Особенности зрительного восприятия

С помощью зрительного восприятия человек получает большую часть информации об окружающем мире.

Зрительное восприятие симультанно, т. е. целостно, воспринимается целостная картина, образ, который затем может анализироваться. Обратный процесс — создание образа из отдельных элементов происходит в основном в случае затрудненного восприятия (при помехах, недостаточной освещенности и т. п.).

фигурки Факторы, содействующие созданию целостного образа («гештальта») по Вертгеймеру:

• 1. Близость элементов в поле зрения.
• 2. Сходство, похожесть.
• 3. Естественное продолжение, заполнение пробелов у знакомых фигур.
• 4. Замкнутость и стремление к ней.

Элементы в поле зрения не равнозначны, они разделяются на фигуру и фон. Объекты, имеющие свойства гештальтов, легче образуют фигуры, но в каждом случае выделение фигуры из фона зависит и от предварительной установки наблюдателя. Некоторые примеры приведены на рис. 3 и 4.

Б — осел и тюлень Характеристики зрительного восприятия служат адаптации человека к внешнему миру, но их следствием могут быть и зрительные иллюзии (рис. 5), возникновение которых связано не со свойствами зрения, а с ранним жизненным опытом. Так, зрительных иллюзий нет у племен, которые живут в круглых жилищах и не имеют опыта восприятия вертикалей, горизонталей и углов.

Люди довольно часто встречаются со зрительными иллюзиями в повседневной жизни, даже не зная об этом. Так, иллюзии стрел используется в архитектуре. Всем женщинам и дизайнерам известно, что горизонтальные полоски на одежде зрительно расширяют фигуру, а на шторах — увеличивают размер комнаты, но уменьшают ее высоту; ткани в вертикальную полоску производят обратное впечатление.

Восприятие формы зависит от трех групп факторов:

• 1. Физиологических причин — наличия в мозге специальных клеток-детекторов (часть из них врожденная, часть формируется в раннем возрасте под влиянием опыта активного исследования внешнего мира).
• 2, Жизненного опыта, особенно опыта, полученного при ощупывании предметов разной формы.
• 3. Законов гештальта.

Восприятие величины зависит не только от размера проекции объекта на сетчатку, но и от представлений о пространстве, глубине, т. е. оно не абсолютно, а относительно. Маленький объект вблизи и большой вдали видятся одинаковыми. Но человек создает представление о реальном размере объекта исходя из прошлого опыта. Первоначально представление о величине предметов, расстояниях и их взаимосвязи познается ребенком еще в раннем возрасте в движении, когда ребенок тянется за предметами, берет их (или не может взять), рассматривает и т. п. Если условия восприятия необычные, возможны иллюзии и искажения восприятия (рис. 6).

При восприятии пространства началом координат служит собственное тело. Зрительное восприятие пространства различается в зависимости от того, осуществляется оно одним глазом (монокулярно) или двумя глазами (бинокулярно).

На сетчатке каждого глаза область центрального зрения охватывает относительно небольшую площадь в 2°—4°. В этой.

линий фона; Б — кусок вырезан из головки сыра или приставлен к ней?

области острота зрения максимальна — можно заметить линии толщиной в одну угловую секунду (менее толщины человеческого волоса) и отличить друг от друга элементы изображений размером 15 угловых секунд. Область ясного видения на сетчатке каждого глаза занимает 30^е—35°, а переферического — 75°—90°. При повороте глазной оси, но при неподвижной голове границы поля зрения одного глаза составляют: по горизонтали к виску — 90^е—100°, к носу — 50°—60° (всего 140^е—160°), по вертикали вверх 50^е—60^е и вниз 60^е—75° (всего 110°-135°).

Общее поле зрения двух глаз (бинокулярное) составляет приблизительно круг диаметром 70^е. Всего одновременно двумя глазами человек может охватить 180° по горизонтали и 120° по вертикали, хотя при этом переферическая часть изображений лежит вне поля ясного видения.

Основой зрительного восприятия глубины трехмерного пространства служит наличие у человека бинокулярного и монокулярного полей зрения и следующих свойств зрительной системы:

• • аккомодации — изменение кривизны хрусталика при восприятии далеких и близких объектов (наводка на резкость), действует на расстоянии 5−6 метров.
• • конвергенции — сведение и разведение осей зрения при восприятии объектов разной глубины. О глубине информирует угол между осями. Действует на расстоянии до 450 м.

Возможно определение расстояния до двух с половиной км по различиям изображений на двух сетчатках. Изображение, которое попадает на симметричные точки на сетчатках обоих глаз, воспринимается как видимое единым, «циклопическим» глазом. При небольшом расхождении изображений на сетчатках обоих глаз возникает стереоэффект, при большом расхождении изображений — двоение. При еще большем несовпадении изображений на двух сетчатках происходит диспаратное соревнование — человек видит то одно, то другое изображение.

Восприятие глубины возможно и одним глазом благодаря линейной перспективе (уменьшению видимого размера предметов) и загораживанию ближними деталями дальних.

Уменьшение размеров предметов при их удалении используется для отображения глубины пространства на плоскости картины или экрана. Этот способ изображения пространства кажется естественным, но он используется в полной мере только в европейской культуре и при том относительно недавно. Правила рисования в перспективе впервые сформулировал Леонардо Да Винчи. Согласно этим правилам, уменьшение размеров происходит линейно (т. е. размер уменьшается обратно пропорционально расстоянию — чем дальше объект, тем его видимый размер меньше, и величина этого уменьшения постоянна на всем видимом пространстве от ближайшего плана до горизонта. В 70—80-х г. XX в. академик Б. Раушенбах доказал, что линейная перспектива — не единственно возможная. Свойствам человеческого зрения больше соответствует перцептивная перспектива, при которой объекты на переднем плане изображаются несколько меньшими, а на заднем плане — несколько большими, чем при линейной перспективе.

С монокулярным восприятием пространства связана иллюзия Луны — в полнолуние кажется, что у горизонта размер лунного диска гораздо больше, чем в зените. Эта иллюзия известна людям очень давно, она описана еще в древнеегипетских папирусах. Эксперименты с фотографиями Луны на разной высоте над горизонтом показали, что иллюзия объясняется тем, что у горизонта Луна видна в одном поле зрения с земной поверхностью и предметами на ней, а в зените — только на фоне звезд.

Восприятие движения во многом определяется физиологическими факторами. Наличие или отсутствие движения замечается человеком очень быстро при появлении изображения объекта в любом месте в поле зрения, так как в мозге имеются для этого специальные детекторы новизны. Направление движения оценивается по перемещению изображения объекта по сетчатке и по последовательности работы мышц, направляющих движения глаз и шеи при прослеживании и компенсации движения объекта. По скорости этих процессов определяется скорость движения.

Фи-феномен — иллюзия перемещения возникает, если промежуток между двумя последовательно возникающими положениями объекта составляет менее 0,1 сек. Это свойство зрения составляет основу кино.

Восприятие яркости и цвета. Зрение человека может осуществляться в огромном диапазоне яркостей — от приблизительно 10—6 кд/м² (абсолютный порог) до 106 кд/м² (болевой порог). Наилучшие условия для зрения складываются при уровне освещенности от нескольких десятков до нескольких сотен кандел на квадратный метр и при отношении яркости объекта к яркости фона (контрасте) в пределах 0,6—0,95.

Специальные светочувствительные клетки распределены по сетчатке неравномерно. Клетки, которые называются колбочками, полностью занимают центральную часть сетчатки и частично — примыкающую к ней область ясного видения. Колбочки обладают высокой остротой зрения и способны различать цвета. Но они относительно мало чувствительны и включаются только при достаточно большом освещении, поэтому такое зрение называют дневным. Другие светочувствительные клетки — палочки — находятся в зоне ясного видения совместно с колбочками и в периферических областях сетчатки. Они обладают высокой чувствительностью к свету, особенно белому, голубому, и к контрасту. С их помощью человек может видеть при слабом освещении, поэтому такое зрение еще называют сумеречным. Однако острота такого зрения относительно невелика и палочки не различают цветов. (Это точно подмечено в пословице: «Ночью все кошки серы».).

Чувствительность глаза к свету может изменяться в очень широких пределах. Если человек долго (более одного часа) находится в темноте, происходит темповая адаптация — чувствительность зрения повышается в несколько тысяч раз. Болевой порог к яркому при этом уменьшается, т. е. в состоянии темновой адаптации человек видит при минимальной освещенности, почти в темноте, но обычное освещение становится для него слишком ярким, вызывает боль в глазах.

Разложение белого луча в цветной спектр в природе можно видеть в радуге. В лаборатории это первым сделал великий физик И. Ньютон, пропустив солнечный луч через призму и спроецировав изображение на белый экран. При этом границы между цветами размыты, и определить их точно на глаз нельзя. Но Ньютон произвольно установил, что цветов семь, так как считал это число мистическим.

Человеческий глаз чувствителен к электромагнитым волнам длиной от 380 до 760 мм. Именно этот диапазон называют видимым светом. Световой поток, в котором смешаны лучи с разной длиной волны, воспринимается как белый. Наиболее короткие волны воспринимаются как фиолетовые, наиболее длинные — как красные. Глаз максимально чувствителен к желто-зеленым тонам, длина волны которых около 550 мм. Имеются еще два пика чувствительности — в синей и в красной областях. Все остальные цвета определяются в мозге из сочетания этих цветов и белого. Свойства цветного зрения человека учитывались при создании цветного телевидения — все цвета на экране формируются из смешения красного, зеленого, синего, желтого и белого лучей.

Цвета, близкие к синему, воспринимаются и палочками, и колбочками, а близкие к красному — только колбочками. При ярком дневном свете красные цвета кажутся более яркими, чем синие. Но при слабом сумеречном освещении, когда работа колбочек ослабевает, красные цвета кажутся темными, почти черными, а синие — более яркими. Это явление используют, например, визажисты. Они советуют использовать в декоративной косметике днем теплые тона для подчеркивания и синие — для теней, а вечером, особенно при слабом освещении — наоборот.

Условия для зрительного восприятия естественных объектов изучает видеоэкология. В рамках этих исследований было показано, что для процесса зрения важны не только освещенность, контраст и цветовая гамма, но и условия для организации движений глаз. Давно было известно, что при зрительном восприятии глаза человека находятся в непрерывном движении, которое состоит из плавного «дрейфа» и быстрых скачков («саккад»), между которыми глаза сохраняют относительную неподвижность в течение 0,2—2 сек. При восприятии объектов или картин глаза движутся по наиболее информативным точкам (например, при осматривании лица или его изображения — прежде всего по губам и глазам). Маршруты движений глаз по объектам у разных людей в принципе сходны, но есть и различия между людьми, индивидуальные стили осматривания.

Видиоэкологические исследования современных городов продемонстрировали, что равномерная, гомогенная зрительная среда, в которой глазам «не за что зацепиться» (например, длинные коридоры, гладкие стены домов с равномерными рядами окон и т. п.) вовлекает глаза в несвойственные им ритмические движения. Это приводит к обеднению восприятия, создает ситуацию частичной сенсорной депривации — лишения информации. При этом человек начинает бессознательно стремиться к поиску дополнительной информации и к разрушению условий, которые видеоэкология определяет как агрессивную зрительную среду.