Обзор работ по константности у животных можно найти у Локка".
Те, кто полагают, что должна существовать непосредственная
сенсорная основа восприятия нейтрального цвета (такая, как
реакция нервной системы на интенсивность света), надеются
объяснить константность действием различных физиологиче-
ских механизмов. Геринг предполагал три таких механизма, а
именно автоматическое регулирование величины зрачка, кон-
тролирующее количество света, поступающего в глаз, адапта-
цию глаза к меняющейся интенсивности света и то, что он
называл <реципрокным взаимодействием> между соседними
участками сетчатки.
S<>>.tHinH ч>ачка
Зрачок автоматически регулируется количеством света в наблюдаемой карти-
не, сокращаясь при увеличении освещения и расширяясь при его уменьше-
нии. Поэтому совсем не обязательно при увеличении освещения на сетчатку
будет попадать больше света или при уменьшении освещения на сетчатку
будет попадать меньше света. Подобные изменения освещенности могут ком-
пенсироваться изменением величины зрачка. Поэтому можно предположить,
что существование этого механизма означает, что абсолютная интенсивность
света, ведущая к определенной частоте импульсации зрительных нейронов,
является в конце концов основой восприятия нейтрального цвета.
Существует несколько соображений, из которых следует ошибочность
этого рассуждения. Первое: хотя изменения зрачка по величине довольно
значительны, площадь зрачка изменяется не более чем в 17 раз, тогда как
изменения в освещении могут расти в сотни и тысячи раз. Следовательно,
интенсивность отражаемого данным предметом света, несмотря на регуляцию
зрачка, может меняться весьма значительно, и все-таки воспринимаемый
серый цвет объекта может оставаться более или менее тем же самым. Второе:
можно устранить влияние изменения зрачка наблюдением сцены через
искусственный зрачок. Когда мы смотрим через маленькое отверстие на
различно освещенные предметы, все-таки константность преобладает.
Последнее и самое важное: суждение сохраняет свою логику, только если
объект с данным коэффициентом отражения наблюдается при различном
освещении. В этом случае зависящие от освещения изменения величины
зрачка будут вести к уравниванию на сетчатке интенсивности. Но допустим,
что мы сравниваем тускло освещенный белый предмет с черным ярко осве-
щенным предметом. Регуляция зрачка светом может оказаться такой, что
никакого различения между интенсивностью освещения предмета и его отра-
жательными свойствами не произойдет. Поэтому в обоих случаях регуляция
зрачка будет той же самой и будет приводить к ретинальным изображениям
белого и черного предметов равной интенсивности. Однако один из них будет
выглядеть белым, а другой - черным.
Адаптация
Механизм адаптации также приводит к компенсации изменений в освещенно-
сти. В результате продолжительной экспозиции света данной интенсивности
чувствительность сетчатки меняется. Поэтому в силу адаптационного
эффекта частота импульсации не обязательно будет увеличиваться или
уменьшаться при соответствующем увеличении или уменьшении уровня
освещенности. На основе адаптации чувствительность глаза к свету может
существенно меняться, примерно в 100 000 раз, так что ограничения, связан-
ные с изменением зрачка, на этом фоне оказываются совершенно незначи-
тельными.
Но другой довод, а именно что сетчатка адаптируется в соответствии с
интенсивностью стимулирующего ее света, остается в силе. Поэтому объекты
с низким коэффициентом отражения в сильном свете могли бы приводить к
тем же самым адаптационным тенденциям, что и объекты с высоким коэф-
фициентом отражения в слабом свете. Если в основании константности
восприятия идентичных нейтральных цветов в условиях меняющейся
освещенности лежит адаптация, то она должна уравнивать восприятие
различных нейтральных цветов при различном освещении. Однако о том,
что последнее происходит, нет никаких данных.
Следовательно, когда дело касается восприятия нейтрального цвета, то
роль адаптации, если она есть, не совсем ясна. Когда мы открываем глаза или
выходим из темной комнаты, все нам кажется очень светлым. По мере того
как мы смотрим, впечатление светлоты исчезает, и нет сомнений, что это
следствие адаптации к свету. Но это не значит, что белые предметы начинают
выглядеть серыми. Вполне допустимо предположить, что уменьшение, свя-
занное с адаптацией частоты импульсации клеток, ведет к изменению впечат-
ления светлоты, а не степени белизны, серости или черноты предметов.
(Подобные рассуждения вполне применимы и к эффекту изменения зрачка.)
Поскольку глаза постоянно движутся, постоянно меняется и положение
на сетчатке изображений различных объектов наблюдаемой картины. Так
как адаптация связана с определенным местом на сетчатке, стимулируемый
в данный момент сильным светом участок сетчатки соответственно адаптиру-
ется, в следующий момент он стимулируется слабым светом и т. д. В силу
этих рассуждений кажется сомнительным, чтобы такие флуктуации изме-
нили воспринимаемые нейтральные цвета объектов, но, по крайней мере,
можно согласиться, что они могли бы повлиять на тщательно контролиру-
емые лабораторные эксперименты, в которых требуется фиксация, по край-
ней мере в тех случаях, когда из-за неточных инструкций не совсем ясно
различается цвет поверхности и светлота.
Несколько иной подход к адаптации предлагается психологом Гарри
Хелсоном. Не занимаясь специфическим, локально физиологическим
аспектом адаптации, Хелсон рассматривает адаптацию как психологическое
регулирование, при котором мы стремимся оценить или измерить объекты,
сравнивая их с доминирующим уровнем стимуляции. Этот уровень имеет
тенденцию восприниматься как нейтральный. Таким образом, например, если
картина, в целом состоящая из предметов с различными оттенками серого
цвета, освещается красным светом, то большинство предметов будут казаться
нейтральными, ахроматическими, а не красными, несмотря на то что они отра-
жают в основном красный свет. И только очень интенсивный свет этой длины
волны, отражаемый от белого или светло-серого предмета, будет казаться
красным, а темные предметы - имеющими дополнительный цвет.
Применяя эти рассуждения к восприятию нейтрально окрашенных пред-
метов, освещаемых нейтральным светом, можно утверждать: каким бы ни
было освещение наблюдаемой картины, происходящая адаптация такова, что
предметы со средним коэффициентом отражения будут выглядеть серыми, а
предметы с высоким коэффициентом отражения, следовательно, будут по
отношению к доминирующему уровню адаптации выглядеть белыми и т. д.
Эта теория, конечно, похожа на гипотезу отношения, поскольку воспринима-
емый нейтральный цвет предмета зависит от отношения его интенсивности к
интенсивностям остальных объектов наблюдаемой картины. Однако это более
сложная теория, потому что на уровень адаптации влияет множество
различных факторов.
Приведенное здесь описание теории Хелсона по необходимости сжато и
ВОСПРИЯТИЕ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЦВЕТОВ
.laTVpit-TbHOv торможение
По Герингу, реципрокное взаимодействие означает, что светлая
часть зрительного поля будет производить затемняющий
эффект на .соседний участок, а темная часть - высветляющий.
(Он также полагал, что хроматические цвета влияют на сосед-
ние участки, индуцируя дополнительный цвет.) То, что для
Геринга было теорией, теперь стало фактической истиной.
В эксперименте с подковообразным рачком (лимулусом), обла-
дающим большими и легко доступными нервными волокнами
сетчатки, Хартлайн и его сотрудники продемонстрировали, что
частота импульсации одного волокна ослабляется, когда
волокно от соседнего участка сетчатки стимулируется светом.
Тормозное воздействие соседних волокон друг на друга теперь
известно как самый общий феномен нервной системы фактиче-
ски всех видов животных.
Поэтому вполне допустимо, что так называемое латеральное
торможение объясняет эффекты контраста и константности.
Если интенсивность света, отражаемого окружающим диск
кольцом, увеличивается или если увеличивается коэффициент
отражения кольца, то такие изменения должны вызвать умень-
шение частоты импульсации нейронов, стимулируемых светом
от диска. Это должно привести к уменьшению воспринимаемой
белизны диска. И наоборот, уменьшение интенсивности стиму-
лирующего света от кольца должно устранять тормозное вли-
яние на восприятие диска и, следовательно, увеличивать вос-
принимаемую белизну. Таким образом, латеральное торможе-
ние по-видимому, может объяснить одновременный контраст.
Чтобы объяснить константность, мы должны учитывать
прямое воздействие изменений световой интенсивности, стиму-
лирующих тормозимую область, в данном случае ретинальное
изображение диска. Допустим, что световые интенсивности
диска и кольца увеличиваются. Тогда при восприятии диска
будет расти тормозной эффект кольца, но с увеличением пада-
ющего на диск света будет увеличиваться и возбуждение.
Поэтому мы можем предположить, что прямое возбуждающее
действие изображения диска и косвенное тормозное действие
изображения окружающей области будут более или менее ней-
трализовать друг друга. В таком случае это могло быть тем
физиологическим механизмом, который объясняет, почему вос-
упрощено. Хелсон считает, что уровень адаптации зависит от всех потен-
циально релевантных стимулов, каждый из которых приобретает свое значе-
ние в соответствии с его вероятным вкладом в общий результат. Предшеству-
ющая стимуляция -- один из факторов, который влияет на уровень адапта-
ции. Эта теория применима не только к обсуждаемым здесь явлениям, но и к
различным феноменам восприятия.
233
приятие нейтрального цвета определяется отношением, почему
воспринимаемый цвет остается вполне константным до тех пор,
пока остается константным отношение независимо от измене-
ний абсолютной интенсивности света.
Вполне вероятно, что латеральное торможение при опреде-
ленных условиях действует на восприятие нейтрального цвета.
Например, в конфигурации, изображенной на рис. 11-12 (так
называемой решетке Гергйанна - Геринга), места пересече-
ния белых полос кажутся более темными, чем остальные части
полос (по крайней мере, те места, которые попадают в поле пери-
феричеохого зрения). Белые пересечения окружены белым цве-
том с четырех сторон, в то время как остальные части белых
полос только с двух сторон окружены белым. Поэтому на пере-
сечении происходит большее торможение из-за более по срав-
нению с другими участками высокой интенсивности окружа-
ющего белого. В результате пересечения кажутся более темны-
ми. Из этого следует, что если мы смотрим на любую обширную
однородно окрашенную область типа белой страницы, то она
везде будет казаться достаточно светлой, поскольку здесь нет
тормозного воздействия каждой точки на соседние. Торможение
обнаруживается лишь в особых условиях, когда его воздействие
увеличивается или уменьшается только на одном участке
Если латеральное торможение является основой констант-
ности, то частота импульсации в данном участке поля, вероят-
но, остается более или менее постоянной, независимо от измене-
ний освещенности, поскольку увеличения или уменьшения
прямого возбуждения нейтрализуются увеличениями или
уменьшениями торможения от соседних участков. В основе
этого объяснения лежит положение, что коррелятом нейтраль-
ного цвета является эффективная интенсивность стимуляции
или уже упоминавшаяся частота импульсации в волокнах.
Таким образом, латеральное торможение делает очевидным
отличие гипотезы контраста и константности от гипотезы отно-
шения. В гипотезе латерального торможения утверждается,
что восприятие серого цвета определяется абсолютной частотой
Конечно, необходимо допустить, что тормозные и возбуждающие вли-
яния изменяющегося освещения будут всегда точно дополнять друг из друга.
Определенный результат мог бы зависеть от разных факторов, таких, как
площади соседних участков, пространственное положение друг относительно
друга, абсолютные яркости, уровень фоновой или спонтанной импульсации
нейронов, возникающий даже при отсутствии световой стимуляции, и т. д.
Следовательно, отклонение от константности и определенные вариации в вос-
принимаемом нейтральном цвете, рассматриваемом как зависящий от отно-
шения, также могут быть описаны в этой теории.
В настоящее время латеральным торможением объясняется обнару-
женный Махом феномен: когда на участке с постепенно уменьшающимся
(или увеличивающимся) коэффициентом отражения создается резкий пере-
ход к уменьшению (или увеличению) этого коэффициента, то возникает
ощущение темной (или светлой) линии. Обсуждение этого феномена читатель
может найти в работах фон Бекеши-" и Раттлифа".
234
ВОСПРИЯТИЕ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЦВЕТОВ
РИС. 11-22
импульсации волокон в данном участке, но при этом подчерки-
вается, что эта частота зависит от того, что происходит в
соседних участках. Гипотеза отношения, по мнению Валлаха,
означает, что нейронные процессы, лежащие в основе воспри-
ятия нейтрального цвета, сами определяются нейронным вза-
имодействием, вызванным двумя интенсивностями, или, иначе
говоря, отношение находится в компетенции высших центров
мозга.
Существуют некоторые основания полагать, что объяснение
восприятия нейтрального цвета латеральным торможением не
совсем верно. Когда на совершенно темном фоне рассматрива-
ется единичный участок, он никогда не воспринимается как
поверхность серого цвета, какой бы слабой ни была интенсив-
ность его света. Он будет казаться светящимся (хотя его
видимая светлота будет меняться). Получающееся в этом слу-
чае впечатление, конечно, можно истолковать в соответствии с
торможением, сказав, что в этом случае никакого торможения
единичного участка окружающим темным полем нет. Но все же
возникает вопрос, почему это так, если коррелятом восприни-
маемого нейтрального цвета является абсолютная частота воз-
буждения нейронов. Должна существовать некоторая опреде-
ленная величина яркости, при которой изолированный участок
будет восприниматься как имеющий серый оттенок.
Более того, когда в обычной жизни поверхность рассматри-
вается при различном освещении (или в экспериментах, когда
абсолютная интенсивность одной пары смежных участков
отличается от интенсивности другой пары, хотя отношения
интенсивностей остаются одинаковыми для обеих пар), воспри-
нимаемый оттенок серого может оставаться более или менее
Ясное и полное представление о роли латерального торможения в
восприятии нейтрального цвета можно найти в работе Корнсуита".
235
постоянным, а различия в светлоте тем не менее будут воспри-
ниматься. Как вообще может происходить восприятие разли-
чия с точки зрения гипотезы латерального торможения? Если
эффективная частота импульсации в данном участке остается
благодаря латеральному торможению постоянной независимо
от действительных изменений в интенсивности света, то почему
наблюдатель вообще может обнаруживать изменение?.
Относительно недавнее открытие может помочь обнаружить
механизм, лежащий в основе восприятия нейтрального цвета.
Суть дела в следующем: различие в коэффициентах отражения
между двумя участками у разделяющего их контура создает
впечатление ахроматических цветов, распространяющихся на
оба участка независимо от коэффициентов отражения оста-
ющихся частей, даже если они фактически равны друг другу-".
Это поясняет рис. 11-23а и е. В части о изображен диск с
черным треугольным сектором с узкими светлой и темной зазу-
бринами. Без зазубрин при вращении весь диск выглядел бы
светло-серым, поскольку на любом участке сетчатки большой
белый и небольшой черный секторы будут чередоваться. Зазу-
брины создают различие в яркости, но оно распространяется
лишь на небольшой участок. Поэтому можно подумать, что мы
увидим узкие светлое и темное кольца на светло-сером диске.
Однако вместо этого воспринимаемая картина представляет
собой однородный светлый диск внутри однородного темного
кольца (рис. 11-23 в), хотя вне узких участков с зазубринами
нет никаких различий между физическим смешением белого и
черного.
При вращении диска зазубрины создают контур, внутренняя
сторона которого светлее наружной, т. е. контур, разделяющий
светлую и темную области.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38