Экологический подход к восприятию движения. Роль оптической стимуляции при восприятии движения и формы

Объекта

Начиная с работ Дж. Гибсона в современной психологической литературе вполне укоренился взгляд о ведущей роли информа­ции, содержащейся в объемлющем оптическом строе¹, для вос­приятия движения [34; 120; 135; 158; 221]. Кратко основную идею Дж. Гибсона можно выразить так: стимульная информация о дви­жении заключена в изменении самого паттерна оптического строя. Поэтому как при движении объектов внешнего мира, так и при движениях самого наблюдателя (в реальной жизни это неотдели­мо) можно обнаружить закономерные паттерны трансформации оптического строя, несущие исчерпывающую и однозначную ин­формацию для восприятия движения. Эти паттерны или инвари­анты оптического строя несут достоверную информацию о дви­жениях самого наблюдателя и перемещениях объектов в простран­стве (рис. 85 и рис. 86).

Продуктивность данного подхода йе /ас!о доказана при созда­нии движений трехмерных объектов в современных компьютер­ных играх. Поскольку мы очень реалистично воспринимаем ре­зультаты такой компьютерной симуляции движений самых раз­ных объектов компьютерных игр, то у нас нет оснований сомне­ваться в том, что программистами моделируются существенные характеристики изменения оптического строя, несущие однознач­ную информацию о движении.

Описывая результаты, свидетельствующие о непосредственном восприятии движения, определяемого очень простой стимульной переменной, Дж. Гибсон ссылается на элегантные эксперимен­ты, проведенные им совместно с В.Шиф и Э. Гибсон (1962).

Кратко опишем их. Использовался проектор, создававший на мато­вом полупрозрачном экране некое теневое изображение. Изображение

¹ В ряде современных работ используемое нами понятие оптический строй, введенное Дж. Гибсоном, переводится как оптический поток. Мы предпочитаем вариант, предложенный А. Д. Логвиненко при переводе книги Дж. Гибсона (1988).

Рис. 85. Изменение объемлющего оптического строя в ситуации посадки

летчика на аэродром. Длина и направление стрелок обозначают скорость

и направление приближения поверхности летного поля к летчику [34]

могло очень быстро и плавно (за несколько секунд) увеличиваться от небольшого пятна в центре экрана до размеров всего экрана. Испытуе­мому, сидевшему перед экраном в затемненной комнате, отчетливо ка­залось, что объект неопределенной формы надвигается на него и оста­навливается у самого лица. Такого рода зрительное переживание, обла­давшее абсолютной реальностью воспринимаемого движения, Дж. Гиб-сон с полным правом назвал зрительным столкновением [34]. Он отме-

Рис. 86. Изменение объемлющего оптического строя в ситуации движе­ния наблюдателя, находящегося на крыше последнего вагона поезда. Длина и направление стрелок обозначают скорость и направление уда­ления поверхности окружающей среды и железнодорожного полотна от

наблюдателя [135]

чал, что подобное «оптическое изменение, конечно, не является стиму­лом в обычном смысле слова. Оно является оптически увеличением, т.е. расширением усеченного угла вплоть до его теоретического предела, со­ставляющего 180°. Это зрительный телесный угол естественной перспек­тивы» [34, 252\. Испытуемые сообщали, что им не казалось, что объекты становятся больше, они не замечали увеличения размера тени как тако­вой, они воспринимали именно движущийся на них объект и пытались уклониться от столкновения. Когда увеличение тени было несимметрич­ным по отношению к наблюдателю (т.е. смещенным относительно цен­тра), он видел нечто приближающееся, однако не к той точке, где он сидел, а справа или слева от него. Поэтому Дж. Гибсон делает резонное заключение: «По-видимому, существует прямое восприятие события, которое может быть описано, как приближение чего-то» [34, 252]. После­дующие опыты В. Шиффа с животными (обезьяны, котята, цыплята, лягушки, крабы) продемонстрировали сходный перцептивный эффект: животные пытались убежать или (как и человек) уклониться от надвига­ющегося объекта.

То же самое впечатление испытывает пилот, осуществляющий по­садку самолета: земля стремительно приближается, а небо, наоборот, удаляется (см. рис. 85). Обратная картина представлена в пространстве перцептивного образа человека, сидящего на крыше последнего вагона поезда, уходящего вдаль: железнодорожное полотно и горы на горизон­те «убегают» от него по направлению к горизонту, причем близлежащие предметы проносятся мимо с большей скоростью, чем удаленные от него (см. рис. 86).

Резюмируя свои представления о связи структуры объемлюще­го оптического строя и движения, Дж. Гибсон отмечал следую­щее [34].

1. Изменения оптического строя содержат информацию о дви­жении.

2. Центробежные изменения оптического строя определяют приближение к наблюдателю, а центростремительные — удале­ние от него.

3. Положение центра или фокуса оптического строя определяет направление движения в окружающей среде.

Описанная выше проблема стабильности видимого мира, рас­смотренная выше в контексте афферентной и эфферентной тео­рий, у Дж. Гибсона находит совсем иное решение. Он полагал, что зрительной системе нет необходимости использовать инфор­мацию о движении глаз для разделения движений, вызванных пе­ремещением глаз и головы, и движений, обусловленных переме­щением самого объекта. Необходимая информация имеет исклю­чительно оптическую природу, ее несут так называемые инвари­анты объемлющего оптического строя: те трансформации, кото­рые происходят в нем при движении глаз, отличаются от тех, которые возникают при реальном движении объекта.

Оценивая роль оптической стимуляции при восприятии дви­жения, нельзя не подчеркнуть значение исследований Дж. Гибсо-на в области разработки понятия о зрительных кинестезиях. «Я счи­таю, что зрение кинестетично в том смысле, что оно регистриру­ет движение тела точно так же, как это делает система «мышца — сустав—кожа», или вестибулярная система. Зрение схватывает и движение всего тела относительно земли, и движение отдельных членов относительно тела. Зрительная кинестезия действует наря­ду с мышечной... Зрение получает информацию как об окружаю­щем мире, так и о самом наблюдателе» [34, 263]. Это означает, что в объемлющем оптическом строе всегда присутствует опти­ческая информация о самом наблюдателе и его движениях, на­пример в нашем поле зрения постоянно представлен нос, конту­ры бровей, очертания щек, а нередко и других частей нашего тела. Поэтому мы постоянно имеем надежную совместную информа­цию и о собственных движениях, и о перемещениях объектов во внешнем мире. Фактически любые перемещения объектов вне нас происходят в координатах нашего собственного тела.

Важность принципа зрительных кинестезии для передачи реальности восприятия движений можно продемонстрировать на одном из приемов кино- и видеосъемки — съемки передвижной камерой. Когда использу­ется передвижная камера, самые различные сцены делаются более жи­выми и естественными, возникает чувство личного присутствия в кадре. При съемках стационарной камерой отснятые сцены выглядят более ста­тично, картинно и менее реально.

Для подтверждения роли зрительных кинестезии в восприятии дви­жений Дж. Гибсон приводит результаты оригинальных экспериментов своих последователей с так называемой летающей комнатой [176]. Спе­цифика экспериментального стенда состояла в том, что у этой искусст­венной комнаты были стены и потолок, но она сама была подвешена относительно пола за углы на большой высоте так, что почти касалась реального пола лабораторного помещения. Изменяя положение стен и потолка этой комнаты относительно испытуемого, экспериментаторы могли создавать такие изменения в оптическом объемлющем строе, ко­торые соответствовали реальному перемещению испытуемого в простран­стве комнаты. Ставя своих испытуемых на тележку и лишая их возможно­сти видеть пол, Дж.Лишман и Д. Ли добивались от них полной иллюзии, что они движутся по комнате. Когда стены придвигались к ним или ото­двигались от них, создавался ярко выраженный оптический эффект дви­жения испытуемого, хотя реально он оставался неподвижным.

Дж. Гибсон и многие другие исследователи описывают также опыты с комнатой цилиндрической формы, вращающейся вокруг своей оси. Ее стены текстурированы вертикальными полосами, испытуемый сидит на стуле и смотрит прямо перед собой, не видя пола (см. рис. 87).

При медленном движение комнаты вокруг своей оси у испытуемых возникает полное впечатление собственного вращения. Вращение дей-

Рис. 87. Лабораторная установка для изуче­ния восприятия наблюдателем собственно­го движения, индуцированного вращающей­ся комнатой [93]

ствительно существует, но не механическое, а оптическое — такое изменение в структу­ре оптического строя, которое соответству­ет реальному перемещению испытуемого. Эти опыты наглядно показывают приори­тет зрения над проприорецепцией: ведь нет никакой проприоцептивной или вестибуляр­ной информации о вращении наблюдателя, и если бы он просто закрыл глаза, то вос­принял бы себя неподвижным.

В каждом из приведенных выше опытов испытуемый извлекает оптическую информацию о движении, которая содержит одно­значное отношение между объемлющим оптическим строем, за­дающим внешний мир, и краями поля зрения, задающего грани­цы тела испытуемого. Восприятие этого виртуального движения собственного тела происходит потому, что края поля зрения за­кономерно смещаются относительно оптического строя, создава­емого движением стен и потолка летающей или крутящейся ком­наты. Такого рода симуляция точно соответствует тем оптическим изменениям, которые происходят при реальном движении наблю­дателя. Очевидно, что на этом принципе построены многие авиа­ционные тренажеры: находясь на земле, летчики должны научиться хорошо видеть те перемещения в пространстве, которые соответ­ствуют различным ситуациям реального полета. Кроме опыта ра­боты с элементами управления самолетом, курсанты-летчики при­обретают очень важный опыт — опыт восприятия движения само­лета (и себя самого) относительно различных объектов и поверх­ностей окружающей среды.