Но поскольку постоянство лишь дополнение к изменению то возникает естественный вопрос- существуют ли факты
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Глава 10
Эксперименты с восприятием движения во внешнем мире
и с восприятием собственных движений
В предыдущей главе были приведены свидетельства в пользу того, что восприятие постоянной компоновки в окружающем мире является непосредственным. Но поскольку постоянство лишь дополнение к изменению, то возникает естественный вопрос: существуют ли факты, из которых следовало бы, что и восприятие изменяющейся компоновки непосредственно?
Восприятие изменяющейся компоновки поверхностей
Традиционному положению о том, что восприятие формы во фронтальной плоскости является первичным и наиболее простым для понимания, сопутствует аналогичное положение о первичности и простоте восприятия движения во фронтальной плоскости. В основе обоих этих положений лежит заблуждение, связанное с сетчаточным изображением и признаками глубины. Однако взгляд на сетчаточное движение как на «рисование лучом света на сетчатке» настолько глубоко укоренился, что расстаться с ним еще труднее, чем с понятием сетчаточной формы. (Если сетчатку мыслить по аналогии с кожной поверхностью, то можно сказать, что луч света протыкает сетчатку, а движущийся луч света царапает ее.) Сам я отказался от таких представлений не сразу, а постепенно, под давлением экспериментальных результатов, и далось мне это нелегко. В настоящее время моя гипотеза заключается в том, что восприятие событий зависит не от чего иного, как от возмущения структуры в объемлющем строе. Эти возмущения я описывал и перечислял в 6-ой главе. События могут задаваться совершенно непохожими на них возмущениями структуры.
Устройства для изучения движения во фронтальной плоскости
Для того чтобы изучать тот или иной вид восприятия, экспериментатор должен придумать установку, с помощью которой можно было бы симулировать информацию дли этого вида восприятия. До недавнего времени основные типы устройств, изобретенные для изучения восприятия движения, сводились к следующему.
Стробоскоп и его модификации. Стробоскоп представляет собой устройство для последовательного предъявления (высвечивания) различных неподвижных паттернов. Стробоскопический принцип предъявления изображении был развит и усовершенствован в кинематографии (телевидение основано на другом принципе). Поскольку «стимулы» в стробоскопической последовательности неподвижны и сетчатка не «стимулируется» движением, принято считать, что воспринимаемое при этом движение является всего лишь «кажущимся», а не «реальным». Но такое утверждение являет собой образчик той путаницы в рассуждениях, к которой может привести теория стимулов. Стимульной информацией о движении является изменение паттерна, эта информация одинакова как при непрерывных, так и при прерывистых изменениях. Стробоскоп демонстрирует лишь то, что для восприятия события движение объекта с места на место во внешнем мире не должно непременно воспроизводиться соответствующим перемещением изображения на сетчатке. Ни в коем случае не следуете однако, начинать с предположения о том, движение должно воспроизводиться на сетчатке.
Движущаяся бесконечная лента. Можно сделать так, чтобы за окном во фронтальной плоскости непрерывно двигалась в определенном направлении полосатая или текстурированная поверхность, причем двигалась с любой скоростью. Много экспериментов было проведено на этой установке, прежде чем я понял, в чем их ошибочность. Для скорости результаты оказались против ожиданий сложными и запутанными. Так, например, если сетчаточное движение является стимулом, то у этой переменной должен быть абсолютный порог, однако в опыте определить едва заметную скорость не удается. В конце концов пришел к убеждению, что глаз в подобных опытах извлекает не «движение» поверхности относительно окна, а постепенное появлёние и исчезновение элементентов поверхности у заслоняющего края окна.
Установка с вращающимся кругом. Если вертушку для смешения цветов вращать достаточно медленно, можно увидеть движение поверхности круга. Вертушку можно расположить либо позади круглого окна, либо перед каким-нибудь фоном. Если наблюдатель будет смотреть точно в центр вертушки, глаза двигаться не будут, поэтому сетчаточное изображение будет простым — круг и его окружение. Однако образуют ли эти сетчаточные изменения движение в том значении этого слова, которое принято в физике, то есть образуют ли они круговое вращение, измеряемое в угловых градусах за единицу времени? Нет, не образуют. В конце концов я понял, что поворачивание круга в его окружении представляет собой фактически срезание текстуры строя у контура круга
Такую вертушку можно использовать также для вращения круглого чистого листа бумаги, на котором нарисованы различные фигуры. При вращении фигуры совершают орбитальные движения. В результате иногда возникают весьма забавные восприятия.
Устройство с кругом и поррезью. Если вместо текстуры на таком круге нарисовать спиральную линию, то при медленном вращении возникает восприятие расширения (или сжатия). А если круг закрыть экраном с прорезанной в нем щелью, то он будет восприниматься как нечто движущееся вдоль щели. Мишотт, например, использовал такое устройство для изучения восприятия того, как одна вещь толкает другую. При наличии щели оптическое движение в строе света от установки коренным образом отличается от механических движений в устройстве, которое создает это оптическое движение. Складывается впечатление, что это отличие ставило в тупик всех, кто верит в оптику сетчаточного изображения. Оно становится понятным лишь в том случае, если встать на позиции экологической оптики. Восприятиие с помощью установки Мишотта того, что можно было бы назвать «движением в прорези» представляет особый интерес, так как оно, по-видимому, зависит от оптических изменений, происходящих у края апертуры или окна.
Метод теневых проекций. Еще в древнекитайском театре теней движущиеся по экрану тени использовались для того, чтобы создать впечатление движения объектов или людей. Для того чтобы контуры силуэтов были резкими, источник света должен быть или очень маленьким, или очень удаленным. Принято говорить, что отбрасывающий тень непрозрачный объект проецируется на экран с помощью светового излучения, то есть с помощью прямых лучей. Заметим, что, строго говоря, нельзя утверждать будто свет от экрана проецируется в точку наблюдения, так как это объемлющий свет, и его строй образует не лучи, а зрительные телесные углы. Но я не всегда строго придерживаюсь этой терминологии. Проекция объекта, создаваемая очень маленьким близким источником, является центральной в том смысле, что лучи расходятся из точки , как из центра. Проекция, создаваемая удаленным источником, таким, как солнце, является параллельной, поскольку в этом случае лучи не расходятся.
Если экран непрозрачный, световое излучение и объемлющий строй находятся по одну и ту же сторону от экрана и наблюдатель мелеет видеть объект, который отбрасывает тень. Если, однако, экран светопроницаемый, то свет, падающий на экран, и строй света, исходящего от экрана, могут находиться и по разные стороны от экрана, и тогда объект, отбрасывающий тень, не виден наблюдателю. Зрительный телесный угол тени, окруженной светом, обеспечивает информацию для восприятия объекта на пустом фоне, и виртуальный объект видится так, как будто он находится на фоне неба.
Объект, отбрасывающий тень, то есть любой непрозрачный объект или поверхность, можно прикрепить к прозрачной пластинке, которую экспериментатор будет приводить в движение. С другой стороны, саму пластинку можно обработать таким образом, чтобы она в одних местах была прозрачна, а в других—нет, или так, чтобы ее прозрачность плавно изменялась. В последнем случае получается диапозитив. Проецирование диапозитивов (одиночное или последовательное) сводится, по существу, к отбрасыванию на экран теней, соответствующих изменяющейся прозрачности пленки.
Движение виртуального объекта, который наблюдатель видит с другой стороны экрана, соответствует движению отбрасывающего тень объекта, однако некоторые соотношения при этом обращаются. Движение от наблюдателя соответствует движению от точечного источника света. Но «движение» самой тени по экрану (если его можно так называть) представляет собой изменение размера, его уменьшение.
Проецирование теней является наиболее гибким и мощным методом изучения восприятия движения. Но только сейчас становится ясно, как его использовать для изучения восприятия событий. В наше время искусство и технология производства того, что человек с улицы называет «кино», достигли необычайного совершенства, но при всем том нет никакой дисциплины, которая могла бы подвести под них научный фундамент. Создание движущихся изображений — будь то «живые картины» в кино или изображение на экране осциллографа, получаемые с помощью управляемого компьютером движения луча, представляет собой достаточно сложное усовершенствование такого способа проецирования. Я еще вернусь к проблеме симуляции оптических движений в последней главе книги.
Эксперименты с кинетическим эффектом глубины или стереокинезом
Много лет назад Ч. Л. Мусатти показал, что плоский рисунок, на котором изображены круги или эллипсы, приобретает глубину, если его подвергнуть вращательному движению. То, что две плоские фигуры, обладающие бинокулярной диспаратностью, приобретают глубину, когда их рассматривают с помощью стереоскопа, было известно каждому, но мысль о том, что плоский рисунок может приобрести глубину благодаря движению, была неожиданной. Мусатти назвал это явление стереокинетическим феноменом.
По-видимому, некоторые виды движения во фронтальной плоскости могут порождать восприятие движений в глубину. Идея состояла том, что элементарные движения на сетчатке могут объединяться и вызывать впечатление реального движения в пространстве, которое качественно отличается от породивших его элементарных движений. Десять лет спустя В. Метцгер описал явление, названное им «впечатлением глубины в движущемся поле», а много позже Г. Уоллах описал так называемый «кинетический эффект глубины». Никто не мог себе представить, что движущееся объемное тело можно воспринимать непосредственно, то есть воспринимать движение и объем в одно и то же время так как все считали основой восприятия сетчаточные ощущения.
Кинетический эффект глубины Уоллаха получается в том случае, если на мутный полупросвечивающий экран спроецировать тень от проволочной фигуры. а наблюдателя посадить по другую сторону крана. Без движения линии на экране выглядят плоскими, словно нарисованными. Но если проволочный объект начинаете поворачиваться, то пространственное расположение проволок становится очевидным. Переход от плоской картинки к движущейся трехмерной проволочной фигуре весьма впечатляет. Почему он происходит? Уоллах считал, что плоский паттерн приобретает глубину, если линии на экране согласованно изменяют длину и направление.
Эта формулировка мало что объясняет. Более удачное объяснение предложил приблизительно в то же самое время. Он считал, что если последовательность движений во фронтальной плоскости можно собрать в единое движение жесткого тела, то тако жесткое движение будет восприниматься объемным, это объяснение напоминает один из законов Вертгеймера для гипотетической сенсорной организации элементов в мозгу, закон «общей судьбы», который гласит, что набор точек будет группироваться в гештальт, если точки движутся в одном и том же направлении. Однако Вертгеймер никогда не уточнял, что он понимает под «одним и тем же направлением».
Вначале Юханссон проводил опыты с движущимися точками или линиями, которые проецировались на мутный, полупросвечивающий экран. Позже он использовал электронно-лучевую трубку, на экране которой можно было запрограммировать движение световых пятен в любом направлении: вверх, вниз, вправо или влево. С помощью векторного анализа он определял «общее движение» для кластера точек в целом. _В случае «связных» движении, когда все точки кластера двигались - так, будто были связаны в единое целое, они воспринимались уже не, как плоский паттерн, а как объект, обладающий глубиной, не просто как набор точек в плоскости экрана. Казалось, что точки образуют жестко связанную совокупность элементов наподобие трехмерной решетки или стереометрического многогранника.
Утверждение о том, что отдельные сенсорные элементы группируются или связываются в процессе восприятия, было аксиомой в гештальттеории, авторы которой считали, что ощущения являются необходимой основой восприятия. Если бы это было не так, то есть если бы процесса организации не было, то каждое отдельное ощущение движения приводило бы лишь к восприятию отдельного движения объекта во фронтальной плоскости. Теорию организации применительно к движению принимали и Метцгер, и Юханссон. Возможна, однако, и другая точка зрения согласно которой оптические преобразования связны сами по себе и специальный процесс делающий их связанными в восприятии, не нужен. Их нужно просто извлечь в процессе восприятия
Эксперименты с постепенным увеличением или уменьшением
Первые результаты, убеждающие в непосредственности восприятия движения в глубину, получили У. Шифф и его соавторы в 1962 году. Они использовали проектор с точечным источником для формирования теней на большом мутном полупросвечивающем экране размером б на б футов; точка наблюдения находилась рядом с экраном. Маленький тёмный силуэт в центре экрана можно было увеличить за несколько секунд до таких размеров, при которых он начинал заполнять весь экран. Наблюдателю при этом казалось, что неопределенный объект надвигается на него и останавливается у самого лица. Это переживание можно с полным правом назвать зрительным столкновением. В этом опыте без какого бы то ни было механического контакта обеспечивалось наличие оптической информации о контакте. Несмотря на то что у наблюдателя не было тактильных ощущений, он непроизвольно закрывал глаза, а иногда наклонялся или отворачивался. Мне кажется, что такого рода оптическое изменение, каким бы оно ни было, следует считать «стимулом» для мигательного рефлекса, подобно струе воздуха, направленной на роговицу глаза. Оптическое изменение, конечно, не является стимулом в обычном смысле слова. Оно является, оптическим увеличением, то есть расширением усеченного угла вплоть до его теоретического предела, составляющего 180°. (Это зрительный телесный угол естественной перспективы.)
Эксперименты показали, что размер виртуального объекта и расстояние до него были неопределенными, а его приближение – вполне определенным После того как тень заполняла весь экран, казалось, что виртуальный объект находится «здесь», на нулевом расстоянии. Он казался не тенью на экране, а объектом, выходящим из плоскости экрана. Этого и следовало ожидать, потому что в соответствии с законами естественной перспективы, чем ближе объект к точке наблюдения, тем меньше его телесный угол отличается от полусферы объемлющего строя.
По-видимому, существует прямое восприятие события, которое, можно было бы описать, как приближение чего-то. Это восприятие не основано на ощущении расширения иди увеличдния. Набдюдатели сообщали, что им не казалось, будто объект становится больше, как это бывает, например, с надувным резиновым шариком. Они даже не замечали увеличения размера тени как таковой, если расширение не было совсем медленным. Объект казался жестким, а не эластичным.
Когда объект вплотную приближается к глазам, увеличение зрительного телесного угла при его стремлении к пределу обычно протекает с ускорением. Ту часть процесса, в которой есть ускорение, Шифф и его соавторы назвали «лумингом». Он задает неминуемое столкновение, и неизбежность столкновёния пропорциональна скорости увеличения. Шифф переделал установку, с помощью которой изучали луминг, так, чтобы ее можно было использовать для исследования поведения животных. Он проводил опыты с обезьянами, котятами, цыплятами, лягушками и манящими крабами. Все эти животные пытались убежать или, так же как и человек, уклониться от столкновения. В контрольных опытах животным предъявлялось не увеличение тени, а его временное обращение, то есть уменьшение. В этом случае животные либо вообще никак не реагировали, либо если и реагировали, то их реакции иначе, как забавными, назвать было нельзя. Вероятно, то, что они видели, представляло собой нечто удаляющееся и не угрожающее столкновением. Когда экран просто затенялся (или освещался), животные не реагировали. И, разумеется, не вызывал никаких реакций неизменяющийся силуэт на экране.
В этом эксперименте попытки человека-наблюдателя уклониться от столкновения, .как правило, угасали после нескольких повторений; у животных же угасание происходило крайне редко. Однако, хотя поведение человека изменялось, его восприятие оставалось неизменные то есть осознание того, что нечто приближаете, не угасало с повторением. Очевидно, восприятие не зависело от научения условным реакциям избегания, подкрепленным механическим столкновением.
В другом эксперименте было установлено, что, когда увеличение тени было несимметричным, животное (краб) отклонялось соответственно вправо или влево в зависимости от того, где проходила траектория виртуального объекта_ слева или справа от животного. Люди-наблюдатели видят нечто приближающееся, однако приближающееся не к занятой ими точке наблюдения, а к некоторой точке, находящейся рядом, и могут оценить, насколько далеко справа или слева пройдет объект-призрак. Собственно говоря, когда уклоняются от летящего камня или ловят брошенный мяч, по-видимому, используют оптическую информацию того же типа. Об увеличении будет более подробно сказано в 13-й главе, посвященной локомоции.
Тот факт, что манящий краб ведет себя так, как если бы он воспринимал то же самое событие, что и позвоночное животное или человек-наблюдатель, производит сильное впечатление. У краба нет ни камерного глаза, ни сетчаточного изображения, поэтому оптика сетчаточного изобважения к нему не применима. Однако экологическая оптика хорошо работает и в случае сложного глаза, так как он состоит из омматидиев которые направлены в разные стороны.
Эксперименты с преобразованиями подобия
В геометрии увеличение или уменьшение .формы иногда называют преобразованием размера (или преобразованием подобия). На обыденном языке эти термины означают просто изменение формы. Одним из наиболее известных видов преобразования является перспективное преобразование. В теории перспективного рисунка (в теории искусственной перспективы) это преобразование называется перспективным искажением. Примером перспективного искажения может служить превращение прямоугольника в трапецию, происходящее при наклоне его поверхности. Если бы преобразование подобия было «стимулом» для восприятия пространства, как я считал ранее, то оно имело бы еще большее значение, чем кинетический эффект глубины, и следовало провести соответствующий психофизический эксперимент с таким преобразованием подобия при наклоне. В то время я еще считал наклон основной переменной в восприятии компоновки, и мои мысли были заняты будущими экспериментами, посвященными восприятию постоянной формы при изменяющемся наклоне, то есть загадочной проблеме константности формы. Я все еще был интуитивно уверен в том, что восприятие «формы» (чем бы она ни была) лежит в основе всех остальных типов восприятия.
Все это побудило нас (мою жену и меня) провести совместное исследование того, что будут видеть люди, если с помощью аппарата для проецирования теней систематически изменять величину перспективных искажении). На экран проецировались разные фигуры — фигуры правильной формы (квадрат) с регулярной текстурой (квадрат, состоящий из квадратов) и фигуры неправильной формы (с амебоподобными очертаниями) и нерегулярной текстурой — (амебоподобные пятна, оформленные в группу, очертания которой напоминали клубни картофеля). Каждый из этих силуэтов претерпевал на экране периодические преобразования, по мере того как предмет, отбрасывающий: тень поворачивался вперед и назад на угол от 15 до 50 угловых градусов. Испытуемый должен был с помощью регулируемого транспортира указать величину того изменения наклона, который он воспринимал.
Все без исключения испытуемые воспринимали неизменную жесткую поверхность с изменяющимся наклоном. Разумеется, это нельзя было назвать объектом, скорее это была лишь одна из граней объекта (лист), однако ее очертания были определенными и не было даже намека на ее эластичность. Она просто поворачивалась вперед и назад. Сжатие и растяжение можно было увидеть на экране, но только в том случае, если специально обращать на это внимание, но сжималась и растягивалась на экране именно тень, а не лист. В этом отношении не было никаких различий между правильными и неправильными силуэтами. Угол изменения наклона можно было оценить очень точно, причем точность оценки для правильных паттернов была такой же, как для неправильных. Не было никаких различий между тем, что я называл формой, и тем, что я называл текстурой.
Эти результаты не согласуются с традиционными теориями восприятия формы и глубины — они подрывают их. Если придерживаться этих теорий, слёдовало бы признать, что определенное изменение формы может вызвать восприятие неизменной формы, наклон которой изменяется — такое путаное рассуждение только сбивает с толку. Очевидно, значение термина форма слишком неопределенно, для того чтобы можно было говорить о восприятии формы. Во время периодических изменений возникает особый объект. Гипотеза, которая напрашивается сама собой, заключается в том, что объекты задаются посредством инвариантов преобразований. Эти инварианты совершенно «бесформенны». они представляют собой не формы, а инварианты структур. В рассматриваемом эксперименте различные инварианты перспективных искажений задавали четыре различные поверхности. В то же время перспективные искажения различной величины задавали различные изменения наклона.
Таким образом, оптическое преобразование не является дискретным набором оптических движений, равно как не является оно и причиной восприятия глубины. Это единое, глобальное, закономерное изменение строя, которое задает и неизменный объект, и изменение его положения то и другое в одно и то же время.
Загадка феноменальной жесткости
Постепенно становилось ясно, что сердцевиной проблемы является не восприятие формы и глубины, а восприятие жесткости и информация, задающая жесткость. Быть может, жестким движениям соответствуют одни преобразования оптического строя, а другие задают нежесткие и движения? Точнее говоря, гипотеза состояла в том, что одни инварианты задают жесткость, а другие — эластичность. Это направление поисков было многообещающим. Эластичное сгибание листа или стержня сохраняет связность, но не сохраняет соотношение размеров. Так же обстоит дело и с растяжением листа или стержня. Однако при разламывании связность не сохраняется, она сохраняется только внутри отдельных обломков. Поверхность не будет сохраняться и перестает существовать как таковая, если ее раздробить на мелкие кусочки, то есть разрушить. Инварианты в этой иерархии связаны, с одной стороны, с веществами в окружающем мире, которые обладают значением, а с другой стороны — с абстрактной математикой.
Какие же эксперименты были возможны? Придумать способ выделения инвариантов и управления ими было не легко. К. Файэндт и Дж.Гибсон в своем эксперименте преследовали более скромные цели. Испытуемому демонстрировали различные преобразования: вначале сжатие и обратное ему преобразование, затем перспективное искажение и обратное ему преобразование. Это делалось для того, чтобы выяснить, будет ли испытуемый спонтанно замечать различия и воспринимать в первом случае эластичный, а во втором — жесткий объект. Растяжение авторы понимали как изменение только одного параметра; например, при превращении квадрата в прямоугольник изменяется либо ширина, либо высота квадрата. Примером перспективного искажения может служить превращение квадрата в трапецию, такое, какое было в описанном выше эксперименте.
Экспериментаторы проецировали на мутный, полупросвечивающий экран тень от эластичной сетки с ячейками неправильной формы. Сетка была натянута на раму, располагавшуюся между точечным источником и экраном. Одна из боковых сторон рамы была сделана скользящей, что позволяло раздвигать раму. Кроме того, всю раму как целое можно было поворачивать. Рама не была видна, и весь экран был заполнен текстурой. Движение элементов на экране в обоих случаях было очень похожим. Однако наблюдатели без труда различали виртуальные поверхности — эластичные в первом и жесткие во втором.
Юхансон придумал достаточно простой способ изучения эффектов, к которым приводит изменение высоты и ширины прямоугольника. Он создавал светящиеся фигуры на экране осциллографа и независимо управлял их высотой и шириной. Он мог периодически растягивать, а затем сжимать прямоугольник по любому из этих параметров. Когда параметры увеличивались или уменьшались одновременно, у него получалось уменьшение или увеличение, приводящее к восприятию жесткого объекта, который приближался или удалялся. Поскольку его интересовала эластичность движения, он создавал и несогласованные периодические изменения высоты и ширины. Однако вопреки ожиданиям в этом случае Юханссон не получил восприятия эластичного движения. Его испытуемые видели не прямоугольник с изменяющимися сторонами, а виртуальный прямоугольный объект, у которого было не два, а три параметра жесткого движения; объект вращался вокруг вертикальной и горизонтальной осей и одновременно двигался вперед и назад, причем все это происходило одновременно и с разной периодичностью.
Пока мы точно не знаем, что является основой восприятия жесткости-эластичности. Но исследования продолжаются и в Упсале в Швеции, и в Корнелле в Соединенных Штатах. Эти эксперименты и забавны, и интересны; они уже принесли много удивительных открытий.
Эксперимент с восприятием расслоения в глубину
Какая информация задает связность объекта, его целостный характер? Теоретики гештальтпсихологии придавали большое значение целостности или связности частей формы, однако постепенно становилось все более очевидным, что целостность или связность вещества представляет собой более фундаментальный факт. Как мы видим цельность изолированного объекта?? У изолированного объекта имеется топологически замкнутая поверхность, он представляет собой вещество полностью окруженное средой, или — на математическом языке — поверхность, которая замыкается на самое себя. Изолированный объект можно перемещать, не повреждая поверхности. Его вещество отделена от смежных веществ воздухом. Из одного объекта можно получить два, лишь разорвав его поверхность. Как мы видим эту целостную связность?
Первый эксперимент, из которого следует, что фундаментальный факт связности можно задать оптически, был задуман как эксперимент с параллаксом движения и восприятием глубины; однако впоследствии оказалось, что это был эксперимент с восприятием расслоения в глубину. Проектор (точечный источник) устанавливался таким образом, чтобы тень на экране имела вид двух случайных текстур, совмещенных друг с другом и заполнявших весь экран. На самом деле тень создавали две прозрачные стеклянные пластины, посыпанные пудрой. Текстура такого рода приводила к восприятию поверхности, элементы которой не имели геометрической формы.
Феноменальная поверхность была связной и непрерывной, но не имела контурных линий и определенных точек. Она была похожа на поверхность отштукатуренной стены или на облако.
Стеклянные пластины, с помощью которых формировалась текстурированная тень, могли двигаться. Когда они перемещались вдоль окна с одинаковой скоростью (или были неподвижными) воспринималась только одна виртуальная поверхность. Различие в скоростях между оптическим текстурами приводило к тому что поверхность расщеплялась на две разделенные по глубине поверхности. Несмотря на то что происходило раздвоение воспринимаемого, нельзя сказать, что воспринимались различные формы. Это было похоже на расслоение связной поверхности. Поразительный факт заключался в том, что, хотя расслоение происходило «в глубину», различие по глубине было неопределенным. Та текстура, которая двигалась быстрее. необязательно выглядела находящейся ближе другой, то должно было быть в соответствии с законом параллакса движения. Разумеется, передняя поверхность должна была выглядеть полупрозрачной, однако в любой момент отношение «впереди-сзади» между поверхностями могло спонтанно обратиться.
В чем содержится информация об этом расщеплении? Одна половина текстурных элементов двигалась с одной скоростью, а другая половина, элементы которой были смешаны с элементами первой, двигалась с другой скоростью. Следовательно, была перестановка порядка смежности текстурных элементов. Когда одни элементы догоняли и перегоняли другие, порядок смежности нарушался. Перестановка, конечно, не была полной, поскольку для каждого набора элементов сохранялся порядок смежности, однако исходная связность нарушалась. Таким образом, феноменальная непрерывность исходной поверхности уступала место восприятию двух непрерывных поверхностей, причем ближняя казалась прозрачной. Следовательно, имеющуюся в оптическом строе информацию о непрерывности можно описать как сохранение порядка смежности, то есть как отсутствие перестановок.
Нарушение порядка смежности является более существенным изменением, чем преобразование, которое оставляет порядок смежности инвариантным. Преобразования размера и жесткие перспективные искажения, так же как и нежесткие преобразования растяжения, оставляют порядок инвариантным. Однако, как было показано в другом эксперименте, возможны и более радикальные изменения, чем перестановка. Например, изменение, в ходе которого с одной стороны контура элементы удаляются из строя, а с другой — прибавляются к нему. Я назвал эти изменения постепенным изъятием и добавлением структуры. Но они будут рассмотрены в следующей главе.
Эксперименты с восприятием столкновения
В 6-Й главе была описана разновидность механического события, названного столкновением. В простейшем случае столкновение имеет место тогда, когда один упругий объект (такой, например, как бильярдный шар), ударяет другой и вызывает его движение. Мишотт для изучения оптических и временных условий, необходимых для такого восприятия, использовал установку с диском, и прорезью. Он обнаружил, что в противоположность тому, что утверждал Давид Юм, можно видеть не только последовательность из двух отдельных движений, но и то, как один объект действительно «запускает» другой. Иными словами, когда временные интервалы лежат в определенных пределах, помимо кинетических ощущений, возникает и прямое восприятие причины.
Мишотт занимался феноменологией причинных впечатлений и не рассматривал гипотезы о том, что должна быть оптическая информация для восприятия того, как один объект запускает другой. Однако его результаты не противоречат этой гипотезе. С. Рунесон опираясь на эту гипотезу, провел серию экспериментов. Он изучил восприятие разнообразных столкновений двух прямолинейно движущихся тел — от упругих столкновений до столкновений, которые гасят движение. При настоящем столкновении разность отдельных скоростей движения до и после соприкосновения является инвариантом и задает природу веществ. Этот параметр Рунесон и варьировал в своих опытах. В его экспериментах воспринималось не только столкновение как таковое, но и твердость или мягкость самих объектов. И это несмотря на то, что испытуемые могли «видеть» лишь пару движущихся пятен на экране осциллографа.
Рунесон изучал экологическую динамику, он открыл информативные инвариантны .и управлял ими с помощью своей установки. Мы поймем восприятие событий, если последуем по этому пути.
Совосприятие своих собственных движений
До сих пор мы имели дело с восприятием движения во внешнем мире, Теперь мы переходим к проблеме осознания наблюдателем своих собственных движений во внешнем мире, то есть к осознанию локомоции.
Открытие зрительной кинестезии
В 40-х годах нынешнего столетия многих курсантов пришлось учить летать на военных самолетах, и значительное их число разбивалось. Представлялось разумным выяснить предварительно, а может ли курсант вообще видеть то, что необходимо видеть для безаварийной посадки самолета. В частности, он должен видеть точку приземления, вернее, направление, в котором нужно было планировать. Был разработан тест, в ходе которого испытуемый должен был снять серию кадров с помощью кинокамеры, движущейся по направлению к модели железной дороги. Затем он должен был сказать, в какую из четырех отмеченных на рельсах точек (А, В, С или В) он прицелился. Тест на «оценку приземления» положил начало исследованиям, которые продолжались в течение многих лет.
Оказалось, что точка,в которую направлена любая локомоция является центром центробежного потока объемлющего оптического строя. Какой бы объект ни оказался в такой точке, это будет объект, к которому вы приближаетесь. Это точное утверждение. Но поскольку в 1947 году я еще не владел понятием объемлющего оптического строя и оперировал только понятием сетчаточного изображения, то вначале я пытался формулировать утверждения относительно потока в терминах сетчаточного движения и градиентов сетчаточной скорости. Такие утверждения не могли быть точными и вели к противоречиям. Утверждения оставались неточными, до тех пор пока не был сформулирован закон, согласно которому в (целостном строе движущейся точки наблюдения есть два фокуса — центробежного и центростремительного радиальных потоков ).
Авторы статьи 1955 года дали математическое описание динамической перспективы в оптическом строе.) Это описание годится для любой локомоции независимо от того, как она направлена относительно плоской поверхности земли. Любой оптический поток исчезает у горизонта, а также в ДВУХ центрах, которые задают движение к чему-то и движение от чего-то.} Динамическая перспектива — это нечто большее, нежели «зрительный признак», именуемый параллаксом движения. По определению Гельмгольца, параллакс движения — это не более чем «правило логического вывода» о расстоянии до объекта. В любом случае это правило не работает для объектов, лежащих на линии движения. Динамическая перспектива относится не к «кажущемуся» движению объектов, а к компоновке поверхности земли. Она «говорит» наблюдателю не только о земле, но и о .нем самом, то есть о факте его локомоции и о ее направлении. Фокус центробежного потока (или центр оптического расширения) — это не сенсорный признак, а оптический инвариант, неизменное среди изменчивого, фокус— это нечто лишенное формы и остающееся тем же самым для структуры любого рода — для травы, для деревьев, для стены и для поверхности облака.
На основе этих инвариантов курсанты-летчики видят, куда они летят, и делают это по мере тренировки все лучше и лучше. Водители автомобилей видят, куда они едут, если они достаточно внимательны. Кинозрители видят, куда они направляются в том окружении, которое представлено на экране. Пчела, садящаяся на лепесток цветка, должка видеть, куда она садится. И все они в то же время видят компоновку окружающего мира, в котором они куда-то направляются. Этот факт имеет важнейшее значение для психологии, так как трудно понять, как может последовательность сигналов, проходящих по зрительному нерву, объяснить это. Как могут сигналы иметь сразу два значения: субъективное и объективное? Как могут сигналы обеспечивать впечатления во внешнем мире и впечатления о собственных движениях в одно и то же время? Как могут ощущения зрительного движения превратиться в стационарный окружающий мир и движущееся Я? Учение о специфических чувствах и теория сенсорных каналов вызывают серьезные возражения. Работа воспринимающей системы должна состоять из извлечения инвариантов. Экстероцепция и проприоцепция должны быть взаимодополнительными.
Это открытие можно излагать по-разному, хотя при этом придется придавать старым словам новые значения, поскольку старое учение противоречиво. Я считаю, что зрение кинестетично в том смысле, что оно регистрирует движение тела точно так же, как это делает система «мышца-сустав-кожа» или вестибулярная система. Зрение схватывает и движение всего тела относительно земли, и движение отдельных членов относительно тела. Зрительная кинестезия действует наряду с мышечной. Учение, согласно которому зрение экстероцентивно и получает только «внешнюю информацию», попросту неверно. 3рение получает информацию как об окружающем мире, так и о самом наблюдателе сущности, так работает любой орган чувств, если его рассматривать как воспринимающую систему.
Конечно, если придерживаться точного значения слов, то зрение не только кинестетично, но и статестично к то смысле, что оно фиксирует неподвижность тела и его членов. Но так как неподвижность—это лишь предельный случай движения, то термин кинестезия будет применим в обоих случаях. Суть дела заключается в том, что текучий и остановившийся оптический строй задают соответственно наблюдателя во время локомоции и наблюдателя в покое относительно фиксированного окружения. Движение и покой представляют собой фактически то, что наблюдатель воспринимает посредством текучего и нетекучего строя.
Оптическая динамическая перспектива отличается от зрительной кинестезии, динамическая перспектива представляет собой абстрактный, способ описания информации в объемлющем строе при движущейся точке наблюдения. Если информация извлекается, то наряду со зрительным восприятием компоновки имеет место и зрительная кинестезия. Однако динамическую перспективу в объемлющем строе можно выделять даже тогда, когда точка наблюдения никем не занята. С другой стороны, в зрительной кинестезии представлены и нос, и тело наблюдателя. Есть информация для совместного восприятия и самого себя, и компоновки.
Еще нужно упомянуть вот о чем. Очень важно не смешивать зрительную кинестезию со зрительной обратной связью. Этот термин широко распространен в современной психологии и физиологии, однако смысл его не вполне понятен. Обратная связь появляется там, где есть произвольные движения, возникающие при целенаправленной деятельности. Если движение вызывает команда из мозга, за эфферентными импульсами в моторных нервах следует афферентные импульсы в сенсорных нервах, которые в действительности являются рефферентными, (то есть импульсами, которые возвращаются обратно в мозг. Обратная связь, следовательно, сопутствует активному движению. Однако активность присуща не всем движениям, некоторые движения пассивны. Свободный полет птицы или передвижение человека в автомобиле может служить примером пассивных движений. Зрительная кинестезия остается одной и той же как в случае пассивных, так и в случае активных движений, зрительная обратная связь при пассивных движениях отсутствует. Вопрос об информации для движения не следует путать с проблемой управления этим движением — это другая проблема. Зрительная кинестезия имеет большое значение для управления локомоцией, однако это нечто совсем другое. Нам действительно часто нужно видеть, как мы движемся, для того чтобы решить, как нам двигаться дальше. Но все же вопросом номер один является вопрос о том,, как мы видим то, что мы действительно движемся.
Существующее смешение кинестезии с обратной связью позволяет объяснить, почему зрительная кинестезия не признается в качестве психологического факта. Однако то, что она является фактом, показывают следующие эксперименты, в которых создавалось впечатление пассивного движения.
Эксперименты со зрительной кинестезией
До сих пор значительная часть данных относительно вызванных эго-движений была получена с помощью кино, тренажеров или парковых аттракционов. С помощью кино можно в той или иной степени воспроизвести поток оптического строя вдоль траектории полета. Наблюдатель будет видеть себя движущимся вниз по направлению к псевдо аэродрому в такой же, однако, степени, в какой он осознает себя сидящим в комнате и смотрящим на экран. На экране синерамы виртуальное окно может выхватывать из объемлющего строя приблизительно 160 угловых градусов (вместо 20 или 30 угловых градусов в обычном кино). В результате может возникнуть очень впечатляющая и, кстати говоря, достаточно дискомфортная иллюзия движения. Мы использовали тренажер с панорамным изогнутым экраном, размер которого по периметру составлял 200 угловых градусов; так, например, один из таких тренажеров симулировал полет на вертолете, и впечатления взлета, полета, крена и приземления были настолько яркими, что иллюзия реальности была почти полной, хотя тело наблюдателя ни на мгновение не отрывалось от пола. Кроме того, предпринимались попытки симулировать процесс вождения автомобиля.
Такая симуляция оптической информации позволяла воочию убедиться в существовании законов естественной угловой перспективы и динамической перспективы. Виртуальный мир (компоновка земли и объектов) казался неподвижным и жестким. Двигался только наблюдатель. Однако если в проекционной системе или системе линз, с помощью которых симулировалась информация, имелись дефекты, то возникало впечатление, будто компоновка сжимается или растягивается, как резиновая. Со временем впечатление нежесткости окружения не только не исчезало, но даже начинало вызывать тошноту.
Законы динамической перспективы для полета над землей можно ввести в компьютер и с его помощью создать на экране телевизора показ любого желаемого маневра. Но все такие эксперименты, если их можно называть экспериментами, выполнялись по контрактам с авиационной промышленностью, а не ради чистой науки о восприятии, и отчеты о них можно найти только в специальной технической литературе.
Быть может, читатель замечал, что съемка кинофильма с помощью передвижной камеры дает возможность зрителю почувствовать себя очевидцем происходящих событий, который неотступно следует за актером, повторяя его путь. В этом случае сцены и персонажи удаются более живо, нежели при съемках стационарной камерой. Съемку передвижной камерой следует отличать от панорамирования, где имитируется не локомоция, а поворачивание головы, а зритель как бы остается в одной и той же точке наблюдения.
Эксперимент с летающей комнатой. Для изучения зрительной кинестезии во время движения недавно была сконструирована лабораторная установка, с помощью которой можно было отделить зрительную кинестезию от кинестезии системы «мышца-сустав-кожа» и вестибулярной системы. С помощью движущейся комнаты создавался поток объемлющего строя. У этой комнаты были и стены, и потолок, и в то же время она могла парить в воздухе, поскольку у нее не было пола — она была подвешена за углы на большой высоте так, что почти касалась настоящего пола. Трудно удержаться от соблазна и не назвать ее «невидимо движущейся комнатой», поскольку, кроме пола, никакой другой информации о движении комнаты относительно земли не было. Такая комната представляет собой псевдоокружающий мир. Если наблюдателя лишить возможности видеть пол и ощущать контакт с опорной поверхностью, у него возникает полная иллюзия того, что он движется по комнате вперед или назад. Лишман и Ли добивались этого, ставя своих испытуемых на тележку.
Вращения тела: качания, наклоны, повороты. Кроме прямолинейных локомоций, возможны еще и вращательные движения тела, которые могут происходить вдоль поперечной, переднезадней и вертикальной оси. Одним из компонентов того движения, которое совершает ребенок, качающийся на качелях, является поворот вдоль поперечной оси. Такой поворот совершают при выполнении сальто. Наклоны из стороны в сторону представляют собой вращение вдоль переднезадней оси. Движение, которое совершает человек, поворачиваясь во вращающемся кресле, и поворот головы являются вращением вдоль вертикальной оси. С помощью «невидимо движущейся комнаты» можно вызвать чисто зрительную кинестезию любого из этих вращений. Для этого наблюдателя нужно поместить в комнату так, чтобы он не видел поверхности, на которой он стоит, и вращать комнату соответствующим образом.
Парковый аттракцион под названием «Любимые качели» пользуется большой популярностью. Пара входит в комнату, которая выглядит вполне обычно, и садится на качели, свисающие с перекладины. Затем комната (не сиденье!) начинает раскачиваться на этой перекладине. Когда в конце концов комната совершает полный оборот, те, кто в ней находится, чувствуют, что их поставили на голову. Что за ощущение! Нужно отметить, что иллюзия исчезает, если закрыть глаза,— чего и следовало ожидать, поскольку иллюзию вызывает зрительная кинестезия. Подробное описание переживания, которым сопровождается эта иллюзия, а также самое первое упоминание о ней даны у Гибсона и Маурера.
Можно сделать и так, чтобы комната наклонялась вдоль переднезадней оси. За последние два десятилетия подобного рода комнаты были созданы во многих лабораториях; описанию проведенных с их помощью опытов посвящено большое количество литературы. Когда такая комната невидимо вращается, испытуемому кажется, будто кресло вместе с его телом поворачивается, а комната остается неподвижной. У части испытуемых переживаемый наклон тела обычно частично сохраняется даже после того, как комната останавливается. Такая зависимость ощущений собственного положения от данных зрительных и телесных органов чувств представляет большой интерес для экспериментаторов. Рассуждения на эту тему в терминах ощущений неубедительны. Обсуждение проблем, связанных с «феноменальной вертикалью», в терминах стимулов и признаков дано в одной из моих прежних работ
И наконец, можно создать экспериментальную комнату, вращающуюся вокруг вертикальной оси. Такая установка, которой располагают многие лаборатории, известна под названием оптокинетического барабана. Как правило, предназначение этого устройства видят в том, чтобы изучать движения глаз у животных, однако его можно приспособить и для изучения зрительной кинестезии человека-наблюдателя. Текстурированное укрытие (чаще всего это цилиндр с вертикальными полосами) вращают вокруг животного. В результате глаз и голова как единая система совершают те же компенсаторные движения, которые совершались бы при вращении самого животного. Его и в самом деле вращают но не механически, а оптически. Люди, участвующие в таких опытах, говорят, что они ощущают себя поворачивающимися. Однако без настоящей опорной поверхности не обойтись. В своих опытах я обнаружил, что для возникновения этой иллюзии необходимо, чтобы испытуемый не видел пола под ногами или не обращал на него внимания. Если твердо встать на ноги или хотя бы попытаться сделать это, возникает осознание того, что вне комнаты существует скрытое от взора окружение.
То, что извлекается в каждом из трех случаев (при качании, наклоне и повороте), не может быть не чем иным, кроме отношения между объемлющим строем, задающим внешний мир, и краями поля зрения, задающими Я. Как уже отмечалось, верхние и нижние края поля зрения скользят по объемлющему строю при качании; при наклоне -поле зрения крутится в строе; при поворачивании боковые выступы поля скользят поперек строя. Эти три вида информации были описаны в 7-й главе.
Следует отметить, что при любом из трех видов вращения тела нет ни динамической перспективы, ни течения объемлющего строя, так как вращения не сопровождаются локомоцией. Информация для восприятия компоновки оказывается минимальной.
В любом из трех случаев было бы просто бессмысленно говорить о том, что окружение вращается относительно наблюдателя (а не тело вращается относительно окружающего мира). Окружающий мир, (постоянный окружающий мир) — это то, по отношению к чему движутся объекты, животные, деформируются поверхности. Изменения нельзя задать, если не существует чего-то неизменного, лежащего в их основе. К вращению тела не применим принцип относительности движения.
Зрительная кинестезия рук и других конечностей. В 7-й главе,, посвященной оптической информации для восприятия собственного тела и его движений, был раздел о руках и других конечностях. В поле зрения всегда внедряются определенные очертания; если их там нет, то при соскальзывании поля вниз они обнаружатся. Если это очертания с пятью отростками и они беспрестанно корчатся и извиваются, то такие очертания задают руки. Любая манипуляция задается соответствующим изменением силуэта с пятью отростками. Доставание, хватание, приглашение, пощипывание, обнимание управляются непрерывными оптическими движениями, которые задают их, о чем я буду говорить в 13-й главе.
Однако экспериментов со зрительными кинестезиями не было. Можно упомянуть лишь так называемое координирование глаза и руки, как будто все исчерпывается ассоциированием ощущений от этих органов.
Выводы
Были собраны и подытожены факты в пользу прямого восприятия изменяющейся компоновки в окружающем мире и тракты в пользу прямого восприятия движения себя самого относительно окружающего мира. Осознание внешнего мира и осознание себя самого во внешнем мире, по-видимому, сопутствуют друг другу. Зрительно могут быть даны как движение-событие во внешнем мире, так и передвижение себя самого; первое — посредством локальных, второе — посредством глобальных изменений перспективной структуры объемлющего оптического строя.
Всегда считалось, что зрительное восприятие движения зависит от совокупности отдельных движений стимулов по поверхности сетчатки. Если бы это было так, то нужно было бы уметь объяснить, как стимулы согласуются в процессе восприятия. В связи с необходимостью такого рода объяснений появились опыты с «группировкой» движений точек и теории так называемой кинетической глубины. Если, однако, изменение в оптическом строе обладает внутренней связностью само по себе, то его элементы не нужно согласовывать специально.
Эксперименты с постепенным увеличением и эксперименты с преобразованием подобия убеждают в том, что зрительная система может извлекать из оптического строя связные изменения. В первом случае мы имеем дело с прямым восприятием приближающегося объекта, во втором — с прямым восприятием поворачивающейся поверхности.. Восприятие этих двух событий является точным и наглядным. Опасность столкновения и угол поворота могут оцениваться правильно.
Виртуальные объекты в этих экспериментах не изменяли ни размера, ни формы. Они были жесткими. Изменение тени, происходящее на экране в соответствии с законами перспективы, не замечалось.
По-видимому, наряду с восприятием приближения и поворота можно также различать нежесткие движения, такие, как растяжение, искривление и скручивание. Эксперименты, проведенные в Упсале, ясно указывают на это.
Наряду с восприятием перемещения поверхности можно, по-видимому, воспринимать и ее расщепление, имеющее вид расслоения в глубину. Эксперименты убеждают в том, что оптическая информация о «поверхностности» - это вовсе не близость элементов строя, как подразумевалось в предыдущей главе, а неизменность во времени. порядка смежности этих постоянных элементов.
Эксперименты со зрительной кинестезией поставить в лаборатории гораздо труднее, чем эксперименты со зрительным восприятием событий. Для их проведения нужен панорамный киноэкран или псевдоокружение, подобное невидимо движущейся комнате, с помощью которого можно создавать полную иллюзию пассивной локомоции. Кро-ме того, всегда существует опасность эпистемологической путаницы объектов для показа с реальным окружением. Имеются, впрочем, достаточно весомые доказательства того, что теория динамической перспективы объемлющего строя применима и в случае осознания локомоции.
Более того, если поворачивать псевдоокружение вокруг наблюдателя, то, подбирая соответствующим образом оси вращения, можно вызвать у него осознание качаний, на- клонов и поворотов его собственного тела.
2. Исторически IDEF0 как стандарт был разработан в 1981 году в рамках обширной программы автоматизации промышленны
3. Химик, электризатор, диссидент
4. Введение; Влияние погоды и климата на здоровье человека; Медицинская климатология; Уменьшение зави
5. жанр уживається ще й поняття вид
6. Шустов В РАМКАХ непрекращающихся дискуссий о расширении НАТО и последствиях этого процесса особо острая п
7. Насінництво овочевих культур
8. казахских отношений От автора или как появились эти записи Однажды мне пришлось вступить
9. Форми інфекції ~ це- мікробоносійство імунізуюча субінфекція та інфекційна хвороба безсимптомна лате
10. президент дважды сидел в тюрьме за ограбление в юности
11. 3 Стpуктуpа и цель валютного законодательства Pоссийской Федеpации
12. кримінальне право та кримінологія; кримінальновиконавче право
13. Вид компетенции которая определяется правилами подведомственности и подсудности гражданских дел общим суд
14. Что есть философия 1
15. евангелие старец Паисий Святогорец Невидимый подвиг ИПЦР не чуждается экуменического диалога с ка
16. Доклад- Бельгия
17. Роль контролю та стимулювання навчальної діяльності у підвищенні рівня якості знань учнів та розвитку їхньої творчої активності
18. Залог как способ обеспечения обязательства
19. . Назвать части нефрона которые принимают участие в фильтрации Почечное тельце
20. тема ~ это совокупность взаимосвязанных и взаимосоединенных процессоров или вычислительных машин перифери