Верю — не верю

2065
1

Зрение — наш конек. За счет него мы получаем львиную долю информации о мире, и столь совершенным зрением не обладает, возможно, ни одно другое живое существо на Земле. Секрет тут не столько в строении самого глаза. Хотя наши глаза отличаются великолепным разрешением и поразительными способностями цветового восприятия — в каждом из них имеется порядка 125 млн фоторецепторов — анатомически органы чувств многих животных по-своему превосходят наши.

Змеи способны видеть в инфракрасном диапазоне, пчелы — в ультрафиолете, а совы — в темноте, орлы лучше нас различают далекие предметы… Но чтобы видеть по-настоящему, важна не столько картинка на сетчатке, сколько способность выделить из нее ценную информацию. При подавляющем превосходстве нашего мозга над умственными способностями насекомых анатомические преимущества их глаз выглядят просто смехотворными. Пускай пчела может рассмотреть цветы в ультрафиолете, но, попав на цветочный луг, видит она куда меньше нашего.

Хотя глаз пчелы чувствителен к более широкому спектру волн, наши глаза обладают лучшим разрешением, а цветопередача у людей и у пчел и вовсе устроена на основе разной комбинации базовых цветов. Doug Doornick, Adrian Dyer

Видим мы не глазами, а мозгом, и в этом нам равных нет. У просто устроенных животных вся зрительная информация обрабатывается всего несколькими мозговыми центрами. У обезьян их число уже превышает десяток. Точное количество зон, участвующих в обработке зрительной информации в мозге человека, пока неизвестно, но обычно называется около 30-ти. Эта активность охватывает не только первичную зрительную кору в теменных долях, но и области височных и лобных долей головного мозга.

Вопреки распространенному мнению, сигналы от правого и левого глаз не идут строго к левому и правому полушариям, соответственно. Это справедливо для рыб и птиц с глазами, расположенными латерально, по бокам головы, поля зрения которых не пересекаются. У нас же, с нашим бинокулярным зрением, сигнал разделяется так, что на правое полушарие идут практически все сигналы с левой стороны тела, а с правой — в левое. В том числе и с той части сетчатки левого глаза, которая видит правую сторону — и наоборот.

Вы видите белый треугольник? А ведь на самом деле его нет: просто ваш хитрый мозг ловко дополнил картинку, нарисованную Гаэтано Канишем еще в 1955 г.

Хотя сегодня известно, что первичная, самая базовая обработка зрительной информации начинается еще до ее передачи в мозг, именно он является нашим главным органом зрения. Достаточно сказать, что лишь узкая область в центре нашего поля зрения позволяет нам видеть с достаточной остротой. Эта область — фовеола — равна всего лишь угловым размерам Луны или Солнца на небосводе. В том числе поэтому мы непрерывно совершаем глазами мелкие движения, нистагмы, «обшаривая» пространство и фокусируя взгляд на отдельных предметах обстановки.

Именно мозг собирает эту несовершенную картину в единый трехмерный образ окружающего мира, компенсируя и узость резкого зрения, и перевернутость картинки на сетчатке, и всем известное слепое пятно. Получая весьма грубую и приблизительную информацию, мозг обрабатывает, собирает, «подправляет» и интерпретирует ее. Не глаза, а мозг видят лицо человека, буквы на бумаге, шедевр в картинной галерее, закат на море или оптическую иллюзию.

Интеграция этих данных происходит не где-то в «самом главном зрительном центре», а в совокупности работы их всех. Древнейшие мозговые центры вычленяют из картинки ключевые моменты: освещенность, движение, основные цвета и т.п. Более поздние выделяют из информационного потока с сетчатки все больше важных данных, вплоть до распознавания лиц и письменной речи.

Способность мозга видеть структуры и взаимосвязи там, где их нет, называется парейдолией. Так, он отлично «настроен» для различения лиц, и их мы находим повсюду.

Более того, частично при этом информация может двигаться «сверху вниз», когда высшие центры, связанные с эмоциональной и когнитивной сферами, основываясь на своих представлениях и личном опыте, «дают команду» увидеть нечто, чего на самом деле может и не быть, но что, по их мнению, быть должно.

Дело в том, что почти всегда эти высшие центры мыслят стереотипами. В этом нет ничего плохого: если б мы каждый раз заново всерьез задумывались, куда поставить ногу, говорить ли «привет» соседу и является ли животное на улице настоящим крокодилом, или просто рекламным баннером на столбе, у нас не оставалось бы ресурсов на более серьезные задачи.

На то, что мы видим, влияет и наше настроение. В обычной обстановке на этом рисунке «то ли белки, то ли крокодила» опасного хищника увидят лишь около четверти зрителей. А вот если при этом проигрывать мрачную музыку, крокодил появится уже примерно у 55%.

Prinz & Seidel, 2012

Стереотипы восприятия вырабатывались миллионами лет эволюции и тесно связаны с условиями, в которых шло развитие нашего вида. Они почти безупречны — но только почти. Именно поэтому порой мы можем видеть то, чего нет, — или, напротив, не заметить чего-то вполне очевидного.

Недаром существует легенда о том, как австралийские аборигены, впервые встретившись с громадными океанскими кораблями европейцев, попросту «не увидели» их: мозг отказался воспринимать то, чего, по его мнению, попросту не может быть. И мы — люди современные и казалось бы, привычны ко всему, мозг продолжает нас обманывать. Не из вредности — просто иначе мы не смогли бы существовать. А теперь переходим к разоблачениям.

Edward Adelson

Клетки А и В, на самом деле, имеют один и тот же оттенок серого — 120:120:120 в кодировке RGB или 52:44:47:9 в CMYK, можете проверить. Знаменитая иллюзия была предложена в 1995 г. Эдвардом Адельсоном и наглядно демонстрирует стереотипность интерпретации теней нашей зрительной системой. Хитрый мозг учитывает, что оказавшиеся в тени предметы должны выглядеть темнее своего настоящего цвета, и автоматически вносит нужные коррективы, делая клетку В светлее, чем на самом деле.

Сфокусируйтесь на перекрестии в центре секунд на 20 — и розовые пятна вокруг исчезнут, слившись в одно зеленое пятно, перемещающееся по кругу. Иллюзия демонстрирует обнаруженный еще в 1804 г. феномен Трокслера и связанный с восприятием движения: внимание мозга легко переключается на движущиеся объекты (и вообще на любое изменение), зачастую игнорируя неподвижную реальность, которую глаз исправно видит. Возможно, эта особенность позволяет мозгу маскировать различные дефекты самого глаза — например, царапины на роговице. Изменение же цвета пятна связано с меньшей цветовой чувствительностью периферии нашего поля зрения.

Эта классическая иллюзия была обнаружена Карлом Эвальдом Герингом в 1861 г.: вертикальные линии в центре картинки выглядят выгнутыми, хотя в реальности являются строго прямыми и параллельными друг другу. По мнению психолога Марка Чангизи (Mark Changizi), связана она с вмешательством предсказательных стереотипов мозга. Он учитывает крошечную, примерно в 1/10 секунды, задержку между тем моментом, когда свет попадает на сетчатку, и когда эта информация «осознается» мозгом. Поэтому картинку Геринга мы интерпретируем так, будто она незаметно надвигается на нас, и видим красные линии изогнутыми.

Вы можете не поверить, но картинка статична: попробуйте закрыть ее руками, рассматривая отдельные участки — и вы сами убедитесь в их неподвижности. Однозначного объяснения этому нет, но, скорее всего, дело тут в том, что при скольжении взгляда по рисунку «датчики движения» в мозге обманываются резкой сменой контрастных деталей.

В 1913 г. итальянский психолог Марио Понцо продемонстрировал иллюзию, связанную с оценкой размера объектов в зависимости от фона. Верхний отрезок выглядит длиннее, потому что сходящиеся к горизонту линии на фоне воспринимаются как перспектива, и этот отрезок кажется расположенным дальше, чем нижний. Мозг учитывает этот факт и (мысленно) увеличивает его размеры, хотя на самом деле они строго одинаковы.

Вопреки известным интернет-байкам, направление вращения танцовщицы на созданной Нобиюки Каханары иллюзии ничего не говорит о «правостороннем» или «левостороннем» мозге зрителя. Это — один из ярких случая мультистабильного восприятия, при котором мозг пытается интерпретировать нарисованную на плоскости фигуру, как трехмерный объект, но для однозначной интерпретации данных недостаточно, и решений может иметься как минимум два. По аналогии с этим, трехмерный нарисованный на листе куб может выглядеть как развернутый к нам либо одним, либо другим ребром. Или знаменитая «Ваза Рубина», на которой легко разглядеть и вазу, и два профиля.


За ценные консультации в ходе подготовки материала благодарим Юрия Евгеньевича Шелепина, заведующего лабораторией физиологии зрения Института физиологии им. И.П. Павлова.