![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
А.Д. Логвиненко. Константность видимой величины и видимой формы
ПЕРЦЕПТИВНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ПОСТРОЕНИЕ ВИДИМОГО МИРА1 Константность видимой величины и видимой формы Суть проблемы константности видимой величины, как и прочих кон-стантностей в зрительном восприятии, состоит в том, что видимая величина определяется скорее дистальным стимулом (физической величиной объекта), нежели проксимальным стимулом (величиной его сетчаточного изображения или, что то же самое, его угловой величиной). Проблема здесь в том, что, с одной стороны, если все параметры стимуляции, кроме угловой величины объекта, сохраняются неизменными, видимая величина строго следует угловой величине, т.е. имеет место психофизическая зависимость «видимая величина — угловая величина», и эта зависимость линейная. Причем достаточно увеличить угловую величину объекта на 1%, чтобы было заметно изменение его видимой величины, т.е. зрительная система весьма тонко реагирует на различия сетчаточных изображений объектов. С другой стороны, при удалении объекта мы не замечаем уменьшения его видимой величины2, хотя его угловая величина уменьшается обратно пропорционально удаленности. В этом легко убедиться, поместив левую ладонь на расстоянии 25 см от глаз, а правую — на расстоянии 50 см. Несмотря на то, что угловая величина правой ладони при этом приблизительно вдвое меньше, чем левой, обе ладони воспринимаются равными по величине. Может сложиться впечатление, что явление константности состоит в неизменности (константности) видимой величины предметов при уменьшении их сетчаточного изображения, вызванного удалением этих предметов от наблюдателя. Само собой напрашивается при этом предположение о 1 Логвиненко АД. Зрительное восприятие пространства. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. 2 Если удаление не превышает нескольких метров. Логвиненко А.Д. Перцептивные взаимодействия... том, что зрительная система учитывает изменение абсолютной удаленности объекта и компенсирует уменьшение его сетчаточного изображения с удалением объекта от наблюдателя. На первый взгляд, такая точка зрения не лишена смысла, поскольку опыты показывают, что уменьшение числа признаков абсолютной удаленности (так называемая редукция признаков) приводит к исчезновению константности величины. При этом чем больше редуцированы признаки, тем менее компенсируется уменьшение сетчаточного изображения объектов с увеличением удаленности1. При полной редукции наблюдается полная аконстантность видимой величины, а именно видимая величина строго следует угловой величине объекта (как иногда говорят, следует закону для угла зрения). Брунсвик2 и Таулесс3 независимо друг от друга предложили меру компенсации изменения проксимального стимула с изменением удаленности (или наклона, если речь идет о форме). Они вычисляли отношение величины осуществившейся компенсации к величине требуемой (для полной константности) компенсации. Это отношение получило название коэффициента константности. Если компенсация полная, что соответствует явлению константности, коэффициент константности равен единице. Если компенсация вовсе отсутствует, что соответствует явлению аконетантнос-ти, то коэффициент константности равен нулю. В терминах коэффициента константности результаты Холуэя и Боринга могут быть сформулированы так: редукция признаков вызывает редукцию коэффициента константности от единицы до нуля. Последующие исследования подтвердили этот факт. Переход от стимульной ситуации, богатой зрительными признаками, к ситуации, менее насыщенной ими, вызывает уменьшение коэффициента константности как для видимой величины4, так и для видимой формы5. 1 См.: Holway AM., Boring E.G. Determinants of apparent visual size with distance 2 См.: Brunswik E. Perception and the Representative Design of Psychological 3 См.: Thouless R.H. Phenomenal regression to the real object. Part I // Brit. J. Psychol. 4 См.: Leibowitz H.W., Harvey L.O. Size matching as function of instruction in a 5См.: Eissler K. Die Gestaltkonstanz des Sehdinge // Arch. Ges. Psychol. 1933. Vol. 88. P. 487-550; Stavrianos K.B. The relation of shape perception to explicit judgments of inclination // Arch. Psychol. 1945. 296; Langdon J. Perception of a changing shape // Quart J. Exp. Psychol. 1951. Vol. 3. P. 157-165; Langdon J. Further study in perception of changing shape // Quart. J. Exp. Psychol. 1953. Vol. 5. P. 89-107; Langdon J. The perception of three-dimensional solids // Quart. J. Exp. Psychol. 1955. Vol. 7. P. 133-146; Nelson TM., Bartley S.H. The perception of form in unstructured field // J. Gen. Psychol. 1956. Vol. 54. P. 57-63; Leibowitz H., Bussey Т., McGuire P. Shape and size constancy in photographic reproduction // J. Opt. Soc. Am. 1957. Vol. 47. P. 658-661; Epstein W.. Park J. Shape constancy: functional relationships and theoretical formulations // Psychol. Bull. 1963. Vol. 60. P. 265-288. Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия Боринг предложил называть величину сетчаточного изображения объекта ядерным стимулом, а все остальные проксимальные стимулы, которые поставляют информацию об абсолютной удаленности и позволяют скомпенсировать уменьшение сетчаточного стимула, — контекстными стимулами1. Видимая величина, по его мнению, определяется балансом между ядерным и контекстными стимулами — чем меньше контекстных стимулов, тем более доминирует ядерный стимул. Этот вариант объяснения константности, исходя из идеи компенсации, получил название ядерно-контекстной теории2. Серьезным недостатком любой теории константности, исходящей из идеи компенсации перспективных искажений сетчаточных изображений, является то, что это — теория для явления полной константности. Эта теория предполагает, что в ситуации, богатой признаками удаленности, происходит полная компенсация перспективных искажений сетчаточного образа, результатом чего является константность в зрительном восприятии. Однако легко убедиться, что весьма существенное отклонение от константности видимой величины может иметь место и без редукции признаков. Для этого достаточно взглянуть вниз из окна высотного дома или из иллюминатора самолета. Люди внизу выглядят очень маленькими, их видимая величина существенно меньше величины людей, находящихся рядом. Еще более важным, на наш взгляд, представляется то обстоятельство, что при экспериментальном исследовании константности оказалось, что полная константность (коэффициент константности, равный единице) встречается крайне редко. Как правило, измеренный в эксперименте коэффициент констант-ности принимает промежуточное значение в интервале между нулем и единицей. Причем, если выборка испытуемых достаточно велика, то для коэффициента константности можно получить практически любое значение. Большой интериндивидуальный разброс результатов встретился уже в первом исследовании константности видимой формы3. Большая индивидуальная изменчивость коэффициента константности видимой формы отмечалась позднее еще рядом авторов4. 1 См.: Boring E.G. The perception of objects // Am. J. Phys. 1946. Vol. 14. P. 99-107. 2 См.: Allport F.H. Theories of perception and the concept of structure. N. Y.: John 3 См.: Thouless R.H. Individual differences in phenomenal regression // Brit. J. Psychol. 4 См.: Sheehan MM. A study of individual differences in phenomenal constancy // Arch. Логвиненко А. Д. Перцептивные взаимодействия… 50 испытуемых приняли участие в эксперименте, проведенном нами для определения коэффициента константности видимой формы. Испытуемому с расстояния полутора метров предъявлялись два прямоугольника: эталонный и измеритель. Эталонный прямоугольник имел равные ширину и высоту (100 х 100 мм) и предъявлялся всегда наклоненным на угол а. Его размеры в течение всего эксперимента не менялись. Прямоугольник-измеритель, напротив, всегда имел одну и ту же ориентацию, но мог изменить свою форму: его высота могла уменьшаться или увеличиваться. Испытуемому предоставляли возможность управлять изменением высоты прямоугольника-измерителя и просили подобрать для него такую высоту, чтобы его видимая форма была идентична видимой форме наклоненного прямоугольника-эталона. Иными словами, методом установки1 определялась точка субъективного равенства высоты наклоненного квадрата-эталона и фронтально расположенного прямоугольника-измерителя. Поскольку различие между формами эталона и измерителя в основном сводилось к различию по высоте, то это различие и было взято в качестве количественной меры различия по форме. Коэффициент константности в этом случае можно определить по такой формуле: k = V-P/R-P где R — высота прямоугольника-эталона; Р — проекционная высота прямоугольника-эталона. Если а — угол наклона эталона, то Р = R-cosa; V — высота прямоугольника-измерителя, при которой он воспринимается идентичным по форме прямоугольнику-эталону. Поясним смысл этой формулы. Поскольку сетчаточная форма фронтально расположенного прямоугольника-измерителя совпадает с его физической формой (нет наклона, следовательно, нет перспективных искажений и нет поэтому рассогласования между формой дистального и проксимального стимулов), то его видимая форма идентична физической форме. А поскольку по инструкции испытуемый должен был подравнять видимую форму измерителя к видимой форме эталона, то физическая форма измерителя идентична не только видимой форме измерителя, но и видимой форме эталона, поэтому она входит в формулу как видимая форма эталона V. Таким образом, в числителе формулы стоит разность между соответствующими параметрами видимой и проекционной форм эталона, т.е. величина компенсации перспективных искажений, которую реально осуществила зрительная система. В знаменателе — разность между соответствующими параметрами реальной и проекционной форм эталона, т.е. требуемая компенсация. Значит, это действительно отношение Брунсвика — Таулесса. <...> 1 См.: Guilford J.P. Psychometric Methods. Bombay-New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing Co, 1954. Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия Инвариантные соотношения в восприятии Явление константности в зрительном восприятии свидетельствует о том, что проксимальный стимул не является единственной детерминантой для зрительного образа, который скорее соответствует дистальному стимулу, нежели проксимальному. А это в свою очередь означает, что в зрительном восприятии пространства существуют явления, которые не укладываются в обычную психофизическую логику: дистальный стимул — > проксимальный стимул —» зрительный образ. Первая стрелка описывает физическое соотношение дистального и проксимального стимулов, вторая — психофизическую связь между стимулом и образом. В этом месте будет полезно сделать более гибкой используемую терминологию. Стимул и образ — это слишком глобальные понятия. Мы будем говорить дистальный параметр стимула (например, физическая величина), проксимальный параметр (зрительный угол) и феноменальный параметр образа (видимая величина). Явление константности, например, константность видимой глубины, показывает, что феноменальный параметр образа (видимая глубина) может детерминироваться не только соответствующим проксимальным параметром стимула, т.е. диспаратностью, но и некоторым другим феноменальным параметром (видимой удаленностью). Еще одной иллюстрацией этого положения может служить так называемая комната Эймса1. В плане эта комната имеет вид трапеции. Если два одинаковых по росту человека встанут вдоль задней стенки по углам, то угловая величина одного из них (того, который в дальнем углу) будет вдвое меньше угловой величины другого. Демонстрация Эймса состоит в том, что с помощью специально подобранных признаков удаленности создается иллюзия того, что комната имеет обычную прямоугольную форму, т.е. видимая удаленность этих стоящих по разным углам людей одинакова. Феномен состоит в том, что человек, находящийся в дальнем углу, кажется вдвое меньшим. Наиболее интересным в этой демонстрации является то, что видимая величина не просто изменилась, а уменьшилась ровно во столько раз, во сколько раз уменьшилась видимая дистанция. Это позволило Эймсу и его сотрудникам сформулировать принцип, согласно которому зрительный угол детерминирует не видимую величину, а отношение видимой величины к видимой удаленности. Этот же принцип Эймса формулируют еще и так: при неизменной величине зрительного угла отношение видимой величины к видимой удаленности остается неизменным или, как иногда говорят, инвариантным. Любой из феноменальных параметров, входящих в инвариантное отношение, может измениться, как это случи- 1 См.: Ittelaon W.H. The Ames Demonstrations in Perception. Princeton: Princeton University Press, 1952. Логвиненко А.Д. Перцептивные взаимодействия... лось, например, в комнате Эймса, но при этом неизбежно произойдет изменение и другого феноменального параметра. Следует подчеркнуть, что за утверждением о существовании в восприятии инвариантных отношений (или более сложных соотношений) лежит логика, принципиально отличная от психофизической. В психофизическом подходе, например, видимая удаленность считается функцией от некоторых параметров проксимального стимула. В принципе Эймса же утверждается, что видимая удаленность является функцией не только от параметров проксимального стимула, но и от других феноменальных параметров образа, например, от видимой величины. Можно сказать, что феноменальные параметры образа взаимодействуют. В дальнейшем такой вид взаимодействий мы будем называть перцептивными взаимодействиями. Инвариантность отношения видимой величины и видимой удаленности
где k — коэффициент пропорциональности. 1 См.: Koffka К. Principles of Gestalt Psychology. N. Y.: Hareourt, Brace, 1935. Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия Легко убедиться в том, что изменение видимой величины объекта в комнате Эймса происходит в полном соответствии с этой формулой. Были проведены многочисленные исследования, в которых проверялось выполнение инвариантности отношения «видимая величина — видимая удаленность»1. Экспериментальной проверке зачастую подвергалась не сама формула, а различные ее следствия.
Это же следствие можно проверить по-иному, используя послеобра-зы, сетчаточная величина которых неизменна. Будет ли изменяться видимая на экране величина послеобраза пропорционально расстоянию до экрана? Оказывается, да. Исследования, проведенные Эммертом, позволили ему сформулировать правило, названное впоследствии законом Эммерта: величина послеобраза пропорциональна его абсолютной удаленности. Более поздние исследования показали, что речь идет именно о видимой удаленности послеобраза.
В рамках концепции перцептивных взаимодействий находит свое объяснение аконстантность восприятия при редукции зрительных призна- 1 См.: Kilpatrick F.P., Ittelson W.H. The size-distance invariance hypothesis // Psychol. 2 См.: Lawson R.B., GuUck W.L. Stereopsis and anomalous contour // Vision Res. 1967. Логвиненко А. Д. Перцептивные взаимодействия... ков. Было показано, что в етимульных ситуациях с редуцированными признаками возникают так называемые «тенденция к равноудаленности» и «тенденция к специфической удаленности»1. Тенденция к специфической удаленности состоит в том, что при полной (насколько это возможно) редукции признаков человек воспринимает объекты расположенными на одной и той же удаленности от себя. Прямые субъективные оценки (в метрах) показывают, что эта специфическая удаленность составляет 1, 5: 2, 5 м2. Тенденция к равноудаленности состоит в том, что при редукции признаков редуцируется видимая относительная удаленность, создается впечатление, что все объекты расположены как бы в одной плоскости3. Как указывает Годжел, вдервые обративший внимание на существование этих тенденций в нашем восприятии, это именно тенденции, а не законы восприятия для пространства, полностью лишенного зрительных признаков, поскольку они проявляются и при наличии зрительных признаков. Проявление этих тенденций может заключаться в ослаблении эффективности зрительного признака4. Из существования тенденций к равноудаленности и специфической удаленности следует, что в редуцированной стимульной ситуации воспринимаемая удаленность объектов будет иметь тенденцию быть постоянной. Следовательно, воспринимаемая величина будет иметь тенденцию восприниматься аконстантно, что и имеет место в действительности.
1 См.: Gogel W.C The organization of perceived space // Psychol. Forsch. 1973. Vol. 36. 2 См.: Gogel W.C. The effect of object familiarity on the perception of size and distance 3 См.: Gogel W.C. The tendency to see objects as equidistant and its reverse relation to * См.: Gogel W.C, Brune H.L., Inaba K. A modification of a stereopsis adjustment by the equidistance tendency // USAMRL Report. 1954. Vol. 157. P. 1-11; Gogel W.C. The validity of the size-distance invariance hypothesis with cue reduction // Percept. & Psychophys. 1971. Vol. 9. P. 92-94. s См.: Ittelson W.H. Visual space perception. N. Y.: Springer, 1960. Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия ны, другая — вдвое больше, а третья — вдвое меньше обычной. Испытуемые оценивали удаленность этих карт. Согласно гипотезе инвариантности, большая карта должна быть локализована в два раза ближе, а меньшая — в два раза дальше нормальной карты. Результаты эксперимента находились в полном соответствии с гипотезой инвариантности. Еще одно следствие из инвариантности отношения «видимая величина — видимая удаленность» состоит в том, что при изменении зрительного угла видимая величина постоянна, если удаленность изменяется обратно пропорционально зрительному углу. Согласно данному следствию, величина объекта будет восприниматься неизменной, если наблюдатель верно воспринимает изменение физического расстояния до объекта, т.е. воспринимает увеличение расстояния до объекта при уменьшении зрительного угла и уменьшение расстояния до него при увеличении зрительного угла. Но это и есть не что иное, как явление константности видимой величины. Вместе с тем существуют факты, указывающие на то, что инвариантность отношения «видимая величина — видимая удаленность» иногда нарушается. Так, в опытах по оценке величины на разных удален-ностях обнаружена тенденция к возрастающей переоценке величины с увеличением физического расстояния до объекта. Из инвариантности отношения видимых величины и удаленности следует, что должна существовать аналогичная тенденция и для оценки удаленности. Однако на самом деле существует обратная тенденция: с удалением отрезки дистанции недооцениваются1. Далее, в одних и тех же экспериментальных условиях может встретиться как недооценка видимой величины объекта при переоценке видимой удаленности, так и, наоборот, переоценка видимой величины при недооценке видимой удаленности. И, наконец, в ряде ситуаций факторы, влияющие на один из параметров (величину или удаленность), не влияют на другие2. Прочие инвариантные соотношения в восприятии [Ранее] упоминались инвариантные отношения, связывающие видимую глубину и видимую удаленность:
1 См.: Gilinsky А. A.. Perceived size and distance in visual space // Psychol. Rev. 1951. 2 См.: Epstein, W., Park J., Casey A. The current status of the size-distance hypothesis // Логвиненко А. Д. Перцептивные взаимодействия...
Смысл инвариантного соотношения состоит в том, что не только видимая абсолютная удаленность, но и видимая величина может определять видимую глубину. Иногда перцептивные явления, лежащие в основе инвариантных соотношений, интерпретируют в терминах «шкалирования». Так, говорят, что видимая абсолютная удаленность шкалирует диспаратность. Имеется в виду, что видимая удаленность как бы задает шкалу, масштаб для перевода диспаратности в видимую глубину. Если изменится масштаб, изменится и видимая глубина. В этой терминологии инвариантное соотношение означает, что видимая величина может шкалировать диспаратность с таким же успехом, как и видимая абсолютная удаленность. Видимая абсолютная удаленность может шкалировать не только сетчаточную величину и диспаратность, но и сетчаточную скорость движения. Было показано, что существует инвариантность отношения видимых скоростей и абсолютной удаленности. Это отношение с точностью до коэффициента пропорциональности равно сетчаточной скорости2. Помимо приведенных инвариантных соотношений существует ряд экспериментальных фактов, указывающих на наличие других перцептивных взаимодействий. Так, было показано, что разностные пороги воспринимаемого движения определяются не сетчаточной, а видимой ско- 1 См.: Gogel W.C. The perception of a depth interval with binocular disparity cues // J. 2 См.: Rock I., Hill A.L., Flneman V. Speed constancy as a function of size constancy // Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия ростью1. Пороги стробоскопического движения определяются скорее не проксимальным пространственным интерстимульныминтервалом, а видимым2. Более того, наличие проксимального (сетчаточного) смещения в отсутствие видимого смещения вообще не вызывает стробоскопического эффекта3. Сила и продолжительность послеэффекта движения (спиральный послеэффект) монотонно возрастают с увеличением видимой удаленности поля, на котором он наблюдается4. 1 См.: Brown J.F. The thresholds for visual movement // Psychol. Forsch. 1931. Bd. 14, 2 См.: Corbin H.H. The perception of grouping and apparent movement in visual depth // 3 См.: Rock D., Ebenholtz S. Stroboscopic movement based ore change of phenomenal location rather than retinal location // Am. J. Psychol. 1962. Vol. 75. P. 193-207. 4 См.: Williams MJ., Collins W.E. Some influence of visual angle and retinal speed on measures of the spiral aftereffects // Perceptual and Motor Skills. 1970. Vol. 30. P. 215-227; Mehling K.D., Collins W.E., Schroeder D.J. Some effects of perceived size, retinal size and retinal speed en duration of spiral aftereffect // Perceptual and Motor Skills. 1972. Vol. 34. P. 247-259. 5. Экспериментальные исследования восприятия пространства, движения и константности восприятия в рамках экологической теории. Понятие зрительной кинестезии
|