Рис. 9,12. Железнодорожные пути, образующие то же                           Рис. 9,13 Константность величины. Изображение                 

самое изображение на сетчатке, что и рисунок, вызы­вающий                объекта уменьшается  по величине на половину с  иллюзию Понпо.                                                                                         увеличением расстояния до этого объекта вдвое.

 Рис. 9,10. Внутренний угол. Границы между потолком и стенами образуют то же самое сетчаточное изображе­ние, что и стрела Мюллер-Лайера

  Рис. 9,11. Внешний угол.

Хотя теория перспективы ведет нас по ложному пу­ти, она значительно ценнее тех теоретических представ­лений, которые вообще не связаны с фактами. Нам ка­жется, что в идее перспективы есть все же нечто важное. Теперь мы попытаемся развить теорию иллюзий, кото­рая учитывает положение о перспективе, но приводит к правильным предсказаниям, а также связывает иллю­зии с другими явлениями восприятия. Имеет смысл уде­лить некоторое внимание этим соображениям, чтобы пу­тем установления связей между явлениями прийти к пониманию иллюзий. Иллюзии тогда становятся не очевид­ным результатом воздействия на зрительную систему определенных структур, а скорее одним из возможных путей исследования основных процессов, участвующих в зрительном восприятии мира.

Существуют процессы восприятия, которые могут быть полностью ответственны за возникновение искаже­ний,— это константность величины. Это явление состоит в тенденции перцептивной системы компенсировать из­менения сетчаточного образа, происходящие вместе с из­менением расстояния до видимого объекта. Это удивитель­ный процесс, действие которого в определенных условиях мы можем наблюдать на самих себе. Он может нару­шаться, и, когда это случается, этот процесс вместо того, чтобы сохранять зрительный мир относительно стабиль­ным, может вызвать нестабильность и искажения обра­за. Эта связь явлений константности зрительного вос­приятия и иллюзий — довольно новая мысль. Мы опи­шем эксперименты, посвященные исследованию этой свя­зи, после того как мы рассмотрим явления константности более подробно. Изображение предмета удваивается по величине, когда расстояние до него сокращается вдвое. Это простой факт из геометрической оптики, который используется при фотографировании, когда наводят объектив. Почему это происходит, должно быть ясно из рис. 9,13. Но здесь наблюдается странное явление — и оно, конечно, требует какого-то объяснения; оно состоит в том, что, хотя изо­бражение объекта увеличивается при сокращении рас­стояния, его воспринимаемая величина остается почти неизменной. Посмотрим на зрителей в театре — все лица кажутся нам почти одинаковыми по величине, несмотря на то что изображения лиц, находящихся вдали, значи­тельно меньше, чем более близких к нам. Посмотрите на кисти ваших рук — одну на расстоянии вытянутой руки, а другую — вдвое ближе; они будут казаться совершенно одинакового размера, в то время как изображение на сетчатке дальней кисти руки будет составлять только по­ловину величины (линейной) ближней. Но если ближ­нюю кисть расположить так, чтобы она закрывала даль­нюю, тогда они будут восприниматься как совершенно различные по величине. Этот маленький эксперимент стоит провести. То, что теперь известно как констант­ность величины, было описано Декартом в 1637 году в его работе "Диоптрика":

«В заключение,— пишет Декарт,— мне нет необходимости го­ворить что-либо специальное о нашем способе видеть величину или форму предметов, он полностью детерминируется нашим способом видеть расстояние и расположение частей этих предме­тов. Таким образом, их величина оценивается в соответствии с нашими знаниями или нашим мнением об их удаленности в со­четании с величиной изображения, которое отпечатывается на задней стенке глаза. Абсолютная величина изображений не имеет значения. Ясно, что эти изображения в сто раз больше, когда объекты очень близко от нас, чем когда они находятся на рас­стоянии в десять раз большем, однако нам не кажется при этом, что объекты увеличиваются в сто раз (по площади, а не по ли­нейным размерам); напротив, они кажутся почти той же ве­личины, во всяком случае, до тех пор, пока мы не ошибаемся (слишком сильно) в оценке расстояния».

Здесь мы имеем такое ясное изложение явления константности величины, какого не находим у психоло­гов более позднего времени. Декарт описал также и то явление,   которое  теперь   называется  константностью формы.

«Кроме того, наша оценка формы явно исходит из нашего знания или мнения о расположении различных частей предметов и не согласуется с изображением в глазу, так как в этих изо­бражениях обычно овалы и ромбы там, где мы видим круги и квадраты».

Способность перцептивной системы компенсировать изменения расстояния была очень детально исследована, особенно английским психологом Робертом Таулессом в 30-х годах. Таулесс измерял величину константности в различных условиях у различных людей. Он пользо­вался очень простой аппаратурой: только линейкой и кусками картона. Для измерения величины констант­ности он помещал квадрат из картона на определенном расстоянии от наблюдателя и несколько квадратов раз­личной величины — вблизи. Испытуемый выбирал из числа лежащих перед ним квадратов тот, который казал­ся ему такой же величины, что и дальний образец. Со­поставляя эти квадраты, легко можно количественно оценить меру константности. Таулесс обнаружил, что его испытуемые обычно выбирают квадраты почти той же самой величины, что и настоящая величина удаленного образца, хотя изображение этого квадрата на сетчатке было меньше, чем изображение ближних квадратов. Как правило, константность была почти абсолютной по отношению к довольно близким предметам, однако она нарушалась при оценке очень отдаленных предметов, ко­торые кажутся совсем игрушечными. (Константность не сохранялась, если предметы имели мало признаков глу­бины. Критически настроенные испытуемые, так же как и художники с большим опытом, проявляли меньшую константность. Как и предполагал Декарт 300 лет назад, существует перцептивная шкалирующая система, благодаря которой одинаковые по размерам объекты, расположенные на различных расстояниях от наблюда­теля, кажутся ему «почти равными по величине, по крайней мере если он не ошибается в оценке расстоя­ния». Таулесс измерял также константность формы; с этой целью он нарезал серию картонных ромбов или эллипсов различной кривизны, помещал их перед испы­туемым и предлагал ему выбрать те из них, которые соответствуют по форме образцам — вырезанным из картона квадратам или кругам, расположенными под определенным углом к линии взора испытуемого. Автор снова обнаружил, что константность формы довольно вы­сока, но не абсолютна, и вновь испытуемые очень сильно различались по величине константности: у критически настроенных субъектов и художников опять наблюдалась тенденция к меньшей константности по сравнению с ос­тальными испытуемыми, причем некоторые испытуемые в этих экспериментальных условиях могли более или ме­нее произвольно изменять величину своей константности.

Можно увидеть действие своего собственного шкали­рующего механизма константности. Это займет всего не­сколько секунд и будет очень наглядно.

Сначала надо получить четкий последовательный образ, пристально посмотрев на яркий свет (лучше все­го — на фотографическую вспышку), а затем — посмот­реть на стену или экран. Последовательный образ по­явится на экране, и размеры его изменятся в соответст­вии с расстоянием до экрана. Эксперимент попросту со­стоит в следующем: после того как вы получили четкий последовательный образ вспышки, посмотрите на распо­ложенную вблизи ровную поверхность, скажем, книгу или ладонь руки, а затем взгляните на дальнюю стену комнаты. Вы обнаружите, что последовательный образ очень заметно изменяется по величине. Он будет умень­шаться при взгляде на ближнюю поверхность и увели­чиваться, когда вы посмотрите на дальнюю стену. Из­вестно, что при увеличении расстояния до экрана, на который проецируется последовательный образ, в два раза размеры этого образа увеличиваются вдвое. Это обратное соотношение между величиной и расстоянием известно под названием закона Эммерта.

Увеличение зрительного последовательного образа с увеличением расстояния происходит благодаря действию шкалирующего механизма константности, который в обычных условиях компенсирует сокращение изображе­ний предметов на сетчатке при увеличении расстояния до них. В описанном выше эксперименте изображение вспышки не сокращается, поскольку оно фиксировано на сетчатке, и таким образом мы видим действие нашего собственного шкалирующего механизма константности.

Теперь можно вернуться к иллюзиям. Если бы шкалирующий механизм константности, имеющий тенден­цию компенсировать изменения расстояния, приводил­ся бы в действие теми деталями перспективного рисунка, которые указывают на глубину, то мы должны были бы ожидать появления наблюдаемых искажений восприятия в рисунках, вызывающих иллюзии. Это очень разумная теория. Ее большим достоинством является то, что она не постулирует ничего такого, что было бы нам еще не­известно. Она объединяет два общеизвестных явления, предполагая, что иллюзорные нарушения — это резуль­тат действия шкалирующего механизма константности при его неправильном использовании. Так как рисунки, вызывающие иллюзии, по существу плоские, легко по­нять, что если все же детали рисунка, отражающие пер­спективу, вводят в действие механизм константности, то включение этого механизма должно расцениваться как неуместное. Части рисунков, воспринимаемые как более отдаленные, будут увеличиваться. В этом и состоит сущ­ность явления.

Но одно дело — выдвинуть теорию, другое — доказать ее справедливость. Фактически принятие этой теории создало известные трудности, к рассмотрению которых мы сейчас и перейдем. Рисунки, вызывающие иллюзии, как правило, выглядят плоскими, двухмерными. Мы должны объяснить: 1) почему эти рисунки кажутся плос­кими, несмотря на наличие деталей, указывающих на перспективу; 2) каким образом может включаться в действие механизм константности, если эти рисунки вы­глядят плоскими, когда, согласно закону Эммерта, ме­ханизм константности функционирует лишь в соответ­ствии с видимым расстоянием. Я полагаю, что именно эти трудности и препятствовали серьезному обсуждению данной теории до настоящего времени. Теперь посмот­рим, не можем ли мы преодолеть эти трудности.

Первое затруднение объяснить сравнительно просто. Когда мы смотрим на рисунки, вызывающие иллюзии, мы видим не только сами рисунки, но и бумагу, на кото­рой они изображены. Рисунки выглядят плоскими, потому что они расположены на плоской поверхности. Что про­изойдет, если мы сохраним рисунки, но удалим поверх­ность, на которой они изображены? Это легко сделать, если изготовить проволочные модели этих рисунков и раскрасить их светящейся краской, чтобы они светились в темноте. Если подобные светящиеся модели рисунков рассматривать в темноте, глядя на них одним глазом,— чтобы исключить стереоскопическую информацию о их действительной глубине или ограничить эту информа­цию,— мы обнаружим, что модели кажутся трехмерными. Модель стрелы, например, больше не будет казаться пло­ской: она похожа на угол. Модель стрелы с расходя­щимися концами наконечников похожа на внутрен­ний угол, а со сходящимися концами — на внешний угол здания, как это соответствует законам перспек­тивы, и они неотличимы от настоящих трехмерных мо­делей углов. Это наблюдение раскрывает причину того, почему подобные рисунки в обычных условиях кажутся плоскими: фактура бумаги является источником инфор­мации, противоречащей той, которая поступает от дета­лей рисунка, указывающих на перспективу, что и мешает появлению ощущения глубины. Это очень важно учи­тывать художнику, так как фактура его бумаги или холста всегда будет конкурировать с теми деталями его рисунка, которые передают глубину, и мешать видеть его в трех измерениях. Удалим фактуру, и удивительным образом появится ощущение глубины. В этом и заклю­чается причина, почему цветные фотографические плен­ки при простом просматривании могут казаться более убедительными по глубине, чем когда они проецируются на экран, особенно, если свет довольно тусклый, так что легкие недостатки поверхности пленки не выявляются.

Второе утверждение — то, что механизм констант­ности работает в соответствии с видимым расстоянием, как это гласит закон Эммерта,— оспорить труднее, и оно поддерживается крупными специалистами. Так, Ительсон, цитируя для подкрепления своей точки зрения пя­терых выдающихся психологов, которые работали над этой проблемой, говорит следующее: «Константность, по общему мнению, зависит от нашей собственной оценки расстояния». Тем не менее я буду оспаривать это утверждение, так как уверен, что оно не только ошибоч­но, но и задерживает развитие адекватной теории.

Рисунки, вызывающие иллюзии, как правило, ка­жутся плоскими; верно также и то, что механизм кон­стантности работает в соответствии с видимым расстоя­нием, как это утверждает закон Эммерта, однако из это­го не следует, что константность непременно связана с

видимым расстоянием. Есть все основания думать, что константность регулируется признаками глубины, даже если им противоречат другие детали рисунка, как это, например, происходит, когда рисунок с перспективой или рисунки, вызывающие иллюзии, изображены на грубой бумаге. Если бы мы могли показать, что это именно так, тогда мы объяснили бы иллюзии и узнали бы нечто но­вое относительно механизма константности.

Теперь мы должны рассмотреть еще одну группу фактов, доказывающих, что неадекватное действие меха­низма константности может вызывать искажения вос­приятия рисунка. Это заставит нас заняться технически­ми и довольно сложными вопросами, но вот эти факты.

1. Мы можем взять рисунки с двойственным восприя­тием глубины. Эти рисунки (например, куб Неккера, рис. 1,4) вызывают попеременно то одно, то другое восприятие глубины и даже то один, то другой сетчаточный образ, хотя входная информация остается неиз­менной. Теперь, если мы внимательно посмотрим на куб Неккера, мы обнаружим, что хотя поверхности куба ме­няют свое расположение по глубине, они не изменяются по величине. Этот факт прямо говорит нам о том, что механизм константности здесь не вовлекается, не приво­дится в действие признаками глубины, изображенными линейным образом на бумаге. Если мы сделаем светя­щийся куб (проволочную модель, покрытую светящейся краской, чтобы она была видна в темноте, благодаря че­му мы исключаем влияние структурного фона бумаги на восприятие), мы получим совершенно иные результаты. Когда наш светящийся куб изменяется по глубине, он сразу же изменяется и по форме. Та поверхность куба, которая воспринимается как дальняя, кажется больше, хотя обе поверхности куба фактически одинаковой вели­чины. Таким образом, мы видим на этом примере, что за­кон Эммерта применим и к двойственным изображениям. Если мы сделаем настоящий трехмерный куб, мы обнару­жим, что, когда он переворачивается в нашем восприятии, мы видим вместо куба усеченную пирамиду, поскольку та поверхность куба, которая кажется ближе, выглядит меньше, чем та, которая воспринимается как более удален­ная; здесь константность действует в обратном порядке, в соответствии с видимой, а не истинной глубиной, что и приводит к искажениям величины при изменении восприятия глубины. Этот факт может убедить в том, что вос­приятие глубины, по существу, связано с константностью; однако рассмотрим следующие факты. Возьмем рисунок куба, изображенный на бумаге, но с добавочной линией, как показано на рис. 9,14. Эта линия, несмотря на то что она фактически прямая, кажется изогнутой в том месте, где она пересекает угол куба. Теперь тщательно проследи­те за этой линией, когда куб изменяется (неожиданно) по параметру глубины. Вы увидите, что линия продолжа­ет казаться изогнутой точно таким же образом. Здесь мы видим нечто совершенно иное по сравнению с тем, что происходит, когда подобная линия добавляется к настоя­щему трехмерному светящемуся кубу: тогда линия будет также казаться изогнутой (вследствие константности), но направление изгиба меняется, когда восприятие куба изменяется по глубине.

Изгиб линии, пересекающий угол нарисованного куба, определяется не тем, кажется ли этот угол внутренним или внешним, а просто тем, является ли этот угол внутренним или внешним в обычных условиях трехмерного восприятия. Это важное обстоятельство, так как оно под­тверждает, что иллюзорное искажение линии возникает не вследствие механизма константности, действующего в соответствии с видимой глубиной, а прямо согласуется с признаками глубины, хотя бы им и противоречила фак­тура бумаги, из-за которой куб кажется плоским. Если мы поместим линию, подобную этой, поперек светящего­ся куба, то направление изгиба этой линии будет изме­няться по мере изменения ориентации куба в нашем восприятии — здесь закон Эммерта перестает действовать.

Можно измерить видимую глубину, восприятие кото­рой возникает благодаря перспективе или другим приз­накам глубины; это можно сделать с помощью ряда тех­нических приемов, обеспечивающих объективное измере­ние видимой глубины. С помощью этих приемов (предло­женных автором) можно прямо соотнести видимую глу­бину с иллюзиями.

Довольно легко вычислить меру иллюзии типа иска­жений величины или формы, о которых идет речь в этой главе. Это можно сделать с помощью набора различных линий или форм, предложенных наблюдателю с тем, что­бы он выбрал среди них ту, которая больше всего похожа на рисунок, вызывающий иллюзию, как видит ее сам наб­людатель. Разумеется, важно показывать наблюдателю сравниваемую с образцом линию так, чтобы она не иска­жалась! В опыте иногда лучше использовать такое прис­пособление, которое дает возможность наблюдателю или экспериментатору производить непрерывное подравни­вание сравниваемой линии или набора линий с образцом. Такое приспособление для сравнения линий показано на рис. 9,15.

Труднее измерить видимую глубину. Это может пока­заться даже невозможным. Но рассмотрим рис. 9,16. Ри­сунок освещается сзади, чтобы избежать влияния факту­ры фона на восприятие, и виден через экран поляроида. Другой экран поляроида помещается над одним глазом под углом к первому так, чтобы свет от рисунка не дости­гал этого глаза. Между глазами и рисунком находился стекло, покрытое с одной стороны тонким слоем амаль­гамы, через которое виден рисунок и которое также от­ражает одно или несколько небольших источников света, вмонтированных в оптическую линейку. Эти источники света кажутся расположенными на рисунке. Конечно, с точки зрения оптических законов они действительно находятся на рисунке, но только в том случае, когда рас­стояние от источников света до глаз равно расстоянию от рисунка до глаз. Однако маленький источник виден обоими глазами, в то время как рисунок виден только одним глазом, потому что другой закрыт поляроидом. Передвигая источники света по оптической линейке, мы можем поместить их таким образом, что они будут ка­заться расположенными на том же самом расстоянии от наблюдателя, что и любая часть рисунка. Если рисунок имеет перспективу или другие признаки глубины, тогда наблюдатель помещает источники света не на истинном расстоянии, которое отдаляет его от рисунка, а на том, которое, как ему кажется, отделяет его от той части ри­сунка, на которую он наводит световое пятно. Для лю­дей с нормальным бинокулярным восприятием глубины это довольно простая задача, и таким способом можно измерить кажущуюся глубину.

Эти опыты показывают, что рисунки,  вызывающие иллюзии, действительно воспринимаются как обладающие глубиной в соответствии с теми деталями, которые указывают на перспективу, и что иллюзия усиливается, когда признаки, по которым судят о глубине, становятся более выразительными. Таким образом, мы видим, что иллюзии связаны с восприятием глубины.

Рис. 9,14. Линия, пересекающая угол куба Неккера, ка­жется слегка изогнутой, хотя фактически она прямая. Она кажется такой же изогнутой и тогда, когда куб пере­ворачивается по глубине. Из этого следует, что иллюзор­ный изгиб линии не является результатом воспринимае­мой глубины. Но если сделать светящуюся модель куба, направление изгиба линии будет меняться с каждым из­менением ориентации куба.