Введение

Изображение, использующее графическое сходство между двумя или более различными изображениями. Неоднозначные изображения или обратимые фигуры – это визуальные формы, создающие неоднозначность за счет использования графического сходства и других свойств интерпретации зрительной системы между двумя или более различными формами изображения. Они известны тем, что вызывают феномен многостабильного восприятия. Многостабильное восприятие – это способность изображения вызывать несколько, хотя и стабильных, восприятий. Одним из самых ранних примеров является иллюзия "кролик-утка", впервые опубликованная в немецком юмористическом журнале Fliegende Blätter. Другими классическими примерами служат ваза Рубина и рисунок "Моя жена и моя свекровь", последний из которых датируется немецкой открыткой 1888 года. Неоднозначные изображения важны для психологии, поскольку они часто используются в качестве инструментов в экспериментах. Существуют различные данные о том, могут ли неоднозначные изображения быть представлены в сознании, однако большинство исследований предполагают, что ментальные образы не могут быть неоднозначными.

Определение и разрешение неоднозначных изображений

Среднее зрение – это этап визуальной обработки, объединяющий все базовые признаки сцены в отдельные, узнаваемые группы объектов. Этот этап зрения предшествует зрению высокого уровня (пониманию сцены) и следует за ранним зрением (определением базовых признаков изображения). При восприятии и распознавании изображений среднее зрение используется, когда необходимо быстро классифицировать видимый объект. Негативное пространство, будь то воспринимаемое или реальное, играет важную роль на этом этапе. Зрение высокого уровня используется, когда классифицированный объект необходимо распознать как конкретного представителя своей группы. Например, на этапе среднего зрения мы воспринимаем лицо, а на этапе высокого зрения – узнаём лицо знакомого человека. Среднее и высокое зрение критически важны для понимания реальности, изобилующей неоднозначными сенсорными данными.

Восприятие изображения в среднем зрении

Когда мы видим изображение, первое, что мы делаем – это пытаемся организовать все части сцены в различные группы. Для этого одним из самых основных методов является поиск границ. Границы могут включать в себя очевидные восприятия, такие как край дома, а также другие восприятия, которые мозгу необходимо обрабатывать глубже, например, границы черт лица человека. При обнаружении границ, зрительная система мозга определяет точку на изображении с резким контрастом освещенности. Возможность определить местоположение границы объекта помогает в его распознавании. На неоднозначных изображениях обнаружение границ все равно кажется естественным для воспринимающего изображение человека. Однако мозг проводит более глубокую обработку для разрешения неоднозначности. Например, рассмотрим изображение, в котором происходит противоположное изменение величины яркости между объектом и фоном (например, сверху фон переходит от черного к белому, а объект – от белого к черному). Противоположные градиенты в конечном итоге придут к точке, где яркость объекта и фона станет одинаковой. В этот момент границы не воспринимаются. Чтобы компенсировать это, зрительная система воспринимает изображение как единое целое, а не как набор границ, позволяя увидеть объект, а не отдельные границы и отсутствие границ. Несмотря на то, что полного изображения не видно, мозг способен на это благодаря своему пониманию физического мира и реальным случаям неоднозначного освещения. Эти иллюзорные контуры обрабатываются мозгом аналогично реальным контурам.

Сходство

Правило сходства гласит, что изображения, похожие друг на друга, могут быть сгруппированы как объекты одного типа или части одного и того же объекта. Следовательно, чем больше сходства между двумя изображениями или объектами, тем выше вероятность их группировки. Например, два квадрата среди множества кругов будут сгруппированы вместе. Они могут различаться по цвету, размеру, ориентации и другим характеристикам, но в конечном итоге будут объединены с разной степенью принадлежности к группе.

Размер и окруженность

Когда область текстуры полностью окружает другую область текстуры, скорее всего, это фон. Кроме того, меньшие области текстуры на изображении, вероятно, представляют собой объект (фигуру). Часто такое изображение воспринимается неверно, что приводит к иллюзии, отличной от реальности. Например, изображение может быть разделено пополам, при этом верхняя половина визуально увеличивается и кажется расположенной дальше от наблюдателя. В итоге, это изображение воспринимается как единое целое с одной точки зрения, а не как две отдельные половины объекта, что и создает оптическую иллюзию. Уличные художники часто используют приемы перспективы, чтобы создавать на земле двухмерные изображения, кажущиеся трехмерными.

Распознавание объекта с помощью высокоуровневого зрения

Фигуры, нарисованные таким образом, чтобы избегать признаков глубины, могут становиться неоднозначными. Классическими примерами этого явления являются куб Неккера. При формировании мысленного представления неоднозначного изображения, как и в случае с обычными изображениями, каждая часть определяется, а затем включается в это представление. Чем сложнее сцена, тем больше времени требуется на её обработку и добавление в представление.

Используя память и недавний опыт

Наша память оказывает значительное влияние на разрешение неоднозначности изображения, поскольку она помогает зрительной системе идентифицировать и распознавать объекты, не требуя их повторного анализа и категоризации. Без памяти и предшествующих знаний изображение, содержащее несколько групп похожих объектов, будет сложно воспринять. Любой объект может иметь неоднозначное представление и быть ошибочно отнесен к неверной группе при недостаточном опознании его на основе памяти. Это указывает на то, что предшествующий опыт необходим для адекватного восприятия. Роль памяти в распознавании объектов была продемонстрирована в исследованиях с использованием Greebles.