139

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ И АППАРАТУРА

 

МЕТОДИКА ОТБОРА ЛИЦ, СПОСОБНЫХ К ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПРОБЛЕМНОЙ СИТУАЦИИ

 

В. И. КАПРАН, В. И. ЛИГАЧЕВ, Н. А. ЕГОРУШКИНА

 

Деятельность представителей многих профессий предполагает манипулирование образами с целью создания новых визуальных форм. Как отмечается в ряде работ, манипулирование образами предмета или события делает проблемную ситуацию структурированной, видимой [3], [4], [6]. Индивидуальные различия в продуктивности образного мышления человека связаны со степенью развития у него приемов представления проблемных ситуаций и их преобразования [11]. Поэтому задача отбора людей, легко визуализирующих подобные ситуации, является весьма актуальной в ряде профессий. Однако в настоящее время нет достаточно простой и надежной методики, позволяющей тестировать способность к визуализации и манипулированию зрительными образами. Создание подобной методики связано с выделением внешневыраженных критериев той внутренней мыслительной деятельности, которая направлена на трансформацию зрительных образов.

В работах, посвященных исследованию микроструктуры процесса трансформации зрительных образов, отмечается, что у разных лиц, решающих одинаковые по сложности зрительные задачи, наблюдаются различия в количестве скачков и длительности дрейфов глаз. Была показана генетическая связь внешних перцептивных действий с внутренними мыслительными процессами [5], [7]. Доказав, что дрейф и малоамплитудные скачки глаз являются средством визуализации проблемной ситуации и ее переструктурирования, в работах приводятся данные, свидетельствующие о различии у испытуемых как количества скачков (в 2—3 раза), так и длительности дрейфа глаз от времени решения визуализированной задачи «Игра-5» [7]. Поскольку это различие в работе не объясняется, мы повторили эксперимент по предложенной методике, но в условиях полной темноты.

В опытах приняли участие пять испытуемых с нормальным зрением. Результаты экспериментов согласуются с данными более ранних исследований и свидетельствуют о неоднородности глазодвигательной активности у разных испытуемых. По характеру глазодвигательной активности испытуемые разделились на две группы: двое (М.М., К.В.) решили задачи с малым количеством малоамплитудных скачков глаз и с длительным дрейфом, тогда как у остальных испытуемых (А.Б., Л.В., А.В.) при решении задач наблюдалось большое количество скачков разной амплитуды и короткий дрейф. Аналогичное распределение испытуемых по характеру глазодвигательной активности наблюдалось и в двух дополнительных сериях (табл. 1). В первой дополнительной серии испытуемые рассматривали репродукции картин известных русских мастеров до начала эксперимента. В период регистрации движений глаз испытуемых просили визуализировать картину, а экспериментатор время от времени уточнял особенности отдельных деталей картины. Испытуемые М.М. и К.В. давали, как правило, точные, подробные ответы. Остальные

 

Таблица 1

 

Примечание. Приведены данные по двум испытуемым (данные представителя первой группы в числителе, в знаменателе — данные представителя второй группы).

 

140

 

испытуемые часто ошибались в описании деталей, некоторые детали вообще не были представлены в «поле зрения». Эти наблюдения позволили предположить наличие у представителей первой группы хорошей визуализации. Во второй дополнительной серии экспериментов была предпринята попытка проверки этой гипотезы. Как и в основной серии, испытуемые решали задачи «Игра-5», но с одновременной фиксацией взора на точечном хорошо различимом стимуле красного цвета. Мы предположили: если испытуемый хорошо визуализирует условия задачи, хорошо отстраивается от внешнего стимула, ошибка фиксации (отклонение линии взора от фиксационной точки) будет значительной. И наоборот, если процесс визуализации затруднен, то отстройка от внешнего стимула должна быть слабой и ошибка фиксации незначительна.

Обработка результатов второй серии показала, что средняя длительность решения задач представителей первой группы-53 с, а второй — 111 с. Типичный представитель второй группы испытуемый А.Б. решал задачи в среднем за 106 с, ошибка фиксации была незначительной (0,5°). Она приближается к ошибке при «чистой фиксации» без решения задачи. Частота скачков в этом случае 0,62 Гц. Средняя длительность дрейфа у испытуемого А.Б. 0,4 с, что составляет 18 % от общего времени решения. У испытуемой М.М. (представитель первой группы) в задаче «чистой фиксации» частота скачков 2,5 Гц. Однако при одновременной фиксации взора и решении задачи «Игра-5» частота скачков глаз снижается и достигает 0,1 Гц, длительность дрейфа 14 с (89 %) с ошибкой фиксации до 3°.

Эти данные, на наш взгляд, могут рассматриваться как объективные показатели способности субъекта к визуализации проблемной ситуации и подтверждают обоснованность проведенного распределения испытуемых на две группы. Более того, показатели скачков глаз и процент их дрейфа от общего времени решения задач, связанных с визуализацией, могут быть использованы в качестве критерия в задаче профессионального отбора. Но применяемая в экспериментах достаточно сложная присосочная методика регистрации движений глаз с помощью электромагнитного датчика (подробное описание см. [9]) в силу ряда ограничений может быть использована только в лабораторных условиях и на взрослых испытуемых. Бесконтактные же способы регистрации движений глаз (электроокулографический, роговичного блика и др.), успешно применяемые в настоящее время при работе с детьми, в условиях промышленного производства, на наземном транспорте и в авиации не могут быть использованы для целей отбора, так как имеют низкую чувствительность (1—3°). Существенные для профотбора параметры, малоамплитудные скачки глаз и дрейф, бесконтактными методами не регистрируются. В связи с этим для отбора лиц, способных к визуализации, нами была разработана принципиально новая методика, основанная на способности длительно удерживать видимым послеобраз и наблюдать отдельные его фазы.

Теоретическим обоснованием при разработке методики послужило известное положение о том, что функцию движений глаз в виде малоамплитудных скачков и дрейфа, осуществляемых при наблюдении послеобраза (а также при решении сложных задач в условиях стабилизации изображения относительно сетчатки глаза), можно рассматривать в качестве механизма последовательного и направленного включения различных рецептивных полей сетчатки, соответствующих информативным участкам изображения [5]. Моторика глаза «организует движение внимания в зрительном поле даже в том случае, когда это поле неподвижно относительно сетчатки» [7; 36]. Другими словами, восприятие различных фаз послеобраза осуществляется при помощи механизма, внешневыраженным индикатором работы которого являются малоамплитудные скачки глаз и дрейф. В истинности этого положения легко убедиться, выполнив запись движений глаз в периоды наблюдения послеобраза и его исчезновения. О способности человека к визуализации можно судить по критерию отчетливости, длительности удержания и количеств фаз послеобраза. Это заключение и было положено в основу при разработке методики отбора лиц, способных к визуализации проблемной ситуации, манипулированию зрительными образами.

 

МЕТОДИКА

 

Методика отбора включает этап подготовки испытуемого к тестированию и этап тестирования. Вначале испытуемый удобно садился в кресло и проходил пятиминутную темновую адаптацию. За одну минуту до истечения времени адаптации он фиксировал взором слабо различимый в темноте точечный стимул красного цвета (светодиод типа ЛИ-403). Затем испытуемому рядом с фиксационным стимулом предъявлялся кратковременный раздражитель белого цвета интенсивностью 480 кд/м² с угловыми

 

141

 

размерами 4°, что примерно соответствует центральному полю зрения. Ограничение размера стимула-раздражителя диктуется относительной однородностью фовеальной части сетчатки глаза. В качестве источника света большой интенсивности в экспериментах применялась фотовспышка или люминесцентные пластины, управляемые ЭВМ М-6000. Маска с круглым отверстием в центре обеспечивала требуемый угловой размер тест-стимула

Известно, что световой стимул вызывает появление повторяющихся и постепенно затухающих зрительных ощущений последовательных образов. Для улучшения наблюдения послеобраза испытуемый должен фиксировать взор в центре экрана белого цвета примерно в том месте, где был первичный стимул. Это требование обусловлено тем, что в период саккады послеобраз исчезает и появляется вновь в период фиксации взора [2], [15]. Согласно Гельмгольцу, даже небольшие по амплитуде движения глаз могут прекратить видение послеобраза. Он предположил, что при перемене точки фиксации взора на послеобраз влияют импульсы от внешних глазных мышц. Это влияние может состоять как в уменьшении интенсивности и длительности послеобраза, так и в восстановлении ранее исчезнувшего послеобраза.

Если сразу же после предъявления короткой вспышки глаз оказывается в условиях почти полной темноты, то образ света можно наблюдать в течение нескольких секунд после прекращения его воздействия. Вначале цвет и относительная яркость различных участков послеобраза, будут подобны тому, что имело место в первоначальном стимуле. Затем при рассматривании послеобраза на фоне слабо освещенного поля яркостью 0,25 кд/м² его цвет и яркостные отношения меняются. Для их описания используются следующие термины:

первичный стимул — первоначальное стимулирующее поле, которое вызывает послеобраз,

положительный послеобраз — зрительный образ стимулирующего поля, который имеет те же яркостные отношения, что и стимулирующее поле;

отрицательный послеобраз — зрительный образ первоначального стимулирующего поля, имеющий противоположное стимулирующему полю яркостное отношение;

послеобраз вторичного стимула — послеoбpаз, который наблюдается на фоне слабоосвещенного поля.

В процессе эксперимента при появлении послеобраза испытуемый согласно инструкции нажимал на одну из двух кнопок, расположенных на правом подлокотнике кресла, и удерживал ее до его исчезновения. Если при следующем появлении послеобраз менял цвет или яркость, испытуемый нажимал на вторую кнопку и называл цвет. Очередность нажатия кнопок и длительность их удержания фиксировались на двух каналах самописца типа Н-430. Отметки на бумажной ленте самописца позволяют судить о количестве фаз послеобраза и длительности их наблюдения.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОЬСУЖДЕНИЕ

 

Анализируя экспериментальные данные, воспользуемся классификацией специфических фаз послеобраза на фоне вторичного стимула, предложенной Д. Брауном (2).

1. Первая положительная фаза. Цвет белый, латентность около 0,05 с, длительность 0,5 с.

2. Первая отрицательная фаза. Цвет голубой.

3. Вторая положительная фаза. Образ Пуркинье и Бодуэлла. Латентность 0,2 с, длительность 0,2 с Цвет белый.

4. Вторая отрицательная фаза. Иногда наблюдается в течение длительного темного интервала, который следует за второй положительной фазой. Цвет зеленоватый (или зеленый)

5. Третья положительная фаза. Кажущаяся яркость этой фазы меньше яркости образа Пуркинье, и цвет ее соответствует цвету первичного стимула.

6. Третья отрицательная фаза. За третьей положительной фазой наступает длительный относительно темный интервал, в котором может появиться третья отрицательная фаза. Цвет красноватый.

7. Четвертая положительная фаза. Эта фаза бывает очень слабой и наблюдается далеко не у всех испытуемых.

8. Четвертая отрицательная фаза. За четвертой положительной фазой некоторые испытуемые способны наблюдать темный интервал, в котором послеобраз имеет голубоватый или светло-зеленый цвет.

Изменение различных фаз послеобраза легче всего оценить с помощью замера длительности и числа фаз. Однако необходимо учитывать тот факт, что длительность некоторых ранних фаз послеобраза настолько мала, что она не может быть фиксирована испытуемым.

Экспериментальные данные по пяти испытуемым (все они принимали участие в трех предыдущих сериях) представлены в табл. 2.

Анализируя табличные данные, нетрудно заметить, что у исп. М.М. и К.В., которые, по данным предыдущих экспериментов,

 

142

 

Таблица 2

 

Примечания. 1. В графе 5 указаны инициалы испытуемых параллельной выборки. 2. Σt_n — среднее (60 замеров) суммарное время наблюдения послеобраза, с; σ — дисперсия; n_ф — число фаз послеобраза положительных и отрицательных; χ² — критерий однородности параллельных выборок; χ²_кр— критическое значение критерия.

** уровень значимости р<0,001.

* уровень значимости р<0,05.

 

выделены в группу легко визуализирующих проблемную ситуацию, число фаз послеобраза больше, чем у остальных. На ленте самописца их, как правило, значится шесть. Но отчет испытуемых свидетельствовал о том, что они наблюдали 7—8 фаз. Расхождение в количестве регистрируемых фаз и данных самоотчетов испытуемыми объяснялось моторной задержкой. В моторном ответе испытуемых часто отсутствовала первая отрицательная фаза и всегда — вторая положительная. Малая длительность этих фаз (около 0,2 с) ведет к ошибке. Примечательно, что ни один из испытуемых второй группы (слабая визуализация) в самоотчетах этих фаз не называл.

Значительно отличаются представители разных групп и временем удержания послеобраза. Если среднее время наблюдения послеобраза исп. М. М.— 154 с, а исп. К.В.— 132 с, то у испытуемых второй группы оно соответственно равно 46 с, 38 с и 51 с. У представителей первой группы наиболее длительные вторая отрицательная фаза (зеленоватый цвет послеобраза), третья отрицательная (красноватый цвет) и четвертая отрицательная фазы (голубоватый или светло-зеленый цвет). У испытуемых второй группы короткие фазы (около 0,5—5 с): первая положительная и третья положительная фазы. Все остальное время (около 30—50 с) они наблюдают вторую отрицательную фазу — цвет зеленый или зеленоватый.

Полученные нами данные о длительности различных специфических фаз послеобраза в основном совпадают с ранее известными данными [3], [14], [15], [17].

У всех испытуемых первые после тест-стимула фазы относительно короткие, их длительность росла по мере перехода к более поздним фазам.

Если сопоставить полученные данные с результатами первых трех серий экспериментов и вспомнить, что испытуемые первой группы легко и отчетливо визуализируют проблемную ситуацию, верно и быстро решают наглядно-образные задачи, а представители второй группы в аналогичных ситуациях испытывают значительные затруднения, то следует признать эффективность предложенной методики отбора. По критерию отчетливости, длительности удержания и количеству фаз последовательного образа можно судить о способности человека к визуализации. И если успех деятельности оператора энергетической системы, штурмана в авиации, раскройщика кожи и тканей, а также представителей ряда других профессий зависит от степени развития у него приемов манипулирования зрительными образами, то предложенная методика может служить эффективным, простым и надежным инструментом отбора потенциально способных к той или иной деятельности лиц.

 

1. Балонов Л. Я. Последовательные образы. Л., 1971. 210 с.

2. Браун Д. Послеобразы // Зрительные образы: феноменология и эксперимент. Душанбе, Ч. 1. 1971. С. 93—144.

3. Венда В. Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения информации. М., 1982. 344 с.

4. Завалова Н. Д., Пономаренко В. А. Структура и содержание психического образа как механизма внутренней регуляции предметных действий // Психол. журн. 1980. Т. 1. № 2. С. 37— 51.

5. Запорожец А. В., Ветер Л. А., Зинченко В. П., Рузская А. Г. Восприятие и деятельность / Под ред. А.В. Запорожца. М., 1967. 309 с.

6. Зинченко В. П. Теоретические проблемы психологии восприятия // Инженерная психология. 1964. С. 231—263.

7. Зинченко В. П., Вергилес Н. Ю. Формирование зрительного образа М., 1969. 106 с.

8. Каплан А. Е. О методике исследования следовых явлений в зрительном анализаторе // Проблемы физиологической оптики. 1955. Т. 2. 130 с.

9. Капран В. И. Явления фрагментации и движения глаз // Вестник МГУ. Серия 14. Психология. 1980. № 3. С. 41—50.

10 Короленко У. П., Фролова Г. В. Чудо воображения. Воображение в норме и патологии. Новосибирск: Наука, 1975. 209 с.

11. Психологический словарь. М., 1983. 448 с.

12. Рославцев А. В. Длительность последовательных образов от блестких источников разной

 

143

 

яркости, величины, положения в пространстве и времени экспонирования // Проблемы физиологической оптики. 1955. Т. 2. 145 с.

13. Berry W. Color sequence in the afterimage of white light. Amer. J. Psychol., 1927, 38, p. 548—596.

14. Berry W., Imus H. Quantitative aspects of the flight of colors. Amer. J. Psychol., 1935, 47, p. 449—457.

15. Helmholtz H. Phisiological optics, vol. 2. J.P.C. Southall (Ed.), Optical Society of America, 1924.

16. Trezona P. W. The after-effects of a white light stimulus. J. Physiol., 1960, 150, p. 67—78.

 

Поступила в редакцию 8.I 1986 г.