Восприятие пространства. Признаки восприятия удалённости и глубины. Механизмы стереозрения: корреспондирующие и диспаратные точки сетча

1. Восприятие пространства. Признаки восприятия удалённости  и глубины. Механизмы стереозрения: корреспондирующие и диспаратные  точки сетчатки, гороптер.

Восприятие пространства и времени  занимает особое место среди всего, что мы воспринимаем. Все предметы находятся в пространстве, и всякое явление существует во времени. Пространственные свойства присущи всем предметам, равно как временные особенности характерны для каждого явления или события.

 К пространственным свойствам  предмета относятся: величина, форма, положение в пространстве.

 В восприятии величины предмета  существенную роль играет величина  его изображения на сетчатке. Чем больше изображение предмета  на сетчатке, тем большим нам  кажется предмет. Вполне вероятно, что величина изображения воспринимаемого предмета на сетчатке глаза зависит от величины зрительного угла. Чем больше величина зрительного угла, тем больше изображение на сетчатке глаза. Принято считать, что закон зрительного угла как закон восприятия размера открыл Эвклид. Из этого закона следует, что воспринимаемый размер предмета изменяется прямо пропорционально размеру его ретинального изображения.

 Вполне логично, что эта  закономерность сохраняется при  одинаковом удалении от нас  предметов. Например, если длинный  шест находится от нас в  два раза дальше, чем палка, которая в два раза короче шеста, то угол зрения, под которым мы видим эти предметы, одинаков и их изображения на сетчатке равны друг другу. В этом случае можно было бы предположить, что мы будем воспринимать палку и шест как равные по величине предметы. Однако на практике этого не происходит. Мы отчетливо видим, что шест намного длиннее палки. Восприятие величины предмета сохраняется и в том случае, если мы будем отходить все дальше и дальше от предмета, хотя при этом изображение предмета на сетчатке глаза будет уменьшаться. Это явление носит название константности восприятия величины предмета.

 Восприятие величины предмета  определяется не только величиной  изображения предмета на сетчатке, но и восприятием расстояния, на котором мы находимся от предмета. Данную закономерность можно выразить так:

 Воспринимаемый размер = Зрительный  угол х Расстояние.

 Учет удаления предметов  в основном осуществляется за  счет нашего опыта восприятия  предметов при меняющемся расстоянии  до них. Существенной поддержкой восприятия величин предметов служит знание о приблизительной величине предметов. Как только мы узнаем предмет, мы сразу воспринимаем его величину такой, какая она есть на самом деле. Вообще следует отметить, что константность величины значительно повышается когда мы видим знакомые предметы.

 Подобное искажение восприятия, вызванное условиями восприятия, принято называть иллюзией.

 На восприятие величины предмета  может оказывать влияние и  то целое, в котором находится  предмет. Так, например, две совершенно равные диагонали двух параллелепипедов воспринимаются разными по длине, если одна из них находится в меньшем, а другая — в большем параллелепипеде. Здесь имеет место иллюзия, вызванная перенесением свойства целого на его отдельные части. На восприятие предмета в пространстве влияют и другие факторы. Например, верхние части фигуры кажутся больше нижних, так же как вертикальные линии кажутся длиннее горизонтальных. Кроме того, на восприятие величины предмета оказывает влияние цвет предмета. Светлые предметы кажутся несколько большими, чем темные. Объемные формы, например шар или цилиндр, кажутся меньше соответствующих плоских изображений.

 Столь же сложным, как восприятие  величины, является восприятие формы  предмета. Прежде всего, следует  отметить, что при восприятии формы явление константности также сохраняется. Например, когда мы смотрим на квадратный или круглый предмет, находящийся сбоку от нас, его проекция на сетчатке будет выглядеть как эллипс или как трапеция. Тем не менее мы всегда видим один и тот же предмет одинаковым, имеющим одну и ту же форму. Таким образом, восприятие формы оказывается постоянным и устойчивым, т. е. константным. Основой этого постоянства является то, что учитывается поворот предмета к нам. Причем, как и в случае с восприятием величины, восприятие формы в значительной степени зависит от нашего опыта.

 Восприятие формы предмета, находящегося на значительном  удалении, может меняться. Так, мелкие  детали контура по мере удаления  предмета исчезают, и его форма  приобретает упрощенный вид. Может меняться и форма в целом. Например, прямоугольные предметы кажутся округлыми. Это объясняется тем, что расстояние между сторонами прямоугольника возле его вершин мы видим в этих случаях под столь малым углом зрения, что перестаем его воспринимать, и вершины прямоугольника как бы втягиваются вглубь, т. е. углы закругляются.

 Очень сложен процесс восприятия  объемной формы. Мы воспринимаем  объем формы потому, что человеческие  глаза обладают способностью  бинокулярного зрения. Бинокулярный  эффект обусловлен тем, что человек смотрит двумя глазами. Суть бинокулярного эффекта заключается в том, что когда оба глаза смотрят на один и тот же предмет, изображение этого предмета па сетчатке левого и правого" глаза будет различно. Для того чтобы в этом убедиться, возьмите полураскрытую книгу, поверните к себе корешком и поставьте прямо перед собой. Затем глядите на нее поочередно, то левым, то правым глазом. Вы заметите, что выглядит она неодинаково, что объясняется смещением изображения книги на сетчатке в разные стороны, при этом одни и те же точки книги попадают не на координирующие точки сетчатки, т. е. не на такие, которые находятся на одном и том же расстоянии и в одном и том же направлении от центра сетчатки, а на диспарантные точки, расположенные в каждом глазу на различном расстоянии от центра. При бинокулярном зрении смещение изображений на сетчатке глаз вызывает впечатление одного, но объемного, рельефного предмета.

 Однако бинокулярное зрение  не является единственным условием  объемного восприятия предмета. Если мы посмотрим на предмет одним глазом, то все равно воспримем его рельеф. Большую роль в восприятии объемной формы предмета играет знание объемных признаков данного предмета, а также распределение света и тени на объемном предмете.

 Восприятие человеком пространства имеет целый ряд особенностей. Это обусловлено тем, что пространство трехмерно, и поэтому для его восприятия необходимо задействовать целый ряд совместно работающих анализаторов. При этом восприятие пространства может протекать на разных уровнях.

 В восприятии трехмерного  пространства прежде всего задействованы  функции специального вестибулярного  аппарата, расположенного во внутреннем  ухе. Этот аппарат имеет вид  трех заполненных жидкостью изогнутых  полукружных трубок, расположенных в вертикальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях. Когда человек меняет положение головы, заполняющая каналы жидкость перетекает, раздражая волосковые клетки, и их возбуждение вызывает изменения в ощущении устойчивости тела (статические ощущения).

 Вестибулярный аппарат тесно  связан с глазодвнгательными  мышцами, и каждое изменение  в нем вызывает рефлекторные  изменения в положении глаз. Например, при быстрых изменениях положения  тела в пространстве наблюдаются  пульсирующие движения глаз, называемые нистагмом. Существует и обратная связь. Например, при продолжительной ритмической смене зрительных раздражений (например, при длительном взгляде на вращающийся барабан с частыми поперечными полосами) возникает состояние неустойчивости, сопровождающееся тошнотой. Взаимосвязь вестибулярного и глазодвигательного аппаратов, проявляющаяся в оптико-вестибулярных рефлексах, входит в качестве одного из самых существенных компонентов в систему восприятия трехмерного пространства.

 Вторым аппаратом, обеспечивающим  восприятие пространства, и прежде всего его глубины, является аппарат бинокулярного зрения. Восприятие глубины главным образом связано с восприятием удаленности предметов и расположением их относительно друг друга. Бинокулярное зрение — это одно из условии восприятия удаленности предметов. Например, если в 3-4 метрах от человека натянуть нить и затем сверху бросать мячик или шарик, то благодаря бинокулярному зрению мы без труда увидим, где падает шарик, — за ниткой или перед ней. Однако при монокулярном зрении человек не различит, где по отношению к натянутой нити падает предмет.

 Существенную роль в восприятии  удаления предметов, или пространственной  глубины, играет конвергенция  и дивергенция глаз, потому что  для отчетливого восприятия предметов  нужно, чтобы их изображение падало на соответствующие (корреспондирующие) точки сетчатки левого и правого глаза, а это невозможно без конвергенции или дивергенции обоих глаз. Под конвергенцией понимается сведение зрительных осей глаз за счет поворота глазных яблок навстречу друг другу. Например, это происходит при переходе взора с далекого предмета на близкий. При обратном переходе — с близкого на далекий предмет — наблюдается дивергенция глаз, т. е. поворот их в стороны, разведение зрительных осей. Как конвергенция, так и дивергенция вызываются сокращением и расслаблением глазных мышц. Поэтому они сопровождаются определенными двигательными ощущениями. Хотя мы обычно не замечаем эти ощущения, в восприятии пространства они играют весьма существенную роль. Так, при конвергенции глаз возникает незначительная диспарантность изображений, появляется ощущение удаленности предмета или стереоскопический эффект. При большей диспарантности точек сетчатки обоих глаз, на которые падает изображение, возникает двоение предмета. Таким образом, импульсы вследствие относительного напряжения мышц глаз, обеспечивающих конвергенцию и смещение изображения на сетчатке, являются важным источником информации для сенсорных и перцептивных зон коры головного мозга и вторым компонентом механизма восприятия пространства.

 Наряду с ощущениями от  конвергенции и дивергенции глаз (при переводе взора с далекого  предмета на близкий и обратно)  мы получаем ощущения от аккомодации  глаза. Явление аккомодации заключается  в том, что форма хрусталика  при удалении и приближении предметов меняется. Это достигается сокращением или расслаблением мышц глаза, что влечет за собой определенные ощущения напряжения или расслабления, которых мы не замечаем, но которые воспринимаются соответствующими проекционными полями коры головного мозга.

 Восприятие пространства  не ограничивается восприятием  глубины. В восприятии пространства  важную роль играет восприятие  расположения предметов по отношению  друг к другу. Дело в том,  что при значительном удалении  предмета конвергенция и дивергенция прекращаются, однако воспринимаемое нами пространство никогда не носит симметричного характера; оно всегда в большей или меньшей степени асимметрично, т. е. предметы расположены от нас вверху или внизу, справа или слева, а также дальше от нас или ближе к нам. Поэтому часто бывает, что об удаленности мы судим по косвенным признакам: один предмет закрывает другой, или контуры одного предмета заметны более, чем контуры другого.

 Кроме того, следует  отметить, что различное положение  предметов в пространстве часто  имеет первоочередное значение  для человека, даже большее, чем  восприятие удаленности предмета  или глубины пространства, поскольку человек не просто воспринимает пространство или оценивает положение предметов, он ориентируется в пространстве, а для этого он должен получать определенную информацию о расположении предметов. Например, когда нам нужно ориентироваться в расположении комнат, сохранить план пути и т. д. Однако бывают ситуации, когда человеку недостаточно информации о расположении вещей. Например, на станции метро имеется два выхода. Вам нужно выйти на определенную улицу. Как вы будете ориентироваться, если не будет вспомогательных табличек? Для обеспечения ориентации в пространстве нужны добавочные механизмы. Таким добавочным механизмом для человека выступают понятия «правое» и «левое». С помощью этих абстрактных понятий человек осуществляет сложный анализ внешнего пространства. Формирование этих понятий связано с выделением ведущей руки; для большинства людей это правая рука. Совершенно естественно, что на определенном этапе онтогенеза, когда ведущая правая рука еще не выделена и система пространственных понятий не усвоена, стороны пространства долгое время продолжают путаться. Эти явления, характерные для определенных стадий нормального развития, проявляются в так называемом «зеркальном письме», которое отмечается у многих детей трех-четырех лет и затягивается, если ведущая (правая) рука почему-то не выделяется.

 Такой сложный комплекс  механизмов, обеспечивающих восприятие  пространства, требует, естественно,  столь же сложной организации  аппаратов, осуществляющих центральную  регуляцию пространственного восприятия. Таким центральным аппаратом являются третичные зоны коры головного мозга, или «зоны перекрытия», которые объединяют работу зрительного, тактильно-кинестетического и вестибулярного анализаторов.

2. Восприятие  движения. Системы восприятия реального движения.

Восприятие движения – это отражение изменения  положения объекта в пространстве и во времени, т.е. его направленности и скорости. Оно является результатом  одновременного отражения и объекта, и события. В настоящее время  в психологии наибольшим признанием пользуются две гипотезы, объясняющие механизм восприятия движения:

1. Восприятие движения  обусловлено перемещением образов  предметов на сетчатке глаза.  Эта гипотеза лучше объясняет  так называемое «реальное (физическое) движение», механизм которого основан на стробоскопическом эффекте. Отображение предмета возникает на сетчатке как перцептивном поле статичного глаза. Затем по сетчатке перемещаются образы движущихся предметов в соответствии с эффектом мультипликации.

Однако указанная выше гипотеза не в состоянии объяснить, например, фи-феномен, т.е. эффект псевдодвижения М.Вертгеймера. Попеременные вспышки лампочек семафора воспринимаются нами как движущиеся огни. В данном случае подвижен глаз человека, а реальный предмет, напротив, статичен. Нельзя также отличить реально движущийся объект от реально неподвижного объекта (иллюзия перемещения луны на фоне подвижных облаков).

2. Восприятие движения  является результатом движения  глаз. Так, в эксперименте американского  психолога Л.Мэтина испытуемым  закапывали в глаза химическое вещество, вызывающее временный паралич глазных мышц. В результате подвижные объекты воспринимал статичный глаз, а у испытуемых возникал эффект «прыгающего мира».

Исходя из этой гипотезы трудно объяснить спровоцированное (вызванное) движение, когда движущийся предмет вызывает движение другого – неподвижного – предмета. Например, иллюстрация теории относительности: движущийся поезд за окном и вы внутри неподвижного вагона.

Можно также привести результаты исследования автокинетического (саморегулируемого) движения. Неподвижная светящаяся точка в темной комнате через некоторое время воспринимается испытуемыми как подвижная. Кажется, что она движется и, если сопровождать ее перемещение, указывая на нее пальцем, а затем неожиданно включить свет, субъективное смещение может составлять до 30°. При этом «наивный» испытуемый искренне верит, что светящаяся точка подвижна, тогда как информированный верит в неподвижность точки с большим трудом.