Определение модели зрительного восприятия для разработки визуальных коммуникаций

Модель зрительного восприятия изучается экспериментальной эстетикой. Наиболее весомый вклад в исследование модели зрительного восприятия внес А.А. Митькин. В его работах было высказано предположение о том, что для анализа изображений зрительной системой человека наиболее важными являются участки, соответствующие его геометрическим особенностям типа углов, пересечений, разветвлений и т.д.

Глаза производят своеобразное «сканирование» – последовательный просмотр деталей, лежащих вдоль тех или иных линий всего поля зрения (внимания). Это сканирование может захватить значительную часть пространства, если учесть, что движение глаз дополняется движением головы и всего тела человека. Все эти действия человек обычно производит бессознательно и привычно, в сознании фиксируются не отдельные элементы картины, а общая панорама. Глаза охватывают общее визуальное поле и определяют наиболее выделяющиеся элементы. При фиксации на какой-либо элемент композиции зрительная система обрабатывает не только этот элемент, но и получает информацию из окружающей среды, следовательно, знак и знаковые системы не могут быть использованы вне контекста ситуации. При размещении элемента от основных путей движения смысловые (семантические) значения знаков размываются, а число ошибок в действиях зрителя (пассажиров) растет. Поэтому важно при проектировании визуальной коммуникационной системы размещать элементы композиции в поле внимания.

В психологической науке проблема образа является центральной. С позиций психологии образ представляет собой отражение какого-либо объекта, предмета или события. Образ не представляет собой некоторый моментальный снимок предмета. Его формирование – это сложный развертывающийся во времени процесс, в ходе которого отражение становится все более и более адекватным отражаемому предмету. При этом на каждой фазе процесса выявляются все новые свойства предмета и уточняются те, которые уже выявлены. В процессе отражения непрестанно происходит реконструкция образа в направлении повышения уровня его адекватности предмету. Являясь отражением предметов или явлений образ субъективен. Субъективность образа включает момент пристрастности, зависимости образа от потребностей, мотивов, целей, установок, эмоций человека и т. д. Образ формируется на базе опыта, который накопил человек, в той или иной мере ассимилируя этот опыт.

Рисунок 33 Последовательность восприятия элементов композиции в поле внимания

В результате исследований особенностей зрительного восприятия впервые были выявлены следующие важнейшие признаки, характеризующие структуру изображения:

а) визуальная масса элемента (первый воспринимаемый наблюдателем признак) характеризующая силу энергетического воздействия на сетчатку глаз;

б) степень динамичности формы, отражающая концентрацию визуальной массы по какому-либо направлению;

в) вектор динамичности – характеризующий направление устремленности визуальной массы;

г) угол наклона главной динамической оси, в направлении которой сконцентрировано основное количество визуальной массы.

Перечисленные признаки проявили себя как интегративные. Выяснилось, что на их количественную оценку мгновенно работают все рецептивные поля зрительного анализатора, характеризующие местоположение объекта наблюдения, его размеры, ориентацию, цвет, вытянутость формы. Структура воспринимаемого объекта на начальном (скоростном) этапе зрительного восприятия буквально «лепится» из визуальной массы (не случайно термин «масса» переводится на русский язык с латинского языка как «ком»). Объясняется это тем, что, оценивая количество визуальной массы наблюдатель определяет степень опасности попавшего в поле зрения объекта. В результате оказалась актуальной разработка алгоритмов и программ машинной оценки количественных значений новых признаков.

Воспринимая явления внешнего мира, мы всегда производим их классификацию, т. е. разбиваем эти явления (предметы, ситуации) на группы «похожих» явлений. Оказывается, что мы отличаем совершенно разные, но в чем-то схожие предметы или явления. Например, все фигуры изображенные на Рис.38. мы называем буквой «А» несмотря на большие различия в их начертании. Составив понятие о том, что такое буква «А» на основе некоторого, обычно не очень большого, количества начертаний этой буквы, человек оказывается в состоянии узнать сколь угодно большое, практически бесконечное, число других ее экземпляров.

Рисунок 34 Возможные формы образа буквы «А»

Рисунок 35 Оптические поля буквенных знаков

Итак, существуют множества букв и других знаков, обладающие характерными, для каждого члена множества, особыми признаками, проявляющиеся в том, что люди, ознакомившись с конечным числом объектов данного множества, оказываются способными узнавать (т. е. выделять из разнообразных предметов или явлений) сколь угодно большое число других его представителей. В нашем сознании формируются некие общие представления о группах сходных явлений, создаются как бы образы этих явлений, что и позволяет нам классифицировать бесконечные множества объектов, ознакомившись с их конечным числом.

Упрощая систему зрительного восприятия до абстрактных величин и простейших геометрических форм, мы делаем систему визуальных коммуникаций унифицированной для подавляющего большинства участников коммуникативного процесса. Необходимо выявить набор объединяющих признаков важных для проектирования средств визуальных коммуникаций и последующего их восприятия остальных участников коммуникационного процесса. В шрифтовых индексах и знаках такие общие признаки есть, они описаны в работах таких практиков шрифтового искусства, как: Джеймс Феличи, Фридрих Моравчик, Эмиль Рудер, Васил Йончев, Смирнов С.И. и другие. Здесь важны разделы, связанные с оптическим полем буквы. Анализируя поясняющие схемы и рассуждения авторов, мы видим, что буквенные индексы имеют оптические поля близкие к таким правильным геометрическим фигурам, как квадрат, треугольник и круг, а также их сегментам: прямоугольник (половинка или 2/3 квадрата), полукруг и т.д. Из опыта работы даже начинающих дизайнеров видно, что даже неподготовленные люди, поняв принцип зависимости ритма от равновесия оптических полей букв и межбуквенных пробелов (контрформ), доверяя только глазу, свободно справляются с задачей, и экономя время, никогда не прибегают к математическому расчёту. Этот интуитивно понятный принцип создания знаков и знаковых систем один из основополагающих, выбранный нами для проектирования средств визуальных коммуникаций Российских железных дорог.

Следующим важным принципом построения модуля зрительного восприятия в коммуникационном процессе функционирования знаковых систем, является принцип кодирования зрительной информации. Проблема оптимального кодирования поступающей в человека информации – одна из важнейших в системе «человек – информационная система». Оптимальность кода предполагает, это обеспечивает максимальную скорость и надежность приема и переработки информации зрителем, то есть максимальную эффективность выполнения операций зрительного поиска, обнаружения, различения, идентификации и опознания сигналов.

Выбор категории знаков, определение длины алфавита, выбор способа предъявления знаков и т. п. – все эти вопросы могут быть решены только во взаимосвязи друг с другом.

Различные качественные и количественные характеристики управляемых объектов кодируются различными способами: условными знаками, буквами, цифрами, цветом, яркостью, мельканием, размером фигур и т. п. Преимущества тех или иных способов кодирования проявляются при решении конкретных проектных задач, поскольку различные признаки визуального сигнала обеспечивают различную эффективность выполнения действий зрителя. Поэтому выбор способа кодирования визуальной информации зависит от специфики ситуации в которой находится зритель, и от его реакции на данные коды и скорости предпринимаемых действий. Относительная эффективность разных способов кодирования знаков стала объектом ряда исследований.

В исследовании У. Хитта оценивались пять способов кодирования: цифры, буквы, геометрические фигуры, конфигурации и цвета при решении задач опознания, определения мест сигнала (поиска), счета, сравнения и проверки. Выяснилось, что в задаче опознания наибольшую эффективность обеспечивает цветовое кодирование, а при категориях цифр, букв и конфигураций нет существенных различий в эффективности. В задаче поиска наиболее эффективными оказались категории цвета и цифр. Следовательно, цветовое и цифровое кодирование предпочтительно в условиях решения оператором различных задач.

В исследовании Ш. Кристнера и Г. Рэя использовались три категории кодовых знаков: цвет, цифры и геометрические фигуры. Длина алфавита для каждой категории – восемь символов. В исследованиях обнаружились явные преимущества цветового кодирования. Преимущества цветового кодирования в поисковых задачах подтверждены работами Б. Грима, В. Мак Гилла, и X. Дженкинса, использовавших в качестве символов трехзначные числа. Половина символов демонстрировалась испытуемым в синем цвете, другая половина – в оранжевом. Испытуемые, которым сообщался цвет искомой цели, находили заданное число вдвое быстрее, чем испытуемые, не оповещенные о цвете цели. В ряде исследований, в которых кодовыми категориями служили форма, размер и пространственная ориентация фигур было показано, что наибольшую эффективность выполнения всех перечисленных операции обеспечивает кодирование формой фигур. А наибольшее время реакции зрителя обнаруживается при распознавании пространственной ориентацией фигур.

Рисунок 36 Категории кодов зрительной информации

Поскольку визуальные знаки должны отвечать требованиям хорошей читаемости при затрудненных условиях восприятия, то должны быть созданы условия для наилучшего считывания кодовой информации зрителем. Мы знаем, что этим условием является последовательное строчное считывание знаков, поэтому методы решения композиционных задач, предложенные и рассмотренные нами в Главе 3 данной работы, придутся как нельзя кстати. Результаты ряда исследований, проведённых У. Хитта, Ш. Кристнера и Г. Рэя, Б. Грима, В. Мак Гилла и X. Дженкинса позволяют сформулировать некоторые требования к проектированию знаковых систем.

1. При построении системы знаков необходима четкая и последовательная классификация символов внутри алфавита. Это облегчает формирование структуры, класса знаков и выделение признаков, отличающих знаки внутри алфавита.

2. Основной отличительный признак элемента должен кодироваться контуром знака, и представлять собой замкнутую фигуру.

3. Знак должен включать не только основные, но и дополнительные признаки.

4. Дополнительные детали не должны пересекать или искажать основной элемент компоновки.

5. Не следует перегружать знак внутренними и наружными деталями.

6. При создании знака предпочтение нужно отдавать внутренним деталям, поскольку наружные детали затрудняют различение контура знака.

7. Симметричные символы предпочтительны, поскольку они легче усваиваются и более прочно сохраняются как в оперативной, так и в долговременной памяти.

8. При использовании символов в пределах одного алфавита нельзя использовать:

а) большое количество элементов в знаке или большое количество знаков в строке (в условиях дефицита времени это вызывает трудности);

б) буквенные знаки в «позитиве» и «негативе» одновременно (в условиях работы с проходящим светом возможно смешение таких знаков в результате возникновения отрицательного после образа);

в) прямое зеркальное отражение знаков (трансформация зрительного образа вокруг вертикальной или горизонтальной оси может принести к смешению зеркальных сигналов).

9. Различимость знаков должна оцениваться также по их угловым размерам, яркости и контрасту с фоном.

Одним из способов отображения визуальной информации является модульный способ – компоновка кодовых знаков в группы, то есть объединение букв, цифр и условных знаков в компактные группы. При этом способе используется пространственное кодирование информации, когда каждое изменение в модульной системе несет свою смысловую нагрузку. Для повышения эффективности декодирования сообщения, содержащегося в модуле, рекомендуется применение смешанного кодирования (то есть сочетание в одном модуле букв, цифр и условных знаков), что облегчает дифференцирование кодируемых элементов и способствует процессу восприятия сложной по составу информации.

На основании ряда исследований предлагаются требования к построению компоновочных модулей. Оптимальным количеством знаков в модуле считается группа из восьми элементов, представляющая собой матрицу 4х2. Для практической работы рекомендуется считать предельным по числу знакомест 12-значный модуль, хотя в определенных случаях допускается использование модулей, содержащих до 20-ти знакомест.

Точность воспроизведения символов в модуле зависит от занимаемого ими знакоместа. С наибольшей точностью воспроизводятся знаки в первой строке модуля, с наименьшей – в последней строке. При этом крайние знакоместа обеспечивают большую точность, чем средние. Очевидно, крайние знакоместа модуля должны нести наибольшую смысловую нагрузку, то есть на них должна отображаться наиболее важная информация. Проблема оптимального кодирования визуальной информации включает выбор способа (категории) и уровня кодирования визуальной информации, определение меры абстрактности кода, а также разработку принципов компоновки кодовых знаков в модуле. Решение этих проблем будет способствовать повышению эффективности зрительного восприятия средств визуальных коммуникаций в городской среде, в среде общественных зданий, а также автотранспортных и железнодорожных магистральных системах.