Хрестоматия. Петухов. Том 3. Книга 2. Учебник по общей психологии, предназначено для проведения семинарских занятий по данному курсу и самостоятельного чтения

• Название: Учебник по общей психологии, предназначено для проведения семинарских занятий по данному курсу и самостоятельного чтения
• Анкор: Хрестоматия. Петухов. Том 3. Книга 2.doc
• Дата: 22.09.2018
• Размер: 20.88 Mb.
• Имя файла: Хрестоматия. Петухов. Том 3. Книга 2.doc
• Тип: Учебник; #24954
• страница: 22 из 53

Иллюзии движения

Теперь мы обратимся к некоторым иллюзиям движения. Подобно другим иллюзиям, они имеют практическое значение и могут приблизить нас к пониманию закономерностей процессов восприятия.

Случай с блуждающим светом

Читатель, может быть, захочет провести следующий опыт. Для это­го нужна одна зажженная папироса, положенная на пепельницу в дальнем конце полностью затемненной комнаты. Если наблюдать за тлеющим кон­цом папиросы в течение нескольких секунд, можно обнаружить, что свет беспорядочно блуждает по комнате, то устремляясь в каком-то одном на­правлении, то слегка колеблясь из стороны в сторону. Это движение может быть парадоксальным, огонек будет казаться в одно и то же время движу­щимся и, однако, не меняющим своего положения. Этот парадокс воспри­ятия важен для понимания не только этого феномена движущегося света, но и для понимания самой основы того, каким образом движение представ­лено и закодировано в нервной системе.

Грегори Р. Зрительное восприятие движения

205

Этот эффект света, движущегося в темноте, известен как аутоки-нетический феномен. Ему посвящено множество дискуссий и экспери­ментальных работ. Десятки теорий выдвигались для его объяснения, он использовался даже в качестве показателя внушаемости и группового взаимодействия: одни люди в большей мере обнаруживали тенденцию видеть движение света в одном и том же направлении, чем другие, хотя на самом деле он, разумеется, был неподвижен.

Для объяснения этого эффекта привлекались самые различные те­ории. Утверждалось, что небольшие частицы, плавающие в глазной жид­кости, которая находится в передней камере глаза, могут дрейфовать, становясь смутно видимыми в этих условиях. Предполагалось далее, что кажутся движущимися не частички, а пятно света, подобно тому как луна может казаться проносящейся по небу ночью, когда ветер быстро гонит облака. Этот эффект, известный под названием «индуцированное движение», будет рассмотрен ниже. Имеется, однако, достаточно фак­тов, говорящих о том, что это явление не имеет отношения к аутокине-тическому феномену, так как движение возникает в направлении, не связанном с направлением дрейфа частичек в глазу (они становятся бо­лее ясно видимыми при наклонном освещении глаза); то же имеет мес­то и во всех других случаях, когда частицы обычно вообще не видны. Другая теория, которая в общем, несмотря на ее несостоятельность, принимается офтальмологами, состоит в том, что глаза не могут сохра­нять фиксацию точно на источнике света, видимого в темноте, и что отклонение глаз является причиной блуждания изображения светового пятна по сетчатке, что и вызывает впечатление кажущегося движения света. Эта теория была полностью опровергнута в 1928 г. Гилфордом и Далленбахом, которые фотографировали глаза в то время, когда субъект наблюдал за световым пятном и сообщал, видит ли он движение и в каком направлении. Движение светового пятна, о котором сообщал ис­пытуемый, сопоставлялось с фотографией реальных движений глаз; при этом не было обнаружено никакого соответствия между этими двумя группами данных. Более того, движения глаз в этих условиях были ис­ключительно малы. Этот эксперимент, по-видимому, прошел в значи­тельной мере мимо внимания исследователей.

Все попытки, кроме одной, объяснить блуждание света в темноте, исходили из предположения, что нечто двигается: или частицы в глазной жидкости, или глаза, или своего рода внутренние схемы. Последнее предположение составляло важную часть теории восприятия гештальтпси-хологов. Они придавали большое значение эффекту движущегося света. Коффка в своей знаменитой «Гештальтпсихологии» в 1935 г. писал:

«Эти "аутокинетические движения", следовательно, доказывают, что на­блюдаемое явление не фиксировано ни в одном из участков сетчатки; оно ло­кализуется внутри некой схемы и исчезает, когда схема устраняется <...>, Аутокинетические движения представляют собой наиболее впечатляющий

206

Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

пример существования и функциональной эффективности общей простран­ственной схемы, но действие этих внутренних схем распространяется на весь наш опыт».

Это утверждение не так ясно выражено, как хотелось бы, но дока­зано ли оно? Мне кажется, что оно содержит существенное заблуждение.

То, что правильно для мира вещей и его наблюдения, не обязатель­но справедливо для ошибок наблюдения, или иллюзий. Важно уяснить это различие. Любой орган чувств может давать ложную информацию: давление на глаз может вызвать в темноте ощущение света, электри­ческая стимуляция окончаний чувствительных нервов вызовет ощуще­ния, которые в обычных условиях возникают при адекватном раздраже­ний органов чувств. Точно так же, если определенные нервные аппара­ты ответственны за восприятие движения, мы вправе ожидать появления иллюзий движения, если работа этих аппаратов наруша­ется. Это похоже на то, что происходит в искусственном детекторе дви­жения; стрелка спидометра автомобиля может застрять, скажем, на де­лении 20 км/ч и будет показывать эту скорость, хотя машину уже за­перли в гараже.

Путаница, и довольно серьезная, возникла, я думаю, из-за неуме­ния различать условия, необходимые для действительной оценки ско­рости объектов, и условия, при которых возникает ложная оценка.

Верно, что всякое реальное движение объектов в мире относитель­но, и мы можем только говорить о движении одного объекта по отноше­нию к другому (или измерять эти движения). Это положение фактичес­ки составляет основу специальной теории относительности Эйнштейна. Оно было сформулировано еще в XVII столетии Беркли, когда он оспа­ривал одно из положений «Начал» Ньютона.

«Если каждое место пространства относительно, следовательно, и каждое движение — относительно <...>. Движение нельзя понять без определения его направления, а направление, в свою очередь, не может быть понято вне отно­шения движения к нашему телу или другим телам. Вверх, Вниз, Направо, Налево — все эти направления и места базируются на определенных отно­шениях; всегда необходимо представить себе другое тело, независимое от дви­жущегося; так что движение относительно по своей природе <...>.

Следовательно, если мы допустим, что все, кроме земного шара, уничтоже­но, то будет невозможно представить себе любое движение этой планеты».

Авторы работ по восприятию предполагали, однако, что если нич­то не движется — ни глаз, ни частицы в глазу, ни что-либо еще,— то невозможно будет испытать даже иллюзию движения, например, воспри­нять движение светового пятна в темноте. Блуждание света считалось проявлением такой же ситуации, как в примере Беркли с земным шаром, где все, кроме Земли, уничтожено; однако этот феномен не имеет ничего общего с упомянутыми выше рассуждениями.

Грегори Р. Зрительное восприятие движения

207

Рис. 3. Эта гистограмма, изображенная в виде часов, показывает, в каком направлении происходит кажущееся движение небольшого слабого светового пятна, видимого в темноте, после фиксации взгля­да в одном из четырех направлений (каждый раз в течение 30 с). Стрелки показывают направление фиксации взора; области, за­крашенные черным цветом, обозначают направление кажущегося движения в течение 30 с после прекращения фиксации; заштрихо­ванные участки показывают направление кажущегося движения в последующие 30 с. Цифры означают продолжительность (в секун­дах) кажущегося движения в пределах двух минут после фиксации

Неверно думать, что ошибочная оценка движения, или иллюзия движения, предполагает наличие какого-то объекта, движущегося отно­сительно другого. Ведь эти иллюзии могут появиться просто из-за нару­шения или потери калибровки в измеряющем приборе — будь то спидо­метр или глаз. Нам следует теперь попытаться определить род наруше­ния или потери калибровки зрительной системой, в результате которого могла бы возникнуть иллюзия блуждания света. Для того чтобы сделать это, мы попробуем вызывать систематические кажущиеся движения све­тового пятна посредством преднамеренного нарушения работы системы.

Если устойчиво фиксировать глаза в течение нескольких секунд в любом направлении, а затем вернуть их к нормальному центральному

208

Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

положению и смотреть на маленькое слабое световое пятно в темноте, как и прежде, возникает впечатление, что свет быстро движется в на­правлении положения, в котором глаза были до этого фиксированы, или, возможно, в другом направлении, но в пределах той же самой плоско­сти. Движение может продолжаться в течение нескольких минут, если глазные мышцы значительно утомлены такой процедурой (рис. 3). В этом случае утомленным глазным мышцам требуются необычные командные сигналы, чтобы удержать фиксацию глаз на световом пятне, но это те же самые командные сигналы, которые в обычных условиях управляют дви­жениями глаз, когда они следят за движущимся объектом. Таким обра­зом, мы видим движение, когда мышцы утомлены, хотя ни глаз, ни изоб­ражение на сетчатке не двигаются. Иллюзорные блуждающие движения при аутокинетическом эффекте, видимо, возникают в результате коман­дных сигналов, поддерживающих фиксацию, несмотря на легкие спон­танные флуктуации в работе мышц, приводящих глаза в движение. Не движение глаз, а корректирующие сигналы, которые предотвращают это движение, являются причиной иллюзорного блуждания светового пятна в темноте.

Мы можем теперь задать вопрос: если корригирующие сигналы вызывают кажущееся движение светового пятна в темноте, то почему они не вызывают нарушения стабильности вещей в обычных условиях? Почему внешний мир обычно стабилен? На этот вопрос еще нет оконча­тельного ответа. Возможно, что при наличии большого поля зрения сиг­налы нестабильности игнорируются, потому что мозг полагает, что боль­шие объекты стабильны, пока нет явных доказательств противного. Это предположение подтверждается эффектом «индуцированного движения», к которому мы еще обратимся. Но прежде всего мы должны вспомнить, что иногда и привычный мир начинает колебаться.

Пример колебания окружающих предметов

Внешний мир кружится, когда мы утомлены или страдаем от мало­приятных последствий алкоголя. Об этом остроумно сказал Шеридан. Два приятеля подвели его к входной двери его дома на Беркли Сквер, а сами пошли по домам. Оглянувшись, они увидели, что он все еще стоит в том же положении. «Почему ты не входишь?» — закричали они. «Я жду, пока моя дверь снова приблизится ко мне, тогда я проскочу в нее», — ответил Шеридан. Как это связано с явлением блуждающего светового пятна, еще не совсем ясно. Возможно, что в данном случае нарушается система ко­манд, управляющих движениями глаз, или алкоголь уменьшает значи­мость внешнего мира, так что те ошибочные сигналы, которые в обычных условиях игнорируются, теперь воспринимаются как верные. Подобно тому, как нами в состоянии усталости или опьянения могут овладеть раз­личные видения и необоснованные страхи, мы можем в этом состоянии

Грегори Р, Зрительное восприятие движения

209

попасть под власть небольших ошибок в нервной системе, которые в обыч­ных условиях отвергаются как несущественные. (Если это так, то можно предположить, что шизофреники страдают от нестабильности своего зри­тельного мира, однако я не знаю доказательств в пользу этого предполо­жения.)

Эффект водопада

Как было сказано выше, перемещения света, наблюдаемые в тем­ноте, являются, очевидно, результатом небольших нарушений в системе восприятия движения глаз/ голова. Можно было бы ожидать, что сход­ные иллюзии движения обнаружатся и вследствие дефектов системы изображение/сетчатка, и действительно, такие иллюзии существуют. Они не ограничиваются ощущением движения всего поля: различные части поля могут казаться движущимися в различных направлениях и с различной скоростью; эти явления странны и иногда логически па­радоксальны. Наиболее существенное нарушение системы изображение/ сетчатка известно под названием «эффект водопада».

Об «эффекте водопада» знал еще Аристотель. Это наглядный при­мер иллюзорного движения, возникающего вследствие адаптации сис­темы изображение/сетчатка. Эта иллюзия легко возникает, если долго, примерно полминуты, смотреть на центральный стержень вращающейся граммофонной пластинки. Если вращение затем внезапно прекращается, будет казаться в течение нескольких секунд, что пластинка движется в обратном направлении. Тот нее самый эффект возникает, если долго смот­реть на движущуюся воду: если затем перевести глаза на отмель или какой-либо неподвижный объект, он будет казаться плывущим в направ­лении, противоположном течению воды. Самый яркий эффект наблюда­ется в опыте с вращающейся спиралью (рис. 4). Она кажется расши­ряющейся во время вращения и суживающейся — как эффект последей­ствия, — после того, как спираль останавливается (или наоборот, если направление вращения меняется). Это иллюзорное сужение или расши­рение спирали после ее внезапной остановки не может быть связано с движением глаз, так как глаза могут двигаться в один и тот же момент только в одном направлении, в то время как эффект состоит в радиаль­ном сужении или расширении спирали, происходящем в любом направ­лении от центра в одно и то же время. Один этот факт показывает, что «эффект спирали» следует относить скорее за счет системы восприятия движения изображение/сетчатка, чем за счет системы глаз/голова. Очень легко в итоге доказать, что этот эффект обусловлен исключительно нару­шениями в системе изображение/сетчатка. Вы можете убедиться в этом, быстро пробегая глазами из конца в конец движущуюся ленту с попереч­ными полосами, причем проделывая это несколько раз подряд. В этом случае непрерывное движение воспринимается с помощью системы глаз/

210

Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

Рис. 4. Когда эта спираль вращается, она кажется сжимающейся или расширяющейся в зависимости от направления вращения. Од­нако, когда она останавливается, она продолжает казаться сужаю­щейся или расширяющейся в противоположном направлении. Этот эффект не может быть результатом движений глаз, поскольку кажу­щееся сужение или расширение происходит во всех направлениях одновременно. Этот эффект парадоксален, так как возникает ощуще­ние движения спирали, но без изменения ее положения или величины

голова, а не с помощью системы изображение/сетчатка. Когда движуща­яся лента останавливается, последействия не возникает, следовательно, этот эффект не связан с работой системы восприятия движения глаз/голо­ва (рис. 5).

Вопрос о том, где происходит адаптация — в сетчатке или в моз­гу, остается открытым. Сетчатка кажется слишком простым устрой­ством, чтобы быть способной на такое сложное последействие, однако очень трудно исключить процесс адаптации в сетчатке из числа причин, вызывающих этот эффект. Можно думать (и так думают отдельные психологи, которым следовало бы знать предмет лучше), что проблему

Грегори Р. Зрительное восприятие движения

211

■ ^




Рис. 5. «Эффект водопада». Он сходен с кажущимся движением, кото­рое вызывается вращающейся спиралью. После наблюдения за движу­щейся лентой с поперечными полосками при остановке ленты послед­ние кажутся быстро движущимися в обратном направлении. Этот эф­фект возникает только тогда, когда наблюдатель смотрит на движение ленты неподвижным взглядом, не прослеживая полоски. Это, должно быть, приводит к адаптации лишь одной системы изображение/сетчатка

можно решить, если смотреть на движущийся объект одним глазом, зак­рыв другой, и затем наблюдать, возникнет ли последействие при взгля­де на неподвижный объект тем глазом, который был раньше закрыт. В таком случае эффект возникает, но в половинную силу. Этот опыт, од­нако, не доказывает с убедительностью, что адаптация происходит в мозгу, так как возможно, что стимулированный глаз продолжает посы­лать сигналы движения к мозгу и после того, как он закрывается, и что эти сигналы, так сказать, «проецируются» в поле нестимулированного глаза. Это вполне вероятно, потому что трудно или даже невозможно сказать, какой глаз активен; принято думать, что активен открытый смотрящий глаз. Требуются, однако, новые эксперименты, чтобы решить этот вопрос.

Мы не знаем точно, почему система восприятия движения изобра­жение/сетчатка нарушается при продолжительном взгляде на движущий­ся объект, поскольку мы не знаем точно, как она работает. Как мы уже видели из работы Хьюбела и Визела, сигналы движения передаются по отдельным нервным каналам, и по различным каналам передается инфор­мация о различных направлениях движения <...>. Есть основания пред­полагать, что при продолжительной стимуляции эти каналы могут адап­тироваться или утомляться (как это происходит почти со всеми другими нервными каналами) и что это приводит к разбалансированию системы и вызывает иллюзию движения в противоположном направлении.

Если тщательно исследовать явление последействия, возникающее, когда смотрят на вращающуюся спираль, обнаружатся две любопытные особенности. Иллюзорное движение может быть парадоксальным; оно

212 Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

может вызывать ощущение расширения или сокращения спирали, или даже спираль не будет казаться больше или меньше, но она будет сохра­нять тот же самый размер и все же увеличиваться. Это кажется невоз­можным, и это действительно невозможно с реальными объектами, но мы должны всегда помнить, что то, что справедливо в отношении реальных объектов, может быть неверным применительно к восприятию в тех слу­чаях, когда оно иллюзорно. Если у нас возникают иллюзии, мы можем испытывать такие ощущения, которые логически невозможны. В том слу­чае, когда эффект последействия движения состоит в иллюзорном расши­рении спирали при сохранении ее размера, мы можем предположить, что это происходит потому, что скорость движения и расположение объекта кодируются с помощью различных нервных механизмов, и в этом слу­чае, при продолжительном наблюдении за вращающейся спиралью, толь­ко один из них, а именно система восприятия скорости движения, выхо­дит из строя. Аналогично тому, как судья во время ведения процесса, выслушав несовместимые показания двух свидетелей, принимает обе вер­сии только на время — прежде чем решить, которая из них верна, и отклонить другую как ложную, которую следует игнорировать, — точно так же перцептивная система глаза и мозга имеет много каналов, много источников информации, и когда — по тем или иным причинам — они доставляют противоречивые сведения, мозг должен быть судьей. Иногда различные источники противоречивой информации — по крайней мере, на короткий срок — одновременно принимаются мозгом за истинные. Тогда мы испытываем ощущение парадокса: происходит сочетание неве­роятных событий. Мы не должны слишком удивляться тому, что иногда невозможно описать содержание галлюцинаций, вызванных лекарствами. После довольно продолжительного наблюдения за вращающейся спиралью витки спирали на короткое время кажутся слившимися в круг и в то же время состоящими из ряда коротких прямых отрезков. Эти от­резки сохраняются и в последействии, так что круг, видимый после на­блюдения за вращающейся спиралью, будет казаться многоугольником. Этот своеобразный эффект говорит, по-видимому, о том, что направление движения кодируется сравнительно небольшим числом систем движения, расположенных в виде векторов, и что адаптация выявляет разрывы меж­ду ними. Сосчитывая прямые линии в эффекте последействия, можно, видимо, установить число векторов, вовлеченных в это явление; однако существует, как ни странно, трудность при точной оценке этого числа, несмотря на то, что описываемый эффект у большинства людей прявля-ется довольно отчетливо. Этих линий — около пятидесяти, следователь­но, направление движения представлено в нервной системе приблизитель­но пятьюдесятью векторными системами. Когда происходит разбаланеи-рование этих систем при адаптации к длительному движению, мы испытываем «иллюзию водопада». Эти рассуждения гипотетичны, одна­ко, вероятно, они наилучшим образом объясняют данный феномен.

Грегори Р. Зрительное восприятие движения

213

Своеобразная особенность «эффекта водопада» заключается в том, что он вовсе не возникает, если движущийся объект закрывает целиком всю сетчатку и движется в виде сплошного поля. Эффект возникает лишь при относительном движении, т.е. при движении изображения лишь в одних частях сетчатки относительно других. Причина этого явления еще полностью не изучена, но, по-видимому, система восприятия движения изображение/ сетчатка связана главным образом с относительным дви­жением. Мы сравнительно плохо определяем движение объектов, когда видим их без фона и когда, следовательно, нет движения изображения объекта в одних частях сетчатки относительно других. Очевидно, при этом адаптируется система восприятия относительного движения, и имен­но эта адаптация и является в нервной системе непосредственным инди­катором скорости движения, а не изменение положения объекта во вре­мени. Тот факт, что стимуляция всей сетчатки дает очень небольшой эффект последействия — или даже не дает его совсем, — является счаст­ливым обстоятельством, благодаря которому шоферы редко испытывают эту иллюзию, даже если машина неожиданно останавливается после дли­тельного пути.

Кажущееся движение

Как мы уже знаем, все сенсорные системы могут быть обмануты, однако наиболее устойчивый обман чувств возникает во время просмот­ра кинофильма. Хотя в кино нам предъявляется серия неподвижных кар­тин (24 в секунду в звуковом фильме и 16 или 18 в немых), мы видим непрерывное действие. Это связано с двумя довольно различными зри­тельными явлениями. Первое состоит в инерции зрения, второе — в так называемом фи-феномене,

Инерция зрения представляет собою просто неспособность сетчат­ки отвечать на частые колебания яркости света и сигнализировать о них. Если свет включается и выключается сначала медленно, а затем все чаще, мы будем видеть мелькание света до тех пор, пока его частота не достигнет приблизительно 30 вспышек в секунду, после чего он будет казаться непрерывным. Если свет яркий, критическая частота слияния изображений, или критическая частота мельканий (как называется это явление), значительно выше и может достигнуть порядка 50 вспышек в секунду. (Это связано с некоторыми неудобствами, так как мелькания концов флюоресцирующих ламп могут вызывать неприятные ощущения, особенно если свет попадает на периферию сетчатки.)

Как мы уже сказали, в кино отдельные картины проецируются с частотой 24 кадра в секунду, однако это значительно ниже критической частоты слияния изображений; можно спросить, почему же мы не видим

214

Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

мелькающих картин. В ранних фильмах это было действительно так, но современные кинопроекторы снабжены специальным перекрывающим устройством, благодаря которому каждое изображение показывается трижды в быстрой последовательности, так что, хотя показывается все­го 24 изображения в секунду, частота мельканий составляет 72 вспыш­ки света в секунду. Эта величина превышает критическую частоту мель­каний для всех, кроме ярких участков изображений, попадающих на периферию сетчатки. Здесь могут быть видны отдельные мелькания.

В телевидении проблема мельканий решается совершенно иначе. Изображение не предъявляется целиком, как в кино, а построено из строк (известных под названием растр), которые сводят на нет мелька­ния, хотя они существуют в действительности и могут быть помехой, и даже представлять опасность для людей с тенденцией к эпилепсии, на которых мелькания могут оказать серьезное воздействие. Это явление используется в диагностических целях. Мелькания могут представлять опасность также при некоторых довольно неожиданных обстоятельствах, как, например, при езде на машине мимо ряда деревьев, чьи тени пада­ют на дорогу, освещенную косыми лучами заходящего солнца, или при посадке вертолета. Лопасти ротора вертолета вызывают мелькание све­та, что может быть весьма пагубным и опасным.

Низкая частота мельканий вызывает очень странное ощущение и у здорового человека и у людей с тенденцией к эпилепсии. При частоте вспышек порядка 5—10 в секунду могут появляться яркие цветовые пятна, а также движущиеся и неподвижные фигуры, причем эффект может быть исключительно отчетлив. Их происхождение непонятно, возможно, что они возникают вследствие непосредственного нарушения зрительных систем мозга как результат массивных повторных разрядов активности сетчатки, перегружающих эту систему. Узоры, которые вид­ны при этом эффекте, настолько разнообразны, что трудно по их виду сделать какое-либо заключение о природе мозговых систем, которые при этом выходят из строя. Стимуляция сетчатки яркими вспышками света может вызвать неприятное ощущение, часто приводящее к головной боли и тошноте.

Другое важное зрительное явление, на котором основано кино, — это кажущееся движение, известное как фи-феномен. Имеется обширная литература, посвященная экспериментальному исследованию этого явле­ния. Обычно оно изучается в лабораторных условиях с помощью очень простого приспособления — двух источников света, выключение одного из которых автоматически вызывает включение другого. При точном соблюдении определенного расстояния между источниками света и опре­деленного временного интервала между включением одного и другого можно видеть, как единое световое пятно движется от места первого ис­точника света к месту второго. Гештальтпсихологи считали, что это ка­жущееся движение света, пробегающего через промежуток, разделяю-

Грегори Р. Зрительное восприятие движения 215

щий два источника света, возникает вследствие электрического разряда (или электрического поля) в мозгу, проносящегося через зрительную проекционную область и заполняющего этот промежуток. Фи-феномен интенсивно изучался в те времена, когда считалось, что он выявляет процессы, происходящие непосредственно в самом мозге. В настоящее время большинство авторов считают точку зрения гештальтпсихологов ошибочной. Рассмотрим еще раз пример передвижения изображения по сетчатке, вызывающего иллюзорное восприятие движения в результате последовательной стимуляции рецепторов сетчатки. Если мы оставим пока в стороне рецепторы, работающие в момент между двумя вспыш­ками света или между отдельными изображениями движущихся объек­тов в кино, в то время когда мы продолжаем видеть движение, то дол­жны ли мы предполагать существование некоторых специально заполня­ющих брешь процессов, как основы того, что мы продолжаем видеть движение? Не объясняется ли это просто тем, что данные стимулы адек­ватно действуют на сетчаточную систему движения, что и приводит к за­полнению промежутков в пространстве или во времени, если только они не слишком велики? Проведем аналогию с ключом и замком. Чтобы открыть замок, ключ не должен иметь абсолютно точную форму отвер­стия в замке. Всегда имеется некоторая степень погрешности. В самом деле, некоторая погрешность должна быть, в противном случае очень небольшое изменение в форме отверстия замка или ключа мешало бы его работе. Очень вероятно, что система восприятия движения изображе­ние/ сетчатка отвечает на стимулы, в известной мере сходные с теми, которые приходят в мозг при обычном движении изображения но сет­чатке; весьма вероятно также то, что эта система допускает прерывис­тые изображения, если только разрывы пространства и времени не слишком велики. Фи-феномен дает нам некоторые сведения о работе системы изображение/сетчатка, а именно то, что она допускает извест­ную неточность в своей работе, чему обязаны своим развитием современ­ные кино и телевидение.

Относительность движения

До сих пар мы рассматривали основные механизмы восприятия дви­жения — при стимуляции сетчатки движущимся изображением или при слежении глазами за объектом. Существуют, однако, иные механизмы, также имеющие отношение к восприятию движения. Всякий раз, когда мы видим движение, мозг должен решить, что именно движется и что неподвижно относительно некоторой системы отсчета. Хотя, как мы уже видели, ошибочно думать, что иллюзорное движение обязательно предпо­лагает какое-либо реальное движение, по-прежнему справедливо положе-

216 Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

ние, что любое реальное движение относительно и всякий раз требует ре­шения. Наглядные примеры тому возникают всякий раз, когда мы из­меняем свое положение — при ходьбе, езде на машине, в полете. Как пра­вило, мы знаем, что это движение обусловлено нашим собственным пе­ремещением среди окружающих объектов, а не является результатом движения этих объектов, однако это требуется решить. Как и следовало ожидать, иногда это решение ложно, и тогда у нас возникают ошибки восприятия и иллюзии, которые могут быть очень серьезны, потому что восприятие движения биологически важно для сохранения жизни. Это верно применительно к человеку, живущему как в условиях современ­ной цивилизации, так и в первобытном обществе. Нельзя игнорировать ошибки восприятия движения при полете или вождении машины.

Большинство исследований, посвященных зрительному восприя­тию, было проведено с неподвижным наблюдателем; ему часто предлага­лось смотреть в ящик, в котором находилась аппаратура, демонстрирую­щая перед ним мелькающий свет или различного рода картины. Однако реальное восприятие осуществляется во время свободного передвижения наблюдателя в мире, где некоторые из окружающих объектов также на­ходятся в движении. Исследование восприятия в реальной ситуации со­пряжено с серьезными техническими трудностями, однако попытки та­кого рода весьма ценны, даже если они связаны с использованием срав­нительно сложной аппаратуры. Результаты таких исследований могут иметь большое значение не только для вождения машины или самолета, но и для космических полетов. Весьма важный вопрос заключается в том, насколько можно доверять наблюдениям человека, совершившего посад­ку на Луну, если весь его предварительный опыт зрительного восприя­тия ограничен земными условиями. В необычных условиях космоса предметы могут быть освещены странным образом, что может привести к нарушению восприятия величины и расстояния. Как мы еще увидим, восприятие величины, расстояния и скорости не отделимо друг от друга, а сложным образом связано одно с другим, так что ошибки в восприя­тии одного из них могут быть причиной неожиданных ошибок в воспри­ятии другого.

Как мы уже знаем, всегда требуется решить, что же именно дви­жется. Если наблюдатель идет пешком или бежит, вопросов на этот счет не возникает, так как он получает большое количество информации от своих ног, сообщающих ему о его движении относительно земли. Одна­ко, если он едет на машине или летит в самолете, ситуация значитель­но усложняется. Когда его ноги отрываются от земли, основным источ­ником информации остаются глаза, исключая моменты ускорения или замедления движения, когда органы равновесия, расположенные в сред­нем ухе, дают некоторую, хотя часто и ошибочную, информацию.

Феномен, известный под названием «индуцированное движение», очень основательно изучался гештальтпсихологом Дункером. Он являет-

Грегори Р. Зрительное восприятие движения

217

Световое пятно остается Световое пятно кажется

неподвижным движущимся

ЧТО ПРОИСХОДИТ В ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ ЧТО КАЖЕТСЯ

Рис. 6. Индуцированное движение. Световое пятно проецируется на экран, который затем приводится в движение. Кажется движущимся как раз неподвижное пятно. Этот эффект возникает, если движущаяся часть объекта больше неподвижной или если более вероятно, что именно эта часть должна быть неподвижной (из экспериментов Дункера)

ся автором нескольких красивых опытов, которые показывают, что в тех случаях, когда мы судим о движении только на основании зрительной информации, мы склонны воспринимать большие предметы как непод­вижные, а меньшие — как движущиеся. Яркая демонстрация этого фак­та может быть получена с помощью светового пятна, расположенного на экране. Если экран перемещается (рис. 6), то наблюдателю кажется, что движется не экран, а световое пятно внутри него, хотя в действительно­сти оно неподвижно. Следует отметить, что в данном случае фактически имеется лишь зрительная информация — поскольку по сетчатке движет­ся изображение экрана, а не световое пятно, — однако эта информация не всегда достаточна, чтобы решить вопрос, что же движется. (Этот факт имеет отношение к обсуждавшемуся выше вопросу о том, почему мир не кажется всегда нестабильным подобно блуждающему свету.)

Очевидно, поскольку обычно движутся более мелкие предметы, мозг всегда делает наилучший выбор и склонен считать, что движутся именно маленькие, а не большие предметы, если на этот счет возникает сомнение. (При вождении машины может возникнуть ложное представ­ление о том, что же движется: свой ли тормоз перестал работать или же машина впереди движется назад?)

218 Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия

Кажущееся движение и расстояние

Когда мы смотрим на Луну или звезды во время езды на машине, нам кажется, что они движутся вместе с нами, но несколько медленнее. При скорости около 100 км/ч кажется, что Луна движется со скоростью 8—16 км/ч. Мы видим, что она движется медленнее нас, однако она продолжает находиться рядом с нами, никогда не оказываясь позади. Это удивительное явление.

Луна находится так далеко, что мы можем считать это расстояние бесконечным. Когда машина движется, угол, под которым видна Луна из машины, остается практически неизменными, он не изменяется, хотя мы движемся относительно Луны. Однако нам кажется, что Луна находится на расстояния всего нескольких сот метров. Мы заключаем об этом на основании ее видимой величины. Она видна под углом у₂\ но, как нам кажется, по размерам соответствует объекту, который виден под таким же углом и наводится в нескольких сотнях метров от нас. Теперь пред­ставим себе для сравнения, что некий объект находится в нескольких сотнях метров от нас и он кажется точно такой же величины, как и Луна. Если мы поедем мимо него, мы быстро его обгоним. Но Луну нельзя обо­гнать, потому что она фактически очень отдалена от нас; и единственный способ для перцептивной системы совместить эти факты — это интерпре­тировать Луну как некий объект, движущийся параллельно с машиной. Видимая скорость движения Луны определяется кажущейся удаленнос­тью ее от нас. (Если рассматривать Луну через специальные призмы, вы­зывающие конвергенцию глаз, вследствие чего расстояние до Луны бу­дет казаться то большим, то меньшим, видимая скорость движения Луны также будет изменяться.)

Сходный эффект будет наблюдаться при стереоскопической проек­ции диапозитивов волшебного фонаря. Если проецируемое изображение обладает глубиной, что достигается с помощью перекрестных проекто­ров, то кажется, что оно поворачивается, следуя за движением наблюда­теля. Так, стереоскопическое изображение коридора поворачивается та­ким образом, что передний план изображения движется вместе с наблю­дателем, изображение как будто преследует его. Этот эффект вызывает неприятное ощущение и даже тошноту. Если конвергенция глаз уве­личивается, то все изображение и его передний и задний план переме­щаются по экрану каждый раз, когда наблюдатель движется. Этот эф­фект прямо связан с явлениями конвергенции и диспаратности изобра­жений, однако он еще не ясен во всех деталях, и, видимо, следует продолжить его изучение.

Стереопроекция представляет в этом отношении особый интерес, потому что наблюдаемые объекты в действительности расположены на плоскости экрана в двух измерениях, хотя и воспринимаются нами как трехмерные; таким образом, мы имеем здесь сходную ситуацию с дви-

Грегори Р, Зрительное восприятие движения

219

жением наблюдателя при неизменном параллаксе. В обычных условиях, когда мы двигаемся в какую-нибудь сторону, скажем, направо, ближай­шие к нам предметы перемещаются налево. Действительно, мир повора­чивается вокруг точки фиксации глаз в направлении, противоположном нашему движению. Но когда мы смотрим на изображения при стерео-проекции, происходит прямо противоположное; нам кажется, что, ког­да мы движемся, оно поворачивается в том же направлении, причем точка поворота определяется конвергенцией глаз. Это происходит поми­мо воли наблюдателя и связано с разделением двух стереоизображений на экране. (Сделайте стереопроектор, этот эффект стоит того, чтобы его увидеть.)

Когда наблюдатель перемещается, не чувствуя ногами земли, он переключается на зрение, чтобы узнать, движется ли он, и оценить свою скорость. Когда летишь высоко на самолете, то движение почти или со­всем не ощущается, но при посадке и взлете мы не знаем, то ли мы дви­жемся, то ли это земля мчится нам навстречу. Иллюзии и ошибки в этой ситуации часты и драматичны. Их так много, что пилот должен научить­ся в значительной море обходиться без показаний своих органов чувств и переключиться на показания аппаратуры.

Эта ситуация аналогична той, при которой возникает индуцирован­ное движение. Мы делаем лучший выбор на основании очень небольшой информации. В обычных условиях основной информацией о движении является информация, поступающая от сетчатки, — в особенности от ее периферии — при упорядоченном движении по ней изображения объек­та. Если, например, вращающаяся спираль, подобная той, которая изоб­ражена на рис. 4, снята на пленку и показывается крупным планом на экране кино, то нам кажется, что мы приближаемся или отдаляемся от нее, а не видим ее расширяющейся или сокращающейся, как это проис­ходит, если изображение этой спирали занимает только часть сетчатки. Однако не так часто изображение упорядоченного движения занимает всю сетчатку, за исключением тех случаев, когда это происходит за счет дви­жения глаз. Именно в таких случаях и требуется принять правильное решение. Благодаря этому механизму и возникает эффект кино.