Вертикально-горизонтальная иллюзия в зависимости от расположения линий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вертикально-горизонтальная иллюзия в зависимости от расположения линий

В.М. Бондарко

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Получены зависимости оценки длины горизонтальных и вертикальных линий при различном расположении и длине линий. Т-образная конфигурация линий привела к максимальному искажению оценки длины до 15%. Иллюзия уменьшалась или исчезала на больших расстояниях между линиями.

горизонтальный вертикальный линия иллюзия

Вертикально-горизонтальная иллюзия в традиционной трактовке сводится к следующему: вертикальная линия, присоединенная к середине горизонтальной линии и равная с ней по длине, воспринимается как более длинная (см. рис.1,а,в). Несмотря на длительный период исследования этой иллюзии, описание ее механизмов отсутствует. Некоторые исследователи частично связывают ее возникновение c присутствием физиологического астигматизма. Высказываются предположения, что иллюзия может быть вызвана способностью человека точнее определять на глаз горизонтальные расстояния, чем высоту предметов, а также с более затрудненным движением глаз по вертикали по сравнению с движениями по горизонтали. В недавней работе (Mamassian, de Montalembert, 2010) приведена модель вертикально-горизонтальной иллюзии, в которой она объясняется двумя основными механизмами: наличием иллюзии бисекции и восприятием перспективы. В настоящем исследовании сопоставлены величины вертикально-горизонтальной иллюзии в зависимости от конфигурации расположения линий, расстояния между ними и их длины. Отдельно измерены пороги различения длины для горизонтальных или вертикальных линий, проведено изучение иллюзии бисекции.

Стимулами служили отрезки прямых вертикальных и горизонтальных линий. При исследовании вертикально-горизонтальной иллюзии использовались конфигурации линий в виде креста или буквы Т, повернутой на 0, 90, 180 или 270° с примыкающими или отставленными на разные расстояния линиями. Длина горизонтальных референтных линий была равна 13, 20 или 40 угл.мин.

а б в г

д е ж

Рис.1. Примеры стимулов, использованные при исследовании вертикально-горизонтальной иллюзии: а,в,д,ж - Т-образное соединение линий, г -крестообразное, На д,ж изображения повернуты на ±90° по отношению к а,в. б,е -линии находятся на расстоянии, равном половине длины или целой длине линий На всех рисунках горизонтальные и вертикальные линии попарно имеют одинаковую длину

На рис. 2 приведены результаты экспериментов по изучению вертикально-горизонтальной иллюзии для наблюдателей ВБ, ЛС и НТ и длины референтных линий 13, 20 и 40 угл.мин. Показана величина иллюзии, когда вертикальная линия кажется одинаковой по длине по сравнению с горизонтальной в зависимости от расстояния между ними.

Рис.2. Наблюдатель ВБ

Кривые (1-4) - вертикальная линия слева, сверху, справа или снизу от горизонтальной.

Когда вертикальные линии расположены сверху или снизу от горизонтальных (кривые 2 и 4, ¦ и х), при малых расстояниях у наблюдателей ВБ и ЛС они кажутся длиннее, чем горизонтальные. В случае расположения вертикальных линий справа или слева от горизонтальных, наоборот, они кажутся короче при малых расстояниях. У наблюдателя НТ при любом положении вертикальных линий при малых расстояниях вертикальные линии кажутся длиннее, но иллюзия больше, когда вертикальные линии находятся вверху. С увеличением расстояния между линиями иллюзия меняется. У наблюдателя ВБ при расстоянии, равном длине референтной линии она практически исчезает. У наблюдателя ЛС иллюзия незначительно уменьшается с увеличением расстояния. У испытуемого НТ характер изменения иллюзии зависит от размера референтной линии: для короткой линии иллюзия уменьшается, а для средних и длинных линий для верхнего и нижнего положения вертикальных линий с увеличением расстояния иллюзия переходит в противоположную - вертикальная линия кажется короче; для правого и левого положений иллюзия остается постоянной.

Дополнительный эксперимент с использованием при минимальном расстоянии крестообразного соединения (рис.1,г), проведенный через значительный промежуток времени, выявил стабильный характер иллюзий у каждого наблюдателя и показал, что при крестообразном соединении иллюзия практически исчезает у всех наблюдателей. В вертикально-горизонтальной иллюзии пороги различения длины практически оказались одинаковыми, не зависели от конфигурации и расстояния между вертикальными и горизонтальными линиями. Они обратно пропорциональны длине линий.

Таким образом, в большинстве случаев, когда вертикальные линии расположены сверху или снизу по отношению к горизонтальным, при малых расстояниях они кажутся длиннее, чем горизонтальные. При расположении вертикальных линий справа или слева от горизонтальных, наоборот, они кажутся короче при малых расстояниях. С увеличением расстояния между линиями иллюзия уменьшается: при расстоянии, равном длине референтной линии она стабилизируется и практически исчезает. Максимальная величина иллюзии примерно пропорциональна длине линий и составляет около 7-15% от длины референтных линий. Она наблюдается при Т-образном соединении линий.

Для исследования иллюзии бисекции на экране появлялись две или горизонтальные или вертикальные линии, у одной из которых посередине имелся перпендикулярный штрих. Длина референтных линий составляла 20 угл.мин, расстояние между ними 20±5 угл.мин. Результаты этого эксперимента сопоставляли с результатами оценки длины только вертикальных или только горизонтальных линий, не имеющих штрихов.

Рис.3. Сопоставление иллюзии бисекции с оценкой длины горизонтальных или вертикальных линий

Здесь приведены пороги и иллюзии для предъявления горизонтальных линий без штрихов отдельно для случаев, когда референтные линии располагались справа (П) или слева (Л) от центра экрана (Гп, Гл), или со штрихами (Гпш, Глш); а также для вертикальных линий без штрихов (референтные линии вверху экрана - Вв или внизу- Вн) или со штрихами (Ввш, Внш).

Пороги различения длины оказались одинаковыми для горизонтальных и вертикальных линий, но они выше в случае присутствия на линии штриха, особенно это касается горизонтальных линий. Наличие штриха на линии неоднозначно сказалось на искажении оценки длины: у всех наблюдателей в половине случаев линии казались короче в присутствие штриха. Суммарно (П+Л или В+Н) у наблюдателей ВБ и НТ линия со штрихом казалась короче. У наблюдателя ЛС это было справедливо только для горизонтальных линий.

Полученные в настоящем исследовании данные по иллюзии бисекции противоречивы. Только у одного наблюдателя ЛС горизонтальные линии с перпендикулярными штрихами казались значительно короче, чем линии без штрихов. Во всех остальных случаях искажения восприятия длины малы по сравнению с величиной вертикально-горизонтальной иллюзии. Следовательно, иллюзия бисекции может вносить вклад в вертикально-горизонтальную иллюзию, но не определяет полностью ее величину.

Предварительно у всех наблюдателей была измерена острота зрения при помощи таблиц со знаками Снеллена, подобными буквам Е в четырех ориентациях. У всех был выявлен одинаковый физиологический астигматизм: обычные или зеркально симметричные относительно вертикали буквы Е наблюдатели опознавали точнее, чем повернутые на ±90°. Значит, на пределе разрешения зрительной системы разрыв по вертикали был виден лучше, чем по горизонтали, что может вносить некоторый вклад в вертикально-горизонтальную иллюзию. Однако физиологический астигматизм не повлиял на различение длины надпороговых по величине горизонтальных и вертикальных линий: пороги были одинаковыми.

Вертикально-горизонтальная иллюзия зависит от относительного расположения линий и расстояния между ними и практически не зависит от длины линий. Для примыкающих линий, подобных обычной или повернутой на 180° букве Т, наблюдается стандартная иллюзия: вертикальная линия казалась длиннее горизонтальной на 7-15% при одинаковой их физической длине. При увеличении расстояния между линиями иллюзия либо исчезает, либо переходит в противоположную. Для конфигурации линий в виде повернутых на ±90° букв Т иллюзия мало меняется с увеличением расстояния между линиями, но различна у разных наблюдателей: у ВБ и ЛС горизонтальная линия казалась более длинной, а у НТ более короткой. В целом данные настоящего исследования не противоречат результатам других работ. В исследовании Г.И. Рожковой с соавторами (2005) показано, что для линий с конфигурацией в виде обычной или повернутой на 180° буквы Т иллюзия больше, чем для линий с конфигурацией повернутых на ±90° букв Т. В работе (Mamassian, de Montalembert, 2010) при повороте Т-образных стимулов на ±90° иллюзия, как и у испытуемых ВБ и ЛС, носила противоположный характер: горизонтальная линия казалась длиннее вертикальной.

Для разных расстояний между линиями и Т-образной их конфигурации данные в научной литературе отсутствуют. В настоящем исследовании для соприкасающихся линий в большинстве случаев наблюдается другая иллюзия, чем для линий, разнесенных в пространстве. При дальнейшем увеличении расстояния иллюзия стабилизируется или отсутствует. В свете полученных данных можно предложить объяснение иллюзии, как оценку длины Т-образных стимулов посредством ориентационно избирательных рецептивных полей (РП) зрительной коры - детекторов «полос» с размером, приблизительно равным длине линий. Нейрон с вертикально ориентированным РП даст больший ответ по сравнению с горизонтально ориентированным. Ближе всего такая трактовка иллюзии к гипотезе Киннапаса (Kiinnapas, 1955). Этот исследователь предположил, что вертикально-горизонтальная иллюзия может быть связана с формой зрительного поля - горизонтально вытянутого эллипса.

Размещено на Allbest.ru