Оптические иллюзии и психология восприятия: роль опыта в формировании зрительных образов

Большая часть визуальной информации, которую, как нам кажется, мы получаем с помощью глаз, на самом деле является результатом сложной когнитивной обработки. То, что человек считает увиденным, зачастую представляет собой продукт бессознательного умозаключения, основанного на прошлом опыте и накопленных знаниях. Этим феноменом объясняется известный парадокс, когда несколько добросовестных свидетелей одного и того же события описывают увиденное совершенно по-разному, а иногда и диаметрально противоположно, будучи абсолютно уверенными в своей правоте.

Представим себе наблюдение за ветряной мельницей в условиях темной ночи. Позади наблюдателя отсутствуют источники света, а небо за мельницей сливается с мраком, из-за чего отдельные детали конструкции неразличимы. В таких условиях заметны лишь общие очертания большой массы, причем без теней, которые обычно помогают определить форму объекта. Именно такой, предельно упрощенный, образ мельницы и запечатлевается на сетчатке глаза, как это схематично показано на рисунке.

Рис. 71 а — Визуальное восприятие мельницы в условиях низкой освещенности, где различимы только общие очертания и направление движения крыльев.

Относительно вращения крыльев наблюдатель способен различить лишь общее направление их движения: слева направо или справа налево. Глядя на размытый силуэт, невозможно определить, находится ли мельница в положении, когда крылья повернуты к зрителю, или же она развернута к нему другой стороной. Однако человеческий разум не ограничивается скупыми показаниями органов чувств. Он достраивает картину, опираясь на инстинктивные суждения и неосознанные рассуждения, которые сформировались в результате предшествующего взаимодействия с миром.

Рис. 71 б и 71 в — Два возможных пространственных положения мельницы, которые разум наблюдателя может "достроить" на основе абстрактного силуэта.

К примеру, если в данной местности все мельницы устроены так, что при ветре, дующем в спину, их крылья вращаются по часовой стрелке, то мельник, зная это правило, сделает однозначный вывод. Почувствовав ветер справа и увидев поднимающиеся крылья, он будет уверен, что видит переднюю сторону механизма. В результате его мозг интерпретирует плоское изображение как объемную сцену, соответствующую конкретному положению, которое только и позволяет ветру вращать крылья в нужном направлении.

Иная ситуация сложится у второго мельника, который точно знает, что конструкция именно этой мельницы является исключением из общего правила, и ее крылья вращаются в противоположную сторону. При взгляде на тот же самый размытый силуэт и с учетом направления ветра, его опыт подскажет единственно возможную, но совершенно иную пространственную интерпретацию увиденного. Таким образом, два компетентных наблюдателя, находясь в одной точке и в одно время, формируют противоположные зрительные образы, будучи убежденными в истинности именно своего восприятия.

У несведущих наблюдателей, не обладающих специальными знаниями, интерпретация того, что скрывается за абстрактным пятном, происходит случайным образом. Но если их мозг однажды признает какое-либо из двух возможных положений истинным, это впечатление закрепляется настолько сильно, что впоследствии они оказываются совершенно неспособными увидеть альтернативный вариант. Первое впечатление приобретает силу настоящего, достоверного знания, и в дальнейшем эти люди искренне сообщают сведения, которые на поверку оказываются полностью ложными, будучи лишь плодом их собственной интерпретации.

Аналогичный механизм психологии восприятия можно наблюдать, следя за маленькой лодкой на далеком горизонте в вечерних сумерках, после заката. Расстояние и слабое освещение не позволяют глазу различить ни точного положения паруса, ни ориентацию самого судна. Наблюдатель видит лишь смутный силуэт, дающий самое общее представление о масштабе и дистанции, как это показано на иллюстрации.

Рис. 72 — Схематичное изображение лодки на горизонте, где из-за удаленности и плохого освещения невозможно определить ее истинное положение и направление движения.

Спустя некоторое время становится заметно, что лодка движется в определенную сторону, например, по направлению нижней стрелки на рисунке. Ветер при этом дует в направлении, указанном верхней стрелкой. Очевидно, что судно движется под углом к ветру, но вот в какую именно сторону — к наблюдателю или от него — с земли решить принципиально невозможно. С точки зрения наблюдателя с воздушного шара, парящего прямо над этим участком моря, ответ был бы очевиден, но для человека на берегу оба направления выглядят идентично как движение вправо.

Рис. 72 (детализация) — Условные обозначения векторов: верхняя стрелка показывает направление ветра, нижняя — видимое направление движения лодки, которое может быть интерпретировано и как движение к берегу (В), и как движение от берега (С).

И здесь ключевую роль снова играет предшествующий опыт и бессознательное суждение. Местный рыбак, заметивший лодку и знакомый с привычными маршрутами и расписанием выхода судов, не задумываясь, интерпретирует движение как возвращение первого катера рыбачьей флотилии в гавань. Он инстинктивно «видит», что лодка движется к берегу, и будет готов поклясться в этом, описывая направление движения.

В то же время постоянный житель гавани, знающий, что возвращаться флотилии еще рано, но помнящий, что одно судно ушло на запад достаточно давно и сейчас как раз может находиться в этой точке, будет столь же уверенно утверждать обратное. Его опыт подсказывает, что лодка удаляется от берега. Так, два честных и, казалось бы, одинаково компетентных свидетеля, наблюдавшие одну и ту же картину, впоследствии будут давать прямо противоположные показания, и оба будут абсолютно искренни в своей убежденности.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: В. Гампсон, К. Шеффер

Источник: Парадоксы природы

Данные публикации будут полезны студентам физических и технических специальностей, изучающих механику и принципы работы простых механизмов, начинающим инженерам и конструкторам, интересующимся эргономикой и оптимизацией транспортных средств, а также всем, кто увлекается историей техники и неочевидными физическими явлениями в повседневной жизни.