Поиск ошибок в стереосистеме
Для воздушного наблюдения нужны оба глаза – различия в изображениях и как их найти – фокусы косоглазия – иллюзия обоев – изобретение изображений «волшебный глаз» – поиск ошибок
Фокус с комнатой Эймса работает, потому что без двустороннего зрения в игру вступает твердая установка. Она создаст прямоугольное помещение, даже если придется отказаться от другого убеждения, что человек не может вдруг вырасти в четыре раза. Если же подключить второй глаз, то мозг сможет понять, что углы комнаты удалены по-разному, и тогда предубеждение перестанет влиять на восприятие. В этом и заключается настоящий выигрыш от того, что у нас два глаза.
Для нашего аппарата восприятия очень важно, чтобы помещения были такими, как положено, и тот, кто сам ничего подобного еще не пережил, скорее заподозрит психолога в способности вытягиваться и уплотняться, чем стены в кривизне.
Еще более эффектная особенность стереоскопического восприятия уже давно используется при оценке аэрофотосъемки. Благодаря появлению компьютеров сегодня она больше не нужна, но может пригодиться, если вы увлекаетесь разгадыванием головоломок, где нужно найти отличия между двумя картинками. Одна из проблем аэронаблюдения заключается в том, что оно долгое время было похоже на разгадывание загадок. Вот перед вами лежат два снимка одной и той же местности, снятые в разное время, и нужно понять, в чем отличие. Найти его – задача утомительная и скучная, и успех в этом деле отнюдь не гарантирован.
Процесс решения данной проблемы – это что-то типа сплошного траления. Сплошного, потому что каждый кусочек фотографий последовательно сравнивается. Если снимки довольно большие и сложные, поиск занимает много времени.
Другой пример сплошного поиска – найти на странице, исписанной буквой «С», ту единственную, которая перевернута в обратную сторону. Ее поиск может длиться бесконечно и оказаться безуспешным, особенно если неизвестно, есть ли она там вообще.
Правильная оценка расстояния и величины – главная задача, если не хочешь поцарапать язык сосновыми иголками
Представьте теперь страницу, где все «С» ярко-зеленые, а одна – красная. «С» другого цвета тут же бросится в глаза. Поиск другого цвета называется параллельным, в этом случае разница будет видна сразу. Пока число отличающихся объектов мало, они привлекают к себе внимание.
Что касается аэроснимков, то можно превратить сплошной поиск в параллельный и заметно ускорить дело, и поможет в этом стереоскоп Уитстона. Если рассматривать оба снимка одновременно так, что левый глаз видел бы первый, а правый – второй, то оценка местности происходит по тому же механизму, который лежит в основе стереоскопического восприятия. Если на одном из снимков есть светлое пятно в том месте, где на другом темное, то в реальном мире этому есть объяснение. Первое – в объектив попал маленький объект, например, пролетавшая мимо муха. Это было бы искажением изображения и, пожалуй, поводом прихлопнуть муху. Другое объяснение – объект, который мы видим, при разных углах зрения приобретает разные оттенки, то есть его поверхность либо отражает свет, либо блестит.
При рассматривании снимков чувственные данные суммируются там, где фотографии одинаковые. Общая картинка немного более контрастная и резкая, чем взятые по отдельности. Но там, где есть отклонения в изображении, подобно странице с множеством зеленых букв и одной красной, при сведении двух снимков с воздуха они сразу бросаются в глаза. Этот удивительный эффект долгое время, до появления современных компьютеров с их супервозможностями по обработке фотографий, был базовым методом в анализе снимков воздушного наблюдения за зданиями, улицами, движением транспорта и людьми, уставившимися в стереоскопы.
Но как вам применить этот метод, чтобы ускорить поиск отличий при сопоставлении изображений в журнале, не прибегая постоянно к стереоскопу Уитстона? Тайна скрывается в так называемом «расфокусированном разглядывании», при котором одно изображение наслаивается на другое, что в стереоскопе достигается с помощью зеркал и линз.
Гранитный монолит Хаф-Доум в национальном парке Йосемити, Калифорния. Две половины этого стереофотоснимка имеют 4 отличия
Существует два способа сделать это. Первый – скосить глаза так, чтобы левым видеть правую картинку, а правым – левую. Второй – как будто через фотоаппарат глядеть вдаль, при этом глаза смотрят почти параллельно. Левый глаз видит левую картинку, правый – правую. Недостаток параллельного метода в том, что оба изображения не должны быть шире, чем расстояние между зрачками, что примерно составляет 6 см. Иначе глазам придется вылезти из орбит, что у здорового человека невозможно (1). Большинству легче скосить глаза, чем смотреть параллельно. Причина этого в том, что параллельная позиция глаз обычно означает, что мы рассматриваем что-то вдали. Тогда хрусталики рефлекторно настраиваются на восприятие на больших расстояниях, а расположенные вблизи изображения расплываются.
Их можно обнаружить путем сплошного сравнения изображений. Но гораздо проще и быстрее, как в предыдущем примере, скосить глаза
Сначала должна быть ослаблена связь между резкостью изображения с положением глаз, только тогда удастся рассматривать стереокартинку параллельным методом. То, что мозг умеет симулировать взгляд вдаль, – ценное эволюционное приобретение. Ведь с расстоянием увеличивается и размер картинки, а вместе с тем и всех объектов, изображенных на ней.
Только в начале 90-х годов XX века Кристофера Тайлера, одного из моих коллег из Сан-Франциско, посетила ошеломительная мысль, как посредством этого метода можно добиться возникновения еще одного измерения (2). Уже давно известно, что обои и кафель на стене можно рассматривать расфокусированным взглядом. Хоть узор на соседних полосках обоев одинаковый, как правило, но, если скосить глаза или глядеть вдаль, кажется, что он то ближе, то дальше, чем стена. Это вызывает забавный психоделический эффект, причем без наркотиков. Натуральный кайф от косоглазия.
Галлюцинация, которую может испытать неискушенный человек, глядя на обои, по понятным причинам называется «иллюзия обоев». Тут Кристофер Тайлер обратил внимание, что небольшое изменение в узоре усиливает эффект. Если кусочек обоев немного сместить влево или вправо, рисунок в месте разреза прервется. Ранее в истории эволюции человека не было скучающих дизайнеров обоев, но были предметы, разно удаленные в пространстве. В психоделическом восприятии «иллюзии обоев» часть рисунка выбивается из общей картины.
Если сделать узор достаточно замысловатым и с большим количеством деталей, можно моделировать любые поверхности, передвигая компоненты узора туда-сюда, а зрителю будет казаться, что они парят в воздухе. Кристофер Тайлер – соавтор знаменитых изображений «волшебный глаз», на которых благодаря этому простому геометрическому принципу из, казалось бы, беспорядочно разрисованных картинок выныривают дельфины, высовывают грозно разинутые пасти динозавры и вырастают выстроенные бобрами запруды.
Не каждый может видеть изображения «волшебный глаз». Непреодолимым препятствием может стать уже встречавшаяся нам рефлекторная связь между положением глаз и дальностью. Если не удается нарушить эту связь, то картинка размыта, а два изображения не сливаются в дельфина, перепрыгивающего через сердечко. Если же удалось преодолеть этот барьер, то метод «волшебного глаза» может оказать нам неоценимую помощь в решении загадок на сравнение изображений. Нам нужно лишь поступить так, как мы это делали с двумя половинками стереограммы или двумя полосками обоев, скосить глаза так, чтобы изображения слились.
Поскольку оба изображения в значительной мере идентичны, общее впечатление получится, как от одной плоской картинки. Но в тех местах, где есть различия, появится пятно, как будто дыра – этот эффект в корне меняет поиск. В то время как обычный метод требует исследования изображений фрагмент за фрагментом, с техникой сведения это как пузыри лопать. Все различия видны сразу.
Давайте опробуем ее на примере с текстом. Скосите глаза так, чтобы оба текста перехлестнулись. Настройте резкость, и несовпадения сразу станут заметны. Вы можете найти разницу с помощью сплошного поиска, но это будет долго.
Все это окажется увлекательно и полезно, если вы однажды угодите в дурацкую ситуацию, когда мрачные колдуны и садисты-логики бросают невинных людей в темницу за то, что те не могут быстро и правильно ответить на заданный вопрос. В случае, если они потребуют от вас указать все различия на двух версиях одной и той же картины в обмен на освобождение, вы будете спасены.
Больше нигде и никогда вам это не пригодится.
Вернемся немного назад и посмотрим, что мы узнали в этом разделе. Путем объединения нескольких однородных чувственных данных, например, двух почти одинаковых изображений обоих глаз, перед нами открываются совершенно новые возможности восприятия. Вдруг мы начинаем видеть глубину помещения там, где до сих пор были лишь плоскости. Благодаря Кристоферу Тайлеру мы видим волшебные парусники там, где непосвященный видит разноцветные картинки. Мы получили возможность рассматривать аэроснимки и разгадывать головоломки в журналах новым, необычным способом. И все это благодаря объединению почти неразличимой информации, поступившей от каждого из глаз в отдельности.
Метод «волшебного глаза» может оказать нам неоценимую помощь в решении загадок на сравнение изображений. Нам нужно лишь скосить глаза так, чтобы изображения слились.
А что бы с нами сталось, если бы вместо второго глаза на его место приклеили что-нибудь совершенно другое, например, ухо? Если бы нам пришлось сводить воедино звук и изображение? Немое кино превратилось бы в химеру из звуков и образов?