Неопределенные фигуры

Итак, мы пришли к заключению, что картины не слишком хорошо отображают структуру трехмерных предметов, если работает монокулярное, а не стереоскопическое зрение.

До сих пор мы рассматривали прямо и в разных проекциях только один предмет - каркасный куб. Это удобно при изучении грубых искажений, так как у простой правильной фигуры легче оценить неравенство разных частей и таким образом сразу узнать, искажена ли она и как именно. Но что произойдет, если взять не правильную фигуру, подобную кубу, а какую-нибудь незнакомую, да еще и случайной формы, например ветку дерева? Она может иметь в натуре различную форму; что перед нами часть дерева, мы, конечно, узнаем, но ведь точная структура каждого дерева неповторима, так что заранее мы не можем ни знать, ни угадать форму данной ветки.

Нам следует выбрать методику для проведения опытов по исследованию точности восприятия различных проецируемых изображений случайных и незнакомых объектов. Как провести такие опыты? Надо, по-видимому, попытаться каким-то образом отобразить структуру объекта, предусмотрев в то же время способ выявления ошибок восприятия, позволяющий точно описать эти ошибки. Такой метод существует.

Мы выдвинули предположение о том, что "правильно видеть" - значит выбирать такие перцептивные гипотезы, которые не только удовлетворяют сиюминутным фактам, но и дают предсказание о будущих событиях. Описывая восприятие как процесс выбора "гипотез об объектах", мы не заимствуем легкомысленно понятие "гипотеза" из языка научных исследований. Любая научная гипотеза лишь тогда имеет силу, когда она способна предсказывать будущие события. То же самое должно быть верно относительно перцептивных гипотез; именно их предсказательная сила дает возможность организмам побеждать врагов и природу. Предсказания позволяют планировать действие до того, как настанет время действовать.

Именно предсказательную способность гипотез об объектах мы сможем использовать для проверки правильности этих гипотез. Если они окажутся не в состоянии предсказать этапы правильно чередующегося ряда событий, значит, основная гипотеза ошибочна, причем ошибка будет именно в том звене, которое даст ложное предсказание. Поэтому мы сможем использовать успех или ошибочность предсказания как признак пригодности или непригодности перцептивной гипотезы.

Но как реализовать эту идею? Можем ли мы создать достаточно простую ситуацию, позволяющую нам обнаруживать ошибки перцептивных предсказаний?

Рассмотрим только один определенный тип перцептивных ошибок. Возьмем случай плоскостной проекции - двумерную картинку. Пусть ее удастся интерпретировать (увидеть) правильно - как изображение структуры трехмерного объекта; позволит ли это предсказать проекцию, которая будет получена с новой точки наблюдения? При таком подходе мы получаем прямое указание на способ, с помощью которого сможем исследовать предсказательную силу гипотез об объектах. Если новая проекция объекта удивит нас, значит, предшествующая гипотеза об объекте была ошибочной.

Нельзя допускать, чтобы между двумя опытами - начальным и последующим - прошло значительное время, иначе искажения в запоминании могут оказаться ответственными за неожиданный вид объекта при рассматривании его с новой позиции. Перерыва между обоими опытами нужно избегать еще и для того, чтобы любая неожиданность, любое непредвиденное различие между восприятиями объекта в первом и втором опытах были совершенно ясны наблюдателю.

Поэтому начнем с проекции трехмерного объекта и применим нашу методику теневой проекции. Но только будем постоянно вращать объект. Так мы получим непрерывно изменяющуюся, но периодически повторяющуюся проекцию объекта.

Если восприятие объекта на основе проецируемого изображения окажется верным, то при всех изменениях проекции мы должны видеть один и тот же объект. Если же форма объекта, воспринимаемая по его проекциям, меняется, значит, восприятие ошибочно, по крайней мере по некоторым из проекций.

Укрепим наш объект (каркасный куб, "ветвь дерева", решетку, подобную скелету кристалла, или просто изогнутый кусок проволоки) отвесно на продолжении вала маленького мотора с надежно регулируемой скоростью вращения. Придадим объекту медленное вращение. Установим проектор так, чтобы теневая проекция объекта была четко видна на экране. Будем наблюдать меняющуюся теневую проекцию объекта. Что при этом произойдет?

Самый интересный (даже странный) эффект получится, если объект будет не известной наблюдателю формы (скажем, изогнутый кусок проволоки). В течение некоторого времени мы, вероятно, будем видеть просто некую вращающуюся форму, все элементы которой поворачиваются с одинаковой скоростью и в одном направлении. Воспринимаемый объект похож на подлинный: виден жесткий, изогнутый "проволочный" предмет, медленно поворачивающийся вокруг оси. Но внезапно он невероятным образом изменится: его части обретут собственное независимое "существование". Некоторые из них начнут вращаться быстрее, другие - медленнее; углы станут меняться, отдельные отрезки изображения уподобятся медленно извивающимся конечностям; перед нами окажется уже не жесткая мертвая форма, а ожившая структура, полная собственного внутреннего движения (рис. 44).

^{Рис. 44}

Видя, что согнутая под углом часть проволоки извивается, вместо того чтобы вращаться при неизменном угле сгиба, как положено элементу жесткого предмета, мы узнаем, что восприятие ошибочно - проецируемое изображение интерпретировано неверно. Только в тех случаях, когда объект-гипотеза соответствует подлинному объекту, зрение правильно отображает объект как неизменную, но вращающуюся структуру. Стереозрение дает именно такой эффект - форма незнакомого предмета не меняется при его вращении. Рис. 45, если рассматривать его через цветные очки, позволяет кое-что узнать об этом эффекте.

^{Рис. 45}

Возьмем каркасный куб; его геометрия проста и форма нам хорошо знакома; при вращении он все время воспринимается - даже одним глазом - как объект неизменной формы, несмотря на то что и в этом случае глаз получает только плоскую проекцию (рис. 46). В то же время куб будет самопроизвольно "перевертываться" в глубину и с каждым перевертыванием видимое направление вращения куба будет меняться на противоположное. Это и понятно - для однозначного восприятия глубины не хватает сенсорной информации (плоская проекция куба здесь не более информативна, чем в том случае, когда куб Неккера нарисован на бумаге); что же касается видимого направления вращения, то оно неразрывно связано с доминирующей в данный момент гипотезой о глубинном расположении граней куба и потому меняется с изменением этой гипотезы. Такие неоднозначности устраняются стереозрением (рис. 47).

^{Рис. 46}

Выясним теперь, что произойдет, если мы уберем некоторые части куба, оставив, например, только одну грань и несколько ребер либо только часть одной грани и т. д. Если нам удастся узнать, какую часть объекта нужно сохранить, чтобы объект воспринимался устойчиво (то есть чтобы при изменении проекции сохранялась видимая форма), мы сможем установить хотя бы некоторые основные элементы объект-гипотезы, а это значит, что мы определим часть блоков, из которых строится восприятие. Ниже следуют некоторые результаты, полученные буквально во всех испытаниях взрослыми наблюдателями (для которых куб - привычная фигура, процедура опыта достаточно обыкновенна и т. д.).