6. Helmholtz H. vm. Treatise on Physiological Optics. Vol. III. Dover Publica-
tions, Inc., 1962. First pub. in The Handbuch der physiologischen Optik.
Voss, 1867.
7. Lotze H. Outlines of Psychology, Trans. and edit. from the 3rd German ed.
by G. T. Ladd. Ginn and Company, 1886.
8. Helmholtz. Op. cit., 533.
9. Helmholtz. Op. cit., 292.
10. Вундт В. Очерки психологии. СПб., 1897; Основы физиологической пси-
хологии. Вып. 1-16. СПб., 1908-1914.
II. Титченер Э. Б. Учебник психологии. Ч. 1. М.: Мир, 1914.
12. Ames A. Jr. Visual perception and the rotating trapezoidal window. Psycho-
logical Monographs, 1951, 65, whole No. 324; lttelson W. H. The Ames Demon-
strations in Perception; Princeton University Press, 1952.
13. НеЬЪ D. 0. The Organization of Behavior. John Wiley Sons, Inc., 1949.
14. Descartes R. See F. Alquie. Oeuvres Philosophiques de Descartes: Vol. I
(1618-1637), Gamier, 1963.
15. Кант И. Сочинения в 6-ти томах. Т. 3. М.: Мысль, 1964.
16. Muller J. Handbuch der Psychologie des Menschen fur Vorlesmigen, 11, Bd. 5,
особенно вводная часть, J. Holscher, 1838.
17. Hering E. Grundzuge der Lehre vom Lichtsinne. In Handbuch der gesamten
Augenheilkunde, ed. Graefe-Saemisch, J. Springer, 1920.
18. KOhler W. Gestalt Psychology. Liveright Publishing Corp., 1929; Koffka K.
Principles of Gestalt Psychology. Harcourt Brace Jovanovich, Inc., 1935.
19. Wertheimer M. Experimentelle Studien uber das Sehen von Bewegung. Zeit-
schrift fur Psychologie, 1912, 61, 161-265.
20. Gibson J. J. The Perception of the Visual World. Houghton Mifflin Company,
1950; The Senses Considered As Perceptual Systems. Houghton Mifflin Com-
pany, 1966.
21. Watson J. B. Behaviorism. University of Chicago Press, 1930; Hull C. L.
Principles of Behavior: An Introduction to Behavior Theory. Appleton-Cen-
tury- Crofts, 1943.
22. Fechner G. T. Elemente der Psychophysik. Breitkopf und Hartel, 1860.
23. Engen T. Psychophysics, Chap. 2 in Woodworth Schlosbergs Experimental
Psychology, Vol. 1: Sensation and Perception, edit. by J. W. Kling, L. Riggs,
et al" Holt, Rinehart Wlnston, Inc., 1972.
Глава
Зрительное восприятие
размера
Того, кто ничего не знает об экспериментальной работе в психо-
логии, может удивить, что наша способность воспринимать раз-
мер предмета является для психологов проблемой. Ведь всем
известно, что работа глаза во многом сходна с работой фотоап-
парата. Размеры предметов, по крайней мере тех, которые
находятся на одинаковом от объектива расстоянии, воспроизво-
дятся на фотографии более или менее точно. Те из предметов,
которые расположены на большом расстоянии, выглядят на
фотографии маленькими, но ведь такими они предстают и
нашим глазам. То, что удаленный предмет <кажется> глазу и
камере маленьким, связано с законами оптики: снимок, или
изображение, фокусируется на задней части глаза - сетчатке
или фотоаппарата - пленке и будет тем меньше, чем дальше
расположен предмет. Следовательно, воспринимаемый размер,
по-видимому, в точности соответствует размеру изображения,
падающего на сетчатку, а это, в свою очередь, можно было бы
объяснить законами оптики и устройством глаза. В чем же
тогда проблема?
На самом деле здесь две проблемы. Первая - это та, что
удаленные от нас предметы не выглядят такими маленькими,
какими им следовало бы быть, если исходить из размеров их
изображения на сетчатке глаза. Фактически удаленные пред-
меты часто выглядят такими же по размерам, как если бы они
находились рядом. Это проблема константности размера, и ее
обсуждению мы посвятим большую часть этой главы. Вторая
проблема труднее для понимания. Предмет, находящийся на
определенном расстоянии, дает на сетчатке изображение
определенных размеров, которое, в свою очередь, вызывает
восприятие определенного размера. Изображение площадью в
1 мм может создать впечатление объекта размером с дом.
Проблемой является связь между размером ретинального изо-
бражения и размером воспринимаемого объекта. В литературе
по психологии эта проблема, по существу, не обсуждалась. Мы
вернемся к ней в конце главы.
16
ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ РАЗМЕРА
Краткое отступление
в область оптики
Для того чтобы уяснить проблему константности размера,
нужно прежде всего понять, как расстояние влияет на размер
изображения, фокусируемого на сетчатке. Но для этого необ-
ходимо разобраться в том, как хрусталики глаз или вообще
любые линзы создают изображение. Хрусталик преломляет
или отклоняет входящие лучи света таким образом, что свето-
вые пучки, исходящие из данной точки А и проходящие через
зрачок глаза, собираются в фокус в одной точке о на сетчатке
глаза. По крайней мере, так всегда происходит в том случае,
когда хрусталик принимает соответствующую данному рассто-
янию форму (или аккомодирует, см. рис. 2-1). На рис. 2-2 пока-
зано, что то же самое справедливо и для любой другой точки В.
47
Именно направлением лучей света определяется направление
преломляемых хрусталиком лучей. Так, если точка В будет рас-
положена, как это показано на рис. 2-4, то точка b будет нахо-
диться дальше от а, чем на рис. 2-3.
Теперь мы подошли к вопросу о том; как расстояние влияет
на размер изображения. Если А-В на рис. 2-3 отодвинуть, то
возникнет ситуация, изображенная на рис. 2-5. Разница в
направлении лучей от точек А и В окажется меньше, следова-
тельно, точки а и b сблизятся. Из этого следует, что чем дальше
какой-то объект расположен от глаза, тем меньше его изобра-
жение на сетчатке. Другими словами, размер ретинального изо-
Рис. 2-3
Рис. 2-1
Рис. 2-2
Если теперь точки А и В рассматривать как граничные точки
объекта А-В, то размер ретинального изображения А-В равен а-Ь
(рис. 2-3). Чем дальше точки А и В расположены друг от друга,
т. е. чем больше объект А-В, тем дальше будут расположены
друг от друга точки а и b. Объясняется это тем, что чем дальше
отстоят друг от друга точки А и В, тем больше разница в
направлении лучей, исходящих от каждой из этих точек.
изображение на сетчатке образуется преломлением лучей света перед-
ней частью роговицы и затем хрусталиком глаза. Но для простоты мы будем
говорить только о хрусталике.
Рис. 2-4
бражения (или зрительный угол) обратно пропорционален рас-
стоянию до предмета. На рис. 2-6 показано, почему термин зри-
тельный угол используется как синоним размера ретинального
изображения. Линейное расстояние между любыми двумя точ-
ками сетчатки о и b или с и d можно также рассматривать и как
угловое расстояние а или Р.
Объяснение размера ретинального изображения, видимо,
может быть и более простым, без ссылки на линзы. Свет
распространяется по прямой. Если вообразить, что размер
зрачка равен булавочной головке, то можно предположить, что
от каждой точки в глаз попадает только один луч света. Угол,
образуемый у глаза лучами, исходящими из крайних точек
48
ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ РАЗМЕРА
РИС. 2-5
Рис- 2-6
предмета, будет тем больше, чем больше предмет, находящийся
на одном и том же расстоянии (ср. рис. 2-3 и 2-4), и он будет тем
больше, чем ближе располагается один и тот же объект (CD
рис. 2-3 и 2-5).
Закон зрительного угла
Казалось бы очень вероятным предположить, что воспринима-
емый размер есть функция от зрительного угла, или размера
ретинального изображения объекта. В сущности, если ограни-
читься анализом только тех объектов, которые расположены на
плоскости, перпендикулярной к линии зрения наблюдателя, то
такое предположение справедливо. Чем больше нарисованный
на доске предмет, тем больше его ретинальное изображение у
испытуемого, сидящего прямо перед доской, и, естественно, тем
больше будут его видимые раз. ары. Но что делать с этими
выводами, если объекты находятся на разном удалении, ведь
тогда уже не обязательно будет справедливым утверждение,
что большее ретинальное изображение получается от большего
предмета. Если больший объект находится достаточно далеко
то он, как показано на рис. 2-7, вполне может вызвать меньшее
изображение.
На это многие читатели могут сказать: <Что плохого в том,
49
что чем дальше объект, тем меньшим он кажется. Каждый
знает, что человек на большом расстоянии выглядит малень-
ким, поэтому мы вправе утверждать, что воспринимаемый
размер есть функция от зрительного угла>. Принято считать,
что закон зрительного угла как закон восприятия размера
открыл Евклид. Из этого закона следует, что воспринимаемый
размер предмета изменяется прямо пропорционально размеру
его ретинального изображения.
Рис. 2-7
В дальнейшем будет видно, что в этом утверждении много
истинного. На большом расстоянии предметы часто выглядят
маленькими. Тем не менее этот закон в каких-то достаточно
важных случаях оказывается ложным. Лучший способ убе-
диться в этом - проверить, какими представляются нам окру-
жающие нас предметы. Видите ли вы, что размер книги на
другом конце комнаты равен 1/5 или 1/10 размера той книги,
которая находится рядом? Очевидно, не видите, хотя возможно,
что это как раз тот случай, когда изображение на сетчатке
одной книги из-за ее удаленности раз в 5 или 10 меньше изобра-
жения книги, лежащей рядом с вами. Держите вашу правую
руку совсем близко от правой стороны лица, а левую вытяните
во всю длину влево. Кажется ли вам, что ваши руки разных
размеров? Большинство людей сказали бы <нет>, несмотря на
очевидную разницу в величине зрительных углов. Приведен-
ные примеры свидетельствуют о константности размера.
В лабораторных условиях проводились эксперименты, когда
от наблюдателя требовалось сравнить размеры находящихся на
различном расстоянии предметов. Как правило, это происхо-
дило следующим образом. Один предмет, например треуголь-
ник, принимается за стандартный. Он может находиться рядом.
Другой треугольник помещается намного дальше и называется
изменяемым, поскольку его размеры можно или увеличить, или
уменьшить. (Выбор в такого типа экспериментах треугольника,
размеры которого могут быт любыми, позволяет обойти одну
трудность: размеры большинства знакомых предметов уже
известны.) Затем наблюдатель меняет размеры удаленного тре-
угольника (или указывает экспериментатору, как это сделать)
до тех пор, пока он не покажется ему того же размера, что и
треугольник, находящийся рядом. Затем экспериментатор
записывает размеры отобранного треугольника. Опыт повторя-
ется много раз, причем половина опытов начинается с предъяв-
50
ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ РАЗМЕРА
ления заведомо большего треугольника (нисходящие пробы), а
другая половина - с предъявления меньшего треугольника
(восходящие пробы). Желательно также создать условия, при
которых изменяемый предмет помещается рядом с наблюдате-
лем, а стандартный - на достаточном удалении. Средний
\
1- \
- \
Теоретическая кривая сопоставления ретинальных изобоате
Расстояние в м
. Рис. 2-8
результат всех испытаний для данного индивида и затем для
группы индивидов можно считать надежным показателем
воспринимаемого размера удаленного объекта или, по крайней
мере, воспринимаемого размера одного объекта по отношению к
другому. Повторение этой процедуры для различных рассто-
яний позволяет построить кривую, характеризующую воспри-
ятие размера на различных расстояниях. Как видно из рис. 2-8,
кажущийся размер, как правило, не намного уменьшается с
расстоянием, он остается более или менее постоянным.
Уч
ет удаленности
Традиционное объяснение константности размера, которое
автор считает в основном верным, заключается в том, что,
оценивая величину предмета, перцептивная система учитывает
не только зрительный угол, но также и расстояние до предмета.
Сам по себе зрительный угол, что видно из рис. 2-9, не очень
надежный показатель размера предмета. Один и тот же зри-
51
тельный угол может быть при различных расстояниях у объек-
тов с разными размерами (а, Ь., с, d на рис. 2-9). Следовательно,
чтобы размер воспринимался верно, необходима информация
относительно расстояния. Если, например, каким-то образом
зафиксировано, что объект находится на расстоянии Y, то зри-
тельный угол С должен быть следствием размера объекта.
Эту зависимость удобно выразить при помощи уравнения:
Воспринимаемый размер = Зрительный угол х Расстояние.
Это уравнение означает, что воспринимаемый размер явля-
ется функцией как размера ретинального изображения (зри-
тельного угла), так и зафиксированного расстояния до предме-
та. Так, например, если предмет находится под углом зрения в
4Ї на расстоянии 3 м, то на расстоянии 6 м он будет нахо-
диться под углом 2Ї. Умножив зрительный угол на расстояние,
мы получим в обоих случаях результат 12(4 х 3 == 12 и 2х6 = 12)
Другими словами, при удалении предмета от наблюдателя
уменьшение зрительного угла возмещается фиксируемым уве-
Рис. 2-9
личением расстояния. Следовательно, если перцептивная
система учитывает расстояние и информация относительно него
правильна, то в результате получается константность вели-
чины.
Закон
Из предыдущего уравнения можно сделать следующий вывод:
если бы зрительный угол вместо того, чтобы изменяться, оста-
вался постоянным, в то время как изменялось бы расстояние до
объекта, то объект казался бы увеличивающимся. Это показано
на рис. 2-9, где объекты о, Ь, с, d видны под одним и тем же
зрительным углом, и если учитывать расстояние, то d будет
казаться больше с, с больше Ь, Ь больше а. Это следует из урав-
нения, так как значения зрительного угла остаются постоянны-
ми, а значения расстояния увеличиваются, то с увеличением
расстояния увеличивается и произведение зрительного угла
на расстояние.
Подходящей иллюстрацией к этому выводу является образо-
вание послеобраза посредством фиксации в течение нескольких
секунд яркого контрастного объекта (например, маленькой
52
ЗРИТЕЛЬНОВ ВОСПРИЯТИЕ РАЗМЕРА
вырезанной фигуры на фоне светящейся лампочки). После
фиксации, на что бы мы ни смотрели, послеобраз некоторое
время сохраняется вследствие определенных физиологических
изменений в раздражаемой области сетчатки глаза. Послеобраз,
естественно, кажется локализованным именно на той поверх-
ности, которую фиксирует наблюдатель. Ясно, что размер той
части зрительной области мозга, которая продуцирует его, оста-
ется постоянным. Однако кажущийся размер послеобраза есть
функция от расстояния, на которое он проецируется. Эта зави-
симость получила название закона Эммерта - по имени чело-
века, который впервые ее описал
Закон Эммерта выявляет изменение воспринимаемой вели-
чины предмета в зависимости от расстояния.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49