Эксперименты с постепенным увеличением или уменьшением

Первые результаты, убеждающие в непосредственности восприятия движения в глубину, получили У. Шифф и его соавторы в 1962 году (Schiff, Caviness, Gibson, 1962). Они использовали проектор с точечным источником для формирования теней на большом мутном полупросвечивающем экране размером 6x6 футов; точка наблюдения находилась рядом с экраном. Маленький темный силуэт в центре экрана можно было увеличить за несколько секунд до таких размеров, при которых он начинал заполнять весь экран. Наблюдателю при этом казалось, что неопределенный объект надвигается на него и останавливается у самого лица. Это переживание можно с полным правом назвать зрительным столкновением.

Когда объект в плотную приближается к глазам, увеличение зрительного телесного угла при его стремлении к пределу обычно протекает с ускорением. Ту часть процесса, в которой есть ускорение, Шифф и его соавторы назвали «лумингом» (Schiff, Caviness, Gibson, 1962). Он задает неминуемое столкновение, и неизбежность столкновения пропорциональна скорости увеличения. Шифф переделал установку, с помощью которой изучали луминг, так, чтобы ее можно было использовать для исследования поведения животных (Schiff, 1965)

Уклонение при не симметричном увеличении тени

Эксперименты с преобразованиями подобия

На экран проецировались разные фигуры — фигуры правильной формы (квадрат) с регулярной текстурой (квадрат, состоящий из квадратов) и фигуры неправильной формы (с амебоподобными очертаниями) с нерегулярной текстурой (амебоподобные пятна, оформленные в группу, очертания которой напоминали клубни картофеля). Каждый из этих силуэтов претерпевал на экране периодические преобразования, по мере того как предмет, отбрасывающий тень, поворачивался вперед и назад на угол от 15 до 50 угловых градусов. Испытуемый должен был с помощью регулируемого транспортира указать величину того изменения наклона, который он воспринимал.

Все без исключения испытуемые воспринимали неизменную жесткую поверхность с изменяющимся наклоном. Разумеется, это нельзя было назвать объектом, скорее это была лишь одна из граней объекта (лист), однако ее очертания были определенными и не было даже намека на ее эластичность. Она просто поворачивалась вперед и назад. Сжатие и растяжение можно было увидеть на экране, но только в том случае, если специально обращать на это внимание, но сжималась и растягивалась на экране именно тень, а не лист. В этом отношении не было никаких различий между правильными и неправильными силуэтами. Угол изменения наклона можно было оценить очень точно, причем точность оценки для правильных паттернов была такой же, как для неправильных.

 

 

Рис. 10.2. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОЕЦИРОВАНИЯ ТЕНЕЙ, С ПОМОЩЬЮ КОТОРОЙ ИЗУЧАЛИСЬ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ НАКЛОНОМ. На этой диаграмме показано, что вращение объекта, отбрасывающего тень, вызывает перспективное искажение тени на экране, в результате чего глаз видит, как виртуальный объект вращается в противоположную сторону. (From J. J. Gibson and E. J. Gibson. "Continuous Perspective Transformations and the Perception of Rigid Motion".— Journal of Experimenial Psychology, 1957, 54, pp. 129—138. Copyright 1957 by the American Psychological Association. Reprinted by permission.)

 

Гипотеза: объекты задаются посредством инвариантов преобразований. Эти инварианты совершенно «бесформенны», они представляют собой не формы, а инварианты структуры. Таким образом, оптическое преобразование не является дискретным набором оптических движений, равно как не является оно и причиной восприятия глубины. Это единое, глобальное, закономерное изменение строя, которое задает и неизменный объект, и изменение его положения — и то, и другое в одно и то же время.

 

Загадка феноменальной жесткости

Гипотеза: одни инварианты задают жесткость, а другие — эластичность.

К. Файэндт и Дж. Гибсон 1959. Испытуемому демонстрировали различные преобразования: вначале сжатие и обратное ему преобразование, затем перспективное искажение и обратное ему преобразование. Это делалось для того, чтобы выяснить, будет ли испытуемый спонтанно замечать различия и воспринимать в первом случае эластичный, а во втором — жесткий объект.

Экспериментаторы проецировали на мутный, полупросвечивающий экран тень от эластичной сетки с ячейками неправильной формы. Сетка была натянута на раму, располагавшуюся между точечным источником и экраном. Одна из боковых сторон рамы была сделана скользящей, что позволяло раздвигать раму. Кроме того, всю раму как целое можно было поворачивать. Рама не была видна, и весь экран был заполнен текстурой. Движение элементов на экране в обоих случаях было очень похожим. Однако наблюдатели без труда различали виртуальные поверхности — эластичные в первом и жесткие во втором.

Юханссон придумал достаточно простой способ изучения эффектов, к которым приводит изменение высоты и ширины прямоугольника (Johansson, 1964). Он создавал светящиеся фигуры на экране осциллографа и независимо управлял их высотой и шириной. Он мог периодически растягивать, а затем сжимать прямоугольник по любому из этих параметров. Когда параметры увеличивались или уменьшались одновременно, у него получалось уменьшение или увеличение, приводящее к восприятию жесткого объекта, который приближался или удалялся. Поскольку

его интересовала эластичность движения, он создавал и несогласованные периодические изменения высоты и ширины. Однако вопреки ожиданиям в этом случае Юханс-сон не получил восприятия эластичного движения. Его испытуемые видели не прямоугольник с изменяющимися сторонами, а виртуальный прямоугольный объект, у которого было не два, а три параметра жесткого движения; объект вращался вокруг вертикальной и горизонтальной осей и одновременно двигался вперед и назад, причем все это происходило одновременно и с разной периодичностью.