Ugrás a tartalomhoz

Általános pszichológia 1-3. – 1. Észlelés és figyelem

Csépe Valéria, Győri Miklós, Ragó Anett

Osiris Kiadó

A megtanult látás – a látvány szabályai

A megtanult látás – a látvány szabályai

Az előzőekben áttekintett, néhány „egyszerű” szabályt alkalmazva rendezi be látórendszerünk a környező teret: hátterükből kiragadva felismeri a látott tárgyakat, megbecsüli méretüket, és a térben különböző távolságokban elhelyezi őket. Ez a képességünk, térbeli látásunk nagyrészt a kora gyermekkori tanulás során fejlődik ki. A látás tanulása kezdeti gyors fejlődés után – egyes vonatkozásaiban – egészen a kamaszkorig eltart. (Állatkísérletekből tudjuk, hogy már a látott kép elemi értelmezése is tanulás eredménye: a kizárólag függőleges mintázatot mutató környezetben tartott kismacska később „megbotlik a küszöbben”, mert nem tanulta meg látni a vízszintest.) Környezetünkben élőlények és élettelen tárgyak mozognak, és mi is mozgunk hozzájuk képest. A közeledők retinánkra eső képének mérete egyre növekszik, a távolodóké csökken. Az elhaladókról, elfordulókról pillanatról pillanatra más szögből, más oldalukról érkezik kép a retinánkra. Az is előfordul, hogy bizonyos dolgokat csak részletekben látunk, ahogy egy macskát a kerítés mögött. Közben sok esetben, mint például felhős, szeles időben vagy lombos fák alatt napsütésben a megvilágítás – és így a retinánkra érkező kép világossága is – folyamatosan változik. Napszemüveget viselve vagy egy katedrális belsejében színes üvegablakok mögött még a szemünkbe érkező fény színe is megváltozik. Mindezen változatosság ellenére pillanatnyi kétség nélkül ismerjük fel a látottakat: méretüket, alakjukat, színüket és világos vagy sötét voltukat. Hogy a retinális kép sokrétű és folyamatos változékonysága mellett és ellenére is képesek vagyunk felismerni környezetünkben azt, ami állandó, és ezeket elválasztani a valóban változó mozzanatoktól, azt a látás tanulása során elsajátított konstanciáknak köszönhetjük. A konstanciák közös jellemzője, hogy egy-egy tulajdonság – méret, alak, hely, szín vagy világosság – megítélésében mind a tágabb képi környezet, mind a világról megtanult tapasztalat is szerepet játszik.

A LÁTÁS FEJLŐDÉSE

Az újszülött látása homályos, életlen

Mivel az újszülött nem tudja elmondani, mit lát, látásának fejlődésére viselkedéséből, viselkedésének változásaiból következtethetünk. Képeket, tárgyakat mutatva neki, tekintetének követésével megfigyelhetjük, mi az, amire gyakran, szívesen néz, és mi az, ami nem érdekli; miközben mérhetjük szívritmusát, elemezhetjük agyi elektromos jeleit. Az újszülöttek látása kezdetben homályos és életlen (lásd az ábrát), lényegében világos és sötét foltokra korlátozódik. Egy hónapos kortól már meg tudják különböztetni az éles kontrasztokat, érzékelik az arcok körvonalát, szívesen figyelik az összetett, részletgazdag alakzatokat.

Három hónap után egyszerűbb idomok éleit, sarkait nézegetik, és felismerik az anyjuk arcát. Ötödik hónaptól már az idegen arcokat is megismerik. A három hónapos csecsemő már nézegeti kezeit is, követi mozgásukat, amihez kapcsolódóan a harmadik és hatodik hónap között kialakul a távolság, a mélység érzékelése. Már az első hónap után elkezdődik az a 8-10 évig tartó folyamat, melynek során megtanuljuk, hogy a látott, egészében vagy részleteiben gyorsan változó kép forrása általában egy lényegében állandó vagy csak lassan változó környezet. Ahhoz, hogy ebben a környezetben eligazodjunk, hogy megfelelően viselkedjünk, a veszélyeket elkerüljük, látásunk fejlődésével kialakulnak azok az alapvető szabályok – a konstanciák -, melyek segítségével a változó képek mögött is képesek vagyunk meglátni a környezet állandó elemeit.

Nagyságkonstancia

A környezetünkben mozgó tárgyak képének mérete folyamatosan változik a retinánkon: a közeledő tárgy retinális képe megnő, a távolodóé csökken. Ezért tekintjük a retinális kép méretét fontos távolsági jelzőmozzanatnak. A nagyságkonstancia érvényesülésének köszönhetően azonban, retinális képük méretének változása ellenére, magukat a tárgyakat folyamatosan és változatlanul ugyanolyan méretűnek észleljük. Egy tárgy felismerésekor ugyanis amellett, hogy azt perceptuálisan körülhatároljuk, kiragadjuk a hátteréből, egyben el is helyezzük benne, azaz a tárgy felismerése egyben térbeli helyzetének felismerését is jelenti. Látórendszerünk az észlelt méretet a retinális kép mérete és az észlelt térbeli helyzet együttes hatása alatt alakítja ki. Ez magától értetődik, ha meggondoljuk, hogy egy tárgy retinális képének mérete (6.10. ábra) közvetlenül tulajdonképpen nem a tárgy méretétől, hanem a tárgy látószögétől függ.

6.10. ábra. A retinális méret, azaz a látószög a tárgy méretétôl és távolságától függ. Ugyanannak a tárgynak a látószöge közelebbrôl nagyobb, távolabbról kisebb (a), azonos távolságból a nagyobb tárgy látószöge a nagyobb (b), és különbözô távolságból különbözô méretû tárgyak retinális képének mérete egyforma is lehet (c)

Emmert törvénye szerint ahhoz, hogy a látószög ismeretében egy tárgy tényleges méretére következtethessünk, ismerni kell a tárgy távolságát is, amit a tárgy környezetét látva általában kellő pontossággal érzékelünk. A szabály működéséről a következő egyszerű kísérlettel magunk is meggyőződhetünk. Fehér számítógép-képernyő bal oldalára rajzoljunk egy 2 centiméter átmérőjű korongot, és nézzük meredten 15-20 másodpercig. Ezután a képernyő jobb oldalára nézve látni fogjuk a korong utóképét, mely a retinánkba „beégett”. Előre-hátra hajlongva, a képernyőt közelítve, távolítva, az utókép méretének csökkenését, illetve növekedését fogjuk tapasztalni, aminek magyarázata az, hogy a változatlan méretű retinális utóképet mindig a képernyő távolságában, a képernyőn lévőnek észleljük.

Azokban a ritka esetekben, amikor egy tárgy távolsága nem nyilvánvaló, amikor a távolság becslését a körülmények nem teszik lehetővé, a méretek becslésével is zavarba jövünk. Példa lehet erre egy ismeretlen tárgy fényképe, ha a képen nem látszik a környezet, vagy más ismert méretű tárgy. Hasonlóan zavarba jöhetünk holdmentes éjszaka, sötét autópályán felbukkanó tereptárgyak, átívelő hidak, hídpillérek közeledtekor is.

Alak-, hely- és mozgáskonstancia

Környezetünk tárgyai a legkülönbözőbb nézetből, más-más oldalról és szögből, mozgás közben folyamatosan változó képet mutatva vetülnek retinánkra. A csukott, a félig vagy teljesen nyitott ajtó képe a retinán a téglalap mellett különböző szélességű trapéz vagy – éle felől nézve – az ajtó vastagságának megfelelő szélességű vonal is lehet. A számos különböző retinális kép ellenére tárgyaink mindig a maguk alakjában tudatosulnak; bármelyik szögből nézzük is, bármelyik képét látjuk is egy ajtónak, azt mindig téglalap alakú ajtóként észleljük. Egy mozi nézőterén legfeljebb egy olyan hely van, ahonnan a látvány ugyanaz, mint ami a felvevőgépből „nézve” volt. Bár az összes többi helyről többé-kevésbé torzult, a valóságban sehonnan nem látható képsort látunk (tehát, szemben az ajtó esetével, nem azt a látványt, mintha a valóságos helyszínt néznénk máshonnan), akárhol ülünk is, tudatunkban a torzulásmentes cselekmény jelenik meg. Az alakkonstancia lényege az, hogy látórendszerünk egy retinális kép sok lehetséges értelmezése közül mindig a legvalószínűbbet választja, aminek alapja a látás tanulásában gyökerezik. Hogy agyunkban a látványhoz választott alak valóban a maga térbeliségében tükröződik, a következő egyszerű kísérlettel (Shepard-Metzler 1971) bizonyíthatjuk: ha két egymáshoz hasonló, térben elforgatott, összetett alakról – melyek vagy egyformák, vagy egymás tükörképei (6.11. ábra) – el kell dönteni, hogy egyformák-e, a döntéshez szükséges idő azzal a térbeli szöggel arányos, mellyel az egyik alakot el kell forgatnunk ahhoz, hogy a másikkal fedésbe hozzuk. Ez arra utal, hogy agyunkban egy látványhoz nemcsak hozzárendelünk egy térbeli alakot, hanem ennek az alaknak a különböző nézeteit is tudjuk mentálisan kezelni. (Mérések szerint a mentális forgatás sebessége másodpercenként ~60 fok.)

6.11. ábra. Mentális forgatás

A retinális kép nemcsak olyankor változik, ha a környező tárgyak mozognak, hanem akkor is, ha a tárgyak mozdulatlanok, de mi magunk mozgunk. Ilyenkor a kép egyes részletei – a mozgási parallaxis szerint – egymáshoz képest is elmozdulnak, ami távolsági jelzőmozzanatként segít a látott tárgyak térbeli elhelyezésében, és segít saját mozgásunk érzékelésében is. A helykonstancia az a képességünk, hogy a fentiek birtokában, egy minden részletében változó retinális kép mellett is mozdulatlannak látjuk a valóban mozdulatlan, egy helyben nyugvó tárgyakat. Ráadásul a valóságban is mozgó tárgyak mozgását is képesek vagyunk helyesen megítélni, miközben magunk is mozgásban vagyunk. A hely-, alak- és mozgáskonstancia hátterében látórendszerünkben a környező világból leszűrt néhány egyszerű feltételezés, szabály látszik működni, melyek szerint:

  • a látott tárgyakról egyenes vonal mentén érkezik szemeinkbe a fénysugár;

  • a tárgyak általában szilárdak, azaz részeik együtt mozognak;

  • a tárgyak általában sima, többé-kevésbé egyenes pályán mozognak, és mozgás közben létük folyamatosan fennáll;

  • a mozgó tárgy haladás közben eltakarja a hátterét, mely a tárgy elhaladtával újra előtűnik.

Ezek a szabályok nemcsak azt biztosítják, hogy a folyamatosan változó látványt az esetek döntő többségében helyesen értelmezzük, hanem azt is, hogy mindezt a látvány által hordozott irdatlan mennyiségű képi információ töredékét feldolgozva vagyunk képesek elérni.

7.3. táblázat -

A HOLD -ILLUZ10

Méret- és távolságbecslésünkhöz kapcsolódik a felkelő és lenyugvó Holdat, Napot vagy érzékelhető kiterjedéssel rendelkező más égitesteket szemlélve tapasztalható, általánosan ismert, igen érdekes jelenség, a Hold-illúzió, mely szerint közvetlenül a látóhatár felett nagyobbnak és közelebbinek látjuk az égitesteket, mint magasan a fejünk felett, a zeniten. A Hold-illúzió valószínűleg a legrégebben megfigyelt és lejegyzett természeti jelenség, melynek okára ráadásul a mai napig sem sikerült kielégítő tudományos magyarázatot találni. Az első írásos utalások a ninivei királyi könyvtár Kr. e. 7. századból származó agyagtábláin találhatók, de korai kínai és görög források is tárgyalják. Arisztotelész és Ptolemaiosz óta, Leonardo da Vincin és Descartes-on keresztül szinte minden neves filozófus és természettudós foglalkozott vele. A korai elméletek szerint a jelenség valójában nem illúzió: a légköri torzítások valóban nagyobbnak láttatják az égitesteket a látóhatár közelében, mint feljebb. Az érzéki csalódás lehetősége először a 11. században élt arab tudós, Abu-Ali Haszan Ibn al-Haiszam (Alhazen) elméletében jelenik meg, mely szerint az égboltot nem szabályos félgömbnek, hanem a tetején belapultnak érezzük (1. ábra). Az azóta is népszerű elméletben az ugyanolyan látószögben látott égitesteket a „közeli” zeniten – az Em- mert-törvény szerint – kisebbként észleljük, mint a látóhatáron, az égbolt „távolabbi” peremén.

1. ábra. A Hold képe, ahogy Alhazen „belapult égbolt”-elmélete szerint érzékeljük

A 17. században Kepler, aki mind a csillagászatban, mind a szem optikájában járatos volt, már egyértelműen kizárta a jelenség fizikai okokra visszavezethető magyarázatát. Azóta számos elmélet született, melyek két csoportba sorolhatók: a „retina előtti” fiziológiaiba és a „retina utáni” pszichológiaiba. A számos elmélet ellenére a Hold-illúzió „megfejtése” még napjainkban is kutatott, nyitott tudományos kérdés; tanulságos ezért röviden áttekinteni a kapcsolódó tényeket és a főbb hipotéziseket.

Sokak tapasztalata, hogy a felkelő Holdat nagyobbnak, hozzávetőlegesen másfélszer akkorának, ugyanakkor lényegesen közelebb lévőnek látjuk, mint a fejünk felett lévőt. Az a tény, hogy a felkelő Holdat egyszerre látjuk nagyobbnak és közelebbinek, ellentmond a „belapult égbolt”-magyarázatnak, mivel az a változatlan retinális kép mellett a méret észlelt növekedését növekedő távolsághoz kapcsolja. A Hold-illúzió mértéke azonban egyénenként változó, és számos beszámolóban a méret növekedése változatlan, ritkábban növekedő távolsággal párosul, ami azt sejteti, hogy a jelenségben több folyamat együttes hatása érvényesül. Ráadásul az illúzió meg is szűnik, ha a Holdat két ujjunk közé csippentjük, vagy vékony csövön keresztül, vagy akár megfordulva és lehajolva, a lábunk között nézzük, ami a távoli táj látványának kétségtelen szerepére utal. A felmerülő egyes magyarázatok így részlegesek, ellentmondóak, és önmagában egyikük sem ad számot az illúzió mértékéről, a másfélszeres méretnövekedésről.

Egyszerűen ellenőrizhető, hogy a Hold-illúzió valóban észlelési csalódás: a Hold képe az égbolt minden pontján azonos méretben látszik, ahogy ezt az emelkedő Holdat ábrázoló fényképsorozat bizonyítja (2. ábra). (Egészen pontosan, a látóhatáron a Hold képe néhány százalékkal kisebb, mint a zeniten, mivel a holdpálya középpontja a Föld középpontjában van, és így a tetőző Hold a Föld felszínén álló szemlélőhöz egy földsugárnyival közelebb van, mint a felkelő.)

2. ábra. A felkelő Hold

Számosan keresték a jelenség magyarázatát a szemek, szemizmok eltérő állapotában, ami az előre- és a felfelé nézésben áll elő. Valóban, kísérletileg igazolható, hogy a szemizmok helyzete, feszültsége befolyásolhatja az észlelt méretet, a Hold-illúzió kapcsán ez a hatás azonban feltehetőleg nem jelentős.

Számos elmélet egyetért abban, hogy a Hold-illúzió alapvetően a látószög észleléséhez kapcsolódik. Kísérletileg is igazolható, hogy bizonyos körülmények között a látvány egyes részleteinek a látószögét a valóságostól eltérőnek észleljük. Közeli tárgyak esetében az észlelt látószög kisebb a szemtől mérhető szögnél, aminek oka lehet, hogy az észlelt látószögnek a fej forgatásában van szerepe. Mivel a fej forgástengelye hozzávetőleg 10 centiméterrel a szemek mögött van, a fejet valóban kisebb szögben kell fordítani, mint ami a szemeknél mérhető. Fordított jelenség tapasztalható, amikor nagy távolságokban látható tárgyak látószögét kell felszíni részletektől mentes tájon megítélni, ahol a távolságbecslésünk nem támaszkodhat a közbenső tereptárgyakra és textúrára. Tengeren, több kilométer távolságból végzett kísérletek tanúsága szerint ilyen körülmények között a látószöget jelentősen, akár 50 százalékkal is túlbecsülhetjük, ami a felkelő Hold látszólagos méretnövekedésével egybevág. Másrészt felszíni részletek jelenlétében is jelentkezik az észlelt látószögnek az Ebbinghaus-illúzióra emlékeztető bizonyos mértékű növekedése, a távolsággal egyre finomodó textúra hatására. Hajlamosak vagyunk ugyanis a környezetük tipikus méreteinél nagyobb tárgyakat a valóságosnál is nagyobbnak, a kisebbeket pedig kisebbnek érzékelni; Gullivert Liliputban nagyobbnak, Brobdingnagban kisebbnek látjuk, mint amekkora.

A magyarázat további elemeit a „hétköznapitól” eltéró körülmények, a sötétség, az üres tér, a nagy távolság hatásában lehet keresni. A kitáguló pupilla, a szem sötétben megváltozott viselkedése, a romló optikai tulajdonságok miatt eleve elmosódottabb, így megnövekedő kép vetül a retinára. Ismert jelenség emellett az „éjszakai rövidlátás” és az „ürestér-rövidlátás”: sötétben és részletekben, látnivalóban szegény helyzetekben a szemek hajlamosak közelre, néhány méterre nézni, ami a szemizmok mozgatásához kapcsolódóan az észlelt tárgyak mérettorzulását – okulomotoros mikropszia – eredményezi. A nézett ponton túl a tárgyakat a valóságosnál kisebbnek látjuk, ami magyarázhatja a zeniten lévő Hold csökkent méretét. Egyes kutatók szerint a jelenség számos más esetben is fellép, ennek tulajdonítják például az esőben, vizes szélvédő mellett történő balesetek egy részét, amikor a fellépő mikropszia hatására a vezető rosszul becsüli fel a távolságot.

A jelenség fordítottja az okulomoto- ros makropszia: a nézett pontnál közelebb eső tárgyakat a valóságosnál nagyobbnak észleljük; egyes kutatók a látóhatár megnövekedő Hold-képét ehhez az illúzióhoz kapcsolják. Az okulomotoros mikropszia-makropszia jelenséget elsőként Sir Charles Wheatstone ismerte fel 1852-ben, az általa korábban feltalált sztereoszkóppal végzett kísérletezés


Szín- és világosságkonstancia

Amatőr fotósok gyakran szemlélik csalódottan alkonyaikor, belső térben vagy neonfénynél készített színes diáikat, filmjeiket a vörösbe, zöldbe, kékbe hajló képek láttán. Pedig valójában ezek a képek tükrözik hűen azokat a színviszonyokat, melyek a kép készítésekor fennálltak, a lefényképezett tárgyakról valóban a képeken látható színű fények érkeztek a fényképezőgép lencséjébe, bár a fényképész nem ilyen színeket látott. Egy tárgy színének azt tekintjük, amilyennek fehér fényű megvilágításban látszik, és ez attól függ, hogy a színspektrum egyes részeit milyen arányban veri vissza. A megvilágítás azonban sok esetben nem fehér színű, így a visszaverődő fény színe is más lesz, és ez az, amit a fényképek mutatnak. Modern, digitális kamerákon már beállíthatjuk a külső megvilágítás típusát – mesterséges fényt, higanygőzlámpát –, és a kamera ehhez illeszkedően korrigálja a színeket. A valóságot jobban közelítő színeket kapunk attól a kamerától, melynek „megmutathatunk” egy fehér – azaz általunk fehérnek látott – felületet, amiről a kamera pontosan megmérheti az uralkodó megvilágítás színösszetevőit. Valami hasonló történik az emberi látórendszerben is; egy-egy részlet színének kialakulásában az arról érkező fény színe mellett a teljes látótérből, más részletekről érkező színek is szerepet játszanak azzal, hogy együtt lehetővéteszik a megvilágítás színének megbecslését. Ennek köszönhető a színkonstancia, azaz, hogy ritka kivételektől eltekintve a tárgyak színét a legkülönbözőbb világítási körülmények között is jól meg tudjuk ítélni: azonosnak látjuk, nem pedig olyannak, mint amilyennek színhibásnak tartott fényképeink mutatják.

A különböző megvilágítási körülmények között is jól működő színészlelésünkhöz hasonlóan, félhomályban és fényes napon is egyformán jól érzékeljük egy felület világosságát, egy tárgy világos vagy sötét voltát. Világosnak tekintünk egy felületet, ha a ráeső fény nagy részét visszaveri, és sötétnek látjuk, ha csak kicsi a visszaverődő hányad.

Ez az ítéletünk nem függ a megvilágítás mértékétől: ugyanazt a világos felületet mind erős, mind gyenge fényben világosnak látjuk, a sötét felületet pedig sötétnek, bár nyilvánvaló, hogy erős fényben egy sötét pontról is több fény érkezhet a szemünkbe, mint gyenge fényben a világosról. Az egy-egy pontról érkező fény érzékelése mellett azonban a látórendszer a környezetről beérkező fénymennyiséget átlagolja, és ehhez az átlaghoz képest ítéli meg és észleli az egyes pontok világosságát. Látórendszerünknek ez a képessége a világosságkonstancia. Érdemes megjegyezni, hogy különleges körülmények között a világosságkonstancia hibázhat. Sötét szobában felfüggesztett és keskeny fénysugárral megvilágított fekete felület fehérnek látszik (Gelb-effektus), és ennek fordítottjaként, jól megvilágított környezetben felfüggesztett fehér felület, melyre árnyék vetül, feketének látszik (Kardos-effektus).

A látás tanulása során a konstanciákra és jelzőmozzanatokra építve sémákat alakítunk ki, aminek előnye egyrészt az, hogy ezekbe azután könnyen és gyorsan be tudunk sorolni egy-egy látványt, másrészt „gondolkodás nélkül” tudjuk, hogy egy-egy sémához milyen értelmezés, esetleg cselekvés tartozik. Arra is van példa, hogy a megtanult sémákba nem illeszkedő látványról egyszerűen nem veszünk tudomást, vagy „kicseréljük” egy ismerős látványra. Ilyen esetekben a látvány helyes értelmezéséhez szükséges idő a sokszorosa annak az időnek, amit egy megtanult sémába illeszkedő látvánnyal töltünk. A „szokatlan” látvány elemzésére fordított jelentős többletidő rávilágít látórendszerünk működésének „gazdaságossági” oldalára: a látás evolúciójának kulcsfontosságú tényezője volt a rendelkezésre álló agyi képfeldolgozó kapacitás korlátozott volta. Bár mindennapi tapasztalatunk azt sugallná, hogy látásunk alapján egy meglehetősen pontos és folyamatos képünk van fizikai környezetünkről, valójában a látórendszer a környezetből csupán annak és csak annak a képi információnak a kinyerését vállalja, amire tudatosan figyelünk, vagy amire cselekvésünk irányításához szükség van. Meglepő kísérletek bizonyítják, hogy pillanatnyi figyelemelterelés után beszélgetőpartnerünk cseréjét sem feltétlen vesszük észre, vagy erősen figyelve egy sportesemény részleteire, nem tűnik fel, amint egy majomjelmezes civil átsétál a színen.