Разумный глаз

Грегори Ричард Лэнгтон

Автор книги - профессор бионики Эдинбургского университета, один из крупнейших в мире специалистов по психологии зрения. Отвечая на вопрос, "каким образом мозг извлекает сведения о внешнем мире из некоторого узора пятен света на сетчатке глаза", Грегори компетентно и увлекательно рассказывает о связях между важнейшими факторами восприятия, о сложнейшем многогранном процессе зрительного мышления.

Текст богато иллюстрирован рисунками, которые позволяют читателю самостоятельно проверить многие факты. Предмет освещается с различных, часто неожиданных сторон, и потому книга представляет интерес для широкого круга читателей и в особенности для тех, кто интересуется психологией, физиологией, искусствоведением, языкознанием, астрономией, техникой.

 

Перевод с английского А. И. Когана

Издательство "Мир" Москва 1972

216 с. с илл.

Редакция научно-популярной и научно-фантастической литературы

Редактор Р. Дубровская

Художник Ю. Нолев-Соболев

Художественный редактор Ю. Максимов

Технический редактор А. Резоухова

Корректор Н. Спичкина

 

От переводчика

Заголовок книги, понятно, метафоричен: глаз служит разуму, но сам разумом не обладает. Однако научный термин "зрительное мышление" не воспринимается специалистами как метафора; дело в том, что нервный аппарат глаза - часть мозга в самом буквальном смысле. "Разумный глаз" видит мир как бы сквозь систему нервных процессов, непрерывно протекающих в мозгу. Физически мир доступных зрению предметов состоит из поверхностей, которые так или иначе выделяются из среды, например имеют особую яркость, форму, цвет. Но для живого существа, обладающего высокоразвитым зрением, это мир предметов, состоящих из вещей приятных или страшных, теплых или холодных, съедобных или несъедобных на вид. Разумность глаза - до сих пор во многом загадочная для науки - в том и состоит, что зрение способно проникать в невидимую суть видимых вещей. Зрение человеческое иногда позволяет узнать не только биологически важные свойства предметов, а и такие их качества, которые вообще недоступны органам чувств, но известны разуму. Именно о том, как это происходит, написана книга, которую вам предстоит прочесть.

Несколько слов об авторе книги.

Ричард Лэнгтон Грегори - психолог, профессор бионики (науки о техническом применении биологических принципов и механизмов), ныне преподает в Эдинбургском университете (ранее работал в Кембриджском университете и преподавал в трех университетах США). Изобрел аппарат для рисования лучом света в трехмерном пространстве, фотокамеру для съемки астрономических объектов (эти изобретения описаны в книге). Помимо специальных работ, написал широко известную популярную книгу "Глаз и мозг", переведенную на многие языки (в 1970 году она вышла на русском языке в изд-ве "Прогресс").

К счастью для читателей данной книги, интересы ее автора чрезвычайно разносторонни: психология, физиология, искусствоведение, языкознание, астрономия, техника - все привлекается здесь для выработки синтетического взгляда на сущность зрительного мышления. Еще одно очень важное качество: автор, несомненно, относится к читателю с уважением - проблема излагается вполне доступно для неспециалиста и в то же время совершенно всерьез. Это качество тем ценнее, что встречается не так уж часто.

Рисунки играют в книге весьма значительную "инструментальную" роль: они служат тем наглядным материалом, который заменяет читателю-неспециалисту недоступный для него лабораторный эксперимент. Кроме того, ясный и точный подход автора к анализу зрительного опыта позволит заинтересованному читателю обратиться к собственному опыту повседневного зрительного восприятия и обнаружить, в частности, что нужно (и можно!) учиться видеть всю жизнь, открывая новое даже в самых привычных вещах.

Секрет того, что мы видим предметы там, где они есть, и такими, какие они есть, заключается в двух вещах: способности глаза сообщать мозгу о том, как вещи выглядят, и способности мозга обогащать зрительный образ сведениями, приобретенными в опыте (в том числе и с помощью других органов чувств). Глаз человека разумен еще и потому, что в "сиюминутном" опыте восприятия каждого из нас участвует опыт, накопленный предшествующими поколениями и переданный - в частности при помощи хорошей книги.

А. Коган

 

Предисловие к русскому изданию

Появление этой книги в русском переводе вслед за моей предыдущей книгой "Глаз и мозг" - чрезвычайно высокая честь для меня. Я очень благодарен профессору А. Р. Лурия, с которым имел удовольствие несколько раз встречаться раньше, за участие в издании первой книги и доктору А. И. Когану за перевод книги "Разумный глаз".

Мне доставляет большую радость мысль о том, что люди, живущие в Советском Союзе, разделяют со мной интерес к проблемам, которые я попытался рассмотреть в этой книге.

Все мы обладаем способностью воспринимать предметы и явления; все мы стремимся понять то, что видим. "Понимать" - значит видеть вещи определенным образом, но нельзя "видеть" не понимая. В английском языке слово "see - видеть" имеет два значения: зрительно воспринимать что-либо и понимать что-либо. Так, например, можно сказать: "I see my wife's hat - Я вижу шляпку, принадлежащую моей жене" и "I see my wife's problem - Я понимаю, как трудно приходится моей жене".

Удивительно, как часто в языке встречаются феномены, наводящие на мысль об аналогии между языком и мышлением. Правда, такие сравнения, как хорошо знают философы, бывают обманчивы. Но двоякое употребление слова "видеть" ведет нас не к обманчивой аналогии; напротив - здесь проявляется глубокая связь между восприятием и мышлением, поскольку видеть вещи и явления можно лишь в ходе процесса, аналогичного решению задач. Все "сенсорные факты" - ощущения - суть вопросы, задаваемые мозгу рецепторами, а все восприятия - ответы, иногда верные, иногда неверные.

В этой книге я предлагаю рассматривать (а это слово - "рассматривать" - тоже имеет двойственный смысл!) наши восприятия внешнего мира как гипотезы, по существу сходные с гипотезами научными, но "формулируемые" вне языковой, математической или логической символики. Предполагается, что перцептивные гипотезы возникли задолго до появления речи человека вообще, а именно с зарождением таких форм жизни, которые оказались способными к активному использованию внешней среды. В некотором смысле мы, возможно, видим мир как бы сквозь опыт восприятия древних биологических видов. Можно принять, что внешний мир в наше время во многом остался сходным с древним миром, поскольку древний опыт восприятия и поведения полезен и сегодня; но в то же время мир изменился радикально - это следует хотя бы из того, что человек создал такие "предметы", которые нельзя увидеть, и даже такие предметы, которые зрительно воспринимаются не такими, каковы они есть, а как нечто совершенно иное. В последнем случае речь идет о картинах. Картины не были известны ни одному из биологических видов, предшествовавших человеку; это - исключительно человеческое творение.

В картине отражены индивидуальные "перцептивные гипотезы" художника, и поэтому картина - окно, через которое мы можем заглянуть в интимный мир художнического восприятия мира. Картина чрезвычайно странный предмет; в одно и то же время это и обычный кусок бумаги или холста, покрытый красками, и нечто совсем иное - отображение предметов, существующих в ином пространстве и времени или даже вовсе не существующих. Картины пробуждают* тасуют и меняют наши представления, наши перцептивные гипотезы, с помощью которых мы видим и понимаем мир вещей и событий. Поэтому - при условии, что восприятие действительно сродни построению гипотез, - не удивительно, что искусство (которое столь сильно воздействует на эти гипотезы) во все времена оказывало немалое влияние на людей; недаром искусство всегда считалось близким волшебству. Но в этой книге я выдвигаю еще и другое предположение - о том, что по совсем иной линии искусство сродни науке.

В огромном фонде литературы по изобразительному искусству удивительно редко встречаются работы психологов и физиологов о значении искусства для науки. В поисках таких работ приходится возвращаться чуть ли не к периоду Возрождения; к сожалению, авторы того времени не имели в своем распоряжении необходимых фактов, поскольку экспериментальное исследование восприятия началось значительно позднее.

В психологических экспериментах повсеместно используются именно картины- изображения; это вряд ли правомерно, поскольку - если я прав - любая картина представляет собою перцептивный парадокс. Ведь всякий предмет является самим собой, и только картины имеют двойную природу, и потому они - единственный в своем роде класс парадоксальных объектов. Никто, кроме человека, не способен создавать (а может быть, и воспринимать) картины и любые другие символы. Именно сила, заложенная в символах, подняла мысль выше чисто биологических пределов, в которых зарождалось мышление; эта сила все еще до конца не познана.

Если верно, что появление картин-изображений привело к возникновению формальных символов языка и логики, то мы должны благодарить первых художников за то, что их творения дали начало науке. А теперь именно наука позволяет нам заглянуть в механику человеческого восприятия, в перцептивные механизмы, с помощью которых мы видим и понимаем друг друга.

Я уверен, что далеко не все будут согласны с моими выводами, но ведь единогласие гораздо менее важно, чем понимание реально существующих различий во взглядах. Спор вообще стимулирует развитие мысли, не говоря уж о том, что взгляды другого человека могут послужить для развития собственных воззрений. Я надеюсь, что мысли, которые я старался выразить и развить в этой книге, послужат исходной точкой для конструктивного спора, в ходе которого мы, все вместе, сумеем увидеть окружающий мир и самих себя более ясно, а затем, по мере углубления нашей способности видеть, полюбим то, что увидим.

20 июля 1971 года

 

1. Предметы и изображения

Мы окружены предметами. Всю жизнь мы опознаем, классифицируем, оцениваем и используем предметы. Наши инструменты, жилища, оружие, пища - предметы. Почти все, что мы ценим, чем любуемся, чего пугаемся, по чему скучаем, - предметы. Мы привыкли к тому, что предметы (объекты) видны повсюду, и поэтому, наверное, трудно представить себе, что способность нашего зрения видеть предметы все еще загадочна. Тем не менее это так.

В сущности, нашим органам чувств предметы доступны лишь в очень малой степени. Ведь ощущаются не предметы как таковые, а мимолетные зрительные формы, дуновения запахов, разобщенные тактильные формы, возникающие при легком контакте объекта с кожей руки, а иногда - болевые уколы, оставляющие при слишком тесном соприкосновении с предметом вещественный след - царапину. Нашим ощущениям непосредственно доступна лишь малая часть важных свойств объектов. Эти "важные свойства" суть свойства физические, благодаря которым вода сохраняет текучесть, а мосты - неподвижность; "внутреннее устройство" воды и моста спрятано от глаз. Если вдуматься, мы полагаемся главным образом как раз на такие свойства предметов, которые никогда не воздействовали на наши органы чувств непосредственно.

Некогда считалось, что поведение индивида определяется сенсорной информацией - той, которая непосредственно и сиюминутно доступна зрению и другим чувствам. Теперь мы знаем, что это не так; сенсорная информация недостаточно полна. Она не полна настолько, что совершенно правомерно ставился вопрос, пригодна ли она вообще для руководства поведением, содержит ли она то, что человеку нужно узнать о предмете, чтобы отнестись к нему правильно, то есть чтобы решить задачу поведения по отношению к данному объекту. Трудность задачи несомненна, и мозг сталкивается с этой задачей постоянно.

Получая тончайшие намеки на природу окружающих объектов, мы опознаем эти объекты и действуем, но не столько в соответствии с тем, что непосредственно ощущаем, сколько в согласии с тем, о чем мы догадываемся. Человек кладет книгу не на "темно-коричневое пятно", он кладет ее на стол. Догадка преобразует темно-коричневое пятно, ощущаемое глазами, или твердый край, ощущаемый пальцами, в стол - нечто более значащее, чем любое пятно или край. Темно-коричневое пятно пропадает, когда мы отворачиваемся, но мы уверены, что стол и книга находятся по-прежнему там же, где были.

Епископ англиканской церкви Джордж Беркли (1684-1753) поставил под сомнение утверждение о том, что предметы продолжают существовать, когда человек их не ощущает, - "ибо как можно знать это?" Но чтобы не получилось так, что вещь ведет "прерывистый образ жизни", - по выражению Бертрана Рассела, - Беркли вводит бога: предметы существуют постоянно, потому что бог постоянно наблюдает за ними. И этот же довод Беркли использовал позднее как доказательство существования бога. Сомнения Беркли и вывод, к которому он пришел, удачно отражены в известном шуточном стихотворении Рональда Нокса, написанном в форме вопроса и ответа:

Однажды ученый юнец Заметил: "Должно быть, Творец Был весьма удивлен, Обнаружив, что клен Все растет, хоть безлюден Дворец?" "О сэр Удивленью - конец: Я всегда наблюдаю Дворец. Для того чтобы клен Рос исправно, зелен, Существует Ваш вечно Творец".

И все же Беркли подводит нас к важной проблеме: как мы узнаем то, что нам не дано в ощущениях?

Оптические изображения, формирующиеся на сетчатке глаз (ретинальные изображения), представляют собой всего-навсего световые узоры, которые важны лишь постольку, поскольку могут быть использованы для узнавания неоптических свойств вещей. Изображение нельзя съесть, как не может есть и оно само; биологически изображения несущественны. Этого нельзя сказать о всей сенсорной информации вообще. Ведь чувства вкуса и прикосновения прямо передают биологически важную информацию: предмет твердый или горячий, съедобный или несъедобный. Эти чувства дают мозгу сведения, насущно необходимые для сохранения жизни; к тому же значимость такой информации не зависит от того, что представляет собой данный объект как целое. Эта информация важна и помимо опознания объектов. Возникает ли в руке ощущение ожога от пламени спички, от раскаленного утюга или от струи кипятка, разница невелика - рука отдергивается во всех случаях. Главное - ощущается жгучее тепло; именно это ощущение передается непосредственно, природа же объекта может быть установлена позднее. Реакции такого рода примитивны, субперцептивны; это реакции на физические условия, а не на сам объект. Опознание объекта и реагирование на его скрытые свойства появляются гораздо позже.

В процессе биологической эволюции первыми возникли, по-видимому, чувства, обеспечивающие реакцию именно на такие физические условия, которые непосредственно необходимы для сохранения жизни. Осязание, вкус и восприятие изменения температуры должны были возникнуть раньше зрения, так как, чтобы воспринять зрительные образы, их нужно истолковать- только так они могут быть связаны с миром предметов. Необходимость истолкования требует наличия сложной нервной системы (своего рода "мыслителя"), поскольку поведение руководствуется скорее догадкой о том, что представляют собой объекты, чем прямой сенсорной информацией о них.

Возникает вопрос (похожий на знаменитую задачу: "Что было раньше - яйцо или курица?"): предшествовало ли появление глаза развитию мозга или наоборот? В самом деле - зачем нужен глаз, если нет мозга, способного интерпретировать зрительную информацию? Но, с другой стороны, зачем нужен мозг, умеющий это делать, если нет глаз, способных питать мозг соответствующей информацией?

Не исключено, что развитие шло по пути преобразования примитивной нервной системы, реагирующей на прикосновение, в зрительную систему, обслуживающую примитивные глаза, поскольку кожный покров был чувствителен не только к прикосновению, но и к свету. Зрение развилось, вероятно, из реакции на движущиеся по поверхности кожи тени - сигнал близкой опасности. Лишь позднее, с возникновением оптической системы, способной формировать изображение в глазу, появилось опознание объектов. По-видимому, развитие зрения прошло несколько стадий: сначала концентрировались светочувствительные клетки, рассеянные до этого по поверхности кожи, затем образовались "глазные бокалы", дно которых было устлано светочувствительными клетками. Бокалы постепенно углублялись, вследствие чего возрастала контрастность теней, падающих на дно бокала, стенки которого все лучше защищали светочувствительное дно от косых лучей света. Хрусталик же, по-видимому, поначалу представлял собой просто прозрачное окно, которое защищало глазной бокал от засорения частицами, плавающими в морской воде - тогдашней постоянной среде обитания живых существ. Эти защитные окна постепенно утолщались в центре, поскольку это давало количественный положительный эффект - увеличивало интенсивность освещения светочувствительных клеток, а затем произошел качественный скачок - центральное утолщение окна привело к возникновению изображения; так появился настоящий "образотворческий" глаз. Древняя нервная система - анализатор прикосновений - получила в свое распоряжение упорядоченный узор световых пятен.

Осязание может передавать сигналы о форме предмета двумя совершенно различными способами. Когда предмет находится в контакте с обширной поверхностью кожи, сигналы о форме предмета поступают в центральную нервную систему через множество кожных рецепторов одновременно по множеству параллельных нервных волокон. Но сигналы, характеризующие форму, могут передаваться и одним пальцем (или иным зондом), который исследует формы, передвигаясь по ним в течение некоторого времени. Движущийся зонд может передать сигналы не только о двумерных формах, с которыми он находится в непосредственном контакте, но и о трехмерных телах. Правда, для этого ему потребуется слишком много времени, да кроме того, если исследуемый объект - живое существо, зондирование тут же обнаружится, что нам хорошо известно из собственного опыта (вспомните ощущение щекотки).

Восприятие тактильных ощущений не опосредовано - это прямой способ исследования, и радиус его применения ограничен необходимостью тесного контакта. Но это значит, что если прикосновение опознает врага - выбирать тактику поведения некогда. Необходимо немедленное действие, которое именно поэтому не может быть ни утонченным, ни даже просто спланированным. Глаза же проникают в будущее, потому что сигнализируют об удаленных предметах. Очень вероятно, что мозг - каким мы его знаем - не мог бы развиться без притока информации об отдаленных объектах, информации, поставляемой другими органами чувств, особенно зрением. Как мы увидим далее, глаза нуждаются в разуме, чтобы опознать объекты и локализовать их в пространстве, но разумный мозг вряд ли мог бы возникнуть без глаз. Можно без преувеличения сказать, что глаза освободили нервную систему от тирании рефлексов, позволив перейти от реактивного к тактическому, планируемому поведению, а в конечном счете и к абстрактному мышлению. Зрительные представления и теперь еще властвуют над нами и влекут нас. Попробуем рассмотреть и понять мир видимых объектов, не ограничиваясь тем, как этот мир преподносится нам нашими органами чувств.

Философы, как правило, принимают к рассмотрению только ту информацию о мире, которую поставляют человеку его органы чувств. Иное дело физики - они оперируют данными, получаемыми с помощью приборов, регистрирующих и такие свойства окружающего мира, которые до изобретения этих приборов не были известны. Так, о радиоволнах и рентгеновских лучах всего сто лет назад вообще ничего не знали; их открытие изменило наше мировоззрение, хотя мы и не стали воспринимать эти волны и лучи непосредственно (сенсорно). С позиций эмпирической философии это явный парадокс: наука пользуется данными тех "наблюдений", которые осуществляются самими приборами, при этом довольно трудно утверждать, что наши чувства являются единственными источниками прямого знания.

Поскольку восприятие состоит в том, что из сенсорных данных извлекаются сведения о не ощущаемых непосредственно характеристиках предметов, нет смысла настаивать, что воспринимаемые нами представления о предметах, то есть наши основные сведения о них, свободны от примеси абстракций. Мы не только верим тому, что видим, но до некоторой степени и видим то, во что верим.

Центральная проблема зрительного восприятия состоит в том, чтобы узнать, каким образом мозг перерабатывает узоры, ложащиеся на сетчатку, в представления о внешних предметах. "Узоры" в таком смысле чрезвычайно далеки от "предметов". Вместо слов "характерный, непохожий на другие узор" будем применять специальный термин - паттерн. Под этим словом здесь разумеется определенный набор условий, поданных на вход рецептора в пространстве и во времени. Но зрение воспринимает нечто гораздо более значительное, чем паттерн, - предметы, существующие во времени и пространстве.

Прежде всего попробуем разобраться в том, как предметы отличаются от того, что их окружает. Проблема станет яснее, если взглянуть на картинку, изображающую предмет, который нелегко отыскать. На рис. 1 изображена пятнистая собака, сфотографированная на таком же пятнистом фоне, - и отыскать собаку непросто. Помогают увидеть объект контуры, различия в фактуре и цвете, но границы предметов часто нерезкие, а различия в цвете обманчивы. Сходные трудности есть в усвоении речи и музыки. Слова слышны отдельно одно от другого, хотя физически они не разделены ничем; наоборот, физически произносимые слова сливаются в речи - аналогично тому, как наползают друг на друга изображения разных предметов на сетчатке глаза. Отдельные предметы как-то извлекаются из непрерывных паттернов, формирующихся в "приемнике" - рецепторе.

Рис. 1. Сфотографирован пятнистый пес; почти все полутона на фотографии утрачены (так бывает видно при лунном свете), и все же нетрудно отличить пятна на теле собаки от сходных пятен фона. Это возможно потому, что в мозгу содержится информация не только о форме собачьего тела, но и о многих тысячах иных вещей

Хорошо известен зрительный феномен "чередование фигуры и фона". На рис. 2 изображено лицо - и в то же время нечто совсем иное. Восприятие здесь колеблется между двумя возможностями. Это важный факт. Он свидетельствует о том, что восприятие не выводится просто из паттернов возбуждения на сетчатке. Необходим еще какой-то тонкий процесс переработки (интерпретации) даже на таком элементарном уровне.

Рис. 2. Один из примеров зрительного 'перевертывания картин'

Феномен чередования связан с именем датского психолога Эдгара Рубина. Он разработал простые, но остроумные штриховые рисунки, изображающие пару форм; взятая в отдельности, любая форма воспринимается как объект, но, поскольку обе формы разграничены одной и той же линией, происходит "соперничество" форм. Каждая из них поочередно "уходит" в фон, перестает восприниматься; в это время другая форма становится главенствующим объектом. Этот самопроизвольный цикл чередования фигур и фона весьма характерен для динамической природы процессов восприятия.

С феноменом чередования связано большое число более тонких эффектов. Когда в качестве объекта воспринимается часть рисунка, весь рисунок в целом выглядит совершенно иначе. О фигуре, показанной на рис. 3, Рубин писал:

Рис. 3. Одна из фигур Рубина. При каждом цикле обращения 'фигуры' в 'фон' происходит воспринимаемое, но малозаметное субъективное 'преобразование' той части рисунка, которая в данный момент оказывается 'фигурой', в ту, что видна как 'фон'

"Наблюдатель воспринимает попеременно то крест, исчерченный радиально, то крест, заполненный концентрическими дугами. Когда последний становится объектом (прежде объектом был радиальный крест), наблюдатель способен заметить, что концентрические дуги выглядят иначе; когда они были фоном, то казались непрерывными, словно бы продолжались под радиальным крестом; став объектом, они обрели четкую отграничение есть концентрически заштрихованных секторов".

Рубин прекрасно сознавал важность своих экспериментов-иллюстраций для проблемы зрительного восприятия объектов. Как ни странно, именно этот аспект его работы был недостаточно оценен более поздними исследователями. По этому поводу Рубин писал: "Когда происходит перевертывание фигуры и фона, наблюдатель видит, что область рисунка, на которую воздействует формообразующий контур, приобретает некую характеристику, родственную той, что позволяет нам называть вещи предметами... Даже когда фигура не выглядит похожей на какой-либо знакомый нам предмет, она все же имеет этот признак - предметность. Под предметностью мы понимаем некое свойство, общее для всех воспринимаемых объектов..."

В этих словах содержится указание на путь, по которому стоит пойти, чтобы отыскать признаки, руководствуясь которыми мозг решает, что такое объект, а что - пространство между объектами. Этот путь все еще не пройден до конца.

Наиболее замечателен рис. 4. Здесь поочередно видны то ваза, то два обращенных друг к другу профиля; в последнем случае "ваза" пропадает и превращается в пространство. Наблюдая, как ваза постепенно "тает" и вместо нее возникают два лица, мы испытываем странное, несколько даже пугающее чувство. Рубин говорит об этом рисунке:

Рис. 4. Зрительное перевертывание этого рисунка приводит к тому, что попеременно видны либо два профиля, обращенных один к другому, либо ваза

"Читатель имеет возможность убедиться не только в том, что фон воспринимается как нечто, не имеющее формы, но и в том, что смысл, вкладываемый нашим восприятием в часть видимого пространства, выступающего как объект, "пропадает", когда эту же часть пространства мы ощущаем как фон".

Он рассматривает далее некоторые следствия этого наблюдения, имеющие значение для изобразительного искусства, особенно для эмоционального восприятия изображений. И в этом случае значимость задана не одним только изображением, возникающим на сетчатке, но и нашим истолкованием его. Он пишет:

"Если изображение вдруг напомнит кому-либо фигуру уважаемого и любимого учителя, пору милого детства, человек испытает также и удовольствие, вспомнив о недавней встрече с этим учителем на пути в Геттинген. Изображение, похожее на совершенный по форме бюст женщины, несомненно, также пробудит в человеке определенные чувства".

И распространяя это на произведения искусства:

"Если случается воспринять в качестве объектов те части картины, которые задуманы как фон, то нередко возникает впечатление эстетически неприятных форм.

Так, если некто столь несчастлив, что может на картине "Сикстинская мадонна" увидеть фон в качестве основной фигуры, то он обнаружит выступающую крабью клешню, готовую вцепиться в святую Варвару, и причудливый, похожий на клещи инструмент, хватающий святого служителя".

К сожалению, признаки, препятствующие перцептивному чередованию фигуры и фона (объекта и пространства), все еще недостаточно известны нам. Но и то немногое, что мы знаем, важно. Небольшие участки, окруженные более крупными, обычно воспринимаются как объект, как фигура. Повторяющийся узор воспринимается либо как фигура, либо как фон, но никогда - как то и другое сразу. Прямые линии относятся к фигуре. Эмоционально окрашенные формы также относятся к фигуре, их присутствие делает фигуру доминирующей в целой картине. Помимо всего прочего на восприятие влияют перцептивная установка наблюдателя и его личные интересы.

Для своих экспериментов по восприятию Рубин применял почти исключительно штриховые рисунки; то же делают, как правило, все психологи вплоть до наших дней. Но нам придется далее показать, что в некоторых отношениях рисунок дает глазу весьма неестественную информацию. Правда, рисунок позволяет многое узнать о восприятии, так как с его помощью можно давать глазу точно рассчитанный стимул. Но рисунок - столь неестественный объект, что результаты исследования могут оказаться весьма нетипичными. Чередование объекта и пространства может иметь место не только в условиях, описанных Рубином на примере его рисунков, встречается оно и в реальной обстановке (например, если смотреть на крыши домов на фоне вечернего неба). Чередование объекта и пространства заслуживает дальнейшего изучения; надо узнать, что происходит, когда мы постепенно увеличиваем количество данных, показывающих, что некоторая форма является объектом.

Рис. 5. Точно так же переворачивается картина и в том случае, когда контраст меняется на противоположный: вместо черных профилей и белой вазы изображена черная ваза на белом фоне

И тут прежде всего возникает вопрос: каким образом некоторые паттерны "внушают" нам, что они содержат объекты? Вопрос этот важен, потому что мы часто видим паттерны, явно обладающие свойствами "предметности". Так, мы воспринимаем паттерны, характерные для листьев, туч, облаков, для тонкой или грубой фактуры земной поверхности. А в декоративном узоре содержатся формальные или хаотические паттерны, которые мы воспринимаем именно как узор, не вкладывая в него никакой "предметности". Хотя порой случается и обратное. Мы почти различаем верблюда в плывущем по небу облаке, а в колеблющемся пламени костра нет-нет да и мелькнет чье-то разбойное обличье. В этих случаях мы видим то, на что намекают преходящие паттерны и случайные формы; сомнений нет - можно воспринимать паттерны и в то же время не видеть в них предметов.

В начале века психологи-гештальтисты провозгласили огромную роль "перцептивной организации" восприятия. Смысл их посылок сводится к тому, что психике присущи врожденные принципы, в соответствии с которыми паттерны стимуляции организуются в "целое" (от немецкого слова Gestalt - целостная форма). Доказывалась эта "организация в целое" с помощью черно-белых фигур, составленных главным образом из точек. Дело в том, что даже наборы из случайно разбросанных точек все же не выглядят как случайные - глаз различает в них "конфигурации". Так, почти невозможно увидеть три точки при любом соотношении расстояний между ними, без того чтобы не воспринимать при этом еще и треугольник. В случайных скоплениях мы видим треугольники, квадраты, ряды - из хаоса возникают самые разные фигуры. Узоры, составленные из точек, были использованы для формулирования "Законов организации". Они были рассмотрены в классической статье Макса Вертхеймера "Принципы перцептивной организации" (1923). Вертхеймер показал, что узоры, вроде тех, что изображены на рис. 6, воспринимаются как группы точек; точки, разделенные меньшими промежутками, "группируются" в пары, они как бы "принадлежат друг другу".

Рис. 6. На этом рисунке паттерн воспринимается как пары точек

С другим примером можно познакомиться на рис. 7: каждый наклонный ряд воспринимается как целое, и, кроме того, точки комбинируются в "треугольники". Следовательно, пространственная близость способствует перцептивной группировке элементов.

Рис. 7. Пример группировки точек по признаку пространственной близости. Обычно этот паттерн воспринимается как наклонные триалы точек и еще как набор треугольников

Несколько иной принцип показан на рис. 8. Кружки и квадраты видны раздельно - в разных "рядах". Так обнаруживается важность сходства в перцептивной группировке. Большое значение гештальтисты придают тому, что они называют "хорошая фигура" и "замкнутость", подразумевая при этом, например, геометрическую простоту, особенно уподобление кругу, а также стремление "организовать части в целостные фигуры, имеющие хорошую форму". Предполагалось, что движение немаловажно для восприятия предметов, причем связь, сочетание движения частей приводит к тому, что эти части воспринимаются как одно "целое".

Рис. 8. Этот паттерн воспринимается как серия горизонтальных рядов: восприятие объединяет сходные символы

Гештальтисты рассматривали свои "организующие принципы" как нечто врожденное, унаследованное.

Личному опыту они не придавали большого значения. Правда, в то время точных данных о перцептивном научении было немного, да к тому же германская метафизика, подчеркивавшая врожденность психики, вполне импонировала гештальтистам. Полностью принять наблюдения гештальтистов, отклонив в то же время гештальтистское объяснение этих наблюдений (врожденные принципы), не составляет труда. Трудно другое возразить против того, что форма большинства объектов проста и содержит замкнутый контур, что части объекта сливаются в одно целое, что объекты часто имеют периодическую структуру и периодическую фактуру поверхностей и т. д. Короче говоря, нет данных, запрещающих гипотезу о действии организующих принципов при выделении объектов из паттернов; в этом процессе предпочтение отдается типичным характеристикам объектов. Но ведь не исключено, что восприятие последних, как и сами "принципы" восприятия, развилось путем индуктивного обобщения отдельных примеров. Поскольку в опыте всех людей встречаются в основном сходные объекты, нет ничего удивительного, если у всех появятся сходные или даже одинаковые перцептивные обобщения. Такое предположение рассматривалось некоторыми гештальтистами, но было ими отвергнуто по соображениям, не имеющим силы для нас. Тем не менее гештальтисты, возможно, были правы в том, что существуют и врожденные процессы, организующие целое из частей. Некоторые современные авторы, по-видимому, принимают это положение, но в целом теория гештальта отвергается, как представляющая собой крайнюю степень отсутствия объяснения.

Рис. 9. Самая нижняя из точек наклонного ряда находится гораздо ближе к точкам вертикального; тем не менее в восприятии она принадлежит ряду наклонному. Очевидно, тенденция к организации точек в ряды сильнее, чем тенденция к связыванию точек по близости

Вероятно, мы не погрешим против истины, сказав, что гештальтистов интересовало не то, как мы видим объекты, а то, как мы видим паттерны, поскольку обычно они пользовались очень искусственным зрительным материалом - вроде паттернов, составленных из точек.

Вертхеймер утверждает:

"Перцептивная организация идет сверху вниз; видны части целого - малые и большие, образуются группы; но все это происходит не путем перебора, сравнения, суммирования отдельных элементов, а в результате процесса, для которого главную определяющую роль играет характер целого".

Рис. 10. Ряды, состоящие из точек (равно как и сплошные линии), воспринимаются в перспективе, если постепенно сближаются (конвергируют). Обычно конвергирующие линии (ряды) благодаря перспективному сжатию изображения с увеличением расстояния вызывают впечатление глубины. На этом рисунке ряды точек воспринимаются скорее как объекты, расположенные в трехмерном пространстве, чем как точки, лежащие в ровной плоскости страницы

Если бы это было справедливо для нормального процесса восприятия, мир был бы похож на колышущийся кисель.

Нет возражений против того, что организация "целого" важна, но нетрудно отыскать примеры, свидетельствующие о ее зависимости от индивидуального опыта. Например, мы группируем буквы - языковые символы; это, безусловно, выученный процесс. Один английский комический актер носил имя НОСМО КИНГ. Это был его псевдоним, который он буквально "открыл" однажды, обнаружив, как преобразилась надпись на двойной двери, ведущей в партер, когда дверь распахнулась; до этого там было написано: НО СМОКИНГ.

Крупнейший немецкий естествоиспытатель Герман Гельмгольц (1821-1894) отводил значительную роль индивидуальному опыту (обучению) в развитии восприятия. Он писал:

"Существуют многочисленные примеры жестких и с неизбежностью происходящих ассоциаций идей, причиной которых является частое повторение связей... так возникает, например, связь между словом, составленным из букв, звучанием и значением этого слова... Факты, подобные названному, показывают глубочайшее влияние опыта, тренировки, привычки на наше восприятие".

Вряд ли эти слова вызовут какие-либо возражения, но тем не менее изначальность некоторых организующих перцептивных процессов, "заложенных" еще до рождения, остается неопровергнутой. Такая возможность не вступает в противоречие с принципом экономии, и потому мы вправе ожидать этого. Сегодня из нейрофизиологических исследований мы знаем, что некоторые зрительные детекторы формы встроены в сетчатку и в ткань мозга. За последние 10 лет это было установлено прямыми записями электрических потенциалов отдельных нервных клеток глаза и мозга.

Рис. 11. Поверхность с четко выраженной фактурой снята под некоторым углом по отношению к вертикали. При рассматривании фотографии неизбежно возникает впечатление наклонной поверхности кирпичей, но отнюдь не страницы. Эта двойственность - часть парадокса, который представляют собой картины

Изучение электрической активности участков сетчатки в глазах лягушки показало, что далеко не все характеристики паттернов стимуляции находят свое отражение в активности нервных клеток, а это значит, что в мозг передаются лишь немногие характеристики стимула. Сигналы к мозгу пойдут, если изменится интенсивность стимулирующего света, причем одни клетки просигнализируют включение, другие - выключение света, третьи сработают при любых изменениях интенсивности (первые называются "он-рецепторами", вторые - "офф-рецепторами", третьи - "он-офф-рецепторами"). Рецепторы, сигнализирующие об изменении интенсивности, служат, вероятно, и для сигнализации движения, а это жизненно важно для лягушки - она должна обнаруживать и ловить мух. Впрочем, это важно для всех животных: движение, как правило, сигнализирует о появлении потенциальной пищи или об опасности.

Уже на первой ступени восприятия - в сетчатке - мы обнаруживаем нервные механизмы, реагирующие на особые паттерны с различными временными и пространственными характеристиками. В очень интересной статье "Что глаз лягушки рассказывает мозгу лягушки" Леттвин, Матурана, Маккаллох и Питтс определяют несколько специфических механизмов, реагирующих на различные паттерны. Глаз выделяет движение (объектов), изменение освещенности и то, что можно назвать "степенью округленности". Появление маленькой черной тени вызывает сильную импульсацию; в ответ пробуждается рефлекс ловли. Этот рефлекс подобен выстрелу, который происходит при нажиме на спусковой крючок: лягушка выбрасывает язык в направлении "мухи" мгновенно - время не тратится ни на какую "переработку зрительной информации" мозгом. Кстати, мозг лягушки получает от глаз очень немного информации о паттернах. Вообще с развитием мозга в процессе эволюции строение глаз становится проще и в то же время от них поступает в мозг все больше информации. Ретина - не просто слой светочувствительных клеток, это также "вспомогательная вычислительная машина", в которой происходит предварительная переработка информации - подготовка к мозговой работе. Что же касается жизненно важной информации, например о движении, то она от сетчатки передается непосредственно к органам движения; это особенно характерно для хорошо развитых глаз (например, глаз кролика); очень вероятно, что то же самое есть и у человека.

Лет десять назад два американских нейрофизиолога- Д. Хьюбель и Т. Визель - сделали поистине основополагающее открытие. Они обнаружили, что различные зрительные сигналы, соответствующие разным паттернам стимуляции, вызывают реакцию различных клеток мозга. Это открытие было сделано с помощью микроэлектродов, введенных в зрительную зону коры головного мозга (в так называемую стриарную зону, расположенную в затылочной части мозга) кошки. Оказалось, что одни клетки реагируют только на движение в каком-то одном, определенном направлении, другие - только на линии, ориентированные определенным образом, третьи - только на ломаную линию. В исследованной части поверхности коры головного мозга распределение активности нервных клеток приблизительно совпадает с пространственным распределением стимуляции на сетчатке - как бы некая грубая "карта" границ электрической активности проецируется из сетчатки на поверхность затылочных зон коры головного мозга, но в глубине коры это пространственное соответствие уже не обнаруживается, и ответом на подробный сетчаточный паттерн является электрическая активность небольшого числа мозговых клеток.