Иллюзия Мюллера-Лайера - Müller-Lyer illusion

Два набора стрелок, демонстрирующих оптическую иллюзию Мюллера-Лайера. Набор внизу показывает, что все стержни стрелок имеют одинаковую длину.

Иллюзии Мюллера-Lyer является оптической иллюзией , состоящей из трех стилизованных стрелки. Когда зрителей просят поставить отметку на фигуре в середине, они, как правило, помещают ее ближе к «хвостовому» концу. Иллюзия была изобретена Францем Карлом Мюллер-Лайером (1857–1916), немецким социологом, в 1889 году.

Вариант того же эффекта (и наиболее распространенная форма, в которой он наблюдается сегодня) состоит из набора фигур в виде стрел. Прямые отрезки равной длины составляют «стержни» стрелок, в то время как более короткие отрезки (называемые ребрами) выступают из концов стержня. Ребра могут указывать внутрь, чтобы образовать «голову» стрелки, или наружу, чтобы образовать «хвост» стрелки. Отрезок линии, образующий стержень стрелки с двумя хвостами, кажется более длинным, чем отрезок, образующий стержень стрелки с двумя наконечниками.

Вариация восприятия

Исследования показали, что восприятие иллюзии Мюллера-Лайера может быть разным. Примерно на рубеже 20-го века WHR Rivers отметил, что коренные жители австралийского острова Мюррей были менее подвержены иллюзии Мюллера-Лайера, чем европейцы. Риверс предположил, что это различие может быть связано с тем, что европейцы живут в более прямолинейной среде, чем островитяне. Аналогичные результаты наблюдал также Джон В. Берри в своей работе об инуитах , городских шотландцах и народе темне в 1960-х годах.

В 1963 году Сегалл, Кэмпбелл и Херсковиц сравнили восприимчивость к четырем различным зрительным иллюзиям в трех выборках населения европеоидной расы, двенадцати африканцах и одной жительнице Филиппин. Для иллюзии Мюллера-Лайера среднее относительное неправильное восприятие длины отрезков линии варьировалось от 1,4% до 20,3%. Три образца европейского происхождения были тремя наиболее восприимчивыми образцами, в то время как собиратели сан из пустыни Калахари были наименее восприимчивыми.

В 1965 году после дебатов между Дональдом Т. Кэмпбеллом и Мелвиллом Дж. Херсковицем о том, может ли культура влиять на такие основные аспекты восприятия, как длина строки, они предложили своему ученику Маршаллу Сегаллу исследовать эту проблему. В своей окончательной статье 1966 года они исследовали семнадцать культур и показали, что люди в разных культурах существенно различаются по тому, как они испытывают стимулы Мюллера-Лайера. Они писали, что «европейские и американские городские жители имеют гораздо более высокий процент прямоугольности в своей среде, чем неевропейцы, и поэтому они более подвержены этой иллюзии».

Они также использовали слово «плотник» для обозначения среды, в которой в основном живут европейцы, - для которой характерны прямые линии, прямые и квадратные углы.

Эти выводы были оспорены в более поздней работе Густава Джахода, который сравнил представителей африканского племени, живущего в традиционной сельской среде, с членами той же группы, живущими в африканских городах. Здесь не было обнаружено существенной разницы в восприимчивости к иллюзии ML. Последующая работа Джахода предположила, что пигментация сетчатки может играть роль в различных представлениях об этой иллюзии, и это было позже подтверждено Поллаком (1970). Сейчас считается, что не «плотность», а плотность пигментации глаза связана с восприимчивостью к иллюзии ML. У темнокожих людей пигментация глаз часто бывает более плотной.

Более позднее исследование было проведено в 1978 году Ахлувалией на детях и молодых людях из Замбии. Испытуемых из сельской местности сравнивали с испытуемыми из городских районов. Было показано, что испытуемые из городских районов значительно более восприимчивы к иллюзии, как и более молодые люди. Хотя это никоим образом не подтверждает гипотезу плотного мира как таковую, это свидетельствует о том, что различия в окружающей среде могут создавать различия в восприятии иллюзии Мюллера-Лайера даже в пределах данной культуры. Сообщалось об экспериментах, предполагающих, что голуби воспринимают стандартную иллюзию Мюллера-Лайера, но не обратную. Сообщалось также об экспериментах с попугаями с аналогичными результатами.

Перспективное объяснение

Эффект Мюллера-Лайера в не-иллюзии

Одно из возможных объяснений, данное Ричардом Грегори , заключается в том, что иллюзия Мюллера-Лайера возникает из-за того, что зрительная система узнает, что конфигурация «углов в» соответствует прямолинейному объекту, например выпуклому углу комнаты, который находится ближе, и Конфигурация «углы наружу» соответствует удаленному объекту, например, вогнутому углу комнаты. Однако в недавнем отчете Кэтрин Хоу и Дейл Первс опровергли объяснение Грегори:

Хотя интуиция Грегори об эмпирической значимости стимула Мюллера-Лайера указывает в правильном общем направлении (т. Е. Объяснение, основанное на прошлом опыте с источниками таких стимулов), выпуклые и вогнутые углы мало способствуют эффекту Мюллера-Лайера, если вообще что-либо делают. .

Нейронные сети в зрительной системе человека учатся очень эффективно интерпретировать трехмерные сцены. Вот почему, когда кто-то уходит от нас, мы не воспринимаем их как сокращающихся. И когда мы вытягиваем одну руку и смотрим на две руки, мы не воспринимаем одну руку меньше другой. Иногда считается, что визуальные иллюзии показывают нам, что то, что мы видим, - это изображение, созданное в нашем мозгу. Наш мозг предположительно проецирует изображение меньшей руки на правильное расстояние в нашей внутренней 3D-модели. Это то, что называется гипотезой механизма постоянства размера .

В иллюзии Мюллера-Лайера визуальная система в этом объяснении обнаруживала бы признаки глубины, которые обычно связаны с трехмерными сценами, и ошибочно решала бы, что это трехмерный рисунок. Тогда механизм постоянства размера заставит нас увидеть ошибочную длину объекта, которая для истинного перспективного рисунка будет дальше.

На перспективном рисунке на рисунке мы видим, что в обычных сценах эвристика работает достаточно хорошо. Очевидно, что ширину коврика следует считать короче, чем длина стены сзади.

Объяснение центроидов

Классические фигуры Мюллера-Лайера (A) и три модификации (без линии вала) версий иллюзорных фигур Брентано, содержащих разные контекстные стороны: отдельные точки (B), крылья Мюллера-Лайера (C) и дуги окружности (D)
Динамическая визуальная демонстрация итальянского исследователя Джанни А. Сарконе : синий и черный сегменты звезды равны по длине и всегда одинаковой длины, хотя кажется, что они попеременно растягиваются и сжимаются.
Этот вариант динамической иллюзии Мюллера-Лайера итальянского исследователя Джанни А. Сарконе показывает, что, хотя коллинеарные синий и красный сегменты, кажется, колеблются вверх и вниз, они всегда имеют одинаковую длину. Ничего не движется, кроме стрелок на концах каждого цветного сегмента. Эта визуальная иллюзия также включает в себя динамический эффект « неонового распространения цвета ».

Согласно так называемой гипотезе центроида, на суждения о расстоянии между визуальными объектами сильно влияет нейронное вычисление центроидов профилей яркости объектов, поскольку положение центроида изображения определяет его воспринимаемое местоположение. Morgan et al. , предполагают, что визуальная процедура извлечения центроидов причинно связана с пространственным объединением позиционных сигналов, вызванных соседними частями объекта. Хотя интеграция грубо увеличивает остроту позиционирования, такое объединение представляется вполне биологически обоснованным, поскольку позволяет быстро и надежно оценить местоположение зрительного объекта в целом, независимо от его размера, сложности формы и условий освещения. Что касается иллюзий Мюллера-Лайера и подобных иллюзий, паттерн нервного возбуждения, вызванный контекстным флангом (например, самими крыльями Мюллера-Лайера), перекрывается с паттерном, вызываемым терминатором стимула (например, верхушкой крыльев), тем самым опережая (из-за смещение центра тяжести суммарного возбуждения) к его перцепционному смещению. Решающий момент в объяснении центроидов относительно позиционных сдвигов терминаторов стимула в направлении центроидов контекстных флангов был подтвержден при психофизическом исследовании иллюзорных фигур с вращающимися дистракторами. Относительное смещение всех терминаторов стимула приводит к неправильной оценке расстояний между ними; то есть иллюзия возникает как побочный эффект из-за обязательно низкого пространственного разрешения нейронного механизма оценки относительного расположения зрительных объектов.

Фигура Брентано с вращающимися крыльями Мюллера-Лайера (дистракторы); фактически, вершины крыльев (терминаторы стимула) выровнены и расположены на равном расстоянии друг от друга.

использованная литература

внешние ссылки