CC BY
17УДК 159.9
К ВОПРОСУ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ВАЛИДНОСТИ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОСПРИЯТИЯ МИКРОЭКСПРЕССИЙ ЛИЦА12 Барабанщиков В.А.,
Институт экспериментальной психологии МГППУ, Московский институт психоанализа, Москва, Россия. E-mail: [email protected]
Королькова О.А.,
Институт экспериментальной психологии МГППУ, Московский институт психоанализа, Москва, Россия. E-mail: [email protected] Лободинская Е.А.,
Институт экспериментальной психологии МГППУ, Московский институт психоанализа, Москва, Россия. E-mail: [email protected]
Аннотация. Работа посвящена разработке экологически валидного метода изучения динамики микроэкспрессий лица. Анализируется роль пространственно-временной микроструктуры экспозиции лица в восприятии его выражений. Экспериментально выявлены общие тенденции оценок базовых эмоций при разных формах кажущегося изменения лица.
Ключевые слова: экологическая валидность; метод; восприятие; экспрессии лица; базовые эмоции; стробоскопическая экспозиция экспрессий.
ON THE ECOLOGICAL VALIDITY OF THE METHODS TO STUDY THE PERCEPTION
OF FACIAL MICROEXPRESSIONS Barabanschikov V.A.,
Institute of Experimental Psychology, Moscow State University of Psychology and Education, Moscow Institute of Psychoanalysis, Moscow, Russia. E-mail: [email protected] Korolkova O.A.,
Institute of Experimental Psychology, Moscow State University of Psychology and Education, Moscow Institute of Psychoanalysis, Moscow, Russia. E-mail: [email protected]
Lobodinskaya E.A.,
Institute of Experimental Psychology, Moscow State University of Psychology and Education,
Moscow Institute of Psychoanalysis, Moscow, Russia. E-mail: [email protected]
Abstract. The study is devoted to the development of an ecologically valid method for studying the dynamics of facial microexpression. The role of the spatio-temporal microstructure of face exposure in the perception of its expressions is analyzed. The general tendencies of assessing basic emotions with different forms of apparent facial changes have been experimentally revealed.
Keywords: ecological validity; method; perception; facial expression; basic emotions; stro-boscopic exposure of expressions.
Стало традицией при изучении восприятия выражений лица использовать метод предъявления статических изображений (фотоснимков, портретов, рисунков). Значительно реже учитываются движения лица, которые несут информацию о развитии эмоциональных состояний, содержат признаки произвольности/естественности экспрессии и указывают на характер готовящегося поведения коммуниканта. В определенном смысле указанный метод является нарушением «гибсоновского» принципа экологической валидности, так как для человеческого восприятия более естественным (экологически валидным) является восприятие «живого» лица, а не его статического изображения. Динамика и статика «живого» лица взаимодополняют друг друга [4-8].
12 Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №18-18-00350.
Ранее мы показали, что восприятие эмоционального состояния человека обусловливается не только реальными, но и кажущимися изменениями мимики. При стробоскопической экспозиции статических изображений лица, локализованных в одной и той же области зрительного поля, возникает впечатление быстрого непрерывного движения, которое включается в идентификацию модальности эмоций. По сравнению с восприятием изолированных изображений кажущееся изменение сильно выраженных экспрессий не увеличивает точность распознавания. В диапазоне коротких длительностей (50-100 мс) она снижается до уровня прямой и обратной маскировки, но отличается от нее избирательностью. Кажущаяся динамика снижает точность распознавания печали, гнева и страха; прямая и обратная маскировка - удивления и отвращения. С увеличением длительности экспозиции лица до 200 мс уровни ответов выравниваются, соответствуя оценкам неподвижных изображений эмоциональных экспрессий [1-3].
Продолжая заданную тему, мы провели эксперименты, в которых попытались «развернуть» стробоскопическое движение, увеличив число опорных изображений меняющегося выражения лица. Если в предыдущих исследованиях мы моделировали ситуацию динамического кажущегося изменения экспрессии лица с помощью прямоугольной смены экспозиции сильно выраженной экспрессии, мгновенно появляющейся и затем исчезающей на фоне нейтрального лица, то в новой работе применялась ступенчатая смена экспрессии, когда изменения мимики последовательно проходят в несколько этапов и воспринимаются наблюдателем как более плавное движение.
Сохранятся ли тенденции восприятия, обнаруженные ранее, в новой пространственно-временной структуре экспозиций? Если да, то в какой форме? Как влияет на восприятие эмоций динамика интенсивности и качество видимого движения? Работа направлена на создание метода исследования восприятия «живого» лица, учитывающего его изменения в микроинтервалах времени.
Методы исследования
В эксперименте приняли участие 35 испытуемых (6 мужчин и 29 женщин). Испытуемые выполняли задачу идентификации эмоциональных экспрессий лица, которые динамически появлялись и исчезали на нейтральном лице натурщика. В качестве стимульного материала использовались цветные фотопортреты высокого разрешения (1024*681 пикселей) шести базовых экспрессий, имеющих различную интенсивность, а также спокойное выражение лица. Программа Ба^аМогрЬ позволила сгенерировать серию промежуточных фотоизображений экспрессий.
После ознакомления с заданием и короткой тренировки участники переходили к выполнению основной сессии. На экране монитора в каждой пробе последовательно предъявлялись разные фотоизображения одного и того же лица. Они демонстрировались в течение 450, 500 либо 600 мс и состояли из 5 кадров: первый (300 мс) и последний (100 мс) появлялись во всех пробах, демонстрируя спокойное выражение лица; кадры 2 и 4 (в зависимости от длительности центральной экспрессии время экспозиции варьировалось: 10, 20 либо 40 мс) являлись линейными морфами нейтрального лица (50%) и базовой эмоции (50%); кадр 3 (продолжительность предъявления варьировалась: 30, 60 либо 120 мс) - сильно выраженная экспрессия (100%). Пространственно-временная структура создавала впечатление относительно плавного динамического перехода, совершаемого с различной скоростью (длительность экспозиции в «быстром» переходе - 50 мс: 10/30/10 мс; в переходе со «средней» скоростью - 100 мс: 20/60/20 мс; в «медленном» переходе - 200 мс: 40/120/40 мс). В отличие от прямоугольной стробоскопической стимуляции, перепад длительностей отдельных кадров создавал эффект мелькания яркости изображений. Экспозиция завершалась слайдом с перечнем базовых эмоций (радость, гнев, страх, удивление, отвращение, печаль, другая эмоция). Выбранная испытуемым экспрессия регистрировалась нажатием клавиши «пробел». Эксперимент включал 432 пробы.
Анализировалась точность и время ответа в зависимости от модальности динамической экспрессии и продолжительности ее предъявления. Применялся метод логистической
регрессии со смешанными эффектами; для сопоставления точности распознавания каждой экспрессии при различной длительности предъявления (100 уб 50 мс, 200 уб 50 мс, 100 уб 200 мс) рассчитывались линейные контрасты.
Результаты
Точность оценки экспрессий. Получены средние значения по каждой из продолжи-тельностей экспозиции, сходные с результатами распознавания экспрессий в предыдущих исследованиях. Максимально точно идентифицируются эмоции радости, удивления; менее точно воспринимается «печаль»; значительно снижается точность ответа эмоций отвращения, страха и гнева. Уменьшение времени экспозиции влияет на точность распознавания, снижая его; исключение составляет экспрессия «отвращения» (р<0,185).
Смешанная регрессионная модель точности ответа объясняет 40% дисперсии данных (для фиксированных факторов Я2Ш = 0,26; для полной модели Я2С = 0,40). Линейные контрасты показали, что для всех экспрессий за исключением «отвращения» и частично «удивления» (100 уб 200 мс) имеются значимые различия между точностью оценок при разных длительностях экспозиций.
Категориальные профили оценок. Выделены три группы ответов: «верные», «случайные» и «ошибочные». «Верные» ответы совпадают с основной модальностью демонстрируемой эмоции. Наиболее точно оцениваются эмоции радости и удивления при всех условиях экспозиции. Редкие, «случайные» ответы не совпадают с демонстрируемой эмоцией; «ошибочные» носят регулярный характер и, как правило, выше случайного уровня. Так, эмоция отвращения воспринимается как гнев; «страх» - чаще как удивление, реже - как отвращение; «гнев» принимается за печаль. «Верные» и «ошибочные» ответы связаны отношением реци-прокности: снижение долей точных оценок ведет к избирательному повышению долей неадекватных распознаваний этих же экспрессий и наоборот, особенно на самых коротких экспозициях.
Время ответа. Полученные данные демонстрируют наиболее быстрое распознавание экспрессий радости (1398 мс) и удивления (1447 мс) и увеличение времени ответа для экспрессий отвращения (1497 мс) и печали (1655 мс). Наибольшее время требуется при оценке экспрессий гнева (1823 мс) и страха (1830 мс). Данный рейтинг согласуется с распределением точности оценок. При снижении длительности экспозиции среднее время решения перцептивной задачи (ВР) монотонно возрастает (200 мс - 1550 мс, 100 мс - 1602 мс, 50 мс -1675 мс) для большинства экспрессий за исключением гнева (1823 мс) и страха (1830 мс), для которых ВР остается неизменным. Регрессионная модель точности ответа объясняет 17% дисперсии данных (для фиксированных факторов Я2Ш = 0,04; для полной модели Я2С = 0,17). Сравнение времени ответа методом линейных контрастов показало, что значимые различия присутствуют только при сопоставлении времени опознания экспрессий радости, удивления и печали, демонстрируемых на 200 либо 50 мс, а также экспрессии удивления при экспозиции 50 либо 100 мс.
Похожие результаты были получены в ранее проведенных исследованиях в условиях прямоугольной формы стробоскопической экспозиции. Наиболее быстро распознавались экспрессии радости (1134 мс) и спокойствия (1157 мс), тогда как при оценке печали (1289 мс), удивления (1309 мс) и отвращения (1374 мс) ВР увеличивалось. Самыми продолжительными являются оценки экспрессий гнева (1575 мс) и страха (1665 мс). При уменьшении продолжительности экспозиции среднее для всех экспрессий ВР монотонно возрастает (при 200 мс - 1308 мс; при 100 мс - 1357 мс; при 50 мс - 1408 мс). С изменением длительности экспрессий страха и гнева ВР не меняется [1-2].
Показательным является различие во времени верных и ошибочных ответов при ступенчатой стробоскопической экспозиции. Как правило, уровень ВР для верных ответов существенно ниже ошибочных (исключения: экспрессии страха и гнева (частично)). С падением точности оценок различия во ВР снижаются и становятся неразличимыми.
Обсуждение результатов
Согласно исследованиям, проведенным ранее, при экспозиции сильно выраженных ступенчатых стробоскопических экспрессий можно ожидать возникновение двух противоположных тенденций. Во-первых, снижения средней точности распознавания эмоций по отношению к восприятию неподвижных изображений. Во-вторых, возрастания относительной точности распознавания этих же экспрессий. Первое вызвано эффектом стробоскопической маскировки, проявляющимся в условиях резко меняющейся сильно выраженной эмоции, второе - постепенностью нарастания и снижения интенсивности конгруэнтных изображений, влияние которых обнаруживается при усложнении условий экспозиции. В зависимости от модальности эмоций выраженность тенденций может быть различной.
Согласно полученным данным, полно реализуется лишь первая тенденция. Динамика изменений точности в условиях сильно выраженных прямоугольных и ступенчатых стробоскопических экспозиций практически совпадает: (1) с увеличением длительности экспозиций точность распознавания эмоций возрастает; (2) независимо от уровня длительности экспрессий имеет место один и тот же рейтинг базовых эмоций (наиболее точно воспринимаются «радость» и «удивление», наименее точно - «страх» и «печаль»). Совпадения касаются не только общих закономерностей, но и исключений из них: при всех тестируемых условиях точность оценки «отвращения» с увеличением длительности экспозиции остается неизменной. Сходными оказываются и категориальные профили оценок. Полностью воспроизводятся регулярные ошибки восприятия («отвращение» смешивается с «гневом», «страх» - с «удивлением», «печаль» - со спокойным состоянием), а также зависимость содержания и объема ошибок от длительности экспозиции экспрессий. Как и в более ранних исследованиях, средняя продолжительность выполнения отдельной пробы с увеличением длительности экспозиции уменьшается. Чем точнее распознается модальность кажущейся эмоции, тем быстрее совершается ее оценка. За исключением экспрессий страха и гнева длительность верных оценок существенно ниже ошибочных.
Полученные результаты говорят о том, что независимо от формы стробоскопической экспозиции эмоций определяющим фактором точности оценок является отношение длительностей неизменной (спокойное лицо) и меняющейся (экспрессии лица) частей стимульной ситуации, создающее общее впечатление о быстроте эмоциональных проявлений. Влияние временной структуры меняющейся части возможно лишь на «втором шаге» обработки информации. Время ответа подчиняется той же самой системе детерминант, что и точность оценок, а, следовательно, является еще одним показателем эффективности восприятия выражений лица в условиях стробоскопической экспозиции любой формы.
Безусловно, речь не идет об абсолютном совпадении данных. На уровне слабой тенденции точность оценок в условиях ступенчатой сильно выраженной стробоскопической экспрессии имеет более низкие значения, указывая на наличие чуть более сильного маскирующего эффекта. Феноменологическим основанием последнего служит восприятие мерцающей яркости изображений, отсутствующее при прямоугольной стробоскопической экспозиции. Аргументом в пользу своеобразия влияний ступенчатой формы стробоскопической экспозиции является и то, что в этих условиях оценка эмоции совершается на 14-16% медленнее, чем при прямоугольной экспозиции.
Выводы
1. Основные тенденции восприятия, обнаруженные при резкой, прямоугольной смене изображений мимики во время стробоскопической экспозиции лица, полностью сохраняются при ступенчатых экспозициях.
2. Независимо от формы стробоскопической экспозиции определяющим фактором точности оценок модальности эмоций является отношение длительностей неизменной (спокойное лицо) и меняющейся (экспрессия лица) частей зрительного поля, создающее общее впечатление о быстроте эмоциональных проявлений. Влияние временной структуры собственно экспрессии реализуется на «втором шаге» обработки информации, проявляясь в небольшом усилении стробоскопической маскировки и увеличении времени ответа наблюдателей.
3. Продолжительность выполнения зрительной задачи, категориальные профили оценок, а также степень расхождения длительностей верных и ошибочных ответов, служат дополнительными показателями эффективности восприятия эмоциональных выражений лица в условиях стробоскопической экспозиции каждой из исследованных форм.
Список литературы
1. Барабанщиков В.А., Королькова О.А., Лободинская Е.А. Восприятие эмоциональных экспрессий лица при его маскировке и кажущемся движении // «Экспериментальная психология», 2015. Т. 8. № 1. С. 7-27.
2. Барабанщиков В.А., Королькова О.А., Лободинская Е.А. Распознавание расфокусированных изображений эмоциональных экспрессий лица в условиях кажущегося движения // «Экспериментальная психология», 2015. Т. 8. № 4. С. 5-29.
3. Барабанщиков В. А., Королькова О.А., Лободинская Е.А. Восприятие эмоциональных экспрессий различной степени четкости при стробоскопической экспозиции лица и его маскировки // Российский психологический журнал, 2016. Т. 13. № 4. С. 197-217.
4. Барабанщиков В.А., Лободинская Е.А. Информация об эмоциональном состоянии человека, заключенная в динамике выражений лица // Психология и психоаналитические исследования. Ежегодник / под ред. А. А. Демидова, Л.И. Сурата. М.: Московский институт психоанализа, 2017. С. 108-120.
5. Ambadar Z., Schooler J. W., Cohn J. F. Deciphering the Enigmatic Face: The Importance of Facial Dynamics in Interpreting Subtle Facial Expressions // Psychological Science, 2005. Vol. 16. Issue 5. P. 403-410.
6. Cosker D., Krumhuber E., Hilton A. Perception of linear and nonlinear motion properties using a FACS validated 3D facial model // Proceedings of the Symposium on Applied Perception in Graphics and Visualization (APGV) / Eds. D. Gutierrez, J. Kearney, J. Banks, K. Mania. New York, NY: ACM. 2010. P. 101-108.
7. Sato W., Yoshikawa S. The dynamic aspects of emotional facial expressions // Cognition & Emotion, 2004. Vol. 18. P. 701-710.
8. Recio G., Sommer W., Schacht A. Electrophysiological correlates of perceiving and evaluating static and dynamic facial emotional expressions // Brain Research, 2011. Vol. 1376. P. 6675.
УДК 159.9
МЕТОДИКА GERT: ОЦЕНКА ВОСПРИЯТИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ ЭКСПРЕССИЙ13 Барабанщиков В.А.
Институт экспериментальной психологии МГППУ, Москва, Россия e-mail: [email protected] Суворова Е.В.
Московский институт психоанализа, Москва, Россия e-mail: [email protected]
Аннотация. В первой части статьи рассматривается швейцарская методика оценки динамических эмоциональных экспрессий Geneva Emotion Recognition Test, GERT. Во второй части сообщаются результаты ее апробации на российской выборке. Проведен сравнительный анализ точности распознавания эмоциональных экспрессий лица на российской и немецкой выборке. Выявлены значимые различия для показателей точности распознавания сложных эмоциональных экспрессий. Немцы лучше распознают сложные эмоциональные состояния по сравнению с русскими, что может быть связано с большей культурной обусловленностью эффективности распознавания сложных экспрессий в отличии от базовых.
13 Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №18-1800350 «Восприятие в структуре невербальной коммуникации».
