Восприятие пространства. 
Психология ощущений и восприятия

Проблема восприятия третьего измерения

Восприятие пространства составляет важную часть перцептивного опыта субъекта. Мы живем в объемном динамичном мире, для адекватной ориентации в нем нам необходимо отражать его трехмерные свойства. С. Л. Рубинштейн в своей знаменитой книге «Основы общей психологии» предлагает в восприятии пространства выделять восприятие расстояния или отдаления, на котором предметы расположены от нас и друг от друга, и восприятие направления, в котором они находятся, а также величины и формы этих предметов^[1].

Восприятие пространства долгое время являлось дискуссионной проблемой в науке. В традиционной психологии принято говорить о проблеме восприятия пространства. Одним из первых эту проблему поставил ирландский философ, епископ Джордж Беркли, который в своем знаменитом трактате «Опыт новой теории зрения» (1709) осуществил радикальный пересмотр теории зрительного восприятия и восприятия пространства в частности, восходящей к работам Рене Декарта и Джона Локка. Проблема восприятия пространства, по словам Беркли, состоит в том, что расстояние до объекта не воспринимается прямо и непосредственно. Беркли пишет: «…расстояние, само по себе и непосредственно, не может быть видимо. Ибо расстояние, будучи линией, перпендикулярной к глазу, проектирует только одну точку на дно глаза, и эта точка остается одной и той же, будет ли расстояние длиннее или короче»^[2]. На рис. 6.1 показана многозначность сетчаточной проекции, как об этом говорит Беркли: один и тот же двумерный сетчаточный образ порождается бесконечным множеством по-разному пространственно ориентированных объектов; точки А, А2 и АЗ, независимо от того, на каком расстоянии находятся от наблюдателя, проецируются в одну точку на сетчатке АВ силу этого, по мнению Беркли, оценка расстояния до объекта есть результат суждения, вывода, основанного на различных признаках, которые в современной психологии называют признаками удаленности и глубины.

Теория признаков пространства была сформулирована не сразу, и история решения проблемы восприятия третьего измерения насчитывает не одно столетие.

Рис. 6.1. Многозначность монокулярного сетчаточного образа:

Р — плоскость проекции, в данном случае — сетчатка глаза Немецко-американский философ и искусствовед Эрвин Паиофский в своей работе «Перспектива как символическая форма» показал, что для каждой эпохи характерно свое понимание пространства, так как восприятие пространства является продуктом общественно-исторического развития людей¹. Первыми в европейской науке, кто задался вопросом, как мы воспринимаем пространство, были ученые Древней Греции. Так, Пифагор (ок. 570 до н.э. — ок. 500 до н.э.) утверждал, что исходящие из глаз лучи обнаруживают объект так же, как находящийся на удалении объект обнаруживает рука. Похожей точки зрения придерживался Евклид, который около 300 лет до н.э. в своей книге «Оптика» заложил основы современного геометрического анализа визуального пространства. Евклид также считал, что глаза испускают лучи, а информацию об удаленности несет длина исходящих лучей по аналогии со степенью растяжения руки.

Большой вклад в развитие современной теории восприятия пространства внес древнегреческий астроном и математик Клавдий Птолемей. Птолемей разработал одну из первых теорий бинокулярного зрения, которая в настоящее время лежит в основе бинокулярного восприятия пространства. «Оптика» Птолемея, так же как и Евклида, была основана на идее зрительных лучей, выходящих из глаза, однако Птолемей пошел дальше, указав на важность двух глаз для зрительного восприятия пространства и описав механизмы диплопии и фузии (образования единого зрительного образа), во многом определяющие бинокулярное восприятие пространства^[3][4].

Большой вклад в развитие теории восприятия пространства внес арабский ученый из Каира Ибн ал-Хайсам^[5] (965—1040 н.э.). Ибн ал-Хайсам дал описание строения глаза, утверждая, что каждой точке наблюдаемого предмета можно поставить в соответствие некоторую воспринимающую точку глаза. Он детально проработал теорию бинокулярного зрения Птолемея и открыл множество зрительных феноменов, которые повторно были открыты и описаны только в XIX в.^[6]

В течение XIV—XV вв. проблема восприятия пространства в основном решалась европейскими художниками эпохи Возрождения, где в трудах Леонардо ди сер Пьеро да Винчи (1452—1519), Альбрехта Дюрера (1471 — 1528) и др. был дан детальный анализ перспективы и описаны ее основные виды. В XVII в. голландский художник Рембрандт Харменсзон ван Рейн описал практически все известные на данный момент монокулярные признаки удаленности и глубины. В это же время Иоганн Кеплер в своей фундаментальной работе «Диоптрика» (1611) описывает геометрические законы распространения света в прозрачной среде и принципы построения изображений.

Как уже было отмечено выше, существенный вклад в развитие теории признаков пространства внес Джордж Беркли. Беркли, подчеркивая выводной характер знания о пространстве, писал: «когда я воспринимаю большое число таких промежуточных объектов, как дома, поля, реки и т. п., которые, как я знаю по опыту, занимают значительное пространство, то отсюда я образую суждение или заключение, что объект, который я вижу за ними, находится на большом расстоянии. С другой стороны, когда объект, имеющий на близком расстоянии, как я знаю по опыту, яркую и большую наружность, кажется бледным и малым, я тотчас заключаю, что он находится на далеком расстоянии. И это, очевидно, есть результат опыта, без которого из бледного и малого вида я не вывел бы никакого заключения относительно расстояния объектов»^[7]. Информацию о пространстве наблюдатель получает при помощи так называемых осязательных ощущений; под осязательными ощущениями Беркли понимал мускульную информацию, сопровождающую повороты глаз и головы. Беркли придерживался ассоциативного взгляда на природу психических явлений, поэтому он считал, что между зрительными и осязательными ощущениями устанавливается ассоциативная связь, вследствие чего те пространственные свойства объекта (его форма, размер, удаленность от наблюдателя и т. д.), которые требуют движений глаз, по ассоциации воспринимаются зрительно.

Со времен епископа Беркли в области психологии восприятия пространства решаются, таким образом, два основных вопроса. Первый вопрос касается признаков, которыми пользуется наблюдатель при оценке расстояния. Усилия исследователей направлены на обсуждение проблемы, действительно ли восприятие пространства опосредовано признаками и если да, то какими именно и как они работают. Второй вопрос вытекает из первого: является ли восприятие пространства врожденной способностью человека или же ему надо учиться? Оба вопроса решаются в современной психологии по-разному. Взгляды Беркли существенно повлияли на современную психологию восприятия пространства, и в настоящее время наибольшее распространение получила «теория признаков». Эта теория представляет собой традиционный подход к проблеме восприятия третьего измерения, однако наряду с ней существует и нетрадиционный взгляд на эту проблему, в основном представленный экологической теорий американского психолога Джеймса Гибсона и его последователей. Гибсон подверг критике традиционное решение проблемы третьего измерения, утверждая, что принятые в науке признаки удаленности и глубины являются избыточными. Сам автор подчеркивает, что восприятие является прямым процессом, непосредственным, а не опосредованным какими-либо признаками или сетчаточным, нервным или же психическими изображениями.

Большую роль в развитие психологии восприятия пространства внесли также ученые XIX в. — Эвальд фон Геринг, Чарльз Уитстоун, Йоханнес Мюллер, Герман фон Гельмгольц и др. Их вклад в теорию восприятия пространства мы рассмотрим далее.

Как уже было отмечено выше, проблема восприятия пространства состоит в поиске ответа на вопрос, каким образом наблюдатель воспринимает удаленность объекта, если сама информация о расстоянии не является перцептивной. В случае зрительного восприятия эту проблему можно пояснить следующим образом: откуда в сознании человека берется информация о трехмерности мира, если основой восприятия является плоская двумерная проекция этого мира на сетчатке глаза (рис. 6.2)? Теория признаков отвечает на этот вопрос так: третье измерение добавляется к плоскому изображению благодаря признакам удаленности и глубины. Двумерная проекция на сетчатке вместе с признаками удаленности и глубины формирует в сознании перцептивное (иначе — видимое, субъективное) пространство. Перцептивное пространство имеет отличия от объективно существующего, например, если объективное пространство подчиняется законам евклидовой геометрии, то в перцептивном пространстве работают совсем иные законы^[8].

Рис. 6.2. Проблема восприятия пространства: объемная фигура куба проецируется на сетчатке в виде плоской фигуры.

• [1] Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. СПб: Питер, 2000.
• [2] Беркли Дж. Опыт новой теории зрения // Беркли Дж. Сочинения. М.: Мысль, 1978.С. 54.
• [3] Паиофский Э. Перспектива как символическая форма. СПб.: Азбука-классика, 2004.
• [4] Цит. по: Smith М. A. Ptolemy and The Foundations of Ancient Mathematical Optics: A Source Based Guided Study. Philadelphia: American Philosophical Society, 1999.
• [5] Ибн ал-Хайсам (полное имя — Абу Али ал-Хасан ибн ал-Хайсам ал-Басри, в средневековой Европе был известен как Альхазен) (965—1040 н.э.) — великий арабский ученый-универсал, его часто называют «отцом оптики». В области физиологической оптики выдвинултеорию, согласно которой на глаз влияют «естественный свет и цветные лучи», а зрительныйобраз получается при помощи лучей, которые испускаются видимыми телами и попадаютв глаз.
• [6] Цит. по: Smith М. A. Alhacen’s theory of visual perception: A critical edition, with EnglishTranslation and Commentary, of the First Three Books of Alhacen’s De Aspectibus, the MedievalLatin Version of Ibn al-Haytham's Kitab al-Manaz ir. Vol. 2. Philadelphia: American PhilosophicalSociety, 2001.
• [7] Беркли Дж. Опыт новой теории зрения // Беркли Дж. Сочинения. М.: Мысль, 1978.С. 54.
• [8] Раушенбах Б. В. Геометрия картины и зрительное восприятие. СПб.: Азбука-классика, 2002.