ТЕМАТИЧЕСКИЕ СООБЩЕНИЯ

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ: ИНТЕГРАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ*

В. М. КРОЛЬ

Построение динамичного "перцептивного образа" классов объектов внешнего мира представляет основную задачу процессов зрительного восприятия. Получение объективной информации о внешней среде дает принципиальную возможность для выработки команд регулирования поведения. Центральные вопросы процесса зрительного восприятия при этом в существенной степени связаны с проблемами инвариантного выделения и узнавания объектов, находящихся в условиях сложного зрительного шума, т. е. расположенных на фоне других объектов, частично закрывающих и маскирующих друг друга. Инвариантность восприятия в этих условиях определяется тем, что опознание проходит независимо от таких параметров, как освещенность, положение в поле зрения, контрастность, размер, ориентация и пр.

Более того, понятие инвариантности часто включает в себя независимость узнавания и от таких сложных процедур, как изменение ракурса объекта или определенных нелинейных искажений его нормы. В итоге к инвариантному классу объектов данного типа зрительная система относит варианты объектов, часто обладающих при их прямом физическом наложении очень небольшим количеством совпадающих точек. В частности, следует отметить, что объекты, принадлежащие одному зрительному классу, часто не совпадают ввиду разного стиля их изображения. Так, один и тот же объект может быть представлен как контурное или как полутоновое изображение, как изображение, нарисованное пунктирными или штриховыми линиями, как фигура, составленная из текстурных областей, или, наконец, как фигура, содержащая элементы иллюзий. К последним относятся, например, фигуры, нуждающиеся в мысленном достраивании их частей, такие как фигуры с кажущимся или воображаемым контуром.

Решение данных проблем имеет значение не только для психологической теории построения перцептивных образов, рассматривающей восприятие как активное действие, но и для продвижения в прикладных направлениях, таких как эргономика, переработка информации в деятельности оператора автоматизированных рабочих мест и т. д. [3]-[6].

В настоящее время существует большое количество работ по изучению различных аспектов инвариантного зрительного восприятия. С одной стороны, это психологические исследования вопросов микрогенеза восприятия [7], [11], [12], соотношения симультанных и сукцессивных процессов в ходе опознания [1]-[3], [12], [14], роли контекстных отношений при интерпретации зрительных сцен. Важность контекстных отношений, в частности, демонстрируется эффектом преобладания целого над частью при восприятии слов и фигур [12], [17], [19], [20], а также при произвольной и непроизвольной смене интерпретации при опознании неоднозначных фигур [13]-[16], [28], [29]. В этих работах процесс симультанности представляется, на наш взгляд, в несколько новом свете - не только как одномоментный акт выбора, когда испытуемый вдруг "видит" ту или иную фигуру, но и как процедура, обеспечивающая общий контекст сукцессивных действий.

Так, при восприятии неоднозначных фигур типа химер они могут быть опознаны как относящиеся к одному или другому классу в зависимости от исходной точки фиксации взгляда испытуемого. Испытуемый одномоментно, скачком переключается на тот или иной вариант неоднозначной фигуры в зависимости от того, с какого фрагмента он начинает опознание и, следовательно, в зависимости от того, как, в соответствии с каким перцептивным образом он интерпретирует все остальные элементы изображения [13], [28]. Можно полагать, что аналогичным образом может быть объяснен эффект инверсии при восприятии "обратимых" фигур типа куба Неккера, лестницы Шредера, картинок типа "жена - теща". Тот или иной вариант видения испытуемым тестового изображения является следствием того, какой "перцептивный образ" (или, в нашей терминологии, инвариантное перцептивное описание) первым включается в работу по опознанию [9].

С другой стороны, наряду с данными о психологических характеристиках всего процесса восприятия и опознания существуют исследования, показывающие наличие и некоторые характеристики работы нейронов, избирательно реагирующих как на простые, так и на сложные элементы формы объектов [26]-[27]. Так, в работе [22] описаны нейроны нижневисочной коры бодрствующих макак, избирательно реагирующие на сложные элементы трехмерных объектов, причем определялась наиболее простая часть объекта, вызывающая максимальную реакцию. В работе [24] в аналогичных условиях показано, что большинство селективных нейронов реагировало на лицо человека (45 %) или обезьяны (28 %), 7,5 % реагировали на еду, 10 % на простые геометрические фигуры.

Инвариантность (константность) нейронных ответов описана в работах [18], [23], [30], [32]. Было обнаружено, что нейроны отвечали только на "ключевые" признаки объектов, слабо реагируя на такие параметры, как размер или контрастность. Например, по данным [32], ответы нейронов коррелировали с основными характеристиками лица, типа расстояния между глазами, глазами и бровями, глазами и ртом и т. д.

Таким образом, существует два различных направления, по которым идет изучение макро- (психологического) и микро- (нейронного) уровней процесса зрительного восприятия. Однако целостная картина процесса, включающая данные обоих уровней, остается неясной: существует провал между данными, полученными на уровне функционирования отдельных нейронов, и данными, полученными при изучении характеристик восприятия как единого процесса. В настоящей работе сделана попытка заполнения этого провала: приведены данные экспериментов по изучению характеристик этапов восприятия, их последовательности и вариабельности, а также рассмотрены теоретические представления о структуре инвариантных перцептивных описаний классов зрительных объектов.

* Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 97-06-80263.