CC BY
695
УДК 7.01+72.012.2 г. А. ЛАНЩИКОВА
Омский государственный педагогический университет
ПСИХОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВИЗУАЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ПРОСТРАНСТВА
В статье описаны свойства и закономерности визуального восприятия пространства человеком, выявлена роль работы мозга, вносящего существенные коррективы в физические изображения на сетчатке глаза при формировании субъективных зрительных впечатлений. Ключевые слова: визуальное восприятие, угол зрения, поле зрения, аккомодация, конвергенция, диспаратность, двигательный параллакс, константность и аконстантность восприятия.
Восприятие определяется как процесс отражения предметов и явлений действительности в разнообразии их свойств и сторон, непосредственно действующих на органы чувств. Физиологическую основу восприятия составляет взаимодействие отдельных частей одного и того же анализатора или различных анализаторных систем. Восприятие является совокупностью ощущений и прошлого опыта, который выражается в виде знаний, представлений; оно тесным образом связано с мышлением, так как «образы, формирующиеся в процессе восприятия, осмысливаются, конкретизируются и обобщаются посредством понятий, мыслительных операций, суждений и умозаключений», — отмечает В.С. Кузин [1].
Различают восприятия непреднамеренные и преднамеренные. Непреднамеренное означает отражение предмета или явления без специально поставленной цели. Преднамеренное восприятие, как правило, обусловливается целями, задачами, спецификой определенной деятельности, а также интересами, потребностями человека, мыслительными процессами: умением наблюдать и сравнивать, выполнять глазомерные операции.
Окружающие нас предметы трехмерны, поэтому при рассмотрении предмета, перенося взгляд, например, слева направо, сверху вниз, от ближних к нам точек — к удаленным, мы не только «ощупываем» взглядом предмет, но и измеряем его, оцениваем его положение в пространстве.
Доказано, что при наблюдении оба глаза работают синхронно, то есть одновременно переносят внимание с одной точки предмета на другую и настраиваются на необходимую четкость зрительного восприятия благодаря изменению кривизны хрусталика. Этот процесс называется аккомодацией. Обычно при взгляде вдаль оптические оси параллельны, однако при рассматривании достаточно близкого предмета соответствующие мышцы сводят оптические оси глаз так, чтобы они пересеклись в определенном участке. При этом мышечные усилия сигнализируют о степени близости или отдаленности предмета (процесс конвергенции). С помощью аккомодации и конвергенции мы обнаруживаем третье измерение. Каждый глаз имеет свое поле зрения, но при наблюдении двумя глазами эти зрительные поля как бы накладываются одно на другое. У большинства взрослых людей расстояние между центрами зрачков глаз равно 60 — 65 мм. В сознании человека два отдельных зрительных раздражения обоих глаз объединяются в один бино-
кулярный образ (объемный, стереоскопический).
Зрение человека позволяет охватывать воспринимаемое зрительное поле качественно неодинаково. Это зависит прежде всего от того, что поверхность глаза носит шарообразный характер и изображение распределяется на участке ясного и периферийного зрения не равномерно, а с учетом «растяжения» и «сжатия».
Существует понятие угла зрения. Угол зрения определяется отношением размеров воспринимаемого объекта к дистанции зрителя. Понятие наибольшего угла зрения характеризуется широтой охвата максимального поля воспринимаемой предметной среды при условии, когда глаз, оставаясь неподвижным, фиксирует одну точку предмета. Его называют полем зрения. Угол конуса лучей зрения, охватывающий поле наилучшего зрения, в вертикальной плоскости колеблется от 28о до 36о (в горизонтальной плоскости несколько больше) и зависит от индивидуальных особенностей зрения.
Часть пространства, которую можно охватить взглядом, не поворачивая головы, представляет собой наибольшее поле зрения. Нормальное поле зрения составляет по горизонтали угол 140о, по вертикали — угол 45о вверх и 65о вниз. Если рисующий приближается к изображаемому предмету, то угол зрения увеличивается, если рисующий удаляется от изображаемого предмета, то угол зрения уменьшается. На очень большом расстоянии от изображаемого объекта глаз человека воспринимает плоский силуэт более крупных предметов или группы предметов. Угол зрения играет важную роль в построении картины. Для оптимального восприятия натуры расстояние от глаза рисующего до объекта должно быть не менее 2,5 — 3 ее больших размеров.
Человек не может видеть объемный предмет одновременно со всех сторон. Однако опыт и накопленные представления помогают человеку узнать действительную форму предмета по виду той его части, которая к нему обращена.
В психологической литературе определены свойства, присущие визуальному восприятию: целостность, предметность, осмысленность, обобщенность, константность и избирательность (В.Д. Шадрикова). В силу того что восприятие наряду с мышлением является познавательным процессом, считаем целесообразным добавить к этим свойствам еще два, характеризующие мышление — флюэнтность (беглость) и флексибильность (гибкость).
«ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 4 (79), 2009 КУЛЬТУРОЛОГИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 4 (79), 2009
К наиболее существенным закономерностям процесса визуального восприятия относятся:
— целостность — свойство восприятия создавать на основе комплексного раздражителя полные, цельные представления об объекте;
— предметность — свойство соотносить наглядный образ восприятия с определенным предметом внешнего мира;
— осмысленность — свойство восприятия создавать чувственный образ, который достигается посредством мыслительной деятельности человека через понимание значения объектов и явлений;
— обобщенность (структурность) — отражение единичных объектов как особого проявления общего, представляющего определенный класс однородных объектов;
— константность — длительное постоянство отдельных свойств и качеств зрительно воспринимаемых объектов;
— избирательность — предпочтение выбора одних объектов или их отдельных свойств перед другими объектами или их свойствами, качествами;
— апперцепция, определяемая зависимостью восприятия от опыта, знаний, умений, взглядов, интересов, определенного отношения человека к действительности;
— флюэнтность (беглость) — быстрота корректировки мозгом физического изображения на сетчатке глаза в целях наиболее правильного восприятия действительных свойств и качеств объекта — величины, формы, пропорций;
— флексибильность (гибкость) — готовность быстро переключаться с восприятия трехмерного пространства на восприятие плоскости рисунка и обратно (в основном при рисовании с натуры).
Восприятие включает двигательный (моторный) компонент в виде ощупывания предмета, движения глаз, проговаривания и т. д. Поэтому процесс восприятия рассматривают как перцептивную деятельность субъекта, посредством которой формируется целостный образ восприятия предметов или явлений. Основные структурные единицы процесса восприятия — перцептивные действия — включают обнаружение объекта восприятия и соотнесение его с образами памяти, все они в процессе практической деятельности человека развиваются и совершенствуются по мере накопления теоретических знаний и жизненного опыта.
Процесс целенаправленного восприятия объекта состоит из следующих перцептивных действий: поиска объекта; определения наиболее характерных его признаков, опознания объекта, т. е. отнесения его к определенной категории вещей или явлений.
Для визуального восприятия характерными являются: 1) измерительные — оценивающие величину воспринимаемого объекта; 2) соизмерительные
— действия на сопоставление размеров нескольких воспринимаемых объектов; 3) построительные — отвечающие за построение перцептивного образа; 4) контрольные — направленные на сравнение возникшего образа с особенностями предмета; 5) корригирующие — исправляющие ошибки в перцептивном образе; 6) тонические (регуляторные) — поддерживающие необходимый уровень мышечного тонуса для осуществления процессов восприятия [2].
Оптические изображения, формирующиеся на сетчатке глаз, носят название ретинальных изображений. Это определенные световые узоры. Но зрение человека «воспринимает нечто гораздо более значительное, чем паттерн (характерный, не похожий на
другие узор) — предметы, существующие во времени и в пространстве», — пишет Р. Грегори [3]. Оптические процессы, связанные с работой глаза, дают на сетчатке явно искаженную картину внешнего мира: близкие предметы получаются большими, а далекие — маленькими, даже если в объективном внешнем пространстве они совершенно одинаковы. С подобного рода искажением можно «мириться» только для далеких областей пространства.
В субъективных зрительных впечатлениях и образах громадную роль имеет не сознаваемая человеком работа мозга, вносящая очень большие коррективы в непосредственное физическое изображение на сетчатке глаз. При пространственных восприятиях корректирующая роль мозга очень велика. Так, например, если проанализировать форму сетчаточного изображения, то можно прийти к выводу, что она далеко не соответствует привычным для нас формам зрительных образов. Это изображение «не только перевернутое, но и искривленное, напоминающее по своему виду те уродливые фигуры, которые нам приходилось видеть в кривых зеркалах», — подтверждает сказанное М.В. Федоров [4]. «Математический анализ зрительного восприятия показал, что человек во многих случаях видит находящиеся в окружающем его объективном пространстве прямые как кривые линии», — отмечает Б.В. Раушенбах [5]. В объективном пространстве рельсы параллельны, а в субъективном — сходятся в одну точку на горизонте. «Мозг, образуя субъективное пространство и опираясь при этом на сетчаточный образ, производит трансформации возникшего образа: что-то увеличивает, что-то уменьшает, распределяет предметы по признаку «близко — далеко» и т. п.» [6]. Это объясняет тот факт, что облик предметов в субъективном пространстве может заметно отличаться от сетчаточного образа. Наиболее убедительный пример тому, что человек видит не глазами, а «мозгом», — сновидения. Видимые во сне мотивы и картины возникают безо всякого участия глаз.
Необходимо отметить также, что сетчаточных изображений объекта — при нормальном бинокулярном восприятии — два, видим же мы один объект. Это объясняется тем, что мозговой центр проводит не только большую корректирующую, но и синтетическую, объединяющую работу.
Из повседневного опыта мы заключаем, что наше зрительное восприятие формы и цвета окружающих предметов непохоже на их реальные форму и цвет: квадратные грани куба кажутся трапециями или неправильными четырехугольниками, правильная окружность блюда — эллипсом, края прямого шоссе сближаются и кажутся непараллельными и т. д. Визуальное восприятие формы окружающих предметов бесконечно варьируется в связи с условиями, в которых мы их рассматриваем.
Процессы «исправления» геометрии сетчаточного образа в настоящее время достаточно хорошо изучены, в психологии зрительного восприятия они названы «механизмами константности». Механизм константности величины связан с компенсацией уменьшения изображения некоторого предмета на сетчатке по мере его удаления. Действие механизма константности формы тем сильнее, чем лучше известна из предшествующего опыта форма созерцаемого предмета; он действует лишь на сравнительно малых расстояниях и совершенно неэффективен для предметов, достаточно удаленных от смотрящего [7].
Существует и свойство аконстантности восприятия, «обманы» системы восприятия, основанные на свойстве константности (например, изображение в
аксонометрии протяженного параллелепипеда для «тренированного на прямую перспективу» глаза кажется в обратной перспективе и др.). В аксонометрии уменьшение размеров не происходит, и поэтому подсознательно компенсация мозга не нужна, все же механизм константности величины несколько увеличивает воспринимаемую величину ребер задней грани, а параллелепипед кажется расширяющимся в глубину. Аконстантность восприятия — процесс отражения в сознании воспринимающего признаков предметов, обусловленных, претерпевающих изменение под воздействием освещения, окружающей среды и пространства.
При восприятии пространственных свойств объектов могут возникать зрительные иллюзии, представляющие собой «неправильные, искаженные восприятия». Большинство их можно отнести к следующим группам: 1) иллюзии, связанные с особенностями строения глаза; 2) соотношение «целого» и «части»; 3) переоценка вертикальных линий; 4) преувеличение острых углов; 5) меняющийся рельеф и перспектива.
Большое значение в изобразительном искусстве имеют тональные и цветовые иллюзии. Восприятие явлений тональной и цветовой контрастности изображения основано на свойстве иррадации — оптическом явлении, при котором светлые предметы на темном фоне кажутся больше своих размеров.
Таким образом, мы видим окружающий мир совсем не в соответствии с законами строгой перспективы. На метрику изображения сильно влияет перцептивное шкалирование. «Шкала, в соответствии с которой мы воспринимаем размеры предметов, сильно противодействует перспективному сокращению этих предметов. Даже по одной этой причине мы не должны ждать от художника соблюдения строгой перспективы», — замечает Р. Грегори [8]. Любая перспектива многозначна: правильно изображенная перспектива — необходимое, но не достаточное условие для того, чтобы отразить глубину предметов.
Закономерности визуального восприятия пространства отличаются от объективных законов перспективы. Перспективные сокращения на рисунках объектов скорректированы (ослаблены) по сравнению с фотоснимками, выполненными с тех же точек зрения. К такому выводу пришли М.В. Федоров и Ю.И. Короев, анализируя многочисленные рисунки архитектурных сооружений. Авторы в своих исследованиях основывались на законах центральной прямолинейной перспективы.
Образ внешнего мира, создаваемый мозгом, не является точной копией реального внешнего мира. Опыт познания внешнего мира не является суммой или итогом накопленной зрительной информации.
Поскольку создание «идеального» изображения принципиально невозможно, — неизбежны поиски приближения к идеалу, то есть различные способы пространственных построений.
Б.В. Раушенбах, разрабатывая общую теорию научной перспективы, пишет, что не только прямая, но и обратная перспектива может указывать на протяженность объекта в пространстве: «феномен видения в обратной перспективе имеет место при соблюдении ... малых расстояний от художника и наблюдения небольших протяженных предметов в ракурсе. В зависимости от величины ракурса и ширины наблюдаемого протяженного предмета угол кажущегося расхождения объективно параллельных прямых будет изменяться. Он будет увеличиваться с увеличением наблюдаемого предмета» [9]. При
естественном зрительном восприятии наибольшего значения угол будет достигать при ракурсе около 45о. Следовательно, научная система перспективы допускает в известных случаях изображения, построенные по законам обратной перспективы, при этом она не может быть выражена сильнее, чем 10о» [10].
Р. Арнхейм также рассматривает обратную перспективу как имеющую право на существование и не противоречащую естественному зрительному восприятию. Он пишет о двух основных изобразительных характеристиках обратной перспективы — о «передаче на картине относительных размеров фигур и предметов» и об «изображении геометрических конфигураций плоскостей, сплошных и полых объемов» [11].
Независимо от применяемой системы перспективы в рисунке изображение среднего и близкого планов без отклонений от геометрии зрительного восприятия невозможно. «Ошибки» можно разбить на два класса: устранимые и принципиально неустранимые. К «неустранимым» можно отнести, например, изображение пространственного угла — вершины куба или угла комнаты, где сходятся стены и потолок. К «неустранимым» ошибкам люди привыкли и поэтому их не замечают. «Устранимые» ошибки — отклонения от видимой величины, которые близки к практике художественного творчества: передачи глубины, передачи масштабов, передачи подобий
[12]. Рисующий вправе смещать «ошибки» с одних элементов на другие в зависимости от замысла.
В процессе восприятия пространства различают восприятие величины, формы, объемности и удаленности предметов.
Распределение изображений, полученных на сетчатке глаза (ретине), в направлении «близко — далеко» происходит неосознанно, на основе предшествующего опыта, причем человек подсознательно пользуется рядом признаков глубины видимого пространства. Эти признаки можно условно разбить на две группы: 1) монокулярные — включенные в нее признаки глубины действуют и в том случае, если человек смотрит одним глазом; 2) бинокулярные — включенные в нее признаки действуют лишь в том случае, если человек смотрит двумя глазами.
К основным монокулярным признакам относятся:
1) уменьшение размеров предметов по мере их удаления от зрителя;
2) перекрытие — более близкие предметы могут заслонить собой дальние;
3) явление воздушной перспективы — дальние предметы видны менее четко, меняется и их цвет — они наблюдаются как бы через голубоватую дымку;
4) дальние предметы в поле зрения видны сдвинутыми вверх (приближенными к горизонту);
5) большие объекты, освещенные солнцем, оказываются затененными различным образом в различных своих частях, поэтому наблюдаемая зрителем система теней способна дать представление о более близких и более далеких частях этих предметов;
6) двигательный параллакс — смещение близких предметов относительно фона при повороте головы
[13].
К бинокулярным признакам глубины относятся:
1) конвергенция — поворот оптических осей глаз в направлении рассматриваемого предмета;
2) диспаратность — явление, при котором изображения, полученные левым и правым глазом, оказываются различными в силу того, что глаза разнесены (причем более различными, чем ближе предметы к смотрящему).
«ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 4 (79), 2009 КУЛЬТУРОЛОГИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 4 (79), 2009
Если для больших расстояний нужная информация о дистанциях до предметов дается первыми четырьмя монокулярными признаками, то в непосредственной близости от человека действуют бинокулярные признаки и все монокулярные признаки, за исключением явления воздушной перспективы.
«Таким образом, при восприятии изображений об удаленности предметов зрителю сигнализирует лишь линейное изображение, в то время как при пространственных восприятиях об этом свидетельствует не только перспективное сокращение размеров предметов, но и работа механизмов глаза (напряжение глазодвигательных мышц, аккомодация хрусталика, бинокулярный параллакс и т. д.)», — пишет М.В. Федоров [14].
Для характеристики особенностей восприятия пространственных свойств предметов необходимо рассмотреть порог узнавания формы и порог различения величины предметов. Порог узнавания формы — это угол зрения, в пределах которого впервые узнается форма объекта. Порогом различения величины предмета называют самые незначительные различия в очертаниях предмета, впервые замечаемые зрителем. Порог различения величины объектов так же, как и порог узнавания формы предметов, характеризует степень чувствительности глаза человека. Объект может восприниматься как нерасчлененное бесформенное пятно, в восприятии могут вычленяться отдельные детали объекта и узнаваться вся форма объекта. Через узнавание конкретного предмета происходит формирование перцептивного образа, в котором целостно представлены основные перцептивные категории (пространство, время, движение, цвет, форма, фактура и т. д.).
Целенаправленное восприятие называется наблюдением. Наблюдательность определяется жизненным опытом человека и развивается в процессе упражнений, активным участием мыслительных операций в процессе изображения (анализа, сравнения, обобщения).
Решающее значение в момент восприятия наряду с целью играет установка сознания, регулирующая процесс восприятия. Установка — неосознанное состояние готовности человека определенным образом воспринимать окружающих людей и объекты. Согласно концепции Д.Н. Узнадзе, установка осуществляется как целостное состояние мобилизованности человека на определенные действия, обусловленные потребностью субъекта и соответствующей объективной ситуацией (имеющейся или ожидаемой).
Основные характеристики установки в изобразительной деятельности:
— установка определяет целенаправленный характер протекания изобразительной деятельности;
— выступает как механизм стабилизации изобразительной деятельности;
— формируется в процессе усвоения визуальной информации из окружающей обстановки;
— регулирует процесс наблюдения;
— позволяет рисующему самостоятельно контролировать изобразительную деятельность в стандартных ситуациях;
— может выступать в качестве негативного фактора, затруднять приспособление субъекта к новым ситуациям.
Для появления установки необходимы: активная потребность самого субъекта в определенном виде деятельности, наличие объективной ситуации для
формирования деятельности.
Специфика зрительного восприятия в изобразительной деятельности заключается в том, что предметом восприятия является реально существующее трехмерное пространство (при формировании перцептивного образа) или плоское изображение (при создании рисунка).
Подчеркнуть плоскостность изображения может оставленная свободная рамка «вокруг» изображения. «Картина сама по себе представляет физический объект, и наши глаза воспринимают ее плоской, висящей на стене; однако при взгляде на картину мы видим также другие предметы — людей, корабли, здания, — находящиеся в пространстве. Задача художника заключается в том, чтобы заставить нас игнорировать первую реальность и переключиться на вторую», — пишет Р. Грегори [15].
Визуальное восприятие человека может иметь как творческий, так и репродуктивный характер. В процессе преобразования изобразительной информации в практику изобразительного искусства педагогу необходимо развивать художественное восприятие студентов, воспитывать необходимость изучения объектов с различных сторон, учить видеть цельно и видеть избирательно.
Библиографический список
1. Кузин В.С. Психология. : учебник. — 3-е изд., перераб. и доп. - М. : АГАР, 1997. - С. 126.
2. Ананьев Б.Г. Избранные педагогические труды : в 2 т. / под ред. А.И. Бодалева, Б.Ф. Ломова. — М. : Педагогика, 1980. — С. 135.
3. Грегори Р.Л. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия / предисл. и общ. ред. А.Р. Лурия и В.П. Зинченко : пер. с англ. — М. : Прогресс, 1970. — С. 3.
4. Федоров М.В. Рисунок и перспектива. — М. : Просвещение, 1960. — С. 52.
5. Раушенбах Б.В. Геометрия картины и зрительное восприятие. — СПб. : Азбука — классика, 2001. — С. 58.
6. Там же. — С. 16—17.
7. Раушенбах Б.В. Пространственные построения в живописи. — М. : Наука, 1980. — С. 48.
8. Грегори Р.Л. Указ. соч. — С. 10.
9. Раушенбах Б.В. Системы перспективы в изобразительном искусстве: общая теория перспективы. — М. : Наука, 1986. — С. 97.
10. Там же.
11. Арнхейм Р. Искусство и визуальное восприятие : сокращенный пер. с англ. В.П.Шестакова. — М. : Прогресс, 1974. — С. 186.
12. Раушенбах Б.В. Пространственные построения в живописи. — М. : Наука, 1980. — С. 44.
13. Федоров М.В. Указ. соч. — С. 57.
14. Узнадзе Д.Н. Психологические исследования. — М. : Наука, 1966. — 235 с.
15. Грегори Р.Л. Указ. соч. — С. 185.
ЛАНЩИКОВА Галина Александровна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры дизайна факультета искусств.
644043, г. Омск, Набережная Тухачевского, 14
Дата поступления статьи в редакцию: 06.02.2009 г.
© Ланщикова Г.А.
