Психология зрительного восприятия: Психология зрительного восприятия / Учебное пособие. Учебные издания НИУ ИТМО

Изучая зрительное восприятие, психологи выяснили, как информация, поступающая в органы чувств, закладывает основы восприятия. Иными словами, они пытаются объяснить, каким образом мы понимаем, что в комнате стоит стул, если при этом в глаза нам бьет яркий свет, или почему мы воспринимаем приближающийся звук определенным образом. Надо сказать, психологи до сих пор не пришли к согласию в вопросе о том, в какой мере восприятие определяется информацией, заложенной в сенсорных стимулах. Сегодня существует две основные теории, которые объясняют, как обрабатывается сенсорная информация: теории нисходящей и восходящей обработки сенсорной информации; обе они имеют в психологическом научном сообществе убежденных сторонников.

Нисходящая обработка сенсорной информации

В 1979 году психолог Ричард Грегори предположил, что восприятие носит конструктивный характер и что, глядя на что-нибудь, человек с помощью чувственного восприятия строит гипотезы относительно того, что видит, основываясь на своем предыдущем опыте, — и эти предположения в большинстве случаев верны.

Нисходящая обработка сенсорной информации основывается на распознавании образов и использовании контекстуальной информации. Например, при попытке прочесть неразборчивый почерк бывает трудно разобрать конкретное слово, а не все предложение, потому что смысл других слов, обеспечивая контекст, подсказывает смысл всего предложения.

По оценкам Грегори, почти 90 процентов информации, поступающей через глаза, до мозга не доходит, поэтому мозг использует предыдущий опыт для конструирования реальности. Восприятие включает в себя активный и масштабный анализ гипотез, обеспечивающий логичность информации, поступающей от органов чувств. Наши сенсорные рецепторы получают из среды новую информацию, которая объединяется с информацией об окружающем мире, накопившейся в сознании в результате предыдущего опыта.

Куб Неккера

Сторонники теории нисходящей обработки сенсорной информации приводят в качестве аргумента своей правоты оптическую иллюзию под названием «Куб Неккера». С ее помощью они наглядно демонстрируют, что неверная гипотеза ведет к ошибкам восприятия, неверному представлению о действительности. Если долго и пристально смотреть на этот куб, то можно увидеть, как расположение его граней меняется. Иными словами, эта физическая модель нестабильна и фактически создает два разных восприятия.

По мнению приверженцев теории нисходящей обработки информации, это происходит потому, что человеческий мозг вырабатывает на основе входящих сенсорных данных и предыдущего опыта две гипотезы, в равной мере достоверные и жизнеспособные, и потом не может решить, какую из них выбрать.

Восходящая обработка сенсорной информации

Не все психологи считают теорию нисходящей обработки сенсорной информации правильной. Так, психолог Джеймс Гибсон убежден в том, что даже сама идея проверки гипотезы в корне неверна; он утверждает, что процесс восприятия носит более прямой, непосредственный характер.

По мнению ученого, смысл извлекается непосредственно из окружающего мира, поскольку информации в окружающей среде вполне достаточно.

Согласно теории Гибсона, получаемая мозгом информация вообще никак не интерпретируется и не обрабатывается, потому что она достаточно содержательна сама по себе.

В поддержку этой идеи приводится такой аргумент: если предположить, что, скажем, вы едете в быстро движущемся поезде и смотрите в окно, то объекты, более удаленные от вас, пролетают мимо с меньшей скоростью, чем те, что расположены ближе. И расстояние до удаленных объектов можно приблизительно определить по относительной скорости их движения.

По теории восходящей обработки информации или обработки, управляемой данными, восприятие начинается с самого раздражителя и анализируется с одной-единственной стороны, выполняя, по сути, простое разбиение необработанной сенсорной информации для проведения более сложного анализа.

Во время Второй мировой войны Гибсон возглавлял отдел психологических исследований и, занимаясь отбором пилотов, проводил тесты на испытание глубинного зрения. В итоге он пришел к выводу, что восприятие поверхностей важнее, чем восприятие глубины или пространства, поскольку поверхности обладают свойствами, позволяющими человеку разграничивать объекты и отличать их друг от друга. Гибсон также утверждал, что частью процесса восприятия является понимание функции объекта — например, можно ли на нем сидеть, нести или бросить.

Работая в авиации, Гибсон предложил свою концепцию структуры светового потока. Когда пилот приближается к посадочной полосе, точка, к которой он идет, кажется ему недвижимой, в то время как все остальные окружающие объекты движутся от этой точки.

По мнению Гибсона, структуры светового потока могут обеспечивать пилота абсолютно точной информацией относительно скорости, направления и высоты полета. Благодаря этой концепции психолог составил более полное описание своей теории восходящей обработки сенсорной информации, состоящее из трех частей. Они кратко описаны далее.

Структуры светового потока

• Если в оптическом строе* отсутствуют изменения или поток, воспринимающий статичен.
  Если изменения или поток есть, воспринимающий движется.
• Поток либо исходит из конкретной точки, либо движется по направлению к ней. Воспринимающий может определить направление движения, исходя из его центра; если поток движется по направлению к конкретной точке — значит, воспринимающий удаляется от нее; если поток исходит из какой-то точки, воспринимающий приближается к ней.

* Объемлющий оптический строй — это совокупность встроенных друг в друга телесных углов, образованных лучами отраженного от окружающего мира света, где основания этих углов образованы гранями компонентов окружающего мира, а вершины находятся в общей точке схождения этих лучей. Прим. ред.

Инвариантные структуры светового потока

Инвариантные структуры светового потока — это структуры, обладающие определенными характеристиками, в которых задана информация об объективных свойствах и событиях окружающего мира, а также о возможностях, которые окружающий мир предоставляет наблюдателю для действий в нем.

Каждый раз, когда мы двигаем глазами или головой или движемся в пространстве сами, в поле нашего зрения одни вещи входят, а другие из него выходят, поэтому мы крайне редко видим мир неподвижным.

• При приближении к объекту структура светового потока его поверхности становится более четкой и выпуклой, а при удалении от него она, напротив, делается смазанной и менее заметной.
• Поскольку, когда мы перемещаемся, структура светового потока всегда одинакова, ее называют инвариантной, то есть не изменяющейся при движении наблюдателя. Она обеспечивает нас информацией об окружающей среде и представляет собой чрезвычайно важную подсказку при определении глубины. Наглядные примеры инвариантных структур — это текстура и линейная перспектива.

Аффорданс

Аффорданс — это подсказка в окружающей среде, подтверждающая восприятие и наполняющая его смыслом. Гибсон не разделял мнения, что смысл воспринимаемого объекта обеспечивается долгосрочной памятью; он утверждал, что то, как будет использоваться предмет, мы воспринимаем непосредственно, напрямую. Например, стул обеспечивает возможность посидеть, а лестница — возможность переместиться выше либо ниже. К важным аффордансам относятся:

• Оптический строй — структуры светового потока из окружающей среды, достигающие глаза.
• Относительная яркость. Более четкие и яркие объекты воспринимаются как расположенные ближе.
• Относительный размер. По мере удаления объекта образ, видимый глазом, кажется меньше, а объекты с мелкими деталями кажутся более удаленными.
• Высота расположения в поле зрения. Удаленный объект находится выше в поле зрения.
• Градиент структуры поверхности. По мере удаления объекта «зерно» структуры становится более мелким.
• Наложение. Если образ одного объекта заслоняет в поле зрения образ второго — значит, первый объект находится ближе.

Ни теория Грегори, ни теория Гибсона не способны точно и полно описать, каким образом происходит сенсорное восприятие. Многие ученые разработали дополнительные теории, согласно которым нисходящая и восходящая обработка сенсорной информации взаимодействуют друг с другом с целью создания наилучшей ее интерпретации.

Впрочем, каким бы ни было окончательное решение, обе описанные выше теории зрительного восприятия проложили психологам путь к лучшему пониманию этого сложнейшего процесса.

Пол Клейнман: Психология. Люди, концепции, эксперименты.

• Предыдущая статья Теории эмоций
• Следующая статья Цели и средства: продуктивное и практическое мышление

Зрительное восприятие | это… Что такое Зрительное восприятие?

Физическая иллюзия. Соломинка кажется сломанной

Психологическая иллюзия — «Уткозаяц»

Физиологическая «иллюзия решётки»

Зрение человека (зрительное восприятие) — процесс психофизиологической обработки изображения объектов окружающего мира, осуществляемый зрительной системой.

Основная статья: Зрительная система

Общие сведения

Глаз человека

Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук — оптики, психологии, физиологии, химии. На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы. Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений. Так устраняются сферическая и хроматическая аберрации, эффекты слепого пятна, проводится цветокоррекция, формируется стереоскопическое изображение и т. д. В тех случаях, когда подсознательная обработка информации недостаточна, или же избыточна, возникают оптические иллюзии.

Физиология зрения человека

Цветовое зрение

У приматов (и человека) мутация вызвала появление колбочек — цветовых рецепторов. Это было вызвано расширением экологической ниши млекопитающих, переходом части видов к дневному образу жизни, в том числе на деревьях. Мутация была вызвана появлением изменённой копии гена, отвечающего за восприятие средней, зелёночувствительной области спектра. Она обеспечила лучшее распознавание объектов «дневного мира» — плодов, цветов, листьев. В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высоко чувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.

Видимый солнечный спектр

Нормализованные графики светочувствительности колбочек человеческого глаза S, M, L. Пунктиром показана сумеречная, «чёрно-белая» восприимчивость палочек

В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, максимум чувствительности которых приходится на красный, зелёный и синий участок спектра, то есть соответствует трём «основным» цветам. Они обеспечивают распознавание тысяч цветов и оттенков. Кривые спектральной чувствительности трёх видов колбочек частично перекрываются, что вызывает эффект метамерии. Очень сильный свет возбуждает все 3 типа рецепторов, и потому воспринимается, как излучение слепяще-белого цвета.

Равномерное раздражение всех трёх элементов, соответствующее средневзвешенному дневному свету, также вызывает ощущение белого цвета (См. Психология восприятия цвета). Трёхсоставную теорию цветового зрения впервые высказал в 1756 году М. В. Ломоносов, когда он писал «о трёх материях дна ока». Сто лет спустя её развил немецкий учёный Г. Гельмгольц, который не упоминает известной работы Ломоносова «О происхождении света», хотя она была опубликована и кратко изложена на немецком языке.

Параллельно существовала оппонентная теория цвета Эвальда Геринга. Её развили Давид Хьюбл (David H.Hubel) и Торстен Вайзел (Torsten N.Wiesel). Они получили Нобелевскую премию 1981 года за своё открытие. Они предположили, что в мозг поступает информация вовсе не о красном (R), зелёном (G) и синем (B) цветах (теория цвета Юнга-Гельмгольца,). Мозг получает информацию о разнице яркости — о разнице яркости белого (Yмах) и черного (Yмин), о разнице зелёного и красного цветов (G-R), о разнице и синего и жёлтого цветов (B-yellow), а жёлтый цвет (yellow=R+G) есть сумма красного и зелёного цветов, где R, G и B — яркости цветовых составляющих — красного, R, зелёного, G, и синего, B.

Имеем систему уравнений — Кч-б=Yмах-Yмин; Кgr=G-R; Кbrg=B-R-G, где Кч-б, Кgr, Кbrg — функции коэффициентов баланса белого для любого освещения. Практически это выражается в том, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при разных источниках освещения (цветовая адаптация).

Несмотря на кажущуюся противоречивость двух теорий, по современным представлениям, верны обе. На уровне сетчатки действует трёхстимульная теория, однако, информация обрабатывается, и в мозг поступают данные уже согласующиеся с оппонентной теорией.

Бинокулярное зрение

Бинокулярное зрение у человека, как и у других млекопинающих, а также птиц и рыб, обеспечивается наличием двух глаз, информация от которых обрабатывается сначала раздельно и параллельно, а затем синтезируется в мозгу в зрительный образ.

Благодаря тому, что поля зрения обоих глаз человека и высших приматов в значительной мере пересекаются, человек способен лучше, чем многие млекопитающие, определять внешний вид и расстояние (тут помогает также механизм аккомодации) до близких предметов в основном за счёт эффекта стереоскопичности зрения.

Стереоскопическое зрение

У многих видов, образ жизни которых требует хорошей оценки расстояния до объекта, глаза смотрят скорее вперёд, нежели в стороны. Так, у горных баранов, леопардов, обезьян обеспечивается лучшее стереоскопическое зрение, которое помогает оценивать расстояние перед прыжком. Человек также имеет хорошее стереоскопическое зрение.

Стереоскопический эффект сохраняется на дистанции приблизительно 0,1-100 метров.

Ведущий глаз

Глаза человека несколько различаются, поэтому выделяют ведущий и ведомый глаз. Определение ведущего глаза важно для охотников, видеооператоров и лиц других профессий. Если посмотреть через отверстие в непрозрачном экране (дырочка в листе бумаги на расстоянии 20-30 см.) на отдалённый предмет, а затем, не смещая голову поочередно закрыть правый и левый глаз, то для ведущего глаза изображение не сместится.

Основные свойства зрения

Световая чувствительность человеческого глаза

Световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.

Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность зрения многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше.

Максимальная световая чувствительность достигается после достаточно длительной темновой адаптации. Её определяют под действием светового потока в телесном угле 50° при длине волны 500 нм (максимум чувствительности глаза). В этих условиях пороговая энергия света около 10⁹ эрг/с, что эквивалентно нескольким квантам.

Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.

Острота зрения

Способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы обусловливается различием в расстоянии между чувствительными элементами сетчатки и называется остротой зрения.

Бинокулярность

Рассматривая предмет обоими глазами, мы видим его только тогда одиночным, когда оси зрения глаз образуют такой угол сходимости (конвергенцию), при котором симметричные отчётливые изображения на сетчатках получаются в определённых соответственных местах чувствительного жёлтого пятна (fovea centralis). Благодаря такому бинокулярному зрению, мы не только судим об относительном положении и расстоянии предметов, но и воспринимаем впечатления рельефа и объёма.

Бинокулярость может нарушаться при косоглазии и некоторых других заболеваниях глаз. При сильной усталости может наблюдаться временное косоглазие, вызванное отключением ведомого глаза.

• См. также Бинокуляр, Стереоскоп.

Контрастная чувствительность

Контрастная чувствительность — способность человека видеть обьекты, слабо отличающиеся по яркости от фона. Оценка контрастной чувствительности производится по синусоидальным решеткам. Повышение порога контрастной чувствительности может быть признаком ряда глазных заболеваний, в связи с чем его исследование может применяться в диагностике.

Адаптация зрения

Приведенные выше свойства зрения тесно связаны со способностью глаза к адаптации. Адаптация происходит к изменениям освещённости (см. темновая адаптация), цветовой характеристики освещения (способность воспринимать белые предметы белыми даже при значительном изменении спектра падающего света, см. также Баланс белого).

Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата (оптические дефекты хрусталика, дефекты сетчатки, скотомы и пр.)

Психология зрительного восприятия

Основная статья: Оптические иллюзии

Зрительный аппарат — глаза и проводящие пути — настолько тесно интегрирован с мозгом, что трудно сказать, где начинается та или иная часть процесса переработки зрительной информации.

В зависимости от ситуации, человек способен «видеть» предметы, частично скрытые от глаза, например, частой решёткой. В течение одной-двух недель человек полностью адаптируется к «перевёнтутому изображению мира», создаваемому специальными призматическими очками.

Дефекты зрения

Основная статья: Заболевания глаз

Самый массовый недостаток — нечёткая, неясная видимость близких или удалённых предметов.

Дефекты хрусталика

Дальнозоркость

Видимость предметов меняется с возрастом человека: десятилетний ребёнок видит хорошо предмет не ближе 7 см, в 45 лет — 33 см, а в 70 лет необходимы очки для рассматривания близких предметов. Так в течение жизни падает способность хрусталика менять свою кривизну, развивается дальнозоркость.

Близорукость

Другой дефект зрения — близорукость (миопия). Развивается близорукость от длительного напряжения зрения, связанного с недостатком освещения. Установлено, что в младших классах близоруких немного, но их становится больше в средних и старших классах. Чаще всего близорукость развивается к 16—18 годам.

Близорукость почти никогда не развивается у людей, ведущих образ жизни, требующий наблюдения отдалённых предметов (моряки и др. ).

Дефекты близорукости и дальнозоркости могут быть преодолены с помощью очков.

Астигматизм

Данный дефект зрения связан с нарушением формы хрусталика или роговицы, в результате чего человек теряет способность одинаково хорошо видеть по горизонтали и вертикали, начинает видеть предметы искажёнными, в которых одни линии чёткие, другие — размытые. Его легко диагностировать, рассматривая одним глазом лист бумаги с тёмными параллельными линиями — вращая такой лист, астигматик заметит, что тёмные линии то размываются, то становятся чётче.

У большинства людей встречается врождённый астигматизм до 0.5 диоптрий, не приносящий дискомфорта.

Данный дефект компенсируется очками с цилиндрическими линзами, имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали и контактными линзами, (жёсткими или мягкими торическими), также, как и очковыми линзами, имеющими разную оптическую силу в разных меридианах.

Дефекты сетчатки

Дальтонизм

Если в сетчатке глаза выпадает или ослаблено восприятие одного из трёх основных цветов, то человек не воспринимает какой-то цвет. Есть «цветнослепые» на красный, зелёный и сине-фиолетовый цвет. Редко встречается парная, или даже полная цветовая слепота. Чаще встречаются люди, которые не могут отличить красный цвет от зелёного. Эти цвета они воспринимают как серые. Такой недостаток зрения был назван дальтонизмом — по имени английского учёного Д. Дальтона, который сам страдал таким расстройством цветного зрения и впервые описал его.

Дальтонизм неизлечим, передаётся по наследству (сцеплен с Х-хромосомой). Иногда он возникает после некоторых глазных и нервных болезней.

Дальтоников не допускают к вождению транспорта. Очень важно хорошее цветоощущение для моряков, лётчиков, химиков, художников, поэтому для некоторых профессий цветовое зрение проверяют с помощью специальных таблиц.

Скотома

Скотома — (от греч. skotos — темнота) — пятнообразный дефект в поле зрения глаза, вызванный заболеванием в сетчатке, болезнями зрительного нерва, глаукомой. Это участки (в пределах поля зрения), в которых зрение существенно ослаблено, или отсутствует.

Иногда скотомой называют слепое пятно — область на сетчатке, соответствующая диску зрительного нерва (т. н.физиологическая скотома).

• Абсолютная скотома (absolute scotomata) — участок, в котором зрение отсутствует.
• Относительная скотома (relative scotoma) — участок, в котором зрение значительно снижено.

Предположить наличие скотомы можно самостоятельно проведя исследование с помощью теста Амслера.

Прочие дефекты

Косоглазие

Способы улучшения зрения

Стремление улучшить зрение связано с попыткой преодолеть как дефекты зрения, так и его естественные ограничения.

В зависимости от характера и причин нарушения зрения для коррекции дефектов зрительного восприятия используют различные технические приспособления, специальные упражнения, а также несколько видов оперативного вмешательства (микрохирургия, имплантация хрусталика, лазерная коррекция зрения и др.).

Инструментальные методы

Основная статья: Очки

Основная статья: Глазные линзы

Коррекция недостатков зрения обычно осуществляется с помощью очков.

Для расширения возможностей зрительного восприятия используют также специальные приборы и методы:

• Микроскопия
• Телескоп

Хирургическая коррекция

Прямая коррекция оптической способности глаза

Основная статья: Лазерная коррекция зрения

Альтернативная медицина

Система Норбекова

Специальные упражнения

Широко пропагандируются специальные упражнения для коррекции близорукости и дальнозоркости (методы Шичко, Бейтса и т. д.). Несмотря на внушительные успехи, не завершено детальное обоснование методик, недостаточно данных о границах примененимости методов (возрастные и диагностические ограничения эффективности и применимости методик) или, скорее всего, методики игнорируются.

См. также

• Аномалоскоп
• Очки, там же — о выборе очков
• Контактные линзы
• Эйдетизм — «зрительная память»
• Эффект Трокслера
• Система Норбекова

Литература

• Р. Грегори. Разумный глаз М., 2003
• Грегори Р. Л. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия. М., 1970

Зрительное восприятие: что это такое и почему это важно

• Введение
• Что такое восприятие?
• Что такое зрительное восприятие?
• Почему визуальное восприятие важно?
• Что такое проблемы со зрительным восприятием?
• Преодоление дефицита зрительного восприятия
• Ключевые блюда на вынос

Мы вступаем в контакт с окружающим миром посредством пяти основных органов чувств — зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса. Однако психологи различают

Ощущение — это восприятие информации нашими сенсорными рецепторами, например, глазами, ушами, кожей, ноздрями и языком. При слухе ощущение возникает, когда волны пульсирующего воздуха собираются наружным ухом и передаются через кости среднего уха к улитковому нерву. При зрении ощущение возникает, когда лучи света собираются двумя глазами и фокусируются на сетчатке.

Восприятие связано с интерпретацией того, что ощущается. Пока вы читаете эти строки, возможно, вам в нос льется из печи запах готового обеда; возможно, вы слышите лай собаки по соседству; возможно, вы чувствуете согревающие лучи солнца на своей коже. Возможно, вы смотрите на изображение выше и интерпретируете его как часть циферблата, хотя часовая и минутная стрелки отсутствуют. Соответствующее восприятие может вызвать реакцию мозга, если это необходимо, например, на восприятие чего-то горящего в духовке. Все это примеры того, как зрительное восприятие используется в повседневной жизни.

Интерпретация сенсорных явлений может быть сделана только на основе прошлого опыта таких же, подобных или родственных явлений. Таким образом, способность к восприятию сильно зависит от количества перцептивной практики и опыта, которыми человек уже обладает. Например, неграмотный человек не смог бы так же сгруппировать строки на изображении справа и дополнить недостающие строки, как вы, умеющие их читать. Таким образом, недостаток опыта может привести к тому, что люди неправильно интерпретируют то, что они видели. Другими словами, восприятие представляет собой наше восприятие настоящей ситуации с точки зрения нашего прошлого опыта, или, как сказал философ Иммануил Кант (1724-1804): «Мы видим вещи не такими, какие они есть, а такими, какие мы есть».

Зрительное восприятие  и визуальная обработка  часто используются взаимозаменяемо и относятся к способности мозга понимать то, что человек видит. Kurtz (2006) определяет зрительное восприятие как когнитивный компонент интерпретации визуальных стимулов. Это включает в себя способность мысленно манипулировать визуальной информацией по мере необходимости для решения проблем и принятия мер в ответ на требования окружающей среды.

Зрительное восприятие является очень важным компонентом обучения ребенка. У детей с проблемами зрительного восприятия возникают проблемы с распознаванием, запоминанием и организацией визуальных образов, необходимых для понимания письменных и изобразительных символов, что может мешать многим аспектам повседневной жизни, в первую очередь обучению чтению, письму и математике.

Недавние исследования связали зрительное восприятие с дислексией и дискалькулией . В некоторых исследованиях сообщалось о дефиците зрительного восприятия как о компонентах дислексии (Goswami et al., 2010; Stefanics et al., 2011; Vidyasagar & Pammer, 2010; Zhao et al., 2014), в то время как другие связывали дефицит зрительного восприятия с дискалькулией. Sigmundsson et al., 2010; Zhou & Cheng, 2015). Szucs и команда (2013) решили сравнить различные потенциальные теории дискалькулии у более чем тысячи 9-летних детей. Исследователи обнаружили, что дети с дискалькулией плохо зрительно-пространственная память производительность. Например, они изо всех сил пытались запомнить расположение элементов в пространственной сетке.

У детей могут возникнуть различные проблемы со зрением. Некоторые из них вызваны физическими аномалиями глаз или связанных с ними структур. Они могут присутствовать при рождении или быть вызваны травмой или болезнью и называются структурными проблемами зрения. Другие проблемы со зрением вызваны проблемами, влияющими на эффективность зрительной системы. Это так называемые функциональные проблемы со зрением.

Даже если зрительная система физически не повреждена и работает эффективно, мозг должен правильно интерпретировать визуальную информацию. Снижение способности осмысливать информацию, получаемую глазами, называется проблемами зрительного восприятия , дефицитом зрительного восприятия или нарушением обработки зрительных образов .

Проблемы зрительного восприятия часто сосуществуют со структурными или функциональными нарушениями зрения, но также часто возникают у детей без этих нарушений. Например, у детей с хорошим зрением, задержкой развития и трудностями в обучении могут быть проблемы со зрительным восприятием (Курц, 2006).

Ниже приведены примеры навыков визуального восприятия, необходимых для обучения, и того, как дефицит может помешать обучению:

• Зрительное распознавание фигуры и фона  позволяет ребенку отделить передний план от фона, чтобы обратить внимание на важные детали. Это позволяет ребенку быстро сосредоточиться на наиболее важных аспектах визуального образа, сохраняя при этом понимание отношений частей к целому изображению.

  Дети с проблемами в этой области могут испытывать трудности при чтении, если на странице слишком много слов или других изображений. В результате они часто теряют свое место во время чтения.

  В математике задачи «цифра-фон» могут вызвать трудности при разделении отдельных задач. Учащийся может потерять место на листе, перепутать номера задач с цифрами в самой задаче или не решить задачу.

• Зрительно-пространственное восприятие  относится к способности ребенка распознавать ориентацию и положение объектов, а также ориентацию себя в окружающей среде. Это позволяет ребенку распознавать левое право, верхнее низ и верхнее низ. Ребенку с пространственными проблемами может быть трудно различать такие буквы, как b, d, p и q.
  .
• Синтез и анализ:  Синтез относится к способности воспринимать отдельные части в целом, тогда как анализ относится к восприятию целого в его отдельных частях. Синтез играет жизненно важную роль в чтении, а анализ особенно важен в правописании.
  .
• Зрительное закрытие — это распознавание форм или объектов, в которых отсутствуют части или представлены не полностью. Этот навык позволяет ребенку быстро распознавать объект, мысленно завершая зрительный образ или связывая образ с ранее сохраненной информацией.

  Трудности с зрительным закрытием можно увидеть в школьных занятиях, например, когда маленького ребенка просят определить или дорисовать человеческое лицо. Эта трудность может быть настолько серьезной, что даже одна отсутствующая черта лица (нос, глаз, рот) может сделать лицо неузнаваемым ребенком.
  .

• Зрительная память часто считается частью зрительного восприятия, а не отдельным навыком. Зрительная память включает в себя хранение и восстановление ранее испытанных зрительных ощущений и восприятий, когда стимулы, которые изначально их вызвали, больше не присутствуют.

  Существуют различные типы зрительной памяти, в том числе мгновенное воспоминание информации, долговременное воспоминание информации и воспоминание точного порядка ряда элементов (так называемая зрительная последовательная память).

  Различные исследователи заявляют, что до 80 процентов всего обучения происходит с помощью глаз, при этом зрительная память является важнейшим аспектом обучения.
  .

Программы Edublox нацелены на улучшение навыков зрительного восприятия, таких как различение форм, пространственные отношения и зрительная память. В одном исследовании Edublox улучшил зрительную память на 1,3 года за 5 дней. Мы также предлагаем онлайн-репетиторство в режиме реального времени для студентов, страдающих дислексией, дисграфией, дискалькулией и связанными с ними проблемами из-за дефицита зрительного восприятия. Наши студенты находятся в Соединенных Штатах, Канаде, Австралии, Новой Зеландии и других странах.
.

.

Действие и зрительное восприятие

Джессика Уитт — адъюнкт-профессор Университета штата Колорадо. Она получила докторскую степень в Университете Вирджинии в 2007 году и степень бакалавра психологии и компьютерных наук в Колледже Смита. Витт выиграла премию Джанет Тейлор Спенс за вклад в преобразование ранней карьеры от Ассоциации психологических наук в 2015 году и премию Стива Янтиса за раннюю карьеру от Психономического общества в 2014 году. Сама спортсменка, завоевавшая золотую медаль в составе сборной США на Всемирных играх. Ultimate Frisbee Championships в 2005 году Витт изучает пространственное восприятие у спортсменов и у всех людей, когда они выполняют такие действия, как ходьба, бег, прыжки и метание. Ее исследования финансируются Национальным научным фондом. Сайт автора.

Спортивный опыт и анекдоты бросают вызов нескольким фундаментальным предположениям о том, как работает зрение. По мнению специалистов по зрению, то, что мы видим, является прямым отражением оптической информации, поступающей в глаз. Но, по словам спортсменов, мячи могут казаться больше или двигаться медленнее в дни, когда они хорошо играют или находятся «в зоне». Учитывая, что оптическая информация одинакова, утверждение о том, что восприятие различается в зависимости от физических способностей спортсмена, предполагает, что то, что мы видим, больше, чем кажется на первый взгляд. Путем тщательного эмпирического тестирования в моей лаборатории и в лабораториях других мы выяснили, отражают ли эти спортивные анекдоты психологическую реальность.

Влияние действия на пространственное восприятие

Рисунок 1. Плакат, показанный участникам исследования игры в софтбол. В рамках нашего первоначального расследования мы отказались от традиционной лабораторной обстановки и вышли на стадион. После игры в софтбол городской лиги я заманил игроков в свою кабинку обещаниями Gatorade и спросил у них, какого размера мяч. В частности, я показал им плакат с кружками разного размера и спросил, какой из них такого же размера, как мяч для софтбола (рис. 1). Затем я собрал информацию, чтобы рассчитать их результативность в игре, сыгранной той ночью. Данные показали, что воспринимаемый размер мяча связан с производительностью: те, кто бьет лучше других, видят мяч больше (Witt & Proffitt, 2005).

Затем мы провели аналогичное исследование среди игроков-любителей. Опять же, мы показывали спортсменам плакат с кругами разного размера и спрашивали, какой круг имеет тот же размер, что и отверстие. Игроки в гольф, которые играли лучше других, выбрали больший круг, что указывает на то, что они видели лунку больше (Witt, Linkenauger, Bakdash & Proffitt, 2008).

Это исследование вызвало много споров, потому что зрение предположительно определяется оптической информацией, полученной глазом, а не действием воспринимающего. Однако в наших исследованиях, несмотря на то, что оптическая информация была одинаковой, люди не обязательно воспринимали мир таким, какой он есть. Эти исследования показывают, что люди видят мир с точки зрения действий и результатов деятельности. То есть люди видят мир с точки зрения действий, которые они могут совершить, и они видят мир с точки зрения действий, которые они не могут выполнить. Специалисты по зрению, которые сомневались, что действие может повлиять на зрение, искали альтернативные объяснения для объяснения наших данных. Например, они задавались вопросом, влияют ли результаты софтбола или гольфа на зрение, или те, кто видел мяч больше, поэтому работали лучше. Собранные нами корреляционные данные не могли ответить на этот вопрос, поэтому мы провели еще одно исследование.

Мы привлекли 23 спортсмена из колледжа, у которых не было опыта забивания ворот с игры в американском футболе, и попросили их оценить размер ворот (Witt & Dorsch, 2009). Затем мы дали им 10 попыток забить мяч с игры с 10-ярдовой линии и записали их результативность. В конце мы попросили их еще раз оценить размер цели. До ударов ногой не было различий в восприятии размера ворот между теми, кто бил хорошо, и теми, кто бил плохо. Но после удара ногой были большие различия в восприятии размера ворот (рис. 2). Те, кто хорошо наносил удар, воспринимали цель как большую, а те, кто плохо наносил удары, воспринимали цель как меньшую по сравнению с их восприятием до удара. Данные показывают, что производительность может влиять на восприятие. Кроме того, то, как кикер промазал, повлияло на восприятие. Те, кто промазал, потому что они ударили по мячу недостаточно высоко, воспринимали перекладину как более высокую, а те, кто промахнулся, потому что они ударили по мячу слишком широко, воспринимали стойки как более узкие. Видение чувствительно не только к производительности в целом, но и к тому, насколько человек преуспевает или терпит неудачу.

Рисунок 2. Воспринимаемый размер нанесен в зависимости от того, было ли принято решение о восприятии до удара ногой (слева) или после удара ногой (справа), а также в зависимости от количества успешных ударов ногой (из 10). Каждая точка представляет данные от одного участника, а линии представляют собой линейную регрессию. Более высокие значения соотношения сторон отражают восприятие цели как большей.

Мы и другие специалисты провели аналогичные исследования в различных видах спорта. Более опытные пловцы воспринимают подводные цели как более близкие по сравнению с менее опытными пловцами (Witt, Schuck & Taylor, 2011). Кроме того, пловцы в ластах или ластах видят подводные цели ближе, чем пловцы, снявшие ласты. Теннисисты считают, что мяч движется медленнее, когда они успешно возвращают мяч, чем когда они пропускают возврат (Witt & Sugovic, 2010). А теннисисты, вернувшиеся лучше других, увидели сетку ниже. Опытные лучники, которые стреляют лучше других, видят цель больше (Lee, Lee, Carello & Turvey, 2012). Люди, играющие в видеоигру, похожую на Pong, воспринимают мяч как движущийся быстрее, когда по нему труднее попасть, чем когда по мячу попасть легче (Witt & Sugovic, 2010). Для людей, занимающихся паркуром (или городским скалолазанием), стены не кажутся такими высокими (Taylor, Witt & Sugovic, 2011).

Эти эффекты производительности на зрение не ограничиваются спортсменами. Они происходят в каждом из нас. Холмы кажутся более крутыми, а расстояния кажутся более далекими человеку, который устал, голоден или несет тяжелый рюкзак (Bhalla & Proffitt, 1999; Sugovic, Turk & Witt, 2016; Taylor-Covill & Eves, 2013, 2014, 2016). Объекты кажутся ближе и меньше, когда их легче достать и схватить (Linkenauger, Bulthoff & Mohler, 2015; Linkenauger, Leyrer, Buelthoff & Mohler, 2013; Linkenauger, Witt & Proffitt, 2011; Linkenauger, Witt, Stefanucci, Bakdash & Proffitt, 2009 г.; Осиурак, Моргадо и Паллюэль-Жермен, 2012 г .; Витт, Проффит и Эпштейн, 2005). Мир воспринимается не с точки зрения объективной реальности, а с точки зрения способности воспринимающего действовать, включая возможность действия или нет, а также уровень производительности. Пространственное видение искажено действием.

Из-за этих предубеждений видение динамично и говорит вам, что вы можете делать, а что нет. Когда объект появляется дальше, это предубеждение говорит вам, что объект недоступен. Когда холм кажется более крутым, это предубеждение говорит вам, что на него нельзя взобраться, по крайней мере, без затрат огромного количества энергии. Когда мяч появляется быстрее, это предубеждение говорит воспринимающему не ожидать удара по мячу.

Расширение результатов

Почему зрение может работать таким образом? Почему зрение не дает объективного представления об истинном расположении окружающей среды? Возможно, эти предубеждения в отношении видения полезны для планирования и выбора будущих действий. Видение говорит нам, что мы можем и чего не можем делать, чтобы нам не приходилось об этом думать. Видение избавляет нас от необходимости разбираться в этом.

Нам не нужно думать о том, сможем ли мы достичь; видение говорит нам, что мы можем, или видение говорит нам, что мы не можем. Этот процесс настолько автоматизирован, что мы воспринимаем его как должное. Мы не осознаем влияния нашего видения на наши решения и действия. По большей части это нормально. Зрение защищает нас. Видение края обрыва как более близкого или расстояния до дна как более дальнего помогает нам держаться на безопасном расстоянии от края обрыва. Восприятие лестницы как круче удерживает нас от чрезмерного напряжения до изнеможения, помогая вместо этого выбрать ближайший эскалатор (Eves et al., 2014). Но иногда зрение сбивает нас с пути. Иногда нам приходится бороться с тем, что мы видим, чтобы достичь желаемых изменений.

Например, зрение у людей с ожирением выявляет отклонения из-за массы тела. Расстояния кажутся большими, а холмы более крутыми для людей, которые весят больше, чем другие, и поэтому им приходится прилагать больше усилий, чтобы пересечь пространство (Sugovic et al., 2016; Taylor-Covill & Eves, 2016). Это означает, что у людей с большим весом восприятие искажено, чтобы увести их от принятия решений об активном образе жизни. Холм, который кажется умеренно трудным для подъема одному человеку, может показаться невероятно крутым для человека с ожирением. И если восприятие делает это невозможным, то вряд ли кто-то попытается подняться на холм или подняться по лестнице. Разумно предположить, что эти визуальные предубеждения могут создать порочный круг, из-за которого активный образ жизни не поощряется.

Людям с ожирением, которые хотят вести более активный образ жизни, придется бороться с предрассудками в своем видении. Им придется выбрать действия, которые их видение подсказывает им не делать. Эти предубеждения в видении означают, что неактивные люди с ожирением могут столкнуться с большими препятствиями для принятия этих здоровых и активных решений.

Давайте рассмотрим еще один пример того, когда эти визуальные искажения, основанные на действиях, могут создавать препятствия. Я думал об идее, что когда вы держите молоток, все выглядит как гвоздь. Если это правда, что это значит, если вы держите пистолет? Все выглядит как стреляемая мишень? В эксперименте, который мы провели для ответа на этот вопрос, участники просматривали изображения человека в маске, держащего либо пистолет, либо спортивную обувь (рис. 3). Задача участников была проста. Если они видели пистолет, они должны были поднять руку и указать на человека в маске, а если они увидели ботинок, они должны были опустить руку и указать на землю. Подобная работа проводилась и раньше (например, Correll et al., 2002), но никто никогда не манипулировал потенциалом действия воспринимающего. Студент-исследователь, создавший эти изображения, попросил участников выполнить ту же задачу, но держа в руках пистолет или мягкий резиновый мяч. Участники прошли более 100 испытаний, и мы оценили точность их восприятия. В частности, мы рассмотрели виды ошибок, которые они совершали. Мы посмотрели, было ли их восприятие предвзятым, когда они держали пистолет. И мы обнаружили нечто тревожное. Когда наши участники держали в руках пистолет, они были более предвзяты и воспринимали человека на изображениях также как держащего пистолет (Witt & Brockmole, 2012). Акт владения оружием создал предвзятость в их видении, чтобы увидеть оружие.

Рисунок 3. Пример стимулов, использованных в исследованиях искажений зрения, вызванных ношением оружия.

Опять же, способность воспринимающего действовать, в данном случае из-за владения оружием, порождала искажения в его видении. Когда у них была возможность стрелять, их зрение было направлено на то, чтобы видеть оружие, даже если его не было. Действие искажает видение.

Иногда предубеждения, которые действия создают в видении, полезны. Они могут держать вас на безопасном расстоянии от края обрыва. Предубеждения могут помочь вам регулировать расход энергии и уберечь вас от истощения. Они могут помочь вам решить, по какому пути идти, за какой объект схватиться или через какие стены попытаться перелезть. Они могут помочь вам решить, кому из товарищей по команде бросить, а какие товарищи по команде находятся слишком далеко. Но иногда предубеждения, которые действия создают в видении, вредны. Они могут помешать вам принимать решения об активном образе жизни и могут заставить вас увидеть опасности, которых не существует. Видение — это не объективная картина физического мира, а скорее окно в ваши собственные способности и ваш собственный потенциал для действия. Видение так же касается вас, как и внешнего мира.

Благодарности

Витт хотела бы поблагодарить своих замечательных сотрудников и студентов на протяжении многих лет, а также Национальный научный фонд за поддержку этого исследования (BCS-0957051, BCS-1314162, BSC-1348916 и BCS-1632222).

Ссылки

Бхалла М. и Проффит Д.Р. (1999). Зрительно-моторная перекалибровка в географическом восприятии. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 25 (4), 1076-1096.

Коррелл, Дж., Парк, Б., Джадд, К.М., и Винттенбринк, Б. (2002). Дилемма офицеров полиции: использование этнической принадлежности для устранения неоднозначности потенциально угрожающих лиц. Журнал личности и социальной психологии, 83 , 1314-1329.

Евс, Ф.Ф., Торп, С.К.С., Льюис, А., и Тейлор-Ковилл, Г.А.Х. (2014). Сдерживает ли воспринимаемая крутизна подъем по лестнице, когда доступна альтернатива? Psychonomic Bulletin & Review, 21 (3), 637-644.

Ли, Ю., Ли, С., Карелло, К., и Терви, М.Т. (2012). Воспринимаемая форма лучника масштабирует «поражаемость» целей стрельбы из лука. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 38 (5), 1125-1131.

Linkenauger, SA, Bullthoff, HH, & Mohler, BJ (2015). Виртуальная досягаемость руки влияет на воспринимаемое расстояние, но только после достижения опыта. Нейропсихология, 70 , 393-401.

Linkenauger, SA, Leyrer, M., Buelthoff, HH, & Mohler, BJ (2013). Добро пожаловать в страну чудес: влияние размера и формы виртуальной руки на воспринимаемый размер и форму виртуальных объектов. PLoS ONE, 8 (7), e68594.

Linkenauger, S.A., Witt, J.K., & Proffitt, D.R. (2011). Практический подход: кажущаяся способность схватывания масштабирует восприятие размера объекта. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 37 (5), 1432-1441.

Linkenauger, S.A., Witt, J.K., Stefanucci, J. K., Bakdash, J.Z., & Proffitt, D.R. (2009). Влияние рук и досягаемости на воспринимаемое расстояние. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 35 (6), 1649-1660.

Осиурак, Ф., Моргадо, Н., и Паллюэль-Жермен, Р. (2012). Использование инструментов и воспринимаемое расстояние: когда недостижимое становится спонтанно достижимым. Experimental Brain Research, 218 (2), 331-339.

Сугович М., Терк П. и Витт Дж.К. (2016). Воспринимаемое расстояние и ожирение: это то, что вы весите, а не то, что вы думаете. Acta Psychologica, 165 , 1-8.

Тейлор-Ковилл, Г.А.Х., и Ивс, Ф.Ф. (2013). Наклонное восприятие лестниц и экранов: влияние пола и усталости в лабораторных условиях. Восприятие, 42 (4), 459-469.

Тейлор-Ковилл, Г.А.Х., и Ивс, Ф.Ф. (2014). Когда то, что нам нужно, влияет на то, что мы видим: Выбор энергетической подпитки связан с воспринимаемой крутизной. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 40 (3), 915-919.

Тейлор-Ковилл, Г.А.Х., и Ивс, Ф.Ф. (2016). Ношение биологического «рюкзака»: квазиэкспериментальное влияние изменения веса и жировых отложений на воспринимаемую крутизну. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 42 (3), 331-338.

Тейлор, Дж. Э. Т., Витт, Дж. К., и Сугович, М. (2011). Когда стены больше не преграды: Восприятие высоты стен в паркуре. Восприятие, 40 (6), 757-760.

Витт, Дж. К., и Брокмоул, Дж. Р. (2012). Действие изменяет идентификацию объекта: владение оружием увеличивает склонность видеть оружие. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 38 (5), 1159-1167.

Витт, Дж.К., и Дорш, Т.Е. (2009). Удар ногой в большую стойку: результативность броска с игры влияет на воспринимаемый размер. Восприятие, 38 (9), 1328-1340.

Витт, Дж. К., Линкенахер, С. А., Бакдаш, Дж. З., и Проффит, Д. Р. (2008). Забивание в большую лунку: производительность гольфа связана с воспринимаемым размером.