Восприятие пространства

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

Рис. 8.8. Соотношение величины зрительного угла и величины изображения предмета на сетчатке глаза

Эвклид. Из этого закона следует, что воспринимаемый размер предмета изменяется прямо пропорционально размеру его ретинального изображения (рис. 8.8).

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 × Расстояние.

Рис. 8.9. Иллюзия величины при контрасте предметов и соотношении части и целого. Объяснения в тексте

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, и значительно уменьшается при восприятии отвлеченных геометрических форм. Также следует подчеркнуть, что константность восприятия сохраняется только в известных пределах. Если мы находимся очень далеко от предмета, то он нам кажется меньше, чем на самом деле. Например, когда мы летим на самолете, то все предметы, находящиеся внизу, кажутся нам очень маленькими.

Другой особенностью восприятия предмета в пространстве является контраст предметов. Окружение, в котором находится воспринимаемый нами предмет, оказывает заметное влияние на его восприятие. Например, человек среднего роста в окружении высоких людей кажется значительно меньше своего настоящего роста. Другой пример - восприятие геометрических фигур. Круг среди больших кругов кажется значительно меньше, чем круг такого

Рис. 8.10. Восприятие формы предмета

же диаметра, находящийся среди кругов значительно меньшего размера (рис. 8.9). 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 (рис. 8.9). 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 (рис. 8.10).

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 на 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 глазодвигательными 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 условий 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

Это интересно
Что позволяет человеку адекватно воспринимать окружающий мир!
При изучении особенностей восприятия различных предметов невольно возникает вопрос о том, что облегчает и что усложняет возможность адекватного восприятия? Одним из факторов, обеспечивающих адекватность восприятия, является наличие обратной связи. Если ее нет, то взаимосвязь между сигналами анализаторов не устанавливается. Иллюстрируя этот факт, Р. М. Грановская в своей книге "Элементы практической психологии" приводит в качестве примера ощущение человека, который воспринимает окружающий мир через специальные искажающие очки. "Такие очки могут менять местами правую и левую или верхнюю и нижнюю части сетчаточного образа. При этом одна из частей может сжиматься, а другая расширяться. У человека, который наденет такие очки, соответственно	исказится и наблюдаемая им картина окружающего мира. Если испытуемому во время ношения подобных очков не представлялась возможность практического взаимодействия с окружающей средой, то его восприятие либо не перестраивалось вообще (оставалось неадекватным), либо перестройка была лишь незначительной. Когда испытуемые в искажающих очках лишались возможности совершать привычные действия по самообслуживанию, помещались в кресло, где не могли ни манипулировать предметами, ни писать, ни читать, а при передвижении их всегда сопровождал экспериментатор, они продолжали видеть мир искаженным, например перевернутым. Но если человек активно взаимодействовал с окружающими объектами, то, как показали эксперименты Стрэттона и других
Рис. 1. Объяснения в тексте

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

Это интересно

исследователей, даже при ношении таких очков неискаженное восприятие мира у него может восстановиться. Когда испытуемые, носившие такие очки, несмотря на трудности, вынуждены были продолжать заниматься обычной деятельностью - ходили по улицам, писали и т.п., то вначале их действия были крайне неудачны. Однако постепенно они приспосабливались к искаженному восприятию, и вслед за тем наступал момент, когда восприятие перестраивалось и они начинали правильно видеть мир. Например, известный психолог Келер поставил себя в положение испытуемого - четыре месяца носил очки с клиновидными линзами, и уже через шесть дней у него настолько восстановилась правильная координация движений, что он был способен кататься на лыжах. Фактором, облегчающим переход к правильному видению, во всех случаях являлось очевидное присутствие силы тяжести. Если испытуемому давали груз, подвешенный на нити, он адекватно воспринимал положение этого груза относительно нити, несмотря на то что остальные предметы могли еще оставаться перевернутыми. Знакомство с объектом в прошлом также ускоряло переход к разумному видению. Например, свеча, которая выглядела перевернутой, пока не горела, воспринималась правильно, как только ее зажигали. Легко видеть, что эти факторы свидетельствуют об огромном значении обратной связи в формировании адекватного образа. Роль обратной связи в перестройке восприятия убедительно раскрывается и в опытах Кил-патрика по восприятию пространственных взаимоотношений в деформированных комнатах (рис. 1). Эти опыты заключались в демонстрации

деформированных комнат, сконструированных так, что при определенном положении наблюдателя они воспринимались как нормальные: возникшая от них на сетчатке конфигурация была тождественна получаемой от обычных комнат. Чаще всего показывались комнаты, стены которых образуют острые и тупые углы. Наблюдатель, сидевший у смотрового отверстия, тем не менее воспринимал такую комнату как нормальную. На задней ее стене он видел маленькое и большое окна. В действительности же окна имели равные размеры, но вследствие того, что одна стена была расположена значительно ближе к наблюдателю, чем другая, ближнее окно казалось ему больше, чем дальнее. Если затем в обоих окнах появлялись знакомые лица, то наблюдатель бывал потрясен необъяснимым для него различием в размерах лиц, чудовищной величиной лица в "дальнем" окне. Человек может, однако, постепенно научиться адекватно воспринимать такую искаженную комнату, если она служит объектом его практической деятельности. Так, если ему предлагают бросать мяч в разные участки комнаты или вручают палку с разрешением прикасаться ею к стенам и углам комнаты, то сначала он не может точно выполнить указанные действия: его палка то неожиданно наталкивается на, казалось бы, далеко расположенную стену, то никак не может коснуться ближней стены, которая странным образом отступает. Постепенно действия становятся все более успешными, и одновременно с этим человек обретает способность адекватно видеть действительную форму комнаты". По: Грановская Р.М. Элементы практической психологии. - СПб.: Свет, /997.

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.