Фиксация центра контурной рамки

Описание

В эксперименте 3 определялось влияние контролируемых переменных на амплитуду первой саккады при фиксации геометрического центра рамки комплексного объекта. В каждой пробе от испытуемого требовалось перевести взор на маленькую черную точку (15), изображенную в середине контурной рамки.

Результаты эксперимента. Гистограммы фиксационных позиций глаз при переводе взора на точку, локализованную в центре контурной рамки (фигура отсутствует), представлены на Рис. 2.37





и Рис. 2.38.





Как и в предшествующих экспериментах, здесь также имеет место асимметрия распределений точек фиксации. В левом поле зрения выделяются области Ф2 (30%) и Ц (29%), в правой — Ц (46%). Ширина контурной рамки оказывает на распределения противоположные влияния: усиливает эксцесс в левой части поля зрения (Ц = 44%) и инвертирует его в правой (ф2 = 44%). При предъявлении как «слабой», так и «сильной» рамки в площадь объекта попадает около 95% точек фиксации.

Гистограммы фиксаций, при предъявлении комплексных объектов с узким и широким контуром рамки (Рис.2.39





и Рис.2.40),





соответствуют друг другу с точностью до 1-3%. Их отличительная особенность — симметричность распределенИй в левой и правой частях поля зрения (исключение: Ф2 в правом поле зрения при сильной рамке). Каждое из распределений имеет эксцесс, совпадающий с геометрическим центром рамки (35-37%), около половины точек фиксации располагаются в смежных зонах Ф1 и Ф2 (Ф2 больше Ф1) и 11-12% в зонах Р2 и P1 (Р2 больше Р1). Следовательно, свыше 85% точек фиксации попадает в сравнительно узкую область, центр которой занимает целевой стимул.

На Рис. 2.41





и Рис. 2.42





представлены гистограммы точек фиксации, соответствующие локализации фигуры либо слева, либо справа относительно центра контурной рамки. Нетрудно заметить, что и эти распределения очень похожи, незначительно (в пределах 3-5% ) отличаясь от изображенных на Рис. 2.39 и Рис. 2.40. Различия касаются количественных соотношений Ф2 и Ф1. В тех случаях, когда фигура располагается слева, разность Ф2-Ф1 сокращается до 4-14% ;, когда же фигура располагается справа — увеличивается до 17-21% . Существенно, что 95-98% всех фиксаций локализуется в площади тест-объекта, из них не менее 80-85% попадает в центральную часть (Ц, Ф1, Ф2).

Кросскультурные особенности. Гистограммы, построенные на основании данных различных социокультурных групп, показывают, что стабильность распределения точек фиксации характерна для русскоязычных испытуемых. Лишь «слабая» рамка слева (Рис. 2.43)





незначительно меняет соотношения Ф1 иФ2 (Ф1 больше Ф2), и Р1 и Р2 (P1 больше Р2). Сходное влияние оказывает локализация фигуры слева относительно геометрического центра рамки; колебания значений при этом не превышают 5% (Рис. 2.44).





Представители арабской культуры демонстрируют иные тенденции. Действие «слабой» рамки предполагает: слева — эксцесс, охватывающий зоны Ц и Ф2 (по 37%), справа — эксцесс в Ф2 (37%), в область цели попадает около трети всех фиксаций (Ц = 32%). Введение «сильной» рамки несколько изменяет картину распределений. Слева появляется эксцесс в центре контурной рамки (Ц = 35%) и увеличивается Ф2 (до 20%); справа — усиливается Ф2 (до 42%). Локализация фигуры слева относительно контурной рамки уравновешивает распределения точек фиксации в 3°нах Ц и Ф2 (по 35%). При локализации фигуры справа относительно контурной рамки как в левой, так и в правой частях поля зрения образуется эксцесс Ф2 - 42-45%. И здесь колебания значений сравнительно невелики: в пределах 10-12%.
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

Результаты кластерного анализа дополняют и уточняют полученные данные. Кластерное дерево (Рис. 2.45)





включает две группы распределений: «четные» и «нечетные», соответствующие расположению точек фиксации в правом и левом поле зрения. Каждая из групп дифференцируется на «смешанные» кластеры, составленные из неполных локальных объединений типа: слева: «форма фигуры» (круг — полукруг) — 5-9-13-17; «слабая» рамка — 21-25-33-29; «форма фигуры (полосы) — рамка» — 11-19 и т. п., справа: «форма фигуры (полосы)» — 4-20; «фигура справа» — 8-24; «фигура слева» — 30-10-18 и ДР. Правосторонние и левосторонние кластерные деревья носят асимметричный характер. Их особенности: отсутствие ядерных образований по признаку локализации фигуры относительно центра контурной рамки и появление базовых кластеров на основе общности формы фигуры или ее площади (полосы занимают площадь в несколько раз большую, чем другие формы).

Описанная структура в наиболее общих чертах соответствует кластерному дереву русскоязычных испытуемых (Рис. 2.46).





Оно также включает хорошо разделяемые группы правосторонних и левосторонних фиксаций, каждая из которых дифференцируется на «смешанные» кластеры. В левой части поля зрения фиксации объединяются на основе признаков «слабая рамка» (21-25-33-29), «сильная рамка» (11-19-15), «фигура справа» (23-31-2 7-35), «форма фигуры» (круг — полу, круг) (5-9-13-17); в правой части — по признакам «сильная рамка» (2-26-18-6-36), «слабая рамка» (10-22-30), «фигура справа» (8-24-28); «форма фигуры» (полосы) (4-20) и др. Среди базовых кластеров, таким образом, доминируют «рамка» и «фигура справа», играющие роль относительно симметричных ядерных образований.

Несмотря на то, что кластерное дерево фиксаций арабоязычных испытуемых (Рис. 2.47)





также имеет выраженную правую и левую стороны, оно остается асимметричным: левосторонний кластер объединяется с фрагментом правостороннего и лишь при этом условии связывается с оставшимися фрагментами. В качестве базовых выступают объединения: в левой части поля зрения: «форма фигуры» (полосы) (3-11), «сильная рамка» (19-23), «слабая рамка» (13-29-25-33), «фигура малой площади» (15-31-27), «фигура справа» (5-21) и др.; в правой части поля зрения: «слабая рамка» (4-8-34); «сильная рамка» (12-16-28-32-36-20-24), «фигура слева» (2-10-18), «слабая рамка» (14-26-30) и др. Следовательно, и базовые кластеры оказываются асимметричными: ядерное образование — «рамка» -наиболее выражено в правой части поля зрения; в левой части поля зрения доминируют «смешанные» кластеры (группировка фиксаций на основе нескольких признаков).

Обсуждение результатов. Результаты эксперимента 3 контрастируют с результатами экспериментов 1 и 2.

Прежде всего замечаются высокая частота фиксаций точечного объекта, локализованного в геометрическом центре контурной рамки (без эксцентричной фигуры) и низкая частота фиксаций Р1 и Р2. При этом эксцесс «центра тяжести» может не совпадать с зоной целевого стимула, т. е. его фиксация регулярно оказывается «неточной». Направленность глаз зависит от того, где (в правом или левом поле зрения) локализуется объект, насколько выражен его контур и к какой социокультурной-группе принадлежит наблюдатель. В левой части поля зрения «центр тяжести» совпадает с Ф2 и Ц («слабая» рамка), либо только с Ц («сильная» рамка), в правой части — с Ц («слабая» рамка), либо с Ф2 («сильная» рамка). Ширина рамки действует на «центр тяжести» альтернативным образом: гомогенизирует либо иерархизирует центральную часть распределения точек фиксации. Влияние условий восприятия на «центр тяжести» в целом совпадает с тем, которое наблюдалось в предшествующих экспериментах.

Следовательно, задача фиксации точечного элемента, расположенного посредине контурной рамки, сужает оперативную зону фиксаций, сохраняя тенденции изменения «центра тяжести», характерные для задачи свободного восприятия.

Сопоставляя результаты эксперимента 3 с данными Дж. Финдли (1981), З. Капоулы (1982), Л. Митрани (1973) и др., подчеркивающими зависимость точности фиксации от размера стимульного объекта, можно предположить, что в нашем исследовании целенаправленный поворот глаз не ограничивался одной единственной саккадой и имел более сложную структуру. Действительно, как следует из Рис. 2.48





и Рис. 2.49,





при переводе взора в геометрический центр рамки половина всех фиксационных поворотов глаз налево и более трети — направо состоят из нескольких саккад. В левой части поля зрения их число непосредственно зависит от размера стимульного (целевого) объекта: чем меньше стимул, тем больше «двойных» и«тройных» поворотов глаз. В правой части поля зрения соотношение простых и сложных поворотов при изменении задачи практически не меняется. Некоторое исключение составляют арабоязычные испытуемые, у которых с уменьшением размера цели число двойных саккад вправо также уменьшается. Эти результаты показывают, что первая саккада необязательно должна приводить к метрически точному совпадению направления глаз и площади цели. Во-первых, глаз может быть направлен и эксцентрично цели (±1,8°), обеспечивая выполнение требований задачи (проекция точечного объекта на сетчатке и в этом случае попадает в область желтого пятна). Во-вторых, если этот эксцентриситет окажется слишком большим, последует коррекционная саккада, снимающая рассогласования. Как показали З. Капоула (1983) и Х. Кофф (1987), более точный поворот глаз требует большего латентного перода и имеет более сложные формы реализации, в частности, последовательное (с помощью нескольких саккад) приближение к точечной цели. По-видимому, первая саккада обеспечивает общее, или грубое наведение глаз на целевой стимул, подчиняясь глобальным свойствам структуры объекта и его локализации в поле зрения. Если новое направление глаза называется недостаточным для выполнения требований задачи, следует дополнительный скачок, который формируется уже с учетом локальных пространственных свойств объекта. Данное представление позволяет понять не только специфику профилей и тенденции изменений «центров тяжести» в экспериментах 1, 2, 3, но и различие влияний на распределение фиксаций контуров рамки: «широкий» контур, имеющий относительно низкую пространственную частоту, адекватно отражается на более ранних стадиях зрительного процесса и наиболее эффективно влияет на организацию именно первой саккады.

Появление фигуры, эксцентрично расположенной относительно целевого стимула, не влияет на компактность распределения основной массы точек фиксации (85%) и их стабильность в центральной зоне (Ц = 36±3%). Чувствительным к ее действию (как и к действию рамки или социокультурных навыков) оказываются Ф1 и Ф2; причем тогда, когда фигура локализуется справа: небольшой эффект вытеснения регистрируется в левой части поля зрения (Ф1:Ф2 = 17% : 37%), а якорный эффект — в правой (Ф2:Ф1 = 36% : 15%). Согласно результатам кластерного анализа, влияние позиции фигуры явно снижается и становится сопоставимой с влияниями ширины рамки и формы фигуры. Впервые в эксперименте 3 обнаруживается связь «центра тяжести» с площадью фигуры. В целом же по сравнению с результатами свободного восприятия (эксперимент 1) при фиксации точечного стимула «центр тяжести» значительно менее подвержен влиянию конфигуративных и пространственных (право-лево) свойств объекта. Асимметрия комплексного объекта восприятия и активное действие «сил зрительного поля» (Коффка, 1935; Арнхейм, 1974), также как и соотношение величии целевого стимула и фигуры (они могут различаться по площади более, чем на два порядка), не являются существенными условиями организации фиксационного поворота глаз. Ведущей детерминантой в данном случае становится позиция (зрительное направление) точечного стимула.

С кросскультурной точки зрения сделанный вывод нуждается в уточнении. У арабоязычных наблюдателей конфигурация и позиция (правое-левое поле зрения) объекта влияют на распределение точек фиксации в большей степени, чем у русскоязычных. При этом структуры детерминант фиксационных поворотов глаз представителей различных культур также оказываются различными. Социокультурный стиль окуломоторной активности проявляется, следовательно, и в решении простейшей задачи фиксации точечного стимула.

Таким образом, перцептивное выделение элемента, имеющего малые угловые размеры и расположенного в геометрическом центре комплексного объекта, ведет к нивелированию действия основных детермининт фиксационного поворота глаз. Оперативная зона фиксаций сужается, а ее структура приобретает большую жесткость.

Результаты эксперимента 3 показывают, что стандартная процедура калибровки амплитуды движений глаз (фиксация точечных элементов, расположенных на одинаковом расстоянии от центра) хотя и выполняет при грубых измерениях свою прямую функцию, зависит от целого ряда условий (конфигурации ближайшего и отдаленного фона, локализации в поле зрения, социокультурной принадлежности наблюдателя и др.), которые при тонких измерениях способны оказывать влияние на изучаемый процесс. Это влияние может быть обнаружено и в ходе сравнительно грубых оценок амплитуд целенаправленных поворотов глаз при отсутствии их «жесткой привязки» к точечному стимулу. Можно полагать, что описанная структура детерминант первой саккады и степень ее влияния непосредственно связаны с величиной функционального поля зрения и зависят, следовательно, как от углового размера предмета восприятия (целевого стимула), так и от усилий (концентрации зрительного внимания) наблюдателя. Последние, согласно отчетам испытуемых, распределены неравномерно. В экспериментах 1 и 2 концентрация внимания имеет место в первые 10-20 проб и затем снижается, отвечая некоторому оптимальному уровню, который соответствует темпу предъявления тестового материала и продолжительности серии. В эксперименте 3 высокий уровень концентрации внимания сохраняется в течении всего тестирования. И в том, и в другом случае эффективность выполнения задания самими испытуемыми оценивается как удовлетворительная.

Проведенные исследования позволяют заключить, что степень точности установки глаз определяется не метрикой их направления по отношению к зрительному направлению предмета, а положением относительно его «центра тяжести», т. е. является функциональным параметром. С изменением структуры детерминант (даже если стимульная ситуация остается той самой) «эталон точности» установки глаз меняется.

Окуломоторная активность при восприятии комплексного объекта

Подведем итоги. В выполненном исследовании мы попытались проанализировать особенности детерминации фиксационного поворота глаз человека при восприятии комплексных объектов. Для этой цели была разработана методика, позволяющая изучать зависимость амплитуды саккад (распределений точек фиксации) от конфигурации поверхности объекта (формы фигуры, ее расположения внутри контурной рамки, ширины контурной рамки), его локализации в поле зрения (справа или слева от исходной точки фиксации) и социокультурных навыков наблюдателя (в экспериментах приняли участие представители арабской и европейской культур). Варьируя задачу наблюдения (свободное восприятие комплексного объекта, выделение фигуры, фиксация геометрического центра рамки), мы провели эксперименты, результаты которых приводят к следующим выводам.

Адекватное восприятие объекта обеспечивается установкой (направленностью) глаз в одну из позиций оперативной зоны фиксаций. Она имеет неоднородное строение и включает: 1) ядро, или «центр тяжести» — наиболее часто фиксируемые области объекта, 2) область менее интенсивных фоновых фиксаций, ограниченную поверхностью объекта, и 3) область разряженных фиксаций вне поверхности объекта (периферию). «Центр тяжести» в общем случае не совпадает ни с геометрическим центром комплексного объекта, ни с геометрическим центром фигуры. Возможно существование нескольких «центров тяжести» одновременно. С изменением требований задачи восприятия, конфигурации и локализации объекта, а также других обстоятельств, величина, структура и расположение оперативной зоны фиксации изменяются. При этом степень точности целевой установки глаз задается их положением относительно «центра тяжести».

Фиксационный «центр тяжести» объекта характеризуется тремя параметрами: локализацией (местоположение в той или иной области объекта), интенсивностью (соотношение наивысшей и средней частоты фиксаций) и фронтом («центр тяжести» может занимать как узкую, так и широкую область поверхности объекта). Его профиль, или конкретное сочетание параметров, зависит от конфигурации поверхности, локализации объекта в поле зрения, содержания зрительной задачи и социокультурных навыков наблюдателя.

Профили распределения фиксаций в левой и правой частях поля зрения в общем случае асимметричны и носят альтернативный характер. Если слева «центр тяжести» имеет узкий фронт и высокую интенсивность, то справа — широкий фронт и более низкую интенсивность, и наоборот. Исключение составляют «центры тяжести», возникающие при фиксации точки, локализованной внутри комплексного объекта.

Фигура, эксцентрично расположенная внутри контурной рамки, оказывает на «центр тяжести» двоякое действие: «выталкивает» его на свободное пространство рамки (эффект вытеснения), либо «притягивает» к себе (якорный эффект). Первое наиболее выражено в левой части поля зрения, второе — в правой. Любое распределение точек фиксации относительно поверхности комплексного объекта выражает интегративный эффект противоположно направленных тенденций.

Ширина контурной рамки оказывает влияние преимущественно на фронт «центра тяжести», сужая либо расширяя его. Как правило в левой и правой частях поля зрения ширина контурной рамки действует противоположным образом.

Влияние формы фигуры на распределение фиксаций очень локально, нерегулярно и выглядит случайным. Оно обнаруживается лишь при перцептивном выделении точечного стимула и связано не столько с самой формой, сколько с ее площадью (размером).

Хотя различия в распределениях фиксаций русскоязычных и арабоязычных испытуемых касаются преимущественно локализации воспринимаемого объекта в поле зрения (профили «центра тяжести» представителей разных культур обычно инвертированы относительно вертикальной оси), они обнаруживаются в особенностях влияния и других контролируемых переменны: выраженности контура, позиции фигуры, задачи, решаемой наблюдателем. Так, эффект вытеснения более выражен у русскоязычных наблюдателей, якорный эффект — у арабоязычных Для первых характерны симметричные кластерные деревья фиксаций, для вторых — асимметричные. При выполнении задачи фиксации точечного стимула профили «центра тяжести» у русских более стабильны, чем у сирийцев. Частота попадания точек фиксации иа поверхность объекта у представителей арабской культуры несколько выше и т. д. Совокупность этих влияний характеризует социокультурный стиль глазодвигательной активности наблюдателя.

Рассмотренные детерминанты по-разному влияют на амплитуду фиксационных саккад. Наиболее сильное регулярное действие оказывают позиция объекта восприятия в поле зрения (справа или слева), расположение фигуры относительно контурной рамки и социокультурный навык наблюдателя. Ширина контурной рамки и, в особенности, форма (площадь) фигуры оказывают на амплитуду саккад слабое нерегулярное влияние. Действие каждой из детерминант имеет нелинейный характер и зависит от действия всех других. Однако при любых сочетаниях детерминант амплитуда саккад ограничивается поверхностью комплексного объекта. Иначе говоря, детерминация фиксационных поворотов глаз, включенных в восприятие сложноорганизованного объекта, по своей природе системна.

При перцептивном выделении фигуры точки фиксации могут локализоваться вне ее поверхности. Достаточно попадания на поверхность комплексного объекта. Конкретная позиция глаз и в этом случае определяется наличной системой детерминант. Принимаемый наблюдателем способ восприятия играет роль катализатора, усиливающего действие конфигуративной и/или пространственной детерминанты и меняющего в этой связи соотношение других детерминант (детерминационную структуру); их исходный состав и функциональные возможности остаются неизменными.

Требование фиксации точечного элемента, расположенного в геометрическом центре контурной рамки ведет к сужению оперативной зоны фиксаций, симметрии и стабильности профилей «центра тяжести», при этом глаз может быть направлен в сторону от цели (около двух угловых градусов). В данном случае «центр тяжести « менее подвержен влиянию конфигуративных и пространственных свойств поверхности объекта, а доминирующей детерминантой выступает зрительное направление точечного стимула.

При любом способе восприятия каждый третий фиксационный поворот глаз на комплексный объект состоит из двух и более саккад. Вероятность их появления в левой части поля зрения зависит от размера стимульного (целевого) объекта: чем меньше стимул, тем больше (до 50%) «двойных» и «тройных» поворотов. В правой части поля зрения вероятность сложных поворотов глаз (при неизменности дистанции до объекта) практически не меняется.

Первая фиксационная саккада обеспечивает общее, или грубое, наведение глаз на целевой стимул, подчиняясь глобальным пространственным свойствам объекта и его локализации в поле зрения. Если новое положение глаз оказывается недостаточным для выполнения требований зрительной задачи, следует дополнительный скачок, который формируется с учетом локальных свойств (деталей) объекта. Способ выполнения саккады (первой и последующих) соответствует системе перцептивных навыков, выработанных наблюдателем в определенной социокультурной среде.

Результаты проведенного исследования подтверждают валидность разработанных методических средств и, в частности, эффективность применения кластерного анализа точек фиксации при изучении социокультурных стилей глазодвигательной активности человека. Апробированная методика может быть использована для изучения закономерностей детерминации фиксационных поворотов глаз, а также динамики оперативной зоны фиксаций, в тех случаях, когда отсутствуют современные технические средства предъявления визуальной информации. Ее развитие предполагает введение а) более строгого количественного аппарата обработки данных, в том числе, многофакторного дисперсионного анализа, б) компьютерных средств предъявления стимульного материала и в) автоматизированной обработки данных о движении глаз.

В практическом плане описанные закономерности предполагают переход к такой интерпретации окулограмм, в основе которой лежат представления о системной детерминации фиксационных поворотов глаз. Учитывая конфигуратнвиое сходство поверхности комплексного объекта и лицевой панели контрольно-измерительного прибора, полученные эмпирические данные могут быть использованы при организации рабочих мест и обучении операторов сложных технических систем (электростанций, транспортных средств и др.) различной социокультурной принадлежности. Обнаруженные особенности детерминации фиксационных саккад имеют значение и для эффективной организации процедур калибровки движений глаз, прежде всего в тех ситуациях, когда наблюдатель воспринимает небольшие объекты и требуется высокая точность измерений окуломоторной активности.

----

Статья из книги: Окуломоторные структуры восприятия | Барабанщиков В.А.