимания. Например, при фиксации на дальней грани размер ближней феноменально сокращается, что должно привести к усилению константности величины или к эффекту обратной перспективы. При фиксации ближней грани с расстоянием должны усиливаться перспективные сокращения.

Указанные положения можно проверить в специальных экспериментах, особенно при предъявлении стимульного материала в компьютерном варианте. Взгляд испытуемого фиксируется в центре экрана. Один отрезок (эталон) предъявляется в центр экрана, другой (переменный стимул) — на периферию. Фиксируется средняя разность в оценке величины двух стимулов, для измерения удобно использовать методы установки или постоянных раздражителей. Гипотезу можно сформулировать следующим образом: чем меньше экспозиция, тем меньше возможность для переключений внимания, следовательно, более выражены будут уменьшения в оценке величины нефиксируемого объекта, особенно если он находится на большем удалении от центра.

Для объяснения эффекта обратной перспективы могут сыграть существенную роль оптико-геометрические иллюзии. Особенно это касается наиболее известной иллюзии Мюллера-Лайера. Многие исследователи пытались найти объяснение самому феномену иллюзий с помощью более сложных психических функций. Одно из объяснений этой иллюзии основано на теории кажущейся удаленности. У нас создается впечатление глубины за счет того, что отрезок со стрелками, обращенными вовне, воспринимается наподобие внутреннего угла здания. А отрезок со стрелками, обращенными внутрь, как внешний угол здания. Мы переоцениваем внутренний угол, поскольку он кажется более удаленным.

Подобное объяснение весьма шатко, поскольку иллюзии являются базисным явлением восприятия, а перспектива — достаточно сложное образование. Лучше просто сказать, что эти явления связаны между собой. Возможно, эта связь объясняется другим скрытым механизмом, оказывающим влияние и на иллюзию и на перспективу. Вероятным кандидатом на роль такого механизма является зрительно-пространственное внимание, необходимое для оценки величины объектов.

Среди теорий, объясняющих иллюзии, предпочтительнее выглядит концепция Завалишина и Мучника. Эффект иллюзий основан на выявлении точек экстремума информативности. Основная задача восприятия — полное и в то же время экономичное извлечение информации из среды. Максимум информативности находится не в критических точках (концы линий, пересечения, изломы, углы), а несколько смещен относительно них. Так, на отрезке со стрелками, направленными вовне, точки экстремума находятся за пределами отрезка. А на отрезке со стрелками внутрь эти точки лежат внутри отрезка. Точки максимума информативности и являются точками фиксации пространственного внимания, по которым оцениваются расстояния и углы.

Такой подход можно применить для объяснения обратной перспективы. Ретинальная проекция горизонтально расположенного прямоугольного объекта соответствует трапеции. Ее большее основание, соответствующее ближнему краю объекта, напоминает отрезок со стрелками, направленными внутрь. Меньшее основание, наоборот, соответствует отрезку со стрелками вовне. Для оценки их размеров требуется привлечение внимания не только к дистантному, но и к проксимальному стимулу. Информативные точки меньшего основания выходят за пределы трапеции, а у большего основания располагаются внутри нее. Таким образом, сетчаточная трапеция при трансформации в перцептивный образ приближается к прямоугольнику, или даже к обратной трапеции, что создает основу для обратноперспективного видения.

Для подтверждения высказанных предположений следовало бы провести исследование по выявлению корреляции между величиной иллюзии Мюллера-Лайера и характером перспективных построений в рисунке. Однако оно мало что докажет, поскольку здесь возникает такая проблема, что рисовать нас всех научили примерно одинаково.

Если выделяется столько оснований для обратноперспективного видения, почему мы не замечаем этого феномена в повседневной жизни? Для ответа следует рассмотреть влияние социального окружения и экологии. С детства нас приучают видеть и рисовать в прямой перспективе. Это влияние выражается в уроках рисования, полотнах художников, фотографиях, кинофильмах. Благодаря этим средствам формируется представление о «правильном» изображении пространственных признаков. Урбанизированный человек живет в мире прямых линий и углов. «Рубленный мир», обволакивающий нашу жизнь, является идеальной основой для перспективного сжатия. Поскольку эффект обратной перспективы может проявляться только для близкорасположенных объектов, практически любой предмет мы видим на фоне сходящихся вдали прямых линий. Этот фон оказывает влияние и подавляет непосредственный образ единичного предмета, на котором фиксируется наш взгляд. Это давление осуществляется как на феноменальном, так и на рациональном уровне. В то же время известно, что в природе прямых линий практически не существует. Мир многих традиционных этносов, живущих в открытой местности и строящих круглые жилища, можно представить в форме шара или полусферы. Интересные исследования были проведены на некоторых народностях Африки. К примеру, бушмены почти не воспринимают привычной нашему взору перспективы.

В ряде исследований показано, что этносы, живущие на открытой местности (те же бушмены), невосприимчивы к иллюзии Мюллера-Лайера. Зато иллюзия Оппеля переоценивалась ими намного больше по сравнению с европейцами. Эта иллюзия заключается в переоценке величины вертикального отрезка по сравнению с равным ему горизонтальным. Возможное объяснение этого факта состоит в том, что ближнее пространство играет для них меньшую роль, чем для европейцев. Взор бушмена больше устремлен вдаль, в перспективу. Вертикальная линия не просто воспринимается уходящей вдаль, экстремум информативности выносится вдаль, где обычно происходят значимые события (охота). Таким образом, свойственные восприятию человека иллюзии могут изменяться под воздействием условий обитания.

Исследование обратной перспективы в социокультурном аспекте затруднено тем, что на Земле остается все меньше точек, не затронутых западной культурой. Тем не менее, подобные вопросы реально можно изучать в онтогенетическом аспекте, поскольку у ребенка перспективные построения находятся еще в стадии формирования.

Анализ детских рисунков не дает полного представления о том, как ребенок воспринимает внешний мир. Ко времени овладения способами передачи перспективы, уже пройден значительный этап влияния культурного окружения. Как же провести исследование в более раннем возрасте? Здесь можно предложить метод выбора из серии альтернатив. К примеру, какой-нибудь предмет рисуется в нескольких вариантах с разной степенью перспективного сокращения или расширения. В эксперименте ребенок сначала смотрит на предмет с разных дистанций. Затем ему предлагают выбрать рисунок, который наиболее естественно изображает данный предмет. Для чистоты результатов следует исключить влияние окружающего фона, особенно на дальнем плане.

Онтогенетическое исследование восприятия зрительных иллюзий также может принести пользу для понимания закономерностей перспективных построений. Результаты экспериментов в этом направлении довольно противоречивы. Одни авторы утверждают, что с возрастом величина иллюзии Мюллера-Лайера увеличивается, другие придерживаются противоположной точки зрения. По мнению Ж. Пиаже, у младших детей в силу механизма центрации на одном измерении величина иллюзии повышена. С возрастом повышается способность к децентрации, и результаты становятся более объективными.

На наш взгляд, в онтогенезе ведущую роль играют другие механизмы. В первую очередь, возрастает способность к выделению максимума информативности за счет развития зрительно-пространственного внимания. Если дети больше фиксируются на самих концах отрезков, то взрослые выделяют смещенные точки экстремума информативности. Согласно такой гипотезе, величина иллюзии с возрастом должна повышаться. Также нужно принять в расчет роль экспозиции. На результаты детей время предъявления стимулов не оказывает существенного влияния. У взрослых информативный поиск требует больше времени, поэтому с увеличением экспозиции должна возрастать и величина иллюзии. Этот механизм должен распространяться и на восприятие перспективных изображений.

При организации такого исследования нужно учитывать некоторые факторы, способные исказить результаты. У детей меньше развита способность к дифференциации феноменальной и рациональной установки. За счет того, что они не всегда понимают инструкцию экспериментатора, часто оцениваются не только тестируемые части стимулов (длина отрезков), но и индуцирующие (стрелки). В таком случае резко возрастает субъективная величина отрезка со стрелками, направленными вовне. С возрастом дети лучше понимают инструкцию и ориентируются только на тестируемую часть, в результате чего величина иллюзии значительно уменьшается.

С одной стороны, развитие механизмов зрительно-пространственного внимания должно повышать как величину иллюзии, так и эффект обратной перспективы. С другой стороны, влияние социального окружения может разнонаправленно сказываться как на особенностях внимания, так и на величине иллюзии и восприятии пространственных свойств. Учитывая сложный характер выдвигаемых положений, данную проблему следует решать путем анализа развития межфункциональной интеграции в онтогенезе. На ранних этапах оценка иллюзий и перспективы производится относительно независимо. С возрастом в процессе социализации должна увеличиваться связь между этими величинами. Другими словами, у старших детей корреляция между величиной иллюзии Мюллера-Лайера и степенью перспективы должна быть больше, чем у младших детей. Анализ этих явлений должен помочь понять роль аттенционных и социокультурных факторов и процесса их интеграции в развитии восприятия пространственных отношений.


 

*Гончаров Олег Анатольевич — доцент Сыктывкарского государственного университета

 

Написать комментарий

Пожалуйста, заполните поля, отмеченные (*)