Знаци за отдалеченост и дълбочина, Монокулярни пространствени знаци - Психология на познанието

Както вече споменахме, знаците за отдалеченост и дълбочина са онези характеристики на визуалната стимулация, които носят информация за дълбочината и отдалечеността на обектите в света около нас. Някои от тези признаци могат да бъдат открити с едното или двете очи. Такива знаци, които не изискват бинокулярно зрение, се наричат ​​монокулярни.Други знаци не се виждат с едно око. Те се наричат ​​бинокулярни.Именно тези характеристики предизвикват истинско усещане за дълбочина, което обикновено се обозначава с терминастереопсис.

Монокулярни пространствени характеристики

Въпреки това, сред най-често наричаните монокулярни признаци на отдалеченост и дълбочина, могат да се разграничат следните:

• • интерпозиция;
• • линейна перспектива;
• • въздушна перспектива;
• • разпределение на сенките;
• • надморска височина;
• • относителна големина;
• • паралакс на движение;
• • оптичен градиент.

Нека разгледаме тези знаци по-подробно.

Интерпозицията се отнася доизобразителнизнаци за отдалеченост. Художниците използват тези функции, за да изобразят дълбочината на картината. Интерпозицията се отнася до относителните позиции на познати обекти в пространството. Като правило, обекти, които са далеч от наблюдателя, са възпрепятствани от близко разположени обекти. Следователно обектите, които можем да видим като цяло, изглеждат по-близо до нас, а обектите, които са частично видими за нас, изглеждат по-далеч (фиг. 5.2).

Фиг. 5.2. Интерпозиция

Линейната перспектива е друг класически пример за визуални сигнали за дълбочина. Ефект на линейна перспектива илипростоперспектива,е, че всички успоредни линии, които се отдалечават от наблюдателя, се събират на линията на хоризонта. В резултат на това има систематично намаляване на размера на отдалечените обекти и разстоянието между тях (фиг. 5.3).

Фиг. 5.3. Линейна перспектива

Въздушна перспектива. Явлението въздушна перспектива е следствие от непълната прозрачност на въздуха. В резултат на това обектите, разположени много далеч от нас, изглеждат някак замъглени. Този знак важи и за изобразителното.

Въздушната перспектива може да бъде източник на различни илюзии, свързани с възприятието за разстояние. И така, в планините, поради голямата чистота и следователно прозрачността на въздуха, съседните планински върхове понякога изглеждат разположени много по-близо, отколкото са в действителност. Тази илюзия се засилва, когато няма други признаци на отдалеченост или те са твърде малко. Обратно, в мъгла близките обекти може да изглеждат по-далеч, отколкото са в действителност. Затова се препоръчва водачите при намалена видимост да намалят скоростта и да бъдат изключително внимателни.

Разпределението на сенките. Друга характеристика, която художниците използват, когато изобразяват дълбочината, е естеството на разпределението на сенките. Ние сме свикнали с факта, че източникът на светлина, като правило, е разположен отгоре. Следователно изпъкналите обекти се осветяват отгоре, а хлътналите отдолу (фиг. 5.4).

Фиг. 5.4. Разпределение на сенките. Обърнете изображението на 180° и ще видите, че това, което сега изглежда изпъкнало, ще изглежда потиснато и обратно

Кота. Ако искате да изобразите отдалечеността, но не сте готови да използвате някоя от вече описаните графични характеристики, можете просто да помислите колко високо или ниско еФигурата ще изобразява един или друг обект.

Фиг. 5.5. Надморска височина или височина на местоположението в зрителното поле. Трапецът изглежда по-близо, защото е по-ниско в зрителното поле

Ефектът от надморската височина иливисочината на местоположението на обектите в зрителното полесе крие във факта, че ако говорим за обекти, разположени под линията на хоризонта, тогава колкото по-високо е обектът, показан на фигурата, толкова по-далеч изглежда (фиг. 5.5). Ако разгледаме обекти, които са над хоризонта, ефектът от надморската височина е обратен.

Относителен размер. Когато два или повече обекта с еднаква форма, но различни размери са поставени един до друг, по-малките обекти изглеждат по-далеч (фиг. 5.6). Този знак важи и за изобразителното.

Фиг. 5.6. Относителен размер

Паралакс на движение. Тази характеристика се нарича характеристика надинамичноразстояние. Такива функции се използват от аниматори, симулатори на виртуална реалност и разработчици на компютърни игри, за да създадат илюзията за движение в трето измерение, различно от равнината на екрана. За първи път тази особеност е описана в трудовете на американския психолог Дж. Гибсън.

Представете си, че карате влак или кола през поле или степ. Нека в далечината има някакъв самотен предмет, например дърво. Фиксирате погледа си върху този обект, докато продължавате да се движите. Очевидно самият обект на вашето внимание ще остане неподвижен във вашето зрително поле, тъй като неговата проекция винаги ще пада върху центъра на ретината, фовеята. Тези обекти, които са по-близо от обекта на вашето внимание, ще се движат във вашето зрително поле в посока, обратна на вашата.движение, като скоростта на движението им ще се увеличи с намаляването на разстоянието от вас. Напротив, тези обекти, които ще бъдат разположени по-далеч от точката на фиксиране, ще се движат във вашето зрително поле заедно с вас в същата посока и скоростта на тяхното движение ще се увеличи, когато се отдалечават от точката на фиксиране (фиг. 5.7).

Фиг. 5.7. Паралакс на движение

Друга динамична характеристика на разстоянието, също идентифицирана от J. Gibson, единамична перспектива илиградиент на оптично разширение. Тази функция се използва още по-широко за симулиране на движение в компютърни игри или симулатори. Представете си, че виждате група от точки на екрана. Централната точка остава неподвижна, а околните точки постепенно се отдалечават от нея и скоростта на движението им се увеличава с приближаването им до краищата на екрана (фиг. 5.8). В този случай създава силно усещане, че се движитев екрана.

В допълнение към картинните и динамични знаци за разстояние, има и знаци, които са свързани сработата на самата зрителна система.Те включватакомодацията на лещата, която е отговорна за фокусирането на изображението върху ретината. Ако гледаме далечни от нас обекти, мускулът, който контролира извивката на лещата, се напряга, а лещата се разтяга, осигурявайки правилното фокусиране на изображението върху ретината. При гледане на близко разположени обекти мускулът е отслабен и лещата е заоблена. Така сигналите, които носят информация за степента на мускулно напрежение, което осигурява адаптацията на лещата, могат да показват и разстоянието от наблюдателя на обектите, които той фиксира с очите си. Трябва обаче да се има предвид, четози знак е много слаб и информацията от него може да бъде само второстепенна и като правило се оказва малко значима.

Фиг. 5.8. Градиент на оптично разширение

Въпреки че сигналите за монокулярно разстояние и дълбочина сами по себе си не създават истинско усещане за дълбочина, техният ефект в условия на зрение, ограничено до едното око – монокулярно зрение – може да бъде доста изразен. В тази връзка си струва да споменем известните демонстрации на А. Еймс, свързани със създаването на илюзии за дълбочина (Ames, 1946; 1951). Говорим предимно запрозореца на Еймсиилюзиите в стаята на Еймс.

Прозорецът на Еймс е трапецовидна рамка, показана на фиг. 5.9, извършвайки бавни въртеливи движения около вертикална ос. Както можете да видите, дори в равнината на чертежа тази трапецовидна рамка се възприема по-скоро като правоъгълен прозорец, завъртян под ъгъл в третото измерение. При гледане на въртенето на тази рамка монокулярно или при гледане с две очи, но от разстояние най-малко 6 m, наблюдателят има силно усещане, че рамката извършва махалообразни движения с амплитуда от 90 ° надясно и наляво. Очевидно тази илюзия е свързана с факта, че при липса на други значими признаци на отдалеченост, наблюдателят е принуден да разчита на единствения изразен признак на линейна перспектива, което го кара да възприема трапецовидната рамка като обикновена правоъгълна. Самият окуломоторен признак на адаптация на лещата е толкова слаб, че информацията за него просто се игнорира от зрителната система.

Фиг. 5.9. Прозорец на Еймс

Друга, очевидно най-известната демонстрация на Еймс е илюзията, наречена стаятаЕймс. Ученият измисли и проектира стая с трапецовидна форма в план. Въпреки това, всички признаци на отдалеченост са избрани по такъв начин, че най-отдалечената от наблюдателя стена изглежда успоредна на фронталната равнина на наблюдателя (фиг. 5.10).

Наблюдателят разглежда вътрешността на стаята от гледна точка монокулярно през специална шпионка. Ако двама души с приблизително еднакъв ръст са поставени в далечните противоположни ъгли на стаята, възниква илюзията, че човекът, разположен в единия ъгъл, изглежда непропорционално голям, а човекът, разположен в другия ъгъл, изглежда непропорционално малък (фиг. 5.11). Илюзията се оказва толкова изразена, че в ситуация, в която например тези двама души започват да играят с топка, виждаме как се променя размерът на топката, когато се подава от един играч на друг. Можете също така да наблюдавате промяна във височината на тези двама души, ако сменят местата си.

Фиг. 5.10. Подреждане на стаята на Еймс. Пунктираните линии изобразяват как наблюдателят възприема стаята, когато се гледа монокулярно от гледната точка.

Фиг. 5.11. Илюзия на стаята на Еймс. Въпреки същата височина на децата, детето в левия ъгъл изглежда джудже, а в десния - гигант

Тези два примера за експериментални демонстрации на Еймс показват колко силна може да бъде характеристика на линейната перспектива в ситуация, в която няма други значими характеристики на разстоянието.

---