stringtranslate.com

Неоднозначное изображение

Эту фигуру можно рассматривать как молодую женщину или как старую женщину; см. « Моя жена и моя свекровь» .
Ваза Рубина использует концепцию негативного пространства для создания неоднозначных образов: ваза или два противостоящих лица.

Неоднозначные изображения или обратимые фигуры — это визуальные формы, которые создают неоднозначность , используя графические сходства и другие свойства интерпретации визуальной системы между двумя или более различными формами изображений. Они известны тем, что вызывают явление мультистабильного восприятия . Мультистабильное восприятие — это возникновение изображения, способного обеспечить множественные, хотя и стабильные, восприятия.

Одним из самых ранних примеров такого рода является иллюзия кролика-утки , впервые опубликованная в немецком юмористическом журнале Fliegende Blätter . [1] Другими классическими примерами являются ваза Рубина , [2] и рисунок « Моя жена и моя теща », последний из которых датируется немецкой открыткой 1888 года.

Неоднозначные изображения важны для области психологии, поскольку они часто являются исследовательскими инструментами, используемыми в экспериментах. [3] Существуют различные свидетельства того, могут ли неоднозначные изображения быть представлены мысленно, [4] но большинство исследований предполагают, что ментальные изображения не могут быть неоднозначными. [5]

Выявление и разрешение неоднозначных изображений

Иллюзия кролика -утки

Среднее зрение — это этап визуальной обработки, который объединяет все основные черты сцены в отдельные, узнаваемые группы объектов. Этот этап зрения предшествует зрению высокого уровня (пониманию сцены) и следует за ранним зрением (определению основных черт изображения). При восприятии и распознавании изображений среднее зрение вступает в действие, когда нам нужно быстро классифицировать объект, который мы видим. Независимо от того, воспринимается ли он или является реальным, негативное пространство будет играть здесь свою роль.

Зрение более высокого уровня используется, когда классифицированный объект теперь должен быть распознан как определенный член своей группы. Например, через зрение среднего уровня мы воспринимаем лицо , затем через зрение высокого уровня мы узнаем лицо знакомого человека. Зрение среднего уровня и зрение высокого уровня имеют решающее значение для понимания реальности, которая наполнена неоднозначными перцептивными входами. [6]

Восприятие изображения на среднем уровне зрения

Редкий пример неоднозначного изображения, которое можно интерпретировать более чем двумя способами: как буквы «KB», математическое неравенство «1 < 13» или буквы «VD» с их зеркальным отображением. [7]

Когда мы видим изображение, первое, что мы делаем, это пытаемся организовать все части сцены в разные группы. [8] Для этого одним из самых основных методов является поиск краев. Края могут включать очевидные восприятия, такие как край дома, и могут включать другие восприятия, которые мозг должен обработать глубже, такие как края черт лица человека. При поиске краев зрительная система мозга обнаруживает точку на изображении с резким контрастом освещения. Возможность обнаружения местоположения края объекта помогает в распознавании объекта. В неоднозначных изображениях обнаружение краев по-прежнему кажется естественным для человека, воспринимающего изображение. Однако мозг подвергается более глубокой обработке, чтобы разрешить неоднозначность. Например, рассмотрим изображение, которое включает противоположное изменение величины яркости между объектом и фоном (например, сверху фон переходит от черного к белому, а объект переходит от белого к черному). Противоположные градиенты в конечном итоге придут к точке, где будет одинаковая степень яркости объекта и фона. В этой точке нет края, который можно было бы воспринять. Чтобы противостоять этому, зрительная система связывает изображение как целое, а не набор краев, позволяя видеть объект, а не края и не-края. Хотя нет никакого полного изображения, которое можно было бы увидеть, мозг способен сделать это благодаря своему пониманию физического мира и реальных случаев неоднозначного освещения. [6]

В неоднозначных изображениях иллюзия часто создается иллюзорными контурами . Иллюзорный контур — это воспринимаемый контур без наличия физического градиента. В примерах, где белая форма кажется заслоняющей черные объекты на белом фоне, белая форма кажется ярче фона, а края этой формы создают иллюзорные контуры. [9] Эти иллюзорные контуры обрабатываются мозгом так же, как и реальные контуры. [8] Зрительная система достигает этого, делая выводы за пределами информации, которая представлена ​​во многом таким же образом, как градиент яркости.

Правила группировки гештальта

«Треугольник Канижа». Эти пространственно разделенные фрагменты создают впечатление иллюзорных контуров (также известных как модальное завершение) треугольника.

В зрении среднего уровня зрительная система использует набор эвристических методов, называемых правилами группировки Гештальта , для быстрого определения базового восприятия объекта, что помогает разрешить неоднозначность. [3] Это позволяет восприятию быть быстрым и легким путем наблюдения за шаблонами и знакомыми изображениями, а не медленным процессом идентификации каждой части группы. Это помогает в разрешении неоднозначных изображений, поскольку зрительная система принимает небольшие изменения в шаблоне и по-прежнему воспринимает шаблон как единое целое. Правила группировки Гештальта являются результатом опыта зрительной системы. Как только шаблон воспринимается часто, он сохраняется в памяти и может быть легко воспринят снова без необходимости снова рассматривать весь объект. [6] Например, глядя на шахматную доску, мы воспринимаем шаблон шашек, а не набор чередующихся черных и белых квадратов.

Хорошее продолжение.

Принцип хорошего продолжения дает зрительной системе основу для определения продолжающихся краев. Это означает, что когда воспринимается набор линий, существует тенденция к продолжению линии в одном направлении. Это позволяет зрительной системе определять края сложного изображения, определяя точки пересечения линий. Например, две линии, пересекающиеся в форме «X», будут восприниматься как две линии, идущие по диагонали, а не как две линии, меняющие направление, образуя формы «V» напротив друг друга. Примером неоднозначного изображения могут служить две изогнутые линии, пересекающиеся в точке. Это соединение будет восприниматься так же, как «X», где пересечение видится как пересекающиеся линии, а не отворачивающиеся друг от друга. Иллюзии хорошего продолжения часто используются фокусниками для обмана зрителей. [10]

Сходство

Правило подобия гласит, что изображения, похожие друг на друга, могут быть сгруппированы вместе как объекты одного типа или части одного и того же объекта. Поэтому, чем более похожи два изображения или объекта, тем больше вероятность того, что их можно будет сгруппировать вместе. Например, два квадрата среди многих кругов будут сгруппированы вместе. Они могут различаться по схожести цвета, размера, ориентации и других свойств, но в конечном итоге будут сгруппированы вместе с различной степенью членства. [6]

Близость, общий регион и связанность

Закон близости

Группирующее свойство близости (гештальт) — это пространственное расстояние между двумя объектами. Чем ближе два объекта, тем больше вероятность, что они принадлежат к одной группе. Это восприятие может быть неоднозначным, даже если человек не воспринимает его как неоднозначное. Например, два объекта с разным расстоянием и ориентацией от наблюдателя могут казаться близкими друг к другу, в то время как третий объект может быть ближе к одному из других объектов, но казаться дальше.

Объекты, занимающие общую область на изображении, кажутся уже членами одной группы. Это может включать уникальное пространственное расположение, например, два объекта, занимающие отдельную область пространства за пределами своей группы. Объекты могут находиться в непосредственной близости, но казаться частью отдельной группы с помощью различных визуальных средств, таких как порог цветов, разделяющих два объекта.

Кроме того, объекты могут быть визуально связаны такими способами, как рисование линии, идущей от каждого объекта. Эти похожие, но иерархические правила предполагают, что некоторые правила Гештальта могут переопределять другие правила. [6]

Сегментация текстуры и задания фигуры и фона

Визуальная система также может помочь себе в разрешении неоднозначностей, обнаруживая узор текстуры на изображении. Это достигается с помощью использования многих принципов Гештальта. Текстура может предоставить информацию, которая помогает различать целые объекты, а изменение текстуры на изображении показывает, какие отдельные объекты могут быть частью одной и той же группы. Правила сегментации текстуры часто как сотрудничают, так и конкурируют друг с другом, и изучение текстуры может дать информацию о слоях изображения, устраняя неоднозначность фона, переднего плана и объекта. [11]

Размер и окружение

Когда область текстуры полностью окружает другую область текстуры, то это, скорее всего, фон. Кроме того, меньшие области текстуры на изображении, скорее всего, являются фигурой. [6]

Параллелизм и симметрия

Параллелизм — еще один способ устранения неоднозначности фигуры изображения. Ориентация контуров различных текстур на изображении может определять, какие объекты сгруппированы вместе. Как правило, параллельные контуры предполагают принадлежность к одному и тому же объекту или группе объектов. Аналогично, симметрия контуров также может определять фигуру изображения. [6]

Экстремальные края и относительное движение

Лестница Шредера

Экстремальный край — это изменение текстуры, которое предполагает, что объект находится перед другим объектом или позади него. Это может быть связано с эффектом затенения на краях одной области текстуры, что создает видимость глубины. Некоторые эффекты экстремального края могут подавлять сегментацию окружения или размера. Воспринимаемые края также могут помочь в различении объектов путем изучения изменения текстуры по отношению к краю из-за движения. [6]

Использование неоднозначных изображений для сокрытия в реальном мире: камуфляж

В природе камуфляж используется организмами для спасения от хищников. Это достигается путем создания неоднозначности сегментации текстуры путем имитации окружающей среды. Не имея возможности воспринимать заметные различия в текстуре и положении, хищник не сможет увидеть свою добычу. [6]

Окклюзия

Многие неоднозначные изображения создаются посредством некоторой окклюзии, при которой текстура объекта внезапно прекращается. Окклюзия — это визуальное восприятие одного объекта, находящегося позади или перед другим объектом, что дает информацию о порядке слоев текстуры. [6] Иллюзия окклюзии проявляется в эффекте иллюзорных контуров, когда окклюзия воспринимается, несмотря на то, что ее нет. Здесь неоднозначное изображение воспринимается как случай окклюзии. Когда объект закрыт, зрительная система имеет информацию только о тех частях объекта, которые можно увидеть, поэтому остальная обработка должна выполняться глубже и должна включать память.

Случайные точки зрения

Случайная точка зрения — это одна визуальная позиция, которая создает неоднозначное изображение. Случайная точка зрения не дает достаточно информации, чтобы различить, что это за объект. [12] Часто это изображение воспринимается неправильно и создает иллюзию, которая отличается от реальности. Например, изображение может быть разделено пополам, причем верхняя половина увеличена и расположена дальше от воспринимающего в пространстве. Это изображение будет восприниматься как одно полное изображение только с одной точки зрения в пространстве, а не как реальность двух отдельных половин объекта, создавая оптическую иллюзию . Уличные художники часто используют трюки с точкой зрения, чтобы создавать двухмерные сцены на земле, которые кажутся трехмерными.

Распознавание объекта с помощью зрения высокого уровня

Куб Неккера: куб с проволочным каркасом без признаков глубины.

Фигуры, нарисованные таким образом, что избегают подсказок глубины, могут стать двусмысленными. Классическими примерами этого явления являются куб Неккера [6] и ромбическая мозаика (рассматриваемая как изометрическое изображение кубов).

Чтобы пойти дальше, чем просто воспринимать объект, нужно распознать объект. Распознавание объекта играет решающую роль в разрешении неоднозначных изображений и в значительной степени опирается на память и предыдущие знания. Чтобы распознать объект, зрительная система обнаруживает знакомые его компоненты и сравнивает перцептуальное представление его с представлением объекта, сохраненным в памяти. [8] Это можно сделать с помощью различных шаблонов объекта, таких как «собака» для представления собак в целом. Метод шаблона не всегда успешен, поскольку члены группы могут значительно отличаться друг от друга визуально и могут выглядеть совершенно по-разному, если смотреть с разных углов. Чтобы противостоять проблеме точки зрения, зрительная система обнаруживает знакомые компоненты объекта в трехмерном пространстве. Если компоненты воспринимаемого объекта находятся в том же положении и ориентации, что и объект в памяти, распознавание возможно. [6] Исследования показали, что люди, которые более креативны в своих образах, лучше способны разрешать неоднозначные изображения. Это может быть связано с их способностью быстро распознавать закономерности на изображении. [13] При создании ментального представления неоднозначного изображения, так же как и в случае с обычными изображениями, каждая часть определяется и затем помещается в ментальное представление. Чем сложнее сцена, тем больше времени требуется для обработки и добавления к представлению. [14]

Использование памяти и недавнего опыта

Наша память оказывает большое влияние на разрешение неоднозначного изображения, так как она помогает зрительной системе идентифицировать и распознавать объекты без необходимости многократно их анализировать и категоризировать. Без памяти и предшествующих знаний изображение с несколькими группами похожих объектов будет трудно воспринимать. Любой объект может иметь неоднозначное представление и может быть ошибочно отнесен к неправильным группам без достаточного распознавания объекта памятью. Это открытие предполагает, что предшествующий опыт необходим для правильного восприятия. [15] Были проведены исследования с использованием Greebles , чтобы показать роль памяти в распознавании объектов. [6] Акт подготовки участника к воздействию похожего визуального стимула также оказывает большое влияние на легкость разрешения неоднозначности. [15]

Полоски Вербека можно увидеть по-другому, если смотреть на них перевернутыми. Это изображение автоматически перевернется вверх ногами.

Расстройства восприятия

Прозопагнозия — это расстройство, при котором человек не может распознавать лица. Зрительная система испытывает зрение среднего уровня и распознает лицо, но зрение высокого уровня не может определить, кому принадлежит лицо. В этом случае зрительная система распознает неоднозначный объект, лицо, но не может разрешить неоднозначность с помощью памяти, в результате чего пострадавший не может определить, кого он видит. [6]

В СМИ

С 1903 по 1905 год Гюстав Вербек написал серию комиксов « The Upside Downs of Little Lady Lovekins and Old Man Muffaroo» . Эти комиксы были сделаны таким образом, что можно было прочитать 6-панельный комикс, перевернуть книгу и продолжить чтение. Всего он создал 64 таких комикса. В 2012 году Маркус Иварссон сделал ремейк подборки комиксов в книге «In Uppåner med Lilla Lisen & Gamle Muppen». ( ISBN  978-91-7089-524-1 )

Использование феномена неоднозначного изображения можно увидеть в избранных работах М. К. Эшера и Сальвадора Дали . Детская книга Round Trip Энн Джонас использовала неоднозначные изображения в иллюстрациях, где читатель мог сначала прочитать книгу от начала до конца, а затем перевернуть ее вверх ногами, чтобы продолжить историю и увидеть картинки в новой перспективе. [16]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Fliegende Blätter , 23 октября 1892 г., с. 147
  2. ^ Паркконен, Л.; Андерссон, Дж.; Хямяляйнен, М.; Хари, Р. (2008). «Ранние зрительные области мозга отражают восприятие неоднозначной сцены». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (51): 20500–20504. Bibcode : 2008PNAS..10520500P. doi : 10.1073/pnas.0810966105 . PMC 2602606. PMID  19074267 . 
  3. ^ ab Wimmer, M.; Doherty, M. (2011). «Развитие восприятия неоднозначных фигур: VI. концепция и восприятие неоднозначных фигур». Монографии Общества исследований в области развития детей . 76 (1): 87–104. doi :10.1111/j.1540-5834.2011.00595.x.
  4. ^ Маст, Ф. В.; Косслин, СМ (2002). «Визуальные ментальные образы могут быть неоднозначными: выводы из индивидуальных различий в способностях к пространственному преобразованию». Cognition . 86 (1): 57–70. doi :10.1016/S0010-0277(02)00137-3. PMID  12208651. S2CID  37046301.
  5. ^ Чемберс, Д.; Рейсберг, Д. (1985). «Могут ли ментальные образы быть неоднозначными?». Журнал экспериментальной психологии: восприятие и производительность человека . 11 (3): 317–328. doi :10.1037/0096-1523.11.3.317. S2CID  197655523.
  6. ^ abcdefghijklmn Вольф, Дж., Клюндер, К. и Леви, Д. (2009). Ощущение и восприятие. (2-е изд.). Сандерленд: Sinauer Associates. [ нужна страница ]
  7. ^ Postic, Guillaume; Ghouzam, Yassine; Chebrek, Romain; Gelly, Jean-Christophe (2017). «Принцип неоднозначности для назначения структурных доменов белка». Science Advances . 3 (1): e1600552. Bibcode :2017SciA....3E0552P. doi :10.1126/sciadv.1600552. ISSN  2375-2548. PMC 5235333 . PMID  28097215. 
  8. ^ abc Halko, Mark Anthony (2008). Иллюзорный контур и механизмы завершения поверхности в зрительной коре человека (тезис). ProQuest  621754807.
  9. ^ Брэдли, DR; Дюмейс, ST (1975). «Неоднозначные когнитивные контуры». Nature . 257 (5527): 582–584. Bibcode :1975Natur.257..582B. doi :10.1038/257582a0. PMID  1165783. S2CID  4295897.
  10. ^ Бамхарт, А.С. (2010). «Эксплуатация принципов гештальта магами». Восприятие . 39 (9): 1286–1289. doi :10.1068/p6766. PMID  21125955. S2CID  8016846.
  11. ^ Тан, Сянъюй (2005). Модель сегментации фигуры и фона с помощью самоорганизованной интеграции сигналов (диссертация). Цифровая библиотека Университета Южной Калифорнии (USC.DL). doi :10.25549/usctheses-c16-597264. ProQuest  621577763.
  12. ^ Koning, A.; van Lier, R. (2006). «Нет преимущества симметрии, когда сопоставление объектов включает случайные точки зрения». Psychological Research . 70 (1): 52–58. doi :10.1007/s00426-004-0191-8. hdl : 2066/55694 . PMID  15480756. S2CID  35284032.
  13. ^ Рикельме, Х (2002). «Могут ли люди, творческие в образах, интерпретировать неоднозначные фигуры быстрее, чем люди, менее творческие в образах?». Журнал творческого поведения . 36 (2): 105–116. doi :10.1002/j.2162-6057.2002.tb01059.x.
  14. ^ Kosslyn, SM; Reiser, BJ; Farah, MJ; Fliegel, SL (1983). «Создание визуальных образов: единицы и отношения». Журнал экспериментальной психологии: Общие сведения . 112 (2): 278–303. doi :10.1037/0096-3445.112.2.278. PMID  6223974.
  15. ^ ab Daelli, V.; van Rijsbergen, NJ; Treves, A. (2010). «Как недавний опыт влияет на восприятие неоднозначных объектов». Brain Research . 1322 : 81–91. doi :10.1016/j.brainres.2010.01.060. PMID  20122901. S2CID  45388116.
  16. ^ Хиггинс, Картер (29 мая 2013 г.). «Round Trip – Design Of The Picture Book». Design of the Picture Book . Архивировано из оригинала 9 июля 2021 г. Получено 21 января 2024 г.{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Обратимая фигура» .