Общая психология_лекции. ОП_Семинар_2_2. Семинар восприятие пространства, движения и времени. Восприятие пространства и глубины. Восприятия времени и движения. Основная литература Общая психология в 7 т
 Скачать 1.7 Mb.
|
|
СЕМИНАР 2. Восприятие пространства, движения и времени. 1. Восприятие пространства и глубины. 2. Восприятия времени и движения. Основная литература: 1. Общая психология: в 7 т./ под ред. Б.С. Братуся. Т.2: Ощущение и восприятие / А.Н. Гусев. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – Главы 5, 6, 7, 8, 9. 2. Психология ощущений и восприятия / Подред.:Ю.Б. Гиппенрейтер и др. – М.: ЧеРо, 1999. – 628 с. (или «Хрестоматия по ощущению и восприятию») В. Вудвортс Зрительное восприятие глубины; Креч Д. и др. Восприятие движения и времени, Грегори Зрительное восприятие движения. 3. Хрестоматия по общей психологии:Учеб. пособие. Вып.3. Субъект познания / Отв. ред. В.В. Петухов; Ред.-сост. Ю.Б. Дормашев, С.А. Капустин. – М.: Изд-во рос. психолог. о-ва, 1998.— Тема 17, часть 2, §4 Восприятие пространства, с.196. Тема 17, часть 2, §5 Восприятие реального движения, с. 206. с. 36; Р. С. Вудвортс ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ ГЛУБИНЫ 1 Проблема трехмерного зрительного восприятия давно уже занимает художников, философов и психологов. Она связана с самим устройством глаза, который формирует оптическое изображение трехмер- ного пространства на поверхности сетчатки. Понятно, как такой механизм может обеспечивать вос- приятие направления объекта, и гораздо менее ясно, как он справляется с оценкой расстояния до него. Эта трудность демонстрируется рис. 1. Различные направления (А, Б), проецируются в различные точки сетчатки (а, б) и поэтому мо- гут различаться. Проекции же точек, лежащих в одном направлении (А 1? A 2 , А 3 ), попадают на одну и ту же точку сетчатки (а): 1 R. S. Woodworth. Schlossberg, H.Henry Holt and Company, Experimental Psychology. 1958, pp. 455— 491. Печатается с сокращениями. 2 R — ответ {англ. Response), S — стимул (англ. Stimulus), О — наблюдатель (англ. Observer). как же человек может сказать, какая из них ближе и какая дальше? В этом и заключается про- блема восприятия глубины. Указанная проблема может быть выражена с помощью знакомой нам фор- мулы: R = f(S,0) 2 . Тип ответа (R) зависит от схемы эксперимента. В экспериментах с животными, к со- жалению очень немногочисленных, мы можем использовать некоторые двигательные реакции, напри- мер прыжок, который должен точно соответствовать ширине препятствия. В экспериментах на чело- веке обычно используется речевой отчет или его эквивалент, определяемый инструкцией. Например, испытуемого можно попросить оценить расстояние до объекта в метрах, или уравнять удален ность двух объектов (метод установки), или оценить, какой из двух объектов дальше (метод границ или ме- тод постоянных стимулов). Наша задача состоит в том, чтобы показать, как S- и О-переменные опре- деляют ответ. И здесь мы сталкиваемся с некоторыми трудностями. Существуют установочные дви- жения глаз, связанные с расстоянием,— аккомодация и конвергенция, которые являются очевидными ответами и могли бы использоваться как индикаторы адекватности и неадекватности оценки удален- ности. Но они обычно не используются в качестве R при исследовании восприятия глубины. Сокра- щающиеся глазные мышцы посылают импульсы обратной связи в мозг, и когда мы обсуждаем воз- можную роль кинестетических импульсов в восприятии глубины, они выступают как S-переменные. В большинстве экспериментов движения глаз вообще не являются, строго говоря, ни S-, ни R-пере- менными и должны рассматриваться как О-переменные или как промежуточные переменные. Есть другой и очень важный класс О-переменных: эффекты прошлого опыта, включающие как долговре- менные эффекты научения, так и преходящее действие «установки». Одной из традиционных проблем восприятия глубины, которой мы не будем подробно касаться, является проблема относительной роли приобретенного опыта и врожденных факторов как О-переменных. Лабораторные исследования вос- приятия глубины касаются главным образом S-переменных, которые являются показателями или ин- дикаторами удаленности объекта. Они обычно называются признаками глубины или удаленности. Как же нам обнаружить или оценить эти признаки? Почему бы не попросить наблюдателя рассказать, ка- кими признаками он пользуется, когда оценивает удаленность одного предмета относительно другого? Препятствием здесь является то, что обычно он не может ответить на этот вопрос. Наблюдатель может даже утверждать, что вовсе не нуждается в признаках, поскольку непосредственно видит расстояние. Однако, как показывает анализ, это не так. Существует мнение, что наблюдатель не может использо- вать признак, не осознавая его. Признак есть сигнал расстояния, следовательно, расстояние представ- ляет собой значение этого сигнала. Если человек не осознает сам сигнал, как он может осознавать его значение? Можно ответить, что наблюдателя интересует в целом только значение, и если он быстро его схватывает, сигнал забывается или вообще не замечается отдельно от значения. Во всяком случае существует множество признаков, которые используются, но остаются незамеченными. Например, би- науральная разность во времени поступления звука как признак его направления. Бесспорно, иногда наблюдатель может сказать, какой признак он использует; например, когда он говорит: «Тот корабль, должно быть, очень далеко, так как над горизонтом видна лишь его труба». Вообще же мы должны избегать чрезмерной интеллектуализации восприятия. Оно скорее напоминает современный прибор управления противовоздушным огнем: люди вводят в него данные, поворачивая рукоятки, устанавли- вая шкалы и т. д., т. е. поставляют ему признаки или S-переменные; машина же интегрирует эти дан- ные, наводит орудие соответственно направлению и дальности цели. Эту машину можно было бы назвать «машиной восприятия глубины». Вопрос об осознании при восприятии должен беспокоить нас не больше, чем в случае машины. Если бы нам удалось показать, что такие-то стимульные пере- менные определяют перцептивный ответ наблюдателя, это был бы важный результат. Имеется одно существенное различие в использовании признаков глубины между машиной и наблюдателем. В машину не вводятся несущественные или избыточные данные, тогда как человек имеет с ними дело непрерывно. Таким образом, к нашей проблеме можно подойти, выяснив прежде всего, какие признаки глубины представлены в ситуации, а затем экспериментально исследовать, ка- кие из этих признаков фактически используются. ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЗНАКИ ГЛУБИНЫ При разработке оптического прибора для измерения расстояния от объекта до наблюдателя можно использовать один из двух основных принципов — фокусировку или триангуляцию. Рассмот- рим эти принципы как основу для оценки в дальнейшем различных факторов восприятия глубины. Фокусировка Чтобы получить четкое изображение при данном расстоянии, фотоаппарат должен быть наве- ден на резкость. То же, как следует из рис. 2, справедливо и для глаза. Можно приспособить фотоап- парат для измерения удаленности объекта. Для этого необходим, во-первых, масштаб удаленности, показывающий, насколько следует выдвинуть линзу, чтобы сфокусировать изображение при заданном расстоянии; во-вторых, матовое стекло, заменяющее пленку во время процесса фокусировки. Если по- сле фокусировки прочесть масштаб, можно определить (ранее неизвестное) расстояние до объекта. Фокусировка глаза на объект осуществляется не перемещением линзы (как в фотоаппарате), а изменением ее кривизны и силы. Этот процесс, называемый аккомодацией, осуществляется цилиар- ной мышцей. Если объект сравнительно далеко (1,8 м или больше), мышца расслаблена; по мере при- ближения объекта сокращение мышцы увеличивается, что заставляет линзу все больше и больше ис- кривляться. Здесь, таким образом, заложен важный признак глубины. Сначала обеспечивается четкое изображение объекта (путем проб и ошибок), затем степень сокращения цилиарной мышцы с помо- щью кинестетических импульсов передается в мозг и может служить показателем расстояния до объ- екта. Фокусируя близкий предмет, например кончик карандаша в нескольких сантиметрах от откры- того глаза, можно ощутить напряжение мышц, но наличие такого осознаваемого ощущения, как мы уже говорили, не является необходимым. При отсутствии чего-либо лучшего этот признак может ис- пользоваться на небольших расстояниях. Однако тот факт, что перевод глаз с одного близкого объекта на другой обычно не вызывает у нас никаких «сопутствующих» ощущений, указывает скорее на то, что главную роль здесь играют другие признаки, а кинестетический признак оказывается избыточным. Существен ли он вообще? Это можно установить лишь в экспериментах, где будут исключены все другие признаки удаленности. Триангуляция В основе второго возможного признака удаленности лежит свойство треугольника. Землемер может измерить ширину реки, проведя вдоль берега базовую линию и наблюдая из концов этой линии некоторую точку на противоположном берегу реки. Зная размеры одной стороны и двух прилежащих к ней углов треугольника, с помощью тригонометрии он может вычислить искомую ширину. Человек при бинокулярном зрении имеет в своем распоряжении подобные данные. Он направляет взгляд на объект и конвергирует глаза так, чтобы спроецировать его в фовеа каждого глаза, получив тем самым слитное изображение. В этом случае он имеет дело с треугольником, основанием которого является расстояние между глазами, а прилежащие углы задаются степенью конвергенции каждого глаза или их суммой, которая равна углу конвергенции (рис. 3). Человек, конечно, не может оценить в милли- метрах расстояние между своими глазами, однако он привык к этому расстоянию. Он также не вос- принимает угол конвергенции в радианах или градусах, но вполне может регистрировать его по сте- пени сокращения мышц. Слитное видение удаленного объекта (находящегося, например, в 45 м от наблюдателя) происходит при параллельном положении глаз, но по мере приближения объекта сте- пень сокращения внутренних прямых мышц постепенно увеличивается, кинестетическая импуль-са- ция от этих мышц в качестве сигнала обратной связи поступает в мозг и служит одним из возможных признаков удаленности. Если этот признак недостаточно точен для оценки абсолютного значения уда- ленности, он все-таки позволяет наблюдателю сказать, какой из двух объектов дальше. Двоящиеся изображения Кинестетический признак конвергенции (как и аккомодации) действует только после того, как на основе некоторых предварительных признаков или путем проб и ошибок получено слитное изоб- ражение. В бинокулярном зрении всегда присутствует хороший исходный признак, оптический по своей природе. Простой эксперимент обнаруживает следующий фундаментальный факт. Возьмем прямоуголь- ную полоску плотной бумаги или просто линейку и поместим ее перед глазами, направив от себя так, чтобы она смотрела одной гранью вправо, другой — влево. Правый глаз тогда будет видеть правую сторону, а левый — левую. Если смотреть одним правым глазом, дальний конец будет виден справа от ближнего; поэтому глаз смещается вправо при переводе взгляда с ближнего конца на дальний и влево при переводе с дальнего на ближний. Если смотреть одним левым глазом, дальний конец виден слева от ближнего, что соответственно при переводе взора заставляет левый глаз смещаться в направ- лении, противоположном движению правого. Теперь посмотрим двумя глазами и увидим сразу обе стороны. Если фиксировать ближний конец, дальний начнет раздваиваться, образуя букву V, направ- ленную открытой частью от наблюдателя, причем то, что видно правым глазом, лежит справа. Если фиксировать дальний конец, та же V-образная фигура будет направлена открытой частью к наблюда- телю, и видимое правым глазом окажется слева (рис. 4). При бинокулярной смене фиксации каждый глаз будет следовать вдоль своего изображения, как если бы он был открыт только один. В общем случае, если ближний и дальний объекты расположены прямо перед нами и мы фик- сируем ближний объект, изображение дальнего объекта двоится, причем видимое правым глазом ле- жит справа от того, что видно левым. Когда же фиксируется дальний объект, двоится изображение ближнего, и видимое правым глазом лежит слева от того, что видно левым. Таким образом, если мы получаем перекрещивающиеся двойные изображения предмета, этот предмет лежит ближе к точке фиксации, и мы должны увеличить конвергенцию, чтобы увидеть его четко; если же мы полу- чаем неперекрещивающиеся двойные изображения предмета, он лежит за точкой фиксации и нужно ослабить конвергенцию (посмотреть вдаль), чтобы увидеть его четко. Когда ближняя и дальняя точки не лежат на одной линии взора, перевод глаз с одной точки фиксации на другую состоит из скачка и конвергенции. Скачок определяется направлением объекта и может считаться равным для обоих глаз, тогда как движения конвергенции зависят от удаленности объекта и по существу проходят так же, как в рассмотренном простом случае. На значение двойных изображений как признаков глубины указывал еще Геринг, но эта точка зрения пересматривалась более поздними исследователями. То, что некоторые люди не видят двойных изображений по причине сильного доминирования одного глаза, не может служить доводом против их функционального значения. Однако прямо проверить это очень трудно; дело в том, что невозможно отделить двойные изображения от бинокулярного зрения, чтобы посмотреть, сколь много потеряет от этого восприятие глубины. Бинокулярная диспаратность Изображение двоится, когда проекция объекта попадает на некорреспондирующие области двух сетчаток. Когда глаза сконвергированы на объекте, его изображения на обеих сетчатках попадают в фовеа, т.е. в корреспондирующие области. Другие объекты могут восприниматься слитно, если они находятся на том же расстоянии, что и точка фиксации, поскольку их изображение также проецируется на корреспондирующие области. Но объекты, находящиеся ближе и дальше точки фиксации, проеци- руются на некорреспондирующие, или «диспаратные», области сетчатки и, как говорят, обнаружи- вают диспаратность. Степень диспаратности можно оценить количественно. Если держать два указа- тельных пальца прямо перед собой и, фиксируя ближний палец, все более удалять другой или же, наоборот, фиксируя дальний, приближать ближний, то в обоих случаях диспаратность растет с увели- чением расстояния между пальцами. Это иллюстрируется рис. 4. Диспаратность в угловых единицах измеряется разностью углов конвергенции на ближней и дальней точках, т.е. равна изменению кон- вергенции при переходе от одной точки к другой. Из таблицы к рис. 3 находим, что диспаратность точки, удаленной на 300 мм при фиксации точки на расстоянии 100 мм от наблюдателя, равна 36°-12° = 24°. Это будет неперекрещивающаяся диспаратность. Если же фиксировать точку в 300 мм от наблю- дателя, то диспаратность точки, удаленной на 100 мм, Гороптер Для полноты изложения мы должны упомянуть о гороптере: это геометрическое место всех точек пространства, которые дают недиспаратные изображения при данной степени конвергенции. Допустим, фиксируется объект на расстоянии 3 м от головы. Фиксируемый объект будет казаться слитным, так как глаза сконвергированы на нем, обеспечивая попадание его изображения на корре- спондирующие фовеальные точки обоих глаз. Объекты, находящиеся ближе и дальше точки фиксации, но на той же линии взора, будут давать двоящиеся изображения, так как они стимулируют некорре- спондируюшие точки сетчаток. Рассмотрим теперь объекты, лежащие в стороне от точки фиксации на периферии поля зрения. Насколько они должны быть удалены, чтобы стимулировать корреспондирующие точки и восприни- маться слитно? На первый взгляд может показаться, что все точки, лежащие на одинаковом расстоя- нии от глаз, в нашем примере на расстоянии 3 м, должны видеться слитно, т. е. что гороптер будет сферической поверхностью с радиусом 3 м и центром у переносицы. Однако это оказывается совер- шенно неверным. Геометрически можно показать, что теоретической формой гороптера является окружность, проходящая через точку фиксации и центры вращения обоих глаз. Однако при экспери- ментальной проверке и это оказывается неверным из-за определенных усложняющих факторов в са- мих глазах. Экспериментальное определение действительного, или эмпирического гороптера просто в теории, но утомительно на практике. Испытуемый должен удерживать фиксацию на одном стержне и подбирать положение другого в разных точках периферии до тех пор, пока они не будут видеться слитно (рис. 3). Как оказывается, действительная форма гороптера меняется вместе с удалением точки фиксации. Знание гороптера важно для полного математического анализа определенных аспектов воспри- ятия глубины (Гельмгольц, 1925; Огл., 1950), но для большинства из нас, к счастью, достаточно по- верхностного знакомства с этим сложным вопросом. Двигательный параллакс В общем случае параллакс — это изменение положения объекта, вызванное изменением поло- жения наблюдателя. Бинокулярный параллакс обусловлен небольшим различием в положен ии обоих глаз. При смещении головы на 15 ел в сторону имеет место значительно больший параллакс. Такое смещение дает очень разные картины объекта, но поскольку они не одновременны, отчетливого сте- реоскопического бинокулярного эффекта при этом получить невозможно. Однако во время движения мы, действительно, получаем ясные впечатления об относительной скорости объектов. Когда мы сме- щаемся вправо, все объекты движутся влево, однако угловое смещение отдаленных объектов значи- тельно меньше, чем ближних (чисто геометрический эффект). Глаза наблюдателя не остаются пассивными при движении головы или тела. Они фиксируют некоторый объект и удерживают фиксацию на нем с помощью компенсаторных прослеживающих дви- жений. Если фиксировать объект, находящийся на среднем расстоянии и при этом двигать голову вправо, то изображения всех более близких объектов будут перемещаться по сетчатке в одном направ- лении, а всех более далеких — в противоположном. Все далекие объекты как бы следуют за вами, тогда как ближние перемещаются вам навстречу. При этом чем ближе объект, тем больше скорость его относительного встречного движения. Наоборот, чем объект дальше, тем больше скорость его от- носительного сопровождающего движения. Мы не знаем, насколько используется этот великолепный признак глубины. В лесу или в другом подобном месте расстояния как бы оживают, как только мы начинаем двигаться. При быстрой езде на автомобиле оживают даже дали. |