Зрительное восприятие есть процесс построения бессознательных «умозаключений».
Что мы видим, зависит не только от того, что имеется в поле зрения, но и от того, как наша зрительная система выявляет структуру в изображениях на сетчатке глаз и как их интерпретирует.
Взгляните на рисунок на этой странице: это поверхность, образованная косинусоидой при ее вращении вокруг вертикальной оси, мы смотрим на нее как бы сверху под некоторым углом.
Фигура кажется состоящей из нескольких кольцеобразных гребней, причем цветные окружности проходят по ложбинам между гребнями. Если, однако, перевернуть рисунок, то покажется, что поверхность изменилась и теперь цветные окружности проходят по гребням, а не по ложбинам.
Очевидно, зрительная система осуществляет нечто большее, чем пассивную передачу входных сигналов в мозг. Можно думать, что она играет активную роль в процессах обработки и интерпретации этих сигналов. В таком случае возникают три вопроса.
- Во-первых, зачем зрительной системе нужно выявлять структуру и интерпретировать изображения, попадающие на сетчатку?
- Во-вторых, как при этом сохраняется адекватное представление о реальном мире?
- В-третьих, по каким правилам происходит интерпретация?
Для того чтобы ответить на эти вопросы, необходимо более детально исследовать восприятие неоднозначных фигур, подобных изображенной на рисунке.
Одной из причин, зачем зрительной системе нужно выявлять структуру в сетчаточных изображениях и интерпретировать их, является то, что на сетчатке одинаковые изображения могут получаться при разных трехмерных конфигурациях объектов окружающей среды.
Другими словами, сетчаточные изображения необходимо интерпретировать и выявлять в них элементы организации потому, что они по самой своей природе неоднозначны.
Эта неоднозначность связана с тем, что окружающий мир трехмерен, а сетчатка, по существу, двумерна. Поэтому для того, чтобы человек получил представление об окружающем мире во всем его многообразии, зрительной системе нужно делать довольно сложные бессознательные «умозаключения».
Например, изображение поверхности, образованной при вращении косинусоиды, является двумерным, как и ее отображение на сетчатке.
Однако воспринимается оно так, что эта поверхность кажется объемной. Такое впечатление целиком определяется нашей интерпретацией рисунка. Иначе говоря, объемность поверхности иллюзорна. Это утверждение ведет к серьезному вопросу.
- Если, как мы полагаем, подобные иллюзии не исключение, а неотъемлемая часть зрительного восприятия, то как тогда проверить, правильно ли мы воспринимаем мир?
- Возможно ли вообще адекватное зрительное восприятие, если видение есть субъективный процесс, основанный на нашей собственной интерпретации?
Чтобы понять суть зрительного восприятия, необходимо объяснить, почему зрительные «умозаключения» все же позволяют правильно интерпретировать видимое.
Важной отправной точкой в исследовании этого вопроса является тот факт, что видимый нами мир ни в коей мере не хаотичен, а подчиняется определенным законам и обладает различными признаками структурной организации.
Объяснить, почему зрительные иллюзии не мешают правильно представить себе внешний мир, можно в том случае, если принять, что зрительная система устроена так, что выявляет эти законы организации и использует их при интерпретации сетчаточных изображений.
Будем также считать, что при зрительном восприятии действуют некие запреты, обеспечивающие выбор наиболее правдоподобного варианта, при котором не нарушаются известные законы организации.
Прекрасным примером такого подхода являются работы по восприятию движения, выполненные Ш. Ульманом в Массачусетсом технологическом институте.
Ульман исследовал замечательную способность зрительной системы человека верно воспринимать объемность и характер движения объекта в ограниченных условиях — только по его перемещающимся двумерным проекциям (этот феномен X. Уоллах и Д. О'Коннелл из Свартморского колледжа называют объемно-кинетическим эффектом).
Например, если взять прозрачный мяч, разместить на его поверхности в случайном порядке небольшие лампочки и вращать его в затемненной комнате, то человек без труда воспримет траектории световых точек как окружности (см. верхний рисунок на этой странице).
Как только вращение мяча прекращается, пропадает и ощущение объемного движения точек. Каким образом мы правильно воспринимаем данную трехмерную структуру, если движущимся двумерным сетчаточным проекциям могут соответствовать многие и многие реальные трехмерные структуры?
С помощью математических расчетов Ульман показал, что если зрительная система учитывает законы проективной геометрии, а также тот факт, что в окружающем мире имеются твердые предметы, то в принципе может быть дана единственно верная интерпретация, причем для решения этой задачи достаточно иметь три наблюдения четырех не расположенных в одной плоскости световых пятен.