Признаки удаленности и глубины

В психологической науке, начиная с работ Дж. Беркли и его последователей, подчеркивается роль мышечных ощущений в образовании зрительных представлений пространства, однако для получения знания о трехмерном пространстве требуется множество признаков, которые комбинируются друг с другом.

Признаки удаленности и глубины — это особенности внешней среды (изобразительные признаки) и сигналы от тела, которые предоставляют информацию о расстоянии и пространстве. Некоторые признаки могут работать при наличии одного глаза (монокулярные), другие — только при наличии двух глаз (бинокулярные). Большинство признаков подразумевают статичность (относительную неподвижность) наблюдателя, но есть признаки, которые работают только при перемещении наблюдателя (трансформационные признаки). Некоторые признаки несут информацию об абсолютной удаленности объекта от наблюдателя, такие признаки называются признаками удаленности; к ним относят аккомодацию, конвергенцию, элевацию и знакомый размер. Говоря о признаках глубины, ученые чаще всего имеют в виду информацию об относительной удаленности объектов, так как эта информация ничего не содержит о том, как далеко эти объекты находятся от наблюдателя. К признакам глубины относят бинокулярную диспаратность, трансформационные и ряд изобразительных признаков (за исключением знакомого размера и элевации).

В науке можно найти несколько разных классификаций признаков. Сложность классификации признаков заключается в том, что один и тот же признак может относиться сразу к нескольким выделенным группам. Так, например, аккомодация является монокулярным признаком, но так как здесь используется информация от окуломоторных мышц, его можно отнести к окуломоторным признакам. Так же ситуация обстоит и с конвергенцией, за исключением того, что этот признак является бинокулярным.

Для удобства изложения условно разделим все признаки на: монокулярные, окуломоторные и бинокулярные (рис. 6.3). К группе монокулярных признаков мы относим признаки, которые используют информацию от одного глаза (за исключением аккомодации). Это: перспектива, затененность, размер (знакомый и относительный), градиент текстуры, интерпозиция, элевация. Здесь же мы рассмотрим трансформационные признаки, так как они тоже могут работать при монокулярном восприятии.

Окуломоторные признаки — это признаки, использующие информацию от глазных мышц; к ним относят аккомодацию и конвергенцию.

К бинокулярным признакам относят бинокулярную диспаратность: в силу того, что человек имеет два глаза, разнесенных латерально, один глаз получает несколько иное изображение предмета, чем другой глаз. Информация об отличии проекций предмета обоих глаз и несет в себе знание о пространстве.

Воспринимая глубину и удаленность, наблюдатель не пользуется каким-то одним признаком; все они взаимодействуют вместе, позволяя составить адекватную картину видимого мира. Джеймс Катинг и Питер Виштон провели детальный анализ всех известных на настоящее время признаков удаленности и глубины и определили, что каждый признак удаленности и глубины имеет свою область применения и различное значение внутри разных «срезов» эгоцентрического окружения наблюдателя. Исследователи выделили три вложенных друг в друга региона, окружающих наблюдателя и предоставляющих специфическую информацию о мире¹.

Рис. 6.3. Классификация признаков удаленности и глубины.

Личное (персональное) пространство {personal space) включает в себя регион, центром которого является голова наблюдателя, граница этого региона проходит чуть далее на расстоянии вытянутой руки. Каттинг и Виштон ограничили эту зон}' максимальным расстоянием в два метра. В пределах этой зоны информацию об удаленности и глубине несут такие признаки, как перекрытие, относительный размер, бинокулярная диспаратность, монокулярный параллакс движения^[1][2], конвергенция и аккомодация.

За личным пространством начинается пространство действия (action space). В пределах этой зоны мы можем говорить так, чтобы нас понимали без особых трудностей, перебрасывать предметы и т. п. В пределах этой зоны информацию об удаленности несут такие признаки, как перекрытие, элевация, бинокулярная диспаратность, относительный размер и монокулярный параллакс движения. Граница этой зоны определяется порогом, за которым бинокулярная диспаратность и монокулярный параллакс движения являются уже неэффективными в суждении об удаленности; это расстояние, равное примерно 30 метрам от наблюдателя. Остальные признаки, которые работают в пространстве действия, могут нести информацию об удаленности и на более дальних расстояниях. За его пределом находится пространство перспективы {vista^[3] space). В пределах этой зоны действуют только изобразительные признаки: перспектива, перекрытие, относительный размер, высота расположения в поле зрения (элевация) (табл. 6.1).

Как видно из табл. 6.2, большинство признаков удаленности и глубины могут использоваться в монокулярных условиях. При этом вне зоны ближайшего пространственного окружения (пространство действия с включенным в него персональным пространством), где возможно непосредственное сенсомоторное взаимодействие с предметами, зрение выделяет скорее относительную информацию о взаимной удаленности объектов. За пределами этой зоны абсолютные оценки удаленности объекта опираются на память, т. е. на знаемые размеры предметов и известную (привычную) удаленность ориентиров. Также выделяемая стереозрением информация носит как порядковый (например, в случае очень мощного признака перекрытия поверхностей), так и количественный, метрический характер (бинокулярная диспаратность).

Таблица 6.1

Пространственное ограничение признаков пространства^[4]

Примечание. Знак «V» обозначает наличие признака.

Таблица 6.2

Основные признаки глубины и удаленности, эффективные в процессах зрительного восприятия¹

Примечание. * — относительно данных признаков устоявшегося мнения нет.

• [1] CuttingJ. Vishton Р. М. Perceiving layout and knowing distances: The integration, relativepotency, and contextual use of different information about depth // Epstein W. & Rogers S. (Eds.)Handbook of perception and cognition. Vol. 5. Perception of space and motion. San Diego, CA: Academic Press, 1995. P. 69—117.
• [2] Параллакс движения может служить признаком удаленности в пределах персональнойзоны, но, по словам авторов, это нетипичное применение данного признака, чаще его используют в пределах зоны действия, где его работа более эффективна и информативна.
• [3] Итальянское слово vista имеет несколько значений: 1) перспектива, вид (в конце аллеии т.п.); 2) возможности, виды на будущее; 3) аллея, просека. Все три значения в общем отражают смысл, вкладываемый авторами в термин vista space. Мы выбрали одно, на наш взгляд, более благозвучное.
• [4] Авторы осознанно не включили в список признаков линейную перспективу, затененность и градиент текстуры по ряду причин. Градиент текстуры, на их взгляд, не несет информации о глубине, то же касается затененности. По мнению авторов, затененность скорееинформативна в отношении формы объекта, нежели его удаленности. Линейная перспективаявляется комбинацией ряда признаков, а именно градиента текстуры и относительного размера. Градиент текстуры не включен в список по указанной выше причине, а относительныйразмер как самостоятельный признак рассмотрен, поэтому включать линейную перспективув список было избыточным.