Показаны записи 28111 - 28120 из 30957
Около тридцати лет назад, во время второй мировой войны, психологи, работавшие в авиации, пытались разрешить проблемы, возникающие у летчиков при посадке самолета, с помощью теории восприятия глубины. Велись споры, является ли восприятие глубины врожденным или этому учатся. Для ответа на этом вопрос проводились исследования и тестирование пилотов. С тех пор ничего не изменилось — и тесты, и споры все те же.
Согласно теории восприятия глубины, в двумерном сетчаточном изображении третье измерение пространства утрачивается. Восприятие должно начинаться с восприятия формы, (то есть плоской мешанины цветов в зрительном поле), а гипотетические признаки глубины, если удается их использовать, добавляют третье измерение х плоскому зрительному полю.
Список признаков глубины можно найти практически в любом учебнике психологии:
--линейная перспектива,
--кажущаяся величина,
--наложение,
--свет и тень,
--относительное движение,
--воздушная перспектива,
--аккомодация (монокулярные признаки),
--а также бинокулярная диспаратность и конвергенция (бинокулярные признаки).
Может показаться, что, используя признаки глубины, действительно можно создать тесты, позволяющие установить, является ли восприятие глубины врожденным или оно приобретается.
Однако беда в том, что ни один из тестов, основанных на использовании признаков глубины, не позволял предсказать, будет курсант делать ошибки при посадке самолета или нет, и никакие рекомендации относительно того, как нужно тренироваться, не улучшали восприятия глубины.
Этот факт меня глубоко озадачил. Не работала общепризнанная теория восприятия глубины. Ее не удалось применить как раз там, где, казалось бы, были все основания для ее применения. Я начал размышлять над тем, адекватен ли традиционный список признаков глубины, и в конце концов пришел к выводу, что неверна вся теория восприятия глубины от начала до конца.
Согласно теории восприятия глубины, в двумерном сетчаточном изображении третье измерение пространства утрачивается. Восприятие должно начинаться с восприятия формы, (то есть плоской мешанины цветов в зрительном поле), а гипотетические признаки глубины, если удается их использовать, добавляют третье измерение х плоскому зрительному полю.
Список признаков глубины можно найти практически в любом учебнике психологии:
--линейная перспектива,
--кажущаяся величина,
--наложение,
--свет и тень,
--относительное движение,
--воздушная перспектива,
--аккомодация (монокулярные признаки),
--а также бинокулярная диспаратность и конвергенция (бинокулярные признаки).
Может показаться, что, используя признаки глубины, действительно можно создать тесты, позволяющие установить, является ли восприятие глубины врожденным или оно приобретается.
Однако беда в том, что ни один из тестов, основанных на использовании признаков глубины, не позволял предсказать, будет курсант делать ошибки при посадке самолета или нет, и никакие рекомендации относительно того, как нужно тренироваться, не улучшали восприятия глубины.
Этот факт меня глубоко озадачил. Не работала общепризнанная теория восприятия глубины. Ее не удалось применить как раз там, где, казалось бы, были все основания для ее применения. Я начал размышлять над тем, адекватен ли традиционный список признаков глубины, и в конце концов пришел к выводу, что неверна вся теория восприятия глубины от начала до конца.
Если в объемлющем свете содержится информация о возможностях вещей, то, может быть, в нем есть и ложная информация? Согласно развиваемой теории, результатом извлечения информации является восприятие; если же извлекается ложная информация, результатом будет ложное восприятие.
Край обрыва сулит падение; он действительно опасен и выглядит опасным для нас. По-видимому, он выглядит опасным не только для нас, но и для многих других обитающих на суше животных и их детенышей. Это было проверено экспериментально. Если край накрыть прочным стеклянным листом, он перестанет быть опасным и не будет грозить падением, но выглядеть он по-прежнему будет опасным. В объемлющем свете по-прежнему будет присутствовать оптическая информация, задающая «отвесную глубину у края»; именно поэтому Э. Дж. Гибсон и Р. Д. Уолк назвали свою установку зрительным обрывом (Gibson, Walk, 1960). Гаптическая информация, адекватно задающая опорную поверхность, имелась, но она противоречила оптической информации. Опыты, проводившиеся на такой установке с младенцами, которые могли ползать, но еще не умели ходить, показали, что большинство детей этого возраста ограничиваются похлопыванием ладошками по стеклу, но не рискуют выползать на его поверхность. Дети ошибочно воспринимали возможности прозрачной опорной поверхности, и полученный результат представляется вполне естественным.
Край обрыва сулит падение; он действительно опасен и выглядит опасным для нас. По-видимому, он выглядит опасным не только для нас, но и для многих других обитающих на суше животных и их детенышей. Это было проверено экспериментально. Если край накрыть прочным стеклянным листом, он перестанет быть опасным и не будет грозить падением, но выглядеть он по-прежнему будет опасным. В объемлющем свете по-прежнему будет присутствовать оптическая информация, задающая «отвесную глубину у края»; именно поэтому Э. Дж. Гибсон и Р. Д. Уолк назвали свою установку зрительным обрывом (Gibson, Walk, 1960). Гаптическая информация, адекватно задающая опорную поверхность, имелась, но она противоречила оптической информации. Опыты, проводившиеся на такой установке с младенцами, которые могли ползать, но еще не умели ходить, показали, что большинство детей этого возраста ограничиваются похлопыванием ладошками по стеклу, но не рискуют выползать на его поверхность. Дети ошибочно воспринимали возможности прозрачной опорной поверхности, и полученный результат представляется вполне естественным.
Рассмотрим подробно появление в поле зрения тех сложных, непрерывно деформирующихся очертаний, которые являются проекциями конечностей и других выступающих частей тела наблюдателя. Обычно они входят в поле и выходят из поля у его нижнего края, в противном случае для их обнаружения полю приходится скользить вниз. Они почти всегда находятся в движении. В каком-то смысле они задают объекты, вернее, полу-объекты. Их можно было бы назвать субъективными объектами, подчеркнув тем самым, что между субъективным и объективным нельзя провести четкой границы.
Пятиконечные очертания, которые задают руки, имеют большое значение для людей и приматов. Их непрерывно деформирующиеся контуры и глубинные инварианты делают возможным то, что психологи назвали (кстати, весьма неудачно) координацией «глаз — рука». Правильнее было бы сказать, что они образуют основу зрительного управления манипуляцией. И когда мы берем объект в руки и используем его в качестве орудия, он становится чем-то вроде продолжения руки, почти частью тела.
Младенцы и детеныши обезьян часами рассматривают свои руки, что вполне естественно, так как они должны научиться различать возмущения оптической структуры, которые задают точность хватания. Все манипуляции — от неумелых попыток хватания у младенцев до тончайших действий часовщика — для того, чтобы быть успешными, должны направляться оптическими возмущениями. Некоторые виды преобразований и заслонений были перечислены в предыдущей главе.
Оптическое уменьшение выпрямляющегося силуэта руки задает ее вытягивание, попытку что-нибудь достать, тогда как оптическое увеличение задает сгибание руки, подтягивание чего-нибудь к себе. При удалении рука заслоняет все уменьшающуюся часть окружающего мира, при приближении — все увеличивающуюся его часть. Вполне конкретное несимметричное увеличение руки означает поднесение ее ко рту — это постигает каждый ребенок. Симметричное увеличение руки приведет к тому, что она закроет глаза так, что ничего не будет видно. При этом, конечно, можно подглядывать сквозь пальцы. И это не только развлечение, но и полезное упражнение в практической оптике.
Зрительный телесный угол руки не может стать меньше некоторого минимального угла; зрительный телесный угол изолированного объекта, такого, например, как мяч, можно сделать очень маленьким, если его метнуть. Диапазоны максимально возможного увеличения и уменьшения объединяют такие крайности, как здесь и там, тело и мир, и благодаря этому перебрасывается еще один мостик между субъективным и объективным.
Вы, вероятно, считаете, что соприкосновение конечностей с какой-либо поверхностью задается только с помощью осязания, то есть посредством механорецепторов кожи, и что не может быть и речи об оптическом задании этого факта. И тем не менее его можно передать и оптическими средствами. Когда прекращается уменьшение заслонения поверхности конечностью, когда у заслоняющих краев руки или ноги прекращается изъятие и добавление поверхностной текстуры — в этот момент конечность соприкасается с поверхностью и не скользит по ней. Так задается, например, тот факт, что подошва находится на земле.
Животные, обитающие на суше, привыкли к тому, что у них под ногами земь и что об этом у них есть не только тактильная, но и оптическая информация. Этим объясняется, почему невидимый прозрачный пол, настланный над настоящим полом, механическую поддержку обеспечивает, а оптическую — нет и почему младенцам и детенышам других животных, обитающих на суше, если их поместить на такой прозрачный пол, бывает явно не по себе, поэтому они стремятся назад и вообще ведут себя так, словно падают (9-я глава).
Эти несколько примеров помогают понять, почему зрительная эгорецепция так полезна. Рука, в которой находится орудие, само это орудие, обрабатываемая им поверхность — все это задается в виде изменяющейся компоновки ближайшего окружения, информация о котором содержится в меняющейся структуре оптического строя, доступного обоим глазам.
Пятиконечные очертания, которые задают руки, имеют большое значение для людей и приматов. Их непрерывно деформирующиеся контуры и глубинные инварианты делают возможным то, что психологи назвали (кстати, весьма неудачно) координацией «глаз — рука». Правильнее было бы сказать, что они образуют основу зрительного управления манипуляцией. И когда мы берем объект в руки и используем его в качестве орудия, он становится чем-то вроде продолжения руки, почти частью тела.
Младенцы и детеныши обезьян часами рассматривают свои руки, что вполне естественно, так как они должны научиться различать возмущения оптической структуры, которые задают точность хватания. Все манипуляции — от неумелых попыток хватания у младенцев до тончайших действий часовщика — для того, чтобы быть успешными, должны направляться оптическими возмущениями. Некоторые виды преобразований и заслонений были перечислены в предыдущей главе.
Оптическое уменьшение выпрямляющегося силуэта руки задает ее вытягивание, попытку что-нибудь достать, тогда как оптическое увеличение задает сгибание руки, подтягивание чего-нибудь к себе. При удалении рука заслоняет все уменьшающуюся часть окружающего мира, при приближении — все увеличивающуюся его часть. Вполне конкретное несимметричное увеличение руки означает поднесение ее ко рту — это постигает каждый ребенок. Симметричное увеличение руки приведет к тому, что она закроет глаза так, что ничего не будет видно. При этом, конечно, можно подглядывать сквозь пальцы. И это не только развлечение, но и полезное упражнение в практической оптике.
Зрительный телесный угол руки не может стать меньше некоторого минимального угла; зрительный телесный угол изолированного объекта, такого, например, как мяч, можно сделать очень маленьким, если его метнуть. Диапазоны максимально возможного увеличения и уменьшения объединяют такие крайности, как здесь и там, тело и мир, и благодаря этому перебрасывается еще один мостик между субъективным и объективным.
Вы, вероятно, считаете, что соприкосновение конечностей с какой-либо поверхностью задается только с помощью осязания, то есть посредством механорецепторов кожи, и что не может быть и речи об оптическом задании этого факта. И тем не менее его можно передать и оптическими средствами. Когда прекращается уменьшение заслонения поверхности конечностью, когда у заслоняющих краев руки или ноги прекращается изъятие и добавление поверхностной текстуры — в этот момент конечность соприкасается с поверхностью и не скользит по ней. Так задается, например, тот факт, что подошва находится на земле.
Животные, обитающие на суше, привыкли к тому, что у них под ногами земь и что об этом у них есть не только тактильная, но и оптическая информация. Этим объясняется, почему невидимый прозрачный пол, настланный над настоящим полом, механическую поддержку обеспечивает, а оптическую — нет и почему младенцам и детенышам других животных, обитающих на суше, если их поместить на такой прозрачный пол, бывает явно не по себе, поэтому они стремятся назад и вообще ведут себя так, словно падают (9-я глава).
Эти несколько примеров помогают понять, почему зрительная эгорецепция так полезна. Рука, в которой находится орудие, само это орудие, обрабатываемая им поверхность — все это задается в виде изменяющейся компоновки ближайшего окружения, информация о котором содержится в меняющейся структуре оптического строя, доступного обоим глазам.
Нос находится здесь. В оптическом строе он задан в виде самого большого телесного угла. Мало того, поскольку в поле зрения левого глаза нос представляет собой край, удаленный вправо настолько далеко, насколько это возможно, а в поле зрения правого глаза — край, максимально удаленный влево, то монокулярные образы носа максимально двоятся и перекрещиваются, то есть нос в удвоенном оптическом строе обладает максимальной диспаратностью. Об этом же свидетельствует и тот факт, что для того, чтобы посмотреть на нос, нужно максимально свести глаза.
Наконец, так называемый параллакс движения носа является абсолютно максимальным, то есть из всех заслоняющих краев, встречающихся во внешнем мире, край носа во время любых поворотов головы и движений наблюдателя перемещается относительно расположенных за ним поверхностей с наибольшей скоростью. Для каждой из трех разновидностей оптических градиентов, предложенных мною в качестве «стимулов» для видения глубины в книге «Восприятие видимого мира» (Gibson, 1950b),— градиентов перспективы размера, перспективы диспаратности и перспективы движения — нос обеспечивает абсолютную точку отсчета, абсолютный нуль расстояния, отсчитываемого «отсюда».
Наконец, так называемый параллакс движения носа является абсолютно максимальным, то есть из всех заслоняющих краев, встречающихся во внешнем мире, край носа во время любых поворотов головы и движений наблюдателя перемещается относительно расположенных за ним поверхностей с наибольшей скоростью. Для каждой из трех разновидностей оптических градиентов, предложенных мною в качестве «стимулов» для видения глубины в книге «Восприятие видимого мира» (Gibson, 1950b),— градиентов перспективы размера, перспективы диспаратности и перспективы движения — нос обеспечивает абсолютную точку отсчета, абсолютный нуль расстояния, отсчитываемого «отсюда».
Таким образом, какое бы механическое событие мы ни взяли, обнаруживается ошибочность точки зрения, согласно которой «оптическое движение является двумерной проекцией физического движения в трех измерениях» (Gibson, 1957, с. 289). Об этом мне уже доводилось писать в статье, посвященной тому, что я назвал «оптическими движениями и преобразованиями».
Простое и полезное понятие взаимнооднозначного соответствия, аналогичное тому, которое встречается в проективной геометрии, годится для оптики событий еще меньше, чем для оптики непрозрачных поверхностей, поскольку при применении этого понятия не учитывается заслонение.
Ошибка лежит глубоко, она коренится в нашей концепции пустого пространства, в понятии так называемого третьего измерения пространства. Если восприятие пространства вообще существует, то оно может быть чем угодно, но только не восприятием глубины.
Простое и полезное понятие взаимнооднозначного соответствия, аналогичное тому, которое встречается в проективной геометрии, годится для оптики событий еще меньше, чем для оптики непрозрачных поверхностей, поскольку при применении этого понятия не учитывается заслонение.
Ошибка лежит глубоко, она коренится в нашей концепции пустого пространства, в понятии так называемого третьего измерения пространства. Если восприятие пространства вообще существует, то оно может быть чем угодно, но только не восприятием глубины.
А сейчас мы можем задаться вопросом: что происходит с объемлющим оптическим строем, когда в окружающем мире случается событие? Что задает событие? В общих чертах можно ответить, что происходит возмущение инвариантной структуры строя. Вероятно, для разных видов событий существуют разные виды возмущений.
Напомним еще раз, что события во внешнем мире не следует смешивать с содержащейся в свете информацией о них. В световом строе нет никаких материальных событий, в нем есть только информация, задающая события,— это так же верно, как и то, что в световом строе нет никаких материальных объектов, а есть только инварианты, задающие объекты.
В объемлющем свете нет никаких точных копий или изображений объектов реального мира. И то, что происходит во внешнем мире, тоже не может копироваться или дублироваться в свете. Мы должны ясно осознать это, ибо вопреки всему очень уж сильно искушение считать, что движение световых элементов копирует движение тел во внешнем мире, по крайней мере движение в двух измерениях, если не движение в глубину. Однако я попытаюсь показать, что такое допущение полностью ошибочно, поскольку у двух видов «движений», физического и оптического, нет ничего общего и, вероятно, не следует даже использовать для них один и тот же термин. Начало и конец возмущения в свете соответствует началу и концу события во внешнем мире, но на этом соответствие и заканчивается.
Напомним еще раз, что события во внешнем мире не следует смешивать с содержащейся в свете информацией о них. В световом строе нет никаких материальных событий, в нем есть только информация, задающая события,— это так же верно, как и то, что в световом строе нет никаких материальных объектов, а есть только инварианты, задающие объекты.
В объемлющем свете нет никаких точных копий или изображений объектов реального мира. И то, что происходит во внешнем мире, тоже не может копироваться или дублироваться в свете. Мы должны ясно осознать это, ибо вопреки всему очень уж сильно искушение считать, что движение световых элементов копирует движение тел во внешнем мире, по крайней мере движение в двух измерениях, если не движение в глубину. Однако я попытаюсь показать, что такое допущение полностью ошибочно, поскольку у двух видов «движений», физического и оптического, нет ничего общего и, вероятно, не следует даже использовать для них один и тот же термин. Начало и конец возмущения в свете соответствует началу и концу события во внешнем мире, но на этом соответствие и заканчивается.
Понятие зрительного телесного угла возникает в связи с естественной перспективой, которая по сути не отличается от античной оптики. Зрительные углы никогда не бывают одинаковыми. При движении точки наблюдения телесные углы строя изменяются, то есть изменяется перспективная структура. Однако глубинная перспективная структура, будучи структурой инвариантной, не подвержена изменениям. Аналогичным образом телесные углы строя изменяются, когда солнце движется по небу, то есть когда изменяется структура теней. Однако за изменяющимися тенями тоже скрываются глубинные инварианты.
Движущийся наблюдатель и движущееся солнце — это те условия, в которых земное зрение эволюционировало в течение миллионов лет. Но к движущемуся наблюдателю применим инвариантный принцип обратимого заслонения; аналогичный принцип обратимого освещения применим и к движущемуся солнцу. Все, что теряется из виду, появится в виду, и все, что освещено, будет затенено.
Движущийся наблюдатель и движущееся солнце — это те условия, в которых земное зрение эволюционировало в течение миллионов лет. Но к движущемуся наблюдателю применим инвариантный принцип обратимого заслонения; аналогичный принцип обратимого освещения применим и к движущемуся солнцу. Все, что теряется из виду, появится в виду, и все, что освещено, будет затенено.
На протяжении столетий господствовала идея о том, что чувственной основой восприятия объекта является контурная форма его изображения на сетчатке. Восприятие объекта может основываться только на восприятии формы. Вначале обнаруживается силуэт, а затем, вероятно, благодаря усвоенным в прошлом опыте признакам глубины к силуэту добавляется глубина. Но факт состоит в том, что постепенное перспективное искажение грани объекта воспринимается как его поворот, который является в точности таким, каким его задает преобразование, и никогда не воспринимается как изменение формы, которое должно было бы наблюдаться, если бы традиционное допущение о том, что сначала обнаруживается силуэт, а затем добавляется глубина, было верным.
В основе обеих сформулированных выше гипотез лежит изменение оптического строя, и до сих пор в качестве единственной причины такого изменения рассматривалось лишь движение точки наблюдения. Читатель, видимо, уже отметил, что точно такие же возмущения в структуре строя могут быть вызваны движением объекта. Однако движение объекта во внешнем мире является событием, а не разновидностью локомоции. Информация для восприятия событий будет рассмотрена в 6-й главе.
В основе обеих сформулированных выше гипотез лежит изменение оптического строя, и до сих пор в качестве единственной причины такого изменения рассматривалось лишь движение точки наблюдения. Читатель, видимо, уже отметил, что точно такие же возмущения в структуре строя могут быть вызваны движением объекта. Однако движение объекта во внешнем мире является событием, а не разновидностью локомоции. Информация для восприятия событий будет рассмотрена в 6-й главе.
Всякий раз, когда в оптическом строе происходит такое регулярное возмущение постоянства форм и текстур, при котором они постепенно изымаются у контура, у заслоняющего края будет задаваться продолжение поверхности фона. Это — правило для потери из виду; заменив «изымаются» на «добавляются», получаем правило для появления в виду.
В этих двух гипотезах ничего не утверждается о восприятии, в них говорится только об информации, которая в обычных условиях доступна восприятию. Они не имеют никакого отношения ни к пространству, ни к третьему измерению, ни к глубине, ни к удаленности. В них также ничего не говорится о двумерных формах или паттернах. Этими гипотезами, однако, закладывается совершенно новая основа для объяснения восприятия объемных объектов, которые загораживают друг друга. По существу, предлагается новая теория, в основе которой лежат не признаки, ключи или знаки, а прямое извлечение информации об объемности и взаимном расположении. Объект на самом деле обладает объемом, а фон на самом деле непрерывен. Картина или изображение объекта не имеют отношения к вопросу о том, как он воспринимается.
В этих двух гипотезах ничего не утверждается о восприятии, в них говорится только об информации, которая в обычных условиях доступна восприятию. Они не имеют никакого отношения ни к пространству, ни к третьему измерению, ни к глубине, ни к удаленности. В них также ничего не говорится о двумерных формах или паттернах. Этими гипотезами, однако, закладывается совершенно новая основа для объяснения восприятия объемных объектов, которые загораживают друг друга. По существу, предлагается новая теория, в основе которой лежат не признаки, ключи или знаки, а прямое извлечение информации об объемности и взаимном расположении. Объект на самом деле обладает объемом, а фон на самом деле непрерывен. Картина или изображение объекта не имеют отношения к вопросу о том, как он воспринимается.
Утверждение о том, что наблюдатель может увидеть поверхности, которые невидимы, является, конечно, парадоксальным. Я не это имею в виду. Я не говорю, что можно увидеть невидимое, и с подозрением отношусь к провидцам, уверяющим, что они это могут. Этот парадокс послужил причиной громадного количества мистификаций в истории человеческой мысли. Утверждение заключается в том, что можно воспринимать поверхности, которые временно пропали из виду, и что можно точно определить, что именно пропало из виду.
Поверхности пропадают из виду и вновь появляются в виду, когда наблюдатель движется, сначала в одном направлении, а затем в противоположном,— в этом все дело. Если локомоция обратима — а так оно и есть на самом деле,— то все, что пропадает из виду, по мере передвижения наблюдателя вновь появляется в виду, когда он возвращается, и наоборот. Универсальность этого принципа никогда не осознавалась; он применим как к очень коротким локомоциям, в пределах сантиметров, так и к очень длинным, в пределах километров. Однако этот принцип никем не разрабатывался. Я назову его принципом обратимого заслонения.
В теории признаков восприятия глубины есть такие признаки, как параллакс движения и наложение. Оба эти признака имеют некоторое отношение к сформулированному выше принципу, однако эти термины довольно туманны, и в них не содержится даже намека на объяснение того, что нужно объяснить. Мы видим не глубину как таковую, а один предмет позади другого. Этот новый принцип можно сформулировать яснее. Это я и попытаюсь сделать.
Поверхности пропадают из виду и вновь появляются в виду, когда наблюдатель движется, сначала в одном направлении, а затем в противоположном,— в этом все дело. Если локомоция обратима — а так оно и есть на самом деле,— то все, что пропадает из виду, по мере передвижения наблюдателя вновь появляется в виду, когда он возвращается, и наоборот. Универсальность этого принципа никогда не осознавалась; он применим как к очень коротким локомоциям, в пределах сантиметров, так и к очень длинным, в пределах километров. Однако этот принцип никем не разрабатывался. Я назову его принципом обратимого заслонения.
В теории признаков восприятия глубины есть такие признаки, как параллакс движения и наложение. Оба эти признака имеют некоторое отношение к сформулированному выше принципу, однако эти термины довольно туманны, и в них не содержится даже намека на объяснение того, что нужно объяснить. Мы видим не глубину как таковую, а один предмет позади другого. Этот новый принцип можно сформулировать яснее. Это я и попытаюсь сделать.
Дочитали до конца.