Главная » Наука про очі » Неоднозначні, парадоксальні і невизначені фігури

Неоднозначні, парадоксальні і невизначені фігури



Неоднозначні, парадоксальні і невизначені фігури

Неоднозначні, парадоксальні і невизначені фігури

Продовжуємо публікацію книги Р. Л. Грегорі "Розумний очей: Неоднозначні фігури" (Продовження)

У попередній публікації ми згадували два види неоднозначності: по-перше, неоднозначність глибини на малюнках (проекціях куба) і, по-друге, неоднозначність змісту малюнків (портрет молодої леді - старої відьми). Так як обидва види перцептивної неоднозначності істотно розрізняються, їм слід дати свої назви: «глибинна неоднозначність» і «неоднозначність змісту». Перейдемо тепер до планування експериментів для подальшого вивчення цих феноменів, але тут необхідно врахувати, що в обох випадках будуть потрібні зовсім різні експерименти.

Для вивчення глибинної неоднозначності, з якою ми почнемо, потрібен найпростіший апарат; заинтересовавшийся читач легко може виготовити його сам. Результати дослідів багатообіцяючі, і можна розраховувати на те, що вони допоможуть відповісти на основне питання: як відбувається зорове сприйняття об'єктів? При цьому слід пам'ятати, що раптові зміни сприйняття можуть відбуватися і в тих ситуаціях, коли зображення на сітківці ока залишається незмінним. Це дозволяє, зберігаючи постійність зображення, досліджувати відбуваються в мозку центральні процеси прийняття рішень, і особливо те, як на основі сенсорних даних обираються перцептивні гіпотези, тобто альтернативи сприйняття. Саме це питання ми вважаємо тут основним, центральним. Куб Неккера позбавлений перспективи; його грані точно рівні за розміром і за формою, проте в будь-який даний момент одна з них сприймається як передня, а інша - як задня грань куба. На малюнку куба, виконаному з дотриманням перспективи, одна (передня) грань куба більше інший (задньої). Така різниця в розмірах служить сигналом глибини; ми можемо припустити, що введення перспективи в малюнок завадить кубу "перевертає", оскільки різниця в розмірах повинна поліпшити неоднозначність фігури. Провівши досвід і зареєструвавши число, що показує, скільки разів протягом певного відрізка часу (порядку декількох хвилин) сталося переставлення куба, ми встановимо вплив перспективи (або будь-якого іншого чинника, що впливає на неоднозначність фігури). З досвіду видно, що переставлення по глибині - лише один з декількох спостережуваних вельми цікавих ефектів. Інші ефекти, які виявляються нами в цих експериментах, показують різницю між тим, як мозок звертається з картинами і як - з об'єктами.

Крім дослідження впливу перспективи, ми спробуємо також виявити вплив включення другого ока, тобто вплив стереоскопически сприймається глибини. Подивимося ще, до чого призведе додатковий фактор - рух. І нарешті, порівняємо сприйняття кількох різних картин з безпосереднім сприйняттям об'єкта, зображеного на цих картинах.

Щоб провести ці експерименти, необхідна методика, що дозволяє по-різному зображати об'єкти; доведеться давати картини з перспективою, «дозуючи» останню від нуля до максимуму; знадобляться також тривимірні картини, що виконуються із застосуванням стереоскопічної техніки. Все це досить просто вдається, якщо використовувати тіні. Скористаємося трохи ускладненою схемою тіньової проекції. Тіньовий проектор може давати будь-яку перспективу (в тому числі і нульову); він же може дати подвійне зображення, цілком достатня для стереоскопічного сприйняття. Сам апарат вельми простий. Це маленький «точковий» джерело світла, що відкидає тінь предмета на матовий екран; в якості предмета можна використовувати, наприклад, каркасний куб. Око побачить на екрані плоске зображення предмета. Воно матиме перспективу, виражену тим сильніше, чим менше відстань між джерелом світла і об'єктом; перспектива тут буде залежати тільки від відстані. Якби воно було нескінченно великим, перспективи не було б зовсім. Замість того щоб брати дуже великі відстані, використовуємо велику параболічне дзеркало: воно дозволить нам зробити пучок падаючих на екран променів світла паралельним. Джерело світла при цьому помістимо у фокусі параболічного дзеркала, а об'єкт - у будь-якій точці осі від центру дзеркала до центру екрану; об'єкту можна навіть надати постійне обертання - і тоді у нас буде безупинно мінливий зображення.

Щоб отримати стереозображення нашого предмета, додамо ще один «точковий» джерело світла. Обидва джерела помістимо поруч так, щоб відстань між осями об'єктів було приблизно дорівнює відстані між очима людини (близько 60 міліметрів). Це дозволить дати на екран дві плоскі проекції об'єкта - по одній для кожного ока спостерігача. Обидві вони будуть відрізнятися між собою точно так само, як різняться в нормі ретинальні зображення звичайного об'єкту в обох очах спостерігача. Таким чином, ми отримаємо правильно спроецируется ванну пару картин - стереопару зображень об'єкта.


Можна скомбінувати проекцію з пари джерел (тут показаний тільки один) для отримання стереозображення з відбиттям від параболічного дзеркала - для усунення перспективи. Тоді образ предмета буде об'ємним, але не перспективним. Такий образ, неможливий у реальному житті, виключно корисний для цілей нашого експерименту

Залишилося лише влаштувати так, щоб праве око отримав свою картинку, а лівий - свою. Кожну картинку слід зробити видимою тільки для одного ока. Це досягається за допомогою фільтрів - поляроїдних або кольорових. Нехай тепер спостерігач дивиться на екран крізь окуляри, в яких праве скло червоне, а ліве зелене; тоді кожен очей отримає «свою» проекцію об'єкта. У мозку обидві «проекції» зіллються і виникне стереоскопічний образ об'єкта. Спостерігач сприйме цей образ як тривимірну просторову фігуру. Прийом подвійний проекції, що дозволяє нам працювати обома очима і отримувати при цьому стереоефект, особливо важливий при вивченні незнайомих предметів.

Порівняємо тепер те, що виходить, коли ми розглядаємо предмет безпосередньо, з тим, що ми бачимо, сприймаючи його на картині, при кожному з чотирьох видів проекції. Незважаючи на те що перспективу можна в принципі міняти плавно, ми будемо користуватися тільки двома її варіантами:

  • перспектива при малій відстані між джерелом світла і об'єктом;
  • нульова перспектива - при проекції об'єкта з оптичної нескінченності.

Для порівняння візьмемо тільки два предмети: каркасний куб і усічену піраміду.


Спостерігач дивиться одним оком. Сприйняття об'єкта. Куб сприймається як куб. В оці зображення дальньої межі менше за розміром, але при цьому вона не виглядає зменшеною. Всі кути мають вигляд прямих (хоча в ретинальном зображенні на дні ока вони не є такими, тому що ретинальном зображення є перспективна проекція предмета). Коли куб перевертається в глибину, подібно тому як це відбувається з кубом Неккера, він вже більше не виглядає як куб. Та грань, що здається більш віддаленої, виглядає сильно збільшеною, а грань, сприйнята попереду, здається зменшеною. Сприймається не куб, а усічена піраміда. Ця зміна видимої форми предмета відбувається кожного разу зовсім раптово і однаково у всіх спостерігачів


Спостерігач дивиться одним оком. Монокулярная перспектива. Сприйняття картини. Зображення куба, точно виконане в перспективній проекції на площині аркуша, виглядає спотвореним: одна грань менше іншої, протилежної. Менша грань здається далекою гранню куба, але в той же час видно, що вона знаходиться в площині листа на тій же відстані від спостерігача, що і велика (передня) грань. Глибина тут парадоксальна: видима фігура являє собою і об'ємний куб, і плоске зображення. При перцептивном перевертанні фігура не змінює форми на відміну від куба, спостережуваного в натурі
Спостерігач дивиться одним оком. Монокулярная нульова перспектива. Сприйняття об'єкта. Каркасний куб замінений усіченої пірамідою, яка звернена до ока спостерігача менший за розміром гранню. При цьому ми вибрали таку відстань, що на ретине ока зображення об'єктивно менший грані має точно ту ж величину, що і зображення об'єктивно більшою грані. (Об'єкт встановлюють так: знаходять те положення і відстань, при яких ближня грань точно закриває дальню; потім злегка його повертають, щоб дальня грань була видна.) Об'єкт не виглядає як куб. Дальня грань здається більше ближньої. При перцептивном перевертанні більшою здається та грань, яка сприймається як далека. Таким чином, об'єкт весь час виглядає як усічена піраміда, але більшою здається то одна, то інша грань - та, яка виглядає в даний момент більш віддаленої
Спостерігач дивиться одним оком. Сприйняття картини. На картині куб Неккера. Перспектива не дана: розміри «ближній» і «далекої» граней куба однакові. Вони і сприймаються як однакові при обох варіантах перцептивного перевертиванія фігури. (Зверніть увагу, однак, на наступні зауваження про важливість фактури плоского листа.) Глибина тут парадоксальна
Спостерігач дивиться двома очима. Стереоперспектіва. Сприйняття об'єкта. Каркасний куб сприймається як куб. Всі ребра однакової довжини, всі кути прямі, незважаючи на те що в ретинальном зображенні кожного ока дальня грань куба відображена меншою за розміром, ніж ближня грань. Перцептивное переставлення куба трапляється рідко, але воно, безумовно, може відбуватися. «Вивернути навиворіт» куб здається не цілком реальним, спотвореним, форма його порушується подібно до того, як це відбувається при спостереженні одним оком; зокрема, грань, яка здається далекою, виглядає сильно збільшеною
Спостерігач дивиться двома очима. Стереоперспектіва. Сприйняття картини. Картина здається зовсім об'ємною, намальований об'єкт виглядає дивно реальним - до того, що важко відрізнити його від такого ж, але «справжнього» каркасного куба, спостережуваного в натурі. Відомий куб не має спотворення форми. Іноді (рідко) він перевертається - і тоді стереокартіна виглядає перекрученою точно так само, як у випадку перцептивного перевертиванія реального каркасного куба
Спостерігач дивиться двома очима. Стереонулевая перспектива. Сприйняття об'єкта. Усічена піраміда виглядає саме як усічена піраміда: ближня грань менше дальньої, як це і є насправді, хоча і та, і інша грані дають в обох очах однакові за величиною зображення. При перцептивном перевертанні (що трапляється рідко) грань, удавана більш віддаленої, виглядає збільшеною
Спостерігач дивиться двома очима. Стереонулевая перспектива. Сприйняття картини. Фізично ближня і дальня грані куба зображені в площині листа однаковими за розміром, але виглядають вони різному: грань, яка сприймається як далека, здається збільшеною. Збільшеною вона здається і при перцептивном перевертанні (що трапляється рідко), але при цьому вся об'ємна фігура приймає дивний, як би нереальний вид

Умови, в яких відбувається (так) або не відбувається (немає) спотворення. Під «спотворенням» ми розуміємо той випадок, коли фігура не виглядає схожою на куб. Під «парадоксальністю» ми маємо на увазі той випадок, коли на глибинне розташування деталей фігури впливає фон: фігура як би лежить в площині фону і в той же час в квазіглубінном просторі монокулярного зору. (Цей парадокс глибини фігури не має місця ні при прямому спостереженні предметів, ні при стереовоспріятіі картин.)

Глибина сприймається правильно Монокулярная перспектива Монокулярная нульова перспектива Стереоперспектіва Стереонулевая перспектива Предмет Ні Так Ні Ні (зазвичай) Картина Ні? (Парадоксально) Так (парадоксально) Ні Так Глибина сприймається навиворіт Предмет Так Так Так (рідко) Так (рідко) Картина Так? (Парадоксально) Так (парадоксально) Так (рідко) Так (рідко)

Наші досліди показали також, що картини можуть бути дивно мало придатні для впізнання навіть знайомих предметів. Таблиця, в яку зводяться основні спостереження, дозволяє побачити, що відбувається з кожної з чотирьох проекцій в тих випадках, коли фігура сприймається правильно, і в тих випадках, коли вона вивернула по глибині навиворіт. Що кажуть про сприйняття проведені нами досліди? Багато чого, і в тому числі те, що зорове сприйняття картин дуже відрізняється від зорового сприйняття звичайних, «нормальних» об'єктів. А це означає, що картини не є нормальними предметами для очей, вони представляють абсолютно особливий випадок сприйняття. І оскільки більшість експериментів по сприйняттю проводилося за допомогою картин, слід дуже обережно оцінювати результати таких експериментів, особливо що стосується перенесення висновків, зроблених в експериментах з картинами, на сприйняття нормальних об'єктів.

Далі у випусках:

  • Парадоксальні і невизначені фігури
  • Фігури, що містять спотворення форми
  • Малювання на площині
  • Малювання в тривимірному просторі
  • Картини, символи, думка і мова
  • Зрима суть речей

За підтримки yugzone.ru

Dmitry

log-in.ru

Неоднозначні, парадоксальні і невизначені фігури

Неоднозначні, парадоксальні і невизначені фігури

Продовжуємо публікацію книги Р. Л. Грегорі "Розумний очей: Неоднозначні фігури"

Неоднозначні фігури

Оскільки існує нескінченне число можливих тривимірних форм, що дають одну і ту ж проекцію на площину (одну і ту ж картину), немає нічого дивного, що сприйняття може бути неточним і неоднозначним. Чудово якраз те, що нас так рідко турбує і обманює неоднозначність оптичної проекції об'єктів на сітківці ока. На звичайні об'єкти в нормальних умовах ми дивимося обома очима; так як кожне око отримує дещо іншу проекцію об'єкта, багато глибинні форми сприймаються однозначно. До того ж за допомогою рухів голови ми (схожим чином) позбавляємося від неоднозначності. Проте ні той, ні інший спосіб не годяться для сприйняття глибини на картинах - та все ж ми сприймаємо глибину на картинах в основному однозначно. Є, втім, винятки. Ці виключення показують, як реагує мозок в тих випадках, коли не вдається прийти до єдиного рішення.

Найбільш відомий приклад такого роду - каркасний куб, намальований без дотримання правил перспективи (ближня і дальня грані куба однакового розміру); це знаменитий куб Неккера. Швейцарський кристаллограф Л. А. Неккер описав свій куб в 1832 році. З тих пір - в різних варіаціях і з різних приводів - куб фігурує в психологічних роботах. Ретинальном зображення такого куба виходить при проекції з будь-який з двох різних позицій. Тому тут однаково можливі два різних відповіді на один і той же вічне питання перцепції: що є цей предмет і де він знаходиться? Один загальний відповідь на ці питання дати не можна-не вистачає інформації. І мозок, не даючи остаточної відповіді в цій неясною ситуації, приймає по черзі кожну з двох можливих гіпотез.


Куб Неккера. Це площинна проекція куба, видимого з дуже великої відстані. Перспектива відсутня - різниці в розмірах граней немає. При спостереженні фігура спонтанно (мимовільно) «перевертається»: одна об'ємна проекція змінюється іншою. Мабуть, в даному випадку мається не одне, а два рівноправних рішення перцептивної проблеми: що є даний об'єкт? Мозок «пробує» кожну з цих гіпотез по черзі, не зупиняючись остаточно на жодній з них

Інший приклад аналогічного характеру - каркас напіввідкритою книги, фігура Маха


Фігура Маха. Ще один приклад мимовільно перевертається фігури. Вона схожа на корінець книги, зверненої до вас то сторінками, то обкладинкою

Глибинна неоднозначність - лише одна з форм перцептивної неоднозначності. Незрозумілим може виявитися і те, що являє собою об'єкт, показаний на картині або спроектований оптикою очі на сітківку. А іноді взагалі незрозуміло, чи містить ця картина (дане зображення) небудь об'єкт. Так, дивлячись на «абстрактну» картину, ми часом далеко не впевнені в тому, що художник взагалі хотів зобразити які б то не було предмети - нехай навіть вельми умовно. Втім, бути може, він і не хотів цього.

Та це й не обов'язково. Навіть у чорнильних плямах містяться натяки на форми предметів. Цей факт покладено в основу одного з спеціальних тестів дослідження особистості - тесту Роршаха.


Клякса або предмет? Це один з тестів, що характеризують особу. Роршах запропонував його, грунтуючись на тому, що наш мозок прагне побачити предмети навіть у фігурах з дуже нечіткою структурою. Куб Неккера дає тільки дві альтернативи сприйняття. Клякса містить незліченну безліч таких альтернатив, причому жодна з них не тяжіє над іншими. Тому кожен обирає «об'єкт», що представляє для нього особисто найбільший інтерес, - у цьому виявляються індивідуальні особливості сприйняття та інші властивості особистості

Так, хмари іноді схожі на обличчя людини, або на корабель, або ще на щось, але хіба лише містики випарами повірить в небесні портрети або флотилії. Навмисно (або випадково) можна створити картину, в якій «одне і те ж» видно як два різних об'єкта. Найбільш відомий приклад такого роду показаний на малюнку, це картина американського психолога Е. Дж. Боринга.


Е.Борінг. «Неоднозначна теща»

Вона сприймається то як портрет чарівної молодої дівчини, то як особа жахливої ??старої, причому коли сприймається один об'єкт, абсолютно «зникає» інший. Дівчина на картині видно в профіль; вії одного ока осяяли щоку, на шиї у неї - чорна стрічка. Коли на картині «виникає» стара, то підборіддя юної леді перетворюється на противний величезний ніс, а чорна стрічка, що оточувала шию діви, - у вузьку щілину жорсткого рота «старої руїни». Дуже цікаво спостерігати за своїми відчуттями під час альтернативного сприйняття («викручування») цієї картини. Значення кожного елемента картини змінюється настільки разюче, що важко повірити в об'єктивну незмінність малюнка: один малюнок ніби непомітно і спритно підміняють іншим.

Ця картина зазвичай здається незмінною доти, поки погляд не перейде на нову частину розглянутого малюнка, причому фіксація погляду на деяких частинах малюнка як би сприяє утриманню одного зображення, а перенесення фіксації на інші частини - появі іншого зображення. Коли кокетливо повернена щічка перетвориться на хижий ніс, інша частина обличчя дівчини як би тане, перетікаючи слідом за носом в іншу особу (майже так само, як особа доброго доктора Джекілл зникає, поступаючись місцем зловісної фізіономії містера Хайда - Персонаж-перевертиш з повісті Р. Стівенсона «Дивні пригоди доктора Джекілл і містера Хайда».)

Рухи очей сприяють перевертання сприйманого зображення; на деяких картинах фіксація взглядана певних частинах зображення виявляє одну з альтернатив; проте рухи очей не обов'язкові для виникнення перцептивного переходу; раніше чи пізніше переставлення настає і саме по собі.

Навіть якщо останню картину (або куб Неккера) розглядати абсолютно нерухомим поглядом, зображення все ж буде перевертають, хоча і дещо рідше. Таким чином, перцептивний перехід відбувається в мозку без участі фактора зміни інформації, що надходить від очей (наприклад, при рухах останніх). Як ми побачимо пізніше, цей момент має важливе значення; він належить до числа фактів, підкріплюють уявлення про сприйняття як про активному процесі (точніше, складного ланцюга процесів) перетворення ретінальних зображень в пошуках їх смислової інтерпретації. Правда, самому зробити погляд абсолютно нерухомим неможливо: очі здійснюють мимовільні маленькі скачки від однієї точки до іншої і, крім того, постійно злегка тремтять з високою частотою. І все ж ми точно знаємо, що перцептивні переходи неоднозначних постатей залежать від рухів очей. Це підтверджується експериментально, коли зображення довгий час залишається абсолютно нерухомим на сітківці, так що при всіх рухах очей воно строго стабільно. Нові способи стабілізації ретинального образу вимагають складних оптичних пристроїв, але читач може перевірити сказане за допомогою старого способу, що використовує послеобраз. У цьому випадку знадобиться тільки одна фотографічна лампа-спалах.

Методика така. Помістіть один з неоднозначних малюнків на зручній відстані від очей; в затемненій кімнаті встановіть лампу-спалах, за допомогою якої будете висвітлювати малюнок. Дивлячись у центр (або на якусь іншу частину) малюнка, ледве розрізняв вами в темряві, дайте спалах. Через кілька секунд після спалаху ви побачите яскравий послеобраз малюнка, «спроектований» вашим оком на слабо освітлена стеля, стіну або просто на чистий аркуш паперу. Ви виявите, що і картина, видима в послеобраз, «перевертається». Не викликає сумнівів, що послеобраз строго нерухомий щодо сітківки; як би не рухався сам очей, зображення залишається на одному і тому ж ділянці сітківки. Звідси випливає, що рух очей, мерехтіння світла (або зміна яскравості освітлення) та інші моменти, що сприяють перцептивному зміни видимої картини, не є обов'язковими для виникнення перцептивного переходу; останній може відбуватися спонтанно, тобто внаслідок коливань мозкового «вирішального» процесу, без будь-яких зовнішніх спонукальних причин.

Але що відбувається з цими спонтанними змінами сприйняття, коли є додаткова сенсорна інформація, що сигналізує мозку про справжній стан справ? Тут відомо ще дуже небагато, хоча деякі експерименти в цьому напрямку і були зроблені автором спільно з одним дослідником. Ми використовували не двовимірної картиною, а тривимірним об'єктом, причому так, щоб сигнали про форму об'єкта посилалися в мозок через дотик в той же самий час, що і через зір. Досвід проводився в абсолютно затемненій лабораторної кімнаті; об'єктом служив куб (зі стороною близько 10 см), виготовлений з дроту і пофарбований світиться фарбою. Куб жорстко кріпився до столу за один кут; випробуваний весь час обмацував куб рукою, невідривно дивлячись на нього і повідомляючи (в диктофон), яка грань куба здається йому більш близькою. Такий же досвід з кожним випробуваним проводився без обмацування куба.


Глибинне розташування деталей цього покритого світиться фарбою куба перцептивно неоднозначно. У темряві видно переставлення куба в глибину, незважаючи на те що він відчувається руками; таким чином розділяються «два світи» - видимий і тактильно відчутний

Виявилося, що всі випробовувані відчували переставлення куба в обох випадках - з обмацуванням і без, - але в другому випадку переставлення відбувалося приблизно вдвічі частіше. У момент перевертання зорове сприйняття і тактильні відчуття розходяться: грані куба видно в одному порядку, але відчуваються рукою в зовсім іншому. Це дуже визначна переживання для випробуваного.

Мабуть, зорова інтерпретація об'єктів (насамперед це стосується дорослої людини) здійснюється на основі головним чином зорової інформації. Інші джерела сенсорної інформації, наприклад дотик, хоча і впливають на те, як ми бачимо предмети, але не визначають усього того, що ми сприймаємо зором. У дорослої людини зір досить автономно; тим не менше ми вельми схильні вважати, що при розвитку - як еволюційному, так і в дитячому віці - зір керується прямими відомостями про об'єкти, одержуваними через дотик. Необхідні широко розгалужені дослідження, щоб встановити, якою мірою інші почуття можуть впливати на зір і виправляти його помилки.

Далі у випусках:

  • Неоднозначні, парадоксальні і невизначені фігури (продовження)
  • Фігури, що містять спотворення форми
  • Малювання на площині
  • Малювання в тривимірному просторі
  • Картини, символи, думка і мова
  • Зрима суть речей

За підтримки yugzone.ru


www.yugzone.ru

Читати ще





Если Вам есть что сказать, оставьте комментарий!
Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения


Внимание, комментарии чистятся от ссылок!


Copyright © 2011- 2019 vidnovlennya-zoru.com (0.0261 сек.)