Фізіологічні основи зорових ілюзій сприйняття розміру.

Курсова робота

Роботу виконав: Карпов С.І.

Військово-медична академія імені С.М. Кірова

Санкт-Петербург, 2007

Вступ

Людина - Відкрита біологічна система, активно взаємодіє з навколишнім середовищем. Для будь-якої відкритої системи характерно три потоку обміну з навколишнім середовищем: обмін енергією, обмін речовинами, і, нарешті, обмін інформацією. Для останнього основоположним є сенсорні системи - аналізатори. Вони забезпечують сприйняття, аналіз, трансформацію інформації, що надходить з навколишнього і внутрішнього середовищ у вигляді енергій різної модальності. Для людини основним джерелом сенсорної інформації (до 90%) є сприйняття електромагнітних випромінювань в діапазоні від 400 до 700 нм, що грунтується на функціонування зорової системи - складної багаторівневої структури. Остання складається з периферичного відділу (око), який проводить шляху і центральної ланки. Фізіологія даної системи багато в чому ще не вивчена, тому що крім передачі імпульсів здійснюється їх трансформація і корекція, зіставлення з образами, що зберігаються в пам'яті людини, аналіз і перетворення в образ. Така організація перцептивних процесів і певні риси сталості, які ми встановлюємо у світі протягом наше життя, забезпечують нам несуперечливе і пластичне сприйняття навколишнього. Однак існують випадки, коли викривлене сприйняття, - коли, наприклад, від самих предметів надходять суперечливі сигнали або коли ми неправильно сприймаємо/інтерпретуємо Монокулярний сигнали, одержувані від предметів. У першому випадку мова йде в основному про двозначних образах, які можуть викликати два суперечливих сприйняття. У другому випадку ми зустрічаємося з якимись ознаками перспективи, глибини, форми чи величини, які, вступаючи в суперечність між собою, породжують зорові ілюзії. При цьому важливо підкреслити, що обмани зору грунтуються не на будь-яких особливі властивості об'єкта, а на неправильному, суб'єктивному його розпізнаванні нашими органами чуття. Так само важливо відрізняти ілюзії від галюцинацій, тому що останні є дисфункціями нашого мозку - образами неіснуючих об'єктів, а ілюзії - це спотворені образи дійсності, що виникають у процесі зорового сприйняття.

З сказаного вище можна зробити висновок, що зорове сприйняття, не дивлячись на всю його універсальність, не достатньо повно і об'єктивно дає уявлення про навколишній світ.

Вивчення ілюзій зору є важливим як в теоретичному (уточнення фізіології сенсорних механізмів, наукові основи конструювання технічних аналогів зорової системи) і практичному плані (наприклад, створення заходів щодо усунення параллактичний спотворень при реєстрації бистропротекающіх процесів, різних помилок при вивченні руху предмета, по-різному розсіюють світло в різних напрямках та ін.) Облік законів ілюзорного сприйняття необхідний різного роду прямих спостереженнях і оцінках, а також у практиці архітектури і зовнішнього оформлення виробів, мистецтві.

3. Зорові ілюзії

Визначення

Ілюзії

(лат. illusio, від illudo - обманюю, насміхалися, розігрують), неадекватне уявлення про сприйманих об'єктів, що виходить за межі звичайних помилок сприйняття. І. являють собою переважно неусвідомлене і що не піддається довільній корекції явище.

Класифікація

В принципі універсальної класифікації ілюзій не існує, тому що механізми і причини їх появи досить різноманітні й багато в чому не вивчені. Однак, умовно обмани зору можна розділити за наступними критеріями:

За природу виникнення:

-- фізичної природи.

Це ілюзії, що виникають внаслідок помилок сприйняття, пов'язаних з оманливими проявами властивостей предметів або дій, пов'язані головним чином з оптичними явищами (наприклад, "ламається" ложка в стакані чаю).

-- фізіологічної природи

а) викривлення оптичної системою очі

Ті ж ілюзії фізісеской природи, але вже в межах очного яблука.

б) спотворення сенсорної і проводить системами очі

Це ілюзії, що виникають внаслідок помилок зіставлення і порівняння, зумовленими фізіологічними особливостями нормально функціонують сенсорних систем.

-- психологічної природи

В психіатричній практиці виділяють:

-- ілюзії афективні - виникають під впливом афекту - страху, тривоги, при депресії.

-- ілюзії вербальні - містять окремі слова або фрази.

-- ілюзії органічні - дісморфопсіі, метаморфопсій.

-- ілюзії піку - входять до Піка синдром

-- ілюзії сознаваемості [K. Jaspers, 1923] - відчуття хворого, що свідчить про те, що поряд нібито хтось знаходиться. На думку автора, ці ілюзії є ознакою формування галюцинацій і марення.

-- ілюзії установки [Узнадзе Д.М., 1930] - форма фізіологічних ілюзій. Один з видів ілюзій сприйняття маси, об'єму, величини. Виникає при багаторазовому порівнянні пар предметів, при цьому в попередній серії дослідів створюються передумови для виникнення ілюзії, що виявляється в основній (контрольної) серії дослідів. Наприклад, якщо кілька разів підняти одночасно обома руками пару різних за масою предметів, а потім іншу пару - однакової маси, то предмет, який опинився в руці, в якій до того був легший, здасться важчим, ніж в іншій руці (контрастна ілюзія). Механізми ілюзії пояснюються з позицій теорії установки Д.М. Узнадзе освітою у людини внутрішніх неусвідомлюваних станів (установок), які готують його до сприйняття подальших подій і є фактором, що направляють свідому діяльність. іллюзііу. використовуються як один із методичних прийомів для дослідження установки.

-- ілюзії функціональні - парейдоліі.

-- ілюзії епілептичні - порушення сприйняття, що представляють собою істотні, інколи й єдині клінічні прояви деяких фокальних епілептичних припадків, що виникають при локалізації епілептогенного вогнища в корі скроневої частки, суміжній із сенсорною областю. Розрізняють ілюзії епілептичні перцептивні, коли спостерігається об'єкт сприймається перекручено і не пізнається, і апперцептівние, за яких об'єкт пізнається, але викривлено зіставляється з попереднім досвідом (феномени "вже баченого", "вже чув", "вже пережитого" або, навпаки, "ніколи не баченого", "ніколи не чув", "ніколи не пережитого"). До цієї групи відносяться ілюзії епілептичні незв'язність, нереальність, що спостерігаються при епілептичних сноподобних станах.

За загальними ознаками:

-зорові спотворення

-подвійні зображення

-ілюзії сприйняття розміру

-співвідношення фігури і фону

-ілюзії кольору і контрасту

-здаються фігури

-стерео-ілюзії

-ефект післядії

-ілюзії сприйняття глибини

-ілюзії руху

-неможливі фігури

-ефект перцептивної готовності

-перевернуті картинки

-розпізнавання образів

-парейдоліческіе ілюзії

-ілюзії особи (що стежать картини, перевенутие портрети)

-малюнки, що викликають неприємні відчуття

Фізіологія ілюзій спотворення

Зорові викривлення

Деякі прості малюнки ми бачимо спотвореними. Ці викривлення можуть бути досить великими. Частина малюнка може здаватися на 20% довше або коротше; пряма лінія може настільки скривлюватися, що важко повірити, що вона дійсно пряма. По суті, всі ми бачимо ці спотворення, причому в одному й тому ж напрямку в кожному подібному малюнку. Виявлено, що те саме явище спостерігається і у тварин. Це показано в експериментах, в яких тварини навчалися вибирати, скажімо, більш довгу з двох ліній. Потім під впливом ілюзії тварини будуть вибирати лінію, що здається довшим і нам, хоча фактично вона тієї ж самої довжини, що і порівнюється з нею лінія. Цей результат був отриманий у голубів і у риб. Все це говорить про те, що існує якийсь загальний чинник, що лежить в основі цих ілюзій.

Для пояснення цього явища висувалося багато теорій, проте більшість з них легко можна спростувати експериментально або відкинути як малопродуманние і тому даремні. Перш за все ми коротко зупинимося на різних теоріях, від яких можна з упевненістю відмовитися, після чого спробуємо викласти більш адекватні теорії. Але спочатку нам слід випробувати на собі деякі ілюзії. Малюнки 9,4-9,6 демонструють багато хто з найбільш відомих ілюзій. Вони носять імена відкрили їх дослідників, головним чином, психологів, які працювали в Німеччини в минулому сторіччі, - проте зручніше було б дати деяким з них описові назви. Найбільш відомим з малюнків такого роду є стріли Мюллер-Лайера, зображені на рис. 9,4. Це просто пара стріл, держаки яких однакової довжини, але одна стріла має наконечники з розходяться, а інша зі сходяться до древка кінцями. Стріла з розбіжними наконечниками здається довше, хоча фактично обидві стріли однакової довжини.

Другий приклад також добре відомий, і фахівці називають його фігурою Поіцо. Він складається всього з чотирьох ліній: двох однієї і тієї ж довжини, що йдуть поруч, але що сходяться, і між ними двох інших, рівних за довжиною та паралельних (див. рис. 9,5). Одна з ліній, розташована у вузькій частині простору, укладеного між двома сходяться лініями, здається довшою, хоча фактично обидві паралельні лінії однакової довжини.

Рис. 9,6 показує два варіанти малюнка Герінга.

Нарешті, ми маємо малюнки, на яких квадрат і коло викривляються на тлі кругових або схрещуються ліній (рис. 9,7).

Ілюзії можна підрозділити на дві групи: одні - це спотворення, що викликаються фоном певного роду (наприклад, ілюзія віяла), інші - це спотворення самої фігури (наприклад, ілюзія стріли), без фону. Ці самостійні спотворення найбільше ясно показані на рис. 9,8, на якому зображені наконечники стріл без древків: наконечники зміщуються самі по собі, хоча на малюнку немає інших ліній. З іншого боку, при ілюзії віяла розходяться промені самі по собі сприймаються без викривлення, проте будь-яка фігура, накладена на них, спотворюється певним чином. Ці малюнки викликають викривлення, але самі не спотворюються.

На Протягом останніх ста років психологи намагалися пояснити ці ілюзії, проте тільки в даний час ми приходимо до розуміння того, чому подібні малюнки порушують роботу зорової системи.

Рис. 9,5. Ілюзія Понце, або ілюзія залізничних шляхів Рис. 9,5. Ілюзія Мюллера-Лайера, або ілюзія стріли

Рис. 9,6. Малюнок Герінга, або ілюзія віяла Рис. 9,7. Вплив фону, що викликає спотворення фігури

Рис. 9,8 - Наконечники стріл Мюллер-Лайера без древків.

Ілюзія зберігається, хоч і стає більш лабільною.

ТЕОРІЇ ВИНИКНЕННЯ ІЛЮЗІЙ

1. Окорухових теорія. Ця теорія припускає, що ті деталі малюнка, які викликають ілюзію, примушують очі дивитися в «неправильне» місце.

При ілюзії стріли вважається, що очі за допомогою наконечників вести від лінії в сторону, завдяки чому довжина ліній сприймається невірно; або-альтернативна теорія, - що очі відволікаються на внутрішню частину малюнка. Однак це неправильно. Зображення стріл можна зафіксувати на сітківці з допомогою спеціального оптичного стабілізуючого пристрою (або ще простіше - при розгляданні послідовного образу малюнка, який залишається після яскравої спалаху фотографічної лампи), тоді руху очей не можуть переміщати зображення на сітківці, проте ілюзія зберігається і не слабшає. Окорухових теорія іноді формулюється у дещо іншій формі, може Можливо, з метою подолати ці труднощі. У цьому варіанті теорії передбачається, що спотворення викликають не дійсні руху очей, а тенденція здійснювати очні руху. Ми можемо з упевненістю відмовитися від цих пояснень з наступних міркувань. Очі можуть рухатися або мати тенденцію до руху в даний момент лише в одному напрямку, тим часом як викривлення малюнка можуть відбуватися в один і той же час в будь-якій кількості напрямків. Розглянемо пару стріл на рис. 9,4. Перша стріла подовжується, а другий коротшає в один і той же час. Яким чином руху очей - або тенденція до рухів - могли б бути причиною цього явища, якщо вони можуть відбуватися лише в одному напрямку в даний відрізок часу? Докази на користь окоруховий теорії відсутні.

2. Теорія обмеженою гостроти зору. Ілюзія стріли аналізується наступним чином. Якби гострота зору була така низька, що при розгляданні стріл ми не могли б ясно бачити кути наконечників, то слід було б очікувати, що стріла з розбіжними кінцями наконечників буде сприйматися як більш довга, а з сходяться кінцями-як коротша, ніж вони є насправді. Цей ефект можна продемонструвати за допомогою шматка кальки, накладеного на малюнок, щоб ускладнити його розглядання, але тоді ми побачимо лише невелика зміна довжини стріл. Однак ця теорія може бути відкинута, оскільки вплив цього чинника дуже незначно. Крім того, ця теорія не застосовна до інших малюнків.

3. Теорія порушення роботи зорової системи. Ця теорія стверджує, що певні форми викликають порушення перцептивної системи. Вона належить до числу тих, на жаль, дуже поширених у психології «теорій», які являють собою не більш ніж досить необгрунтоване твердження того, що ми хотіли б пояснити. Ця теорія не дає і натяку на те, чому перцептивні система повинна приходити в розлад під впливом саме таких, а не інших форм, або чому це порушення повинно приводити до перекручування малюнків тільки в визначених напрямках. Щоб бути корисним, пояснення має співвіднести досліджувані явища з іншими явищами, проте дана теорія ілюзій ні з чим їх не співвідносить і таким чином нічого не дає нам для їх розуміння. Ми можемо відкинути цю теорію просто тому, що вона навіть і не приступає до пояснення ілюзій.

4. Теорія співпереживання. Цю теорію запропонував Теодор Ліппе. Вона виходить з ідеї американського психолога Р. X. Вудвортса. Ідея полягає в тому, що спостерігач ототожнює себе з частиною малюнка (або, скажімо, з колоною будови) і емоційно включає себе в ситуацію, тому що його зорове сприйняття спотворюється, оскільки емоції можуть порушувати інтелектуальну оцінку. У разі ілюзії стріли слід припустити, що стріла з розбіжними кінцями наконечників емоційно викликає відчуття розтягнення, і ми сприймаємо її подовженою.

Безумовно, дуже товста колона, що підтримує вузький карниз будівлі, здається некрасивою; можливо, спостерігач в уяві ставить себе на місце цієї колони подібно тому, як Геркулес зняв тягар неба з плечей Атласу, перед тим, як перетворити його в камінь. Каріатиди грецьких храмів є втіленням (і досить буквальним) цієї ідеї в архітектурі. Однак, незважаючи на безпосереднє відношення до естетиці, ці міркування навряд чи можна всерйоз прийняти за теорію ілюзій. Малюнок стріли, наприклад, викликає спотворення сприйняття при будь-якому настрої і продовжує викликати ту ж ілюзію і тоді, коли всякі емоційні переживання зникають через одноманітності вражень. Можливо, що сильні емоції впливають на сприйняття, але всі, крім тих, хто захищає цю теорію, вважають, що ці малюнки позбавлені будь-якого емоційного змісту. Більше серйозне заперечення полягає в тому, що викривлення зорового сприйняття в суті одні й ті ж у всіх спостерігачів, хоча їх емоційні стани вельми різні

5. Теорія структурності або «хороших форм». Ідея «структурності» є центральною в роботах німецьких гештальтпсихології за сприйняттям. «Структурний» малюнок - це такий малюнок, який створює образ кількома виразними лініями, хоча багато чого в ньому і бракує. Передбачається, що ілюзії існують завдяки «структурності», що збільшує відстань між тими деталями малюнка, які здаються не пов'язаними один з одним, і скорочує відстань між іншими деталями, які сприймаються як що належать одному і тому ж об'єкту.

Сама по собі ідея «Структурноі »сумнівна. Звичайно, випадкове або упорядковане розташування точок створює тенденцію групувати їх різним чином, так що одні сприймаються як належать одній структурі, а інші відкидаються або організовуються в інші структури (мал. 1,1); однак у цьому випадку, мабуть, ми не схильні бачити зміни місця розташування точок у результаті подібної угруповання, що з неминучістю випливає з даної теорії просторових спотворень.

6. Теорія перспективи. Ця теорія має довгу історію, на якій нам немає необхідності зупинятися; головна ідея цієї теорії полягає в тому, що малюнки, що викликають ілюзії, створюють враження глибини завдяки перспективі і що це враження глибини і викликає зміна сприймається величини.

Цілком ймовірно, що малюнки, що викликають ілюзії, можна собі уявити як плоску проекцію звичайних об'єктів, що мають три виміри. Це дуже важлива думка, так як вона веде до цілком закінченому розуміння ілюзій. Розглянемо три малюнки такого роду (рис. 9,4, 9,5 і 9,6). Кожен з них можна, природно, представити собі у вигляді зображення об'єктів, розташованих у трьох вимірах. Ці малюнки можуть бути зрозумілі як плоска проекція тривимірного простору - просто як малюнки з перспективою. Виходячи з цього, можна зробити наступне узагальнення: ті частини малюнків, які зображують віддалені предмети, при сприйнятті малюнка збільшуються, а частини, що зображують близькі предмети, зменшуються.

Дія цього правила можна чітко бачити на прикладі ілюзії стріли. Розходяться кінці наконечника однієї стріли можна було б уявити у вигляді внутрішніх кутів кімнати (рис. 9,10). Сходяться кінці наконечника другий - у вигляді зовнішніх кутів будівлі (рис. 9,11). Малюнок, що викликає ілюзію залізничних шляхів, сприймається як сходяться в перспективі лінії, причому верхня горизонтальна лінія здається розташованої далі, ніж нижня (рис. 9,12).

Однак варто відразу ж пояснити, що хоча такого роду малюнки і здаються звичайної плоскою проекцією тривимірних об'єктів, кожен з них можна зрозуміти як зображення чогось зовсім іншого. Малюнок зі стрілами можна зрозуміти як вид даху, що сприймається верхолаз; сходяться лінії на малюнку, що викликає ілюзію залізничних шляхів, можуть просто сприйматися як пара зближуються, а не паралельних ліній, які тільки здаються сходяться через відстані. Малюнки, що викликають ілюзії, є типовими малюнками з перспективою, але у всіх випадках вони можуть зображати щось зовсім інше.

Традиційна теорія перспективи просто стверджує, що ці малюнки викликають враження глибини і що, якщо спостерігач потрапляє під владу цього враження, більше віддалені деталі здаються об'єктивно великими. Однак чому враження відстані повинно викликати зміна видимої величини? Чому враження більшої відстані повинно приводити до збільшення розміру, в той час як віддалені об'єкти зазвичай здаються меншими у міру збільшення відстані? Відповідно до цієї теорії, має відбуватися не збільшення, а зменшення розмірів деталей, розташованих далі, як це обумовлено перспективою, але в Насправді ж це зовсім не так.

Рис. 9,12. Залізничні колії, що утворюють той же Рис. 9,13 константність величини. Зображення

саме зображення на сітківці, що і малюнок, що викликає об'єкта зменшується в розміром на половину з ілюзію Понпеї. збільшенням відстані до цього об'єкта вдвічі.

Рис. 9,10. Внутрішній кут. Межі між стелею і стінами утворюють те ж саме сетчаточное зображення, що й стріла Мюллер-Лайера

Рис. 9,11. Зовнішній кут.

Хоча теорія перспективи веде нас по хибному шляху, вона значно цінніше тих теоретичних уявлень, які взагалі не пов'язані з фактами. Нам здається, що в ідеї перспективи є все-таки щось важливе. Тепер ми спробуємо розвинути теорію ілюзій, яка враховує положення про перспективу, але приводить до правильних прогнозам, а також пов'язує ілюзії з іншими явищами сприйняття. Має сенс приділити належну увагу цим міркуванням, щоб шляхом встановлення зв'язків між явищами прийти до розуміння ілюзій. Ілюзії тоді стають не очевидним результатом впливу на зорову систему певних структур, а швидше за одним з можливих шляхів дослідження основних процесів, що беруть участь в зоровому сприйнятті світу.

Існують процеси сприйняття, які можуть бути відповідальні за виникнення спотворень, - це константність величини. Це явище полягає в тенденції перцептивної системи компенсувати зміни сетчаточного образу, що відбуваються разом зі зміною відстані до видимого об'єкта. Це дивовижний процес, дію якого в певних умовах ми можемо спостерігати на самих себе. Він може порушуватися, і, коли це трапляється, цей процес замість того, щоб зберігати зоровий світ відносно стабільним, може викликати нестабільність і спотворення образу. Цей зв'язок явищ константності зорового сприйняття і ілюзій - досить нова думка. Ми опишемо експерименти, присвячені дослідженню зв'язку з цим, після того як ми розглянемо явища константності більш докладно. Зображення предмета подвоюється за величиною, коли відстань до нього скорочується вдвічі. Це простий факт із геометричної оптики, який використовується під час фотографування, коли наводять об'єктив. Чому це відбувається, повинно бути зрозуміло з рис. 9,13. Але тут спостерігається дивне явище - і воно, звичайно, вимагає якогось пояснення, воно полягає в тому, що, хоча зображення об'єкта збільшується при скороченні відстані, його сприймана величина залишається майже незмінною. Подивимося на глядачів театрі - всі особи здаються нам майже однаковими за величиною, не дивлячись на те що зображення осіб, які перебувають далеко, значно менше, ніж більш близьких до нам. Подивіться на кисті ваших рук - одну на відстані витягнутої руки, а іншу - вдвічі ближче, вони будуть здаватися абсолютно однакового розміру, в той час як зображення на сітківці далекої кисті руки буде складати тільки половину величини (лінійної) ближній. Але якщо ближню кисть розташувати так, щоб вона закривала далеку, тоді вони будуть сприйматися як цілком різні за розміром. Цей маленький експеримент варто провести. Те, що тепер відомо як константність величини, було описано Декартом в 1637 році в його роботі "Діоптріка":

«В висновок, - пише Декарт, - мені нема потреби говорити що-небудь спеціальне про наш спосіб бачити величину або форму предметів, він повністю детермінується нашим способом бачити відстань і розташування частин цих предметів. Таким чином, їх величина оцінюється у відповідності з нашими знаннями чи нашою думкою про їх віддаленості у поєднанні з величиною зображення, яке віддруковується на задній стінці ока. Абсолютна величина зображень не має значення. Ясно, що ці зображення в сто разів більше, коли об'єкти дуже близько від нас, ніж коли вони знаходяться на відстані в десять разів більшому, однак нам не здається при цьому, що об'єкти збільшуються в сто разів (за площею, а не за лінійними розмірами), навпаки, вони здаються майже тієї ж величини, в усякому разі, до тих пір, поки ми не помиляємося (дуже сильно) в оцінці відстані ».

Тут ми маємо таке ясне виклад явища константності величини, якого не знаходимо у психологів більш пізнього часу. Декарт описав також і те явище, яке тепер називається константність форми.

«Крім того, наша оцінка форми явно виходить з нашого знання або думки про розташування різних частин предметів і не узгоджується із зображенням в оці, тому що в цих зображеннях зазвичай овали і ромби там, де ми бачимо кола і квадрати ».

Здатність перцептивної системи компенсувати зміни відстані була дуже детально досліджена, особливо англійським психологом Робертом Таулессом в 30-х роках. Таулесс вимірював величину константності в різних умовах у різних людей. Він користувався дуже простий апаратурою: тільки лінійкою і шматками картону. Для вимірювання величини константності він поміщав квадрат з картону на певній відстані від спостерігача і кілька квадратів різної величини - Поблизу. Випробуваний вибирав з числа лежать перед ним квадратів той, який здавався йому такої ж величини, що і дальній зразок. Зіставляючи ці квадрати, легко можна кількісно оцінити міру константності. Таулесс виявив, що його піддослідні зазвичай вибирають квадрати майже тієї ж самої величини, що й справжня величина віддаленого зразка, хоча зображення цього квадрата на сітківці було менше, ніж зображення ближніх квадратів. Як правило, константність була майже абсолютною по відношенню до досить близьким предметів, однак вона порушувалася при оцінці дуже віддалених предметів, які здаються зовсім іграшковими. (Константність не зберігалася, якщо предмети мали мало ознак глибини. Критично налаштовані піддослідні, так само як і художники з великим досвідом, виявляли меншу константність. Як і передбачав Декарт 300 років тому, існує перцептивні шкалирующие система, завдяки якій однакові за розмірами об'єкти, розташовані на різних відстанях від спостерігача, здаються йому «майже рівними за величиною, принаймні якщо він не помиляється в оцінці відстані ». Таулесс вимірював також константність форми; з цією метою він нарізав серію картонних ромбів або еліпсів різної кривизни, поміщав їх перед випробуваним і пропонував йому вибрати ті з них, які відповідають за формою зразків - вирізаним з картону квадратах або кіл, розташованими під певним кутом до лінії погляду випробуваного. Автор знову виявив, що константність форми досить висока, але не абсолютна, і знову випробувані дуже сильно відрізнялися за величиною константності: у критично налаштованих суб'єктів і художників знову спостерігалася тенденція до меншої константності в порівнянні з іншими випробуваними, причому деякі випробувані в цих експериментальних умовах могли більш-менш довільно змінювати величину своєї константності.

Можна побачити дію свого власного шкалирующие механізму константності. Це займе всього кілька секунд і буде дуже наочно.

Спочатку треба отримати чіткий послідовний образ, пильно подивившись на яскраве світло (краще за все - на фотографічну спалах), а потім - подивитися на стіну або екран. Послідовний образ з'явиться на екрані, і розміри його зміняться в згідно з відстанню до екрану. Експеримент просто полягає в наступному: після того як ви отримали чіткий послідовний образ спалаху, подивіться на розташовану поблизу рівну поверхню, скажімо, книгу або долоню руки, а потім погляньте на далеку стіну кімнати. Ви виявите, що послідовний образ дуже помітно змінюється за величиною. Він буде зменшуватися при погляді на ближню поверхню і збільшуватися, коли ви подивитеся на далеку стіну. Відомо, що при збільшенні відстані до екрану, на який проектується послідовний образ, у два рази розміри цього образу збільшуються удвічі. Це протилежне співвідношення між величиною і відстанню відомо під назвою закону Еммерта.

Збільшення зорового послідовного образу зі збільшенням відстані відбувається завдяки дії шкалирующие механізму константності, який у звичайних умовах компенсує скорочення зображень предметів на сітківці при збільшенні відстані до них. В описаному вище експерименті зображення спалаху не скорочується, оскільки воно фіксоване на сітківці, і таким чином ми бачимо дію нашого власного шкалирующие механізму константності.

Тепер можна повернутися до ілюзій. Якби шкалирующие механізм константності, що має тенденцію компенсувати зміни відстані, наводився би в дію теми деталями перспективного малюнка, які вказують на глибину, то ми повинні були б очікувати появи спостережуваних перекручувань сприйняття в малюнках, що викликають ілюзії. Це дуже розумна теорія. Її великою перевагою є те, що вона не постулює нічого такого, що було б нам ще невідомо. Вона об'єднує два загальновідомих явища, припускаючи, що ілюзорні порушення -- це результат дії шкалирующие механізму константності при його неправильному використанні. Так як малюнки, що викликають ілюзії, по суті плоскі, легко зрозуміти, що якщо все ж таки деталі малюнка, що відображають перспективу, вводять в дію механізм константності, то включення цього механізму повинно розцінюватися як неприйнятний. Частини рисунків, які сприймаються як більш віддалені, будуть збільшуватися. У цьому й полягає сутність явища.

Але одна справа - висунути теорію, інше - довести її справедливість. Фактично прийняття цієї теорії створило певні труднощі, до розгляду яких ми зараз і перейдемо. Малюнки, що викликають ілюзії, як правило, виглядають плоскими, двомірними. Ми повинні пояснити: 1) чому ці малюнки здаються плоскими, незважаючи на наявність деталей, які вказують на перспективу; 2) яким чином може включатися в дію механізм константності, якщо ці малюнки виглядають плоскими, коли, відповідно до закону Еммерта, механізм константності функціонує лише у відповідності з видимим відстанню. Я вважаю, що саме ці труднощі і перешкоджали серйозного обговорення даної теорії до теперішнього часу. Тепер подивимося, чи не можемо ми подолати ці труднощі.

Перше утруднення пояснити порівняно просто. Коли ми дивимося на малюнки, що викликають ілюзії, ми бачимо не тільки самі малюнки, а й папір, на якому вони зображені. Малюнки виглядають плоскими, тому що вони розташовані на плоскій поверхні. Що відбудеться, якщо ми збережемо малюнки, але видалимо поверхню, на якій вони зображені? Це легко зробити, якщо виготовити дротові моделі цих малюнків і розфарбувати їх світиться фарбою, щоб вони світилися в темряві. Якщо подібні світяться моделі малюнків розглядати в темряві, дивлячись на них одним оком, - щоб виключити стереоскопічної інформацію про їх дійсної глибині або обмежити цю інформацію, - ми виявимо, що моделі здаються тривимірними. Модель стріли, наприклад, більше не буде здаватися плоскою: вона схожа на кут. Модель стріли з розбіжними кінцями наконечників схожа на внутрішній кут, а що сходяться з кінцями - на зовнішній кут будівлі, як це відповідає законам перспективи, і вони не відрізняються від справжніх тривимірних моделей кутів. Це спостереження розкриває причину того, чому подібні малюнки у звичайних умовах здаються плоскими: фактура паперу є джерелом інформації, що суперечить тій, яка надходить від деталей малюнка, що вказують на перспективу, що і заважає появі відчуття глибини. Це дуже важливо враховувати художнику, так як фактура його папери або полотна завжди буде конкурувати з тими деталями його малюнка, які передають глибину, і заважати бачити його у трьох вимірах. Видалимо фактуру, і дивним чином з'явиться відчуття глибини. У цьому і полягає причина, чому кольорові фотографічні плівки при простому проглядання можуть здаватися більш переконливими по глибині, ніж коли вони проектуються на екран, особливо, якщо світло досить тьмяний, так що легені недоліки поверхні плівки не виявляються.

Друге твердження - те, що механізм константності працює у відповідності з видимим відстанню, як це каже закон Еммерта, - оскаржити важче, і воно підтримується великими фахівцями. Так, Ітельсон, цитуючи для підкріплення своєї точки зору п'ятьох видатних психологів, які працювали над цією проблемою, говорить наступне: «константності, на загальну думку, залежить від нашої власної оцінки відстані ». Тим не менше я буду оскаржувати це твердження, тому що впевнений, що воно не тільки помилкове, але і затримує розвиток адекватної теорії.

Малюнки, що викликають ілюзії, як правило, здаються плоскими; вірно також і те, що механізм константності працює у відповідності з видимим відстанню, як це стверджує закон Еммерта, однак з цього не випливає, що константність неодмінно пов'язана з

видимим відстанню. Є всі підстави думати, що константність регулюється ознаками глибини, навіть якщо їм протіворечат інші деталі малюнка, як це, наприклад, відбувається, коли малюнок з перспективою або малюнки, що викликають ілюзії, зображені на грубій папері. Якщо б ми могли показати, що це саме так, тоді ми пояснили б ілюзії і дізналися б щось нове щодо механізму константності.

Тепер ми повинні розглянути ще одну групу фактів, що доводять, що неадекватне дію механізму константності може викликати спотворення сприйняття малюнка. Це змусить нас зайнятися технічними і досить складними питаннями, але ось ці факти.

1. Ми можемо взяти малюнки з подвійним сприйняттям глибини. Ці малюнки (наприклад, куб Неккера, рис. 1,4) викликають поперемінно то одне, то інше сприйняття глибини і навіть то один, то інший сетчаточний образ, хоча вхідні інформація залишається незмінною. Тепер, якщо ми уважно подивимося на куб Неккера, ми виявимо, що хоча поверхні куба міняють своє розташування по глибині, вони не змінюються за величиною. Цей факт прямо говорить нам про те, що механізм константності тут не втягується, не приводиться в дію ознаками глибини, зображеними лінійним чином на папері. Якщо ми зробимо що світиться куб (дротяну модель, покриту світиться фарбою, щоб вона була видна в темряві, завдяки чому ми виключаємо вплив структурного фону папери на сприйняття), ми отримаємо зовсім інші результати. Коли наш світиться куб змінюється по глибині, він відразу ж змінюється і за формою. Та поверхню куба, яка сприймається як далека, здається більше, хоча обидві поверхні куба фактично однакової величини. Таким чином, ми бачимо на цьому прикладі, що закон Еммерта застосовний і до двоїстим зображень. Якщо ми зробимо справжній тривимірний куб, ми виявимо, що, коли він перевертається у нашому сприйнятті, ми бачимо замість куба усічену піраміду, оскільки та поверхню куба, яка здається ближче, виглядає менше, ніж та, яка сприймається як більш віддалена; тут константність діє у зворотному порядку, в Відповідно до видимої, а не істинної глибиною, що і призводить до викривлення величини при зміні сприйняття глибини. Цей факт може переконати в тому, що сприйняття глибини, по суті, пов'язано з константність; проте розглянемо наступні факти. Візьмемо малюнок куба, зображений на папері, але з додатковою лінією, як показано на рис. 9,14. Ця лінія, незважаючи на те що вона фактично пряма, здається зігнутої в тому місці, де вона перетинає кут куба. Тепер ретельно прослідкуйте за цією лінією, коли куб змінюється (несподівано) по параметру глибини. Ви побачите, що лінія продовжує здаватися зігнутої точно таким же чином. Тут ми бачимо щось зовсім інше в порівнянні з тим, що відбувається, коли подібна лінія додається до цього тривимірному світному кубу: тоді лінія буде також здаватися зігнутої (внаслідок константності), але напрямок вигину змінюється, коли сприйняття куба змінюється по глибині.

Вигин лінії, що перетинає кут намальованого куба, определяетс