Герхард Фоллмер:
Эволюционная теория познания.
Часть В. Структуры восприятия

Восприятие цвета

Как уже вытекает из примеров, восприятие цвета является репрезентативным примером селективной и конструктивной функции нашего аппарата восприятия. Прежде всего, расположение цветов в (физическом) спектре и психологическом цветовом круге показывает, что структуры восприятия могут значительно отклоняться от реальных структур.

Физически, видимый свет для нас — только относительно небольшая часть широкого электромагнитного спектра, который простирается от коротких волн и гамма-излучений до длинных радиоволн (См. Pис. 3). Глаза восприимчивы только в диапазоне от 380 до 760 нм. Для восприятия цвета значима даже только область между 400 (фиолетовый) и 700 нм (красный). К фиолетовому концу примыкают ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, которые человеческими глазами правда не воспринимаются, но иногда демонстрируют очень ощутимое воздействие: загар, слепота от снега, ожог или мутации. Красный конец переходит в инфракрасное излучение, микроволны и так далее.

Рисунок 3. Электромагнитный спектр

Наше восприятие цвета, таким образом, очень «выборочно». Оно отфильтровывает из сигналов внешнего мира совершенно определённую информацию. Мы имеем, так сказать, только узкое «окно» в мир. Точно также мы имеем «акустическое окно» между 16 и 16000 герц (колебаний в секунду), окно вкуса, окно запаха и так далее. Если сравнивать с десятью октавами, которые охватывает наше акустическое окно и широким спектром электромагнитных волн, из которого мы выделяем менее, чем одну октаву, можно сказать, что мы «почти слепы».

В видимой области чувствительность, правда, высока (даже почти оптимальна). Однако она не одинакова для всех длин волн, а достигает максимума лишь для некоторых.

Кроме того, видим мы не длины волн, а цвета. Это говорит о конструктивных достижениях восприятия цвета. Мы различаем различные длины волн потому, что они вызывают различные ощущения. Правда, для того, чтобы мы их воспринимали, видели как различные цвета, они должны различаться на определённую величину. В оптимальных условиях мы различаем около 160 тонов цвета (если в качестве параметров добавить ещё светлоту и насыщенность, то мы различаем до 10000 оттенков цвета). Также и эти различения цвета, «разрешающая способность глаза» не одинаковы для всего спектра и максимальны в жёлтом и зелёно-голубом.

Давно замечено, что цвета спектра, вместе с пурпурным, образуют, в соответствии с их воспринимаемой значимостью, замкнутую фигуру (рис. 4). В этом цветовом круге находятся цветовые тона, которые хорошо различаются, удалённые друг от друга дальше, нежели цвета соседствующие в восприятии.

Рисунок 4. Цветовой круг (Длина волн в нм).

Цвета, такие как красный и зелёный, которые воспринимаются как полярные (обоюдно исключающие) находятся в диаметрально противоположных позициях. Будучи смешанными в равных пропорциях, они дают нейтральный серый цвет и поэтому называются также «компенсативными» или — менее точно — «дополнительными». Смешение неполярных цветов даёт новый тон, который находится примерно посередине, во всяком случае, «между» обоими. Последовательность спектра цветов в цветовом круге от фиолетового к красному соответствует последовательности возрастания длин их волн ³².

Восприятие цветов на предметах (пигментные пятна, краски художника) много сложнее. Ощущение «красный», например, может быть вызвано не только определённой длиной волны, но и смешением волн, например, солнечным светом из которого отфильтрована зелёная компонента.

Особенно интересен в этой связи эксперимент Ланда, в котором посредством суперпозиции двух длин волн или одной длины с белым светом достигалось удивительное богатство цвета ³³.

Цвета зависят не только от раздражения волнами определённой длины и от интенсивности, но также и от того, признаётся ли образец в качестве изображаемого предмета. Но это требует сложных мозговых процессов, которые очень трудно исследовать. Ясно, что работа Ланда подчеркнула сложный вклад мозга в сенсорную информацию при интеграции ощущений в восприятие предметов. (Gregory, 1972, 125)

На примере восприятия цвета можно увидеть не только селективные, но также конструктивные достижения субъективных структур восприятия: во-первых, физические раздражения (длины волн) воспринимаются в новом качестве (цвета). Во-вторых, цветовой круг, как это соответствует названию, топологически замкнут; спектр цветовой радуги, напротив, линеен и открыт с двух сторон. В-третьих, цвета спектра можно, правда, создать посредством отдельных длин волн, хотя и не белый и не пурпурный, которые возникают только посредством смешения цветов. Но вся цветовая радуга может быть получена также посредством смешения цветов. В-четвёртых, при «смешении» двух длин волн возникает третий цвет. Обе длины волны остаются, напротив, независимыми и могут быть — например, посредством призмы — снова разделены. Глаз, таким образом, не осуществляет спектрального разложения света (в то время как ухо осуществляет такое разложение звука в соответствии с длинами волн).

Аппарат восприятия пчёл конструирует из чувственных данностей совершенно иной мир цвета. Их «оптическое окно» сдвинуто по отношению к нашему. Они восприимчивы по отношению к длинам волн между 300 и 650 нм, не видят красного цвета, но зато воспринимают ультрафиолет. Поэтому для пчёл цветущий луг или даже отдельный цветок предстают в совершенно иной цветовой гамме, чем для нас (V. Frisch, 1969, 62ff; Burkhardt, 1972, 92ff). При сопоставлении объективных и субъективных черт света становится особенно отчётливым субъективный вклад в восприятие цвета (Таблица № 2).

Это сравнение чётко показывает, почему при исследовании восприятия света необходимо делать строгое различение между физической и психологической постановками вопросов. Оно объясняет, почему слепой никогда не сможет представит себе, что такое «цвет», даже если он очень хорошо понимает, что такое электромагнитные волны. Неоправданная полемика Гетевского учения о цветах против Ньютона связана частично с тем, что такое различение не проводилось. Ньютон — как вслед за ним Гюйгенс, Френель, Максвелл, Эйнштейн — исследовал физическую природу света; Гёте, Оствальд, Херинг выдвигали прежде всего гипотезы о психологической стороне восприятия цвета ³⁴.

Психологические исследования цветового зрения — после теорий Янга, Гельмгольца, Оствальда и первых экспериментов Студница — оказались успешными лишь в последние десятилетия. Многие психологические особенности цветового зрения и его аномалии (например, красно-зелёная слепота) хорошо объясняются структурой сетчатки.

Ретина, наряду с чёрно-белыми чувствительными палочками содержит три вида колбочек, которые в различных областях видимого света абсорбируют свет посредством фотохимического процесса. В соответствии со спектральными связями света, эти рецепторы раздражаются по-разному; их возбуждённое состояние ведёт к нервному импульсу, который передаётся в зрительный центр. Уже в ретине, но также по пути и прежде всего в мозге, эти сигналы подвергаются обработке, возможные структуры которых мы начинаем понимать лишь сегодня, благодаря кибернетическим методам.

Восприятие пространства

Мы полагаем, что живём в трёхмерном пространстве. Для ориентации нам служат прежде всего зрение, слух, осязание. Каждое из этих чувств вносит вклад в создание пространственной модели. Психология поэтому различает зрительное пространство, слуховое пространство, пространство осязания и другие. Все эти пространства опять трёхмерны и должны переплавляться в единое пространство представления. Далее мы займёмся зрительным пространством.

Изображение трёхмерного объекта на сетчатке только двумерно. Из него можно прямо заключать только о направлении расположения, но не об удалённости объектов. Вопреки этому мы видим вещи трёхмерными. Наша система восприятия должна построить этот трёхмерный мир из информации, которая в сущности двумерна. Эта реконструкция трёхмерных объектов в восприятии является достижением обработки данных центральной нервной системой, конструктивным вкладом субъекта в восприятие пространства. Она основывается на на определённых глубинных критериях, в соответствии с которыми можно заключать об удалённости и пространственном упорядочении объектов.

Такими критериями являются (Lorenz, 1943, 345):

1. Конвергенция — угол между линиями зрения обоих глаз, направленных на одну и ту же цель.
2. Угловое несоответствие — мельчайшие различия изображения на сетчатке, так как каждое воспринимается в несколько ином пространственном направлении.
3. Параллакс — видимое движение различно удалённых по отношению друг к другу предметов при боковом движении глаз; Увеличение и уменьшение изображения сетчатки при приближении и удалении.
4. Аккомодация — различные по силе сокращения цилиарной мышцы при концентрации на ближних или дальних целях.
5. Величина изображения — известный большой предмет, который кажется маленьким, должен быть расположен дальше.
6. Перспектива и пересечения контуров.
7. Чёткость изображения и структурная плотность.
8. Светлота и цветовой тон.
9. Образование тени при боковом освещении.

Не все критерии имеют одинаковое значение. Наиболее важным является стереоскопическое зрение посредством конвергенции и угловое несоответствие. Однако каждый критерий при изолированном воздействии также вызывает глубинное восприятие (Lorenz, 1943, 346f). Только два первых основаны на двуглазости и они применимы только по отношению к относительно близким объектам. «При удалении больше 6 метров мы эффективно воспринимаем одним глазом» (Gregory, 1972, 53). Неверно, следовательно, что трёхмерность зрения невозможна одним глазом. Также и в распоряжении художника находятся монокулярные признаки для передачи удаления.

«Бинокулярное зрение, посредством конвергенции и несоответствия, для него запрещено также, как параллакс движения. Эти признаки работали бы против него. Картины обладают поэтому обычно принудительной пространственностью при монокулярном рассмотрении и покоящейся голове. (Gregory, 1972, 169)

Так, способность мозга интерпретировать как трёхмерные двумерные изображения на сетчатке оказывается полезной прежде всего в изобразительном искусстве. Мы обязаны той же способности в том, что фигуру на рис. 5 интерпретируем как куб, а не как два квадрата сдвинутых друг в отношении друга на уровне бумаги. В качестве глубинного критерия здесь выступают косые линии.

Рисунок 5. Поддразнивающий кубик

Эта способность приводит к ошибкам при восприятии треугольника на рис. 6, который относится к невозможным фигурам. Их можно, правда, начертить, но они не могут существовать как пространственные предметы и как таковые недоступны восприятию ³⁵.

Рисунок 6. Невозможный треугольник

Здесь глазам передаётся несовместимая информация из третьего измерения, для которой нет чёткой интерпретации. Если сосредоточиваться на рёбрах (или только на углах), то сложностей не возникает. Каким образом человеческий мозг преобразует варианты изображения в пространственное восприятие, остаётся неизвестным. Во всяком случае, это осуществляется без сознательного содействия. Однако опыт при этом играет, несомненно, важную роль. Об этом говорит, например, то, что некоторые не-западные народы плохо или даже совсем не могут узнавать объекты по рисункам или фотографиям.

Людьми, которые живут в особом, явно выраженным перспективном мире, являются зулусы. Их мир был описан как «круговая культура» — их хижины круглые и имеют круглые двери; они вспахивают свою землю не по прямым бороздам, а по кривым, и мало из того, чем они обладают, имеет углы и прямые границы. (Gregory, 1972, 162) Хотя они видят свой мир трёхмерным, они не научились использовать перспективистские признаки изображения как глубинные критерии. Они поэтому менее подвержены перспективистским заблуждениям.

Восприятие образа. Быть может наиболее удивительная особенность человеческого восприятия состоит в склонности образовывать целостности и образцы, в которых оно дополняет неполноту контуров, интегрирует различного рода ключевые раздражения и оценивает вклад различных стимулов таким образом, как будто хотело достичь «хорошего образа». (Shimony, 1971, 579)

Рисунок 7. Бокал или два лица?

Образом в созерцательной области является выделенное из окружения, транспонированное содержание восприятия. Речь идёт при этом не только о пространственных образцах, но также о временных (например, музыкальный мотив), пространственно-временных (например, движение) или абстрактных (например, информационная) структурах, которые воспринимаются как единые, хотя при точном анализе оказываются сложносоставными. Способность упорядочивать многообразие впечатлений в пространственном и временном аспектах и распознавать целостные структуры называют восприятием образа (гештальта). В информационно-теоретическом контексте оно соответствует отказу от субъективно избыточной информации, то есть образованию «супер-знаков» (Frank, 1970, 31, 254).

Если в темноте катится колесо (не просто крутится) на окружности которого укреплены светящиеся точки, то каждая такая точка описывает (объективно) циклоиду. Если точек от одной до четырёх, то циклоиду можно видеть фактически, при шести точках это больше невозможно; тогда можно видеть катящийся круг. Светящиеся точки переплавились в единый образ. Если освещена ось, кажется даже, что единственная точка движется на круге ³⁶.

Известными примерами пространственного восприятия образов являются двузначные фигуры, простейшая из которых — «поддразнивающий кубик» (рис. 5). Чертёж не вводит в заблуждение относительно того, какой из квадратов образует переднюю, соответственно, заднюю стенку кубика. Для того, чтобы изображение было однозначным, должны учитываться законы перспективы или другие критерии. Преобразования могут даже осуществляться сознательно, однако решает всегда наш познавательный аппарат в пользу одной интерпретации, а именно в пользу пространственной.

Также двузначна временами фигура отношений заднего плана, такая, как изображённая на рис. 7, которая представляется либо как бокал, либо как два профиля; либо поворот направления образования тени. Также и здесь наша неосознанная обработка раздражений предпочитает двузначности решение, которое, по меньшей мере, на 50 процентов является правильным. Говорят о «прегнантности» (чёткости, завершённости), которая выступает конструктивной компонентой восприятия образа и имеет осмысленно дополняющую, но также и искажающую функцию ³⁷.

Конструктивное достижение восприятия образов проявляется, прежде всего, в таких гештальтах, которых в действительности нет в наличии. Даже там, где не следует искать порядка, в гряде скал или чернильных пятнах, наша образующая сила находит структуры: мы находим человека в луне или лица в огне. Очень долго верили, что на Марсе открыли огромные каналы (Schiaparelli), из чего заключали о существовании разумных марсиан. Лишь с помощью современных инструментов наблюдения выяснилось, что эти каналы являются беспорядочными геологическими структурами. Известна также иллюзия движения, которая используется в фильмах, телевидении, световой рекламе. Это конструктивное достижение не может быть исключено даже с помощью лучшего знания.

Восприятие образа может зависеть от информации о воспринимаемом гештальте и от тренировки. Потерянный предмет мы находим на земле быстрее, когда знаем, как он выглядит, то есть связываем его форму и цвет с более высокими ожиданиями. «Эффектом коктейльного приёма» называют тот факт, что из шума мы можем выделить определённый голос, а из звуков оркестра специальный инструмент. Также и музыкальное восприятие состоит ведь не в слушании простой последовательности звуков, мы связываем звуки в аккорды, ритмы, мелодии, мотивы и темы, которые узнаём как целое.

Предположим, что препарированная ткань изучается под микроскопом… Там, где для дилетанта имеется только хаос форм и оттенков, гистолог видит различные компоненты, различные признаки злокачественного роста. Это зависит ещё даже от его интереса и его образования. (V. Bertalanffy, 1955, 253)

На эти и другие эмпирические факты уже давно указывали гештальт-психологи (Эренфельс, Коффка, Кёлер, Вертгеймер, Левин). В качестве существенного признака гештальта они рассматривали его сверх-суммативность (целое больше, чем сумма его частей) и его транспонируемость (гештальт остаётся узнаваемым также и в транспонируемой форме). Кроме того, они давали также свою трактовку и объяснение особенностям восприятия гештальта (интенциональность, примат целостности, гештальт-законы, поле феноменов), в подробности которых мы здесь не входим. Способность воспринимать образ, выделять более или менее сложные структуры из потока событий или формировать его самостоятельно, действует не только в повседневном опыте, но также и в науке.

На роль «восприятия образа как источника научного познания» в наше время указал прежде всего Конрад Лоренц:

Я прихожу к заключению, что восприятие сложных образов есть совершенно неотъемлемая частная функция в целостной системе всех достижений, на основе которых строится наша постоянно несовершенная картина внесубъективной действительности. Поэтому она является таким же законным источником научного познания, как и любая другая из этой системы достижений. Она имеется даже в любом ряду шагов, которые ведут к познанию, является началом и концом, альфой и омегой только в совершенно буквальном смысле, ибо между этими обоими буквами лежит целый алфавит других, «априорных» форм нашего мышления и нашего созерцания, в чьих шифрах записаны феномены, которые мы должны быть в состоянии прочитать как опыт. (Lorenz, 1959, 299f)