Видимый мир преисполнен движения, и это обстоятельство оказало существенное воздействие на процесс эволюции. Изучение наблюдаемого движения — это изучение того, каким образом информацию только об организации движения на изображении можно использовать для получения результатов, которые отражают структуру реального мира и перемещения, происходящие в нем. И снова проблема включает две основные части: каким образом осуществляются исходные измерения изменений, порожденных движением, и используется ли такая информация? Ни одна из задач не является легкой. И, быть может, именно потому, что первая столь трудна, вторая в определенной степени сводится к исследованию проблемы минимальной информации, имеющей место при решении первой задачи и необходимой для того, чтобы в процессе дальнейшей обработки можно было бы получить какие бы то ни было разумные результаты.

Болезнь Беста редко встречающаяся двусторонняя дистрофия сетчатки в макулярной области в виде округлого очага желтоватого цвета, похожего на свежий яичный желток диаметром от 0,3 до 3 размеров ДЗН.

В последнем разделе мы рассмотрели, каким образом очень ограниченную информацию о движении в поле зрения можно использовать на достаточно ранней стадии обработки для получения некоторой довольно приближенной информации о разбиении сцены на отдельные поверхности. Мы убедились также в том, что эту задачу можно решить достаточно быстро. Однако, затратив больше времени и усилий, можно превратить наблюдаемое движение в значительно более богатый источник информации. Хотя эксперименты Майлса и Уоллака и О’Коннелла проведены раньше, демонстрационный эксперимент с цилиндрами, поворачивающимися в противоположных направлениях, который был предложен Уллманом (см. рис. 3.52),является пока наиболее ярким и показывает, что зрительная система человека может почерпнуть из наблюдаемого движения.

Теория Уллмана, посвященная процессу установления соответствия, имеет исключительную ценность в качестве первого шага в правильном направлении: после 50 лет путаницы и недоразумений она вносит немного долгожданной и живительной ясности. Ее значение состоит в том, что она позволяет нам формулировать ряд экспериментальных проблем, которые не возникли бы при иных обстоятельствах, и открывает путь рациональному исследованию явления в качестве альтернативы несистематизированной регистрации его феноменологии.

Обсуждая физические основы построения первоначального эскиза, мы отмечали, что существуют четыре основные причины возникновения контуров на изображении: 1) нарушения непрерывности расстояния, с которого ведется наблюдение; 2) нарушения непрерывности ориентации поверхности;
3) изменения отражательной способности поверхности; 4) эффекты, связанные с освещением, такие как тени, собственно источники света, блики. Выше в этой главе мы уже установили, как отдельные аспекты первоначального эскиза могут использоваться в качестве исходного представления для процессов, основанных на стереопсисе или движении и обеспечивающих определение границ по различиям, зафиксированных на двух или нескольких изображениях одной и той же сцены. Сейчас мы займемся более сложным случаем, когда имеется только одно монокулярное изображение, и попытаемся выяснить, каким образом его контуры могут нести однозначную информацию о форме. Загадка состоит в том, что контуры изображения двухмерны, хотя часто мы видим их в трех измерениях. Проблема, следовательно, сводится к тому, каким способом и зачем мы получаем подобную трехмерную интерпретацию.

В течение последних тридцати лет существенное внимание уделялось представлению о том, что текстура поверхности может служить источником важной информации о геометрических свойствах видимых поверхностей. Основным стимулом, вызвавшим интерес к этой идее, возможно, послужила гипотеза, сформулированная Гибсоном и утверждавшая, что с математиеской и психологической точек зрения текстура является стимулом, достаточным для восприятия поверхности. Утверждая это, он имел в виду, что монокулярное изображение некоторой текстурированной поверхности содержит достаточно информации, для того чтобы можно было однозначно определять расстояние до точек поверхности и устанавливать ее локальную ориентацию. Более того, он утверждал, что такая информация может использоваться и действительно используется в зрительной системе человека для получения указанной информации о поверхности.

Роль, которую играет грим в театре, а также повсеместное распространение косметики в повседневной жизни заставляют предположить, что в зрительной системе человека действуют процессы, специально предназначенные для определения формы объектов по данным о затенении поверхностей. Похоже, однако, что возможности этих процессов невелики и определяются они комбинацией тех сведений, которые удается извлекать из затенения, и информации, содержащейся в ограничивающих контурах. Затенение само по себе лишь в слабой степени влияет на выявление формы, и поэтому одна из наиболее интересных теоретических проблем, возникающих в связи с предварительной обработкой изображений в зрительной системе человека (наряду с проблемой цвета), — это определение того, какую именно информацию и сколько можно получить из данных о затенении.

Во всех процессах, рассматривающихся нами до сих пор, изображение изменений отражательной способности поверхности и ее освещенности использовалось для восстановления информации о геометрических свойствах поверхности. При этом ничего не говорилось о собственно природе поверхности. Тем не менее отражательная способность поверхности (светлая поверхность или темная, хорошо или плохо она отражает красный цвети т. д.) содержит информацию, которая часто имеет важный биологический смысл. Так, например, только взглянув, мы можем сразу сказать, зрелый ли плод, достаточно ли крепка ветка, чтобы выдержать вес человека, свеж и мягок ли лист, похоже ли на то, что это насекомое ядовито, и многое, многое другое.

В данной главе мы будем обсуждать проблемы и задачи, возникающие в связи с идеей 2,5-мерного эскиза, с которым мы уже встречались в разд. 3.3. Основной тезис прост: 2,5-мерный эскиз обеспечивает представление видимых поверхностей в координатах наблюдателя, позволяющее воспроизвести и объединить результаты всех процессов, описанных ранее. Построение 2,5-мерного эскиза — это краеугольный камень нашей теории, последний этап перед интерпретацией информации, характеризующей поверхность, и, быть может, завершение процесса чистого восприятия.

До сих пор психофизика всерьез и специально 2,5-мерным эскизом не занималась, и потому нам очень мало известно о нем, причем неизвестно даже, существует ли он на самом деле, в том смысле, как это предполагается в рамках нашего подхода к зрению. Основные вопросы тем не менее сформулировать нетрудно. Что именно представляется и каким образом? Какой именно должна быть система координат (даже сказав, что она должна быть привязана к наблюдателю, Вы оставляете еще много возможностей для выбора)? И возможно, самый трудный вопрос: какого рода обработка информации выполняется в самом представлении - либо для того, чтобы обеспечить его собственную внутреннюю непротиворечивость, либо для того, чтобы обеспечить его совместность с той организацией, допустимость которой определяется трехмерностью структуры реального мира?

В первой и второй частях этой книги я предпринял попытку изложить достаточно подробно подход к изучению зрительного восприятия, заключающийся в том, что оно рассматривается главным образом как задача обработки информации. Я старался в процессе изложения отвечать на наиболее часто возникающие вопросы, однако опыт, приобретенный мной в попытках разъяснения сути этого подхода в процессе чтения лекций и дискуссий, заставляет предполагать, что у читателя еще могут быть сомнения и вопросы, оставшиеся без ответа, хотя они и могут сводиться к самым простым замечаниям типа того, что вся схема выглядит слишком искусственной или — на противоположном полюсе мнений — маловыразительна.

Васкулиты сетчатки представляют собой гетерогенную группу заболеваний, основная черта которых — воспаление, протекающее в ретинальных сосудах. В некоторых случаях воспаление возникает только в сосудах сетчатки, в других оно выступает как проявление системных заболеваний или признак воспалительных заболеваний оболочек глаза.