Впізнавання сигналу

Впізнавання слабкого подразника, або сигналу, залежить не тільки від сили цього сигналу (наприклад, висоти тону при перевірці слуху), але також і від нашого психологічного стану - життєвого досвіду, очікувань, мотивацій і ступеня стомленості. Теорія впізнавання сигналу визначає умови, коли ми можемо чути слабкі сигнали.

Дослідники, які вивчають процес впізнавання сигналу, свідчать про те, що єдиного абсолютного порога не існує. Стомлені батьки немовляти чують у колисці навіть самий слабкий писк, тим часом як більше сильні звуки залишаються без уваги. Якщо в обстановці бойових дій не помітити наближення ворога, то це може привести до загибелі. Тому вартовий, стоячи вночі на постуі, може сприймати майже нечутні звуки й миттєво стріляти. У мирний час, коли немає безпосередньої загрози життю, цьому ж вартовому потрібний більше сильний сигнал для усвідомлення небезпеки.

Психофізика

Вивчення взаємозв'язку між фізичними властивостями подразників - такими, як інтенсивність, - і психологічними особливостями їхнього сприйняття.

Абсолютний поріг

Мінімальне подразнення, необхідне для того, щоб виявити той або інший подразник.

Теорія пізнання сигналу

Передбачає, як і коли ми виявляємо наявність слабкого подразника ("сигналу"). Виходимо з того, що немає єдиного абсолютного порога й що явище залежить частково від досвіду людини, його очікувань. Мотивації й ступеня утоми.

Підсвідомий

Нижче абсолютного порога, неможливий для свідомого сприйняття.

Учені, що досліджують феномен впізнавання сигналу, прагнуть зрозуміти, чому люди по-різному реагують на той самий подразник і чому відрізняються реакції тієї самої людини в різних обставинах. Варіації у пізнанні сигналів можуть виявитися життєво важливими, коли, наприклад, на людину покладається відповідальність за своєчасне виявлення сигналів радара, незаконного провозу зброї через митницю або ознак небезпеки для життя пацієнта на дисплеї лікарняного комп'ютера. Дослідження впізнання дуже слабких сигналів показало, що після 30 хвилин активної роботи пильність людей знижується. Але це залежить від типу завдання, від часу дня й навіть від того, доводилося або не доводилося тій або іншій людині виконувати подібні завдання раніше (Warm & Dember, 1986).

Підсвідомі подразники

В 1956 році громадськість була схвильована повідомленням про те, що на свідомість кіноглядачів у Нью-Джерсі непомітно впливає реклама "Пийте кока-колу" і "Їжте поп-корн" під час перегляду кінофільмів. Через багато років таке ж сенсаційне повідомлення знову схвилювало громадськість. Затверджують, що рекламодавці маніпулюють свідомістю споживачів крекеру і лікерів, непомітно вставляючи в рекламу цих виробів еротичні мотиви. Говорять, що запису рок-музики містять у собі "сатанинські послання", які можна почути, прокручуючи магнітну плівку у зворотному напрямку, і які впливають на підсвідомість, коли прослуховуються звичайним способом. Аматори заробити пропонують нам свої послуги, щоб ми схудли, кинули курити, а також поліпшили свою пам'ять прослуховуванням мірного шуму океанських хвиль, що містить у собі не чутні для нормального вуха слова, наприклад: "Я худну", "Мені противні цигарки", "Тести мені допомагають, я вже нічого ніколи не забуваю". Все це означає, що ми повинні почувати підсвідомі роздратування (буквально "за порогом їхнього свідомого сприйняття")" і що бажаємо ми того чи ні, але ці подразники мають значну силу впливу. Чи не так це?

Чи можемо ми почувати роздратування, які перебувають нижче наших абсолютних порогів? У окремому випадку відповідь на це питання буде позитивною. Нагадаємо, що "абсолютний" поріг - це всього-на-всього тільки момент, у який ми виявляємо той або інший подразник протягом половини потрібного для сприйняття часу (мал. ). На самому порозі або трохи нижче ми будемо ще якийсь час сприймати подразник. Позитивною буде відповідь на це питання й в іншому випадку. Люди, які демонструють повну безпорадність, коли їм пропонують яке-небудь завдання на сприйняття (наприклад, вирішити, яка із двох однакових на вид гир важча), звичайно дають правильні відповіді навмання. Ми іноді знаємо більше, ніж нам здається.

Чи можуть на нас впливати подразники, занадто слабкі, щоб їх можна було зауважувати? Останні дослідження показують, що при відповідних умовах відповідь на це питання знов-таки може бути позитивною. В одному експерименті його учасникам показували слайди, на яких було видно 9 чоловік. Але перед демонстрацією цих слайдів перед учасниками експерименту миттєво, супроводжуючи спалахом яскравого світла, показували або емоційно позитивні картинки (кошенята або закохана парочка), або негативні (перевертень або труп). (Krosnick & 64hers, 1992.) Через спалах світла учасники експерименту не могли бачити, що зображено на картинках, вони сприймали їх підсвідомо, але проте коли їх потім просили охарактеризувати людей, яких вони бачили на слайдах, то показані після невидимих кошенят люди на слайдах характеризувалися більш позитивно, ніж ті, котрих показували відразу після перевертнів і трупів. Китайські ієрогліфи теж виявлялися більше привабливими, якщо перед їхньою демонстрацією в потоці яскравого світла (так що нічого не можна було бачити) з'являлася всміхнена особа, а не сердита (Murphy & Zajonc, 1993).

Зверніть увагу на те, як невидимі слова можуть обумовити вашу реакцію на подальші подразники. У типовому експерименті слово з'являється й зникає так швидко" що можна помітити тільки спалахи світла, а потім заміняється "" подразником, що маскує, що перериває процес обробки інформації мозком до свідомого сприйняття. Наприклад, якби слово хліб з'являлося й зникало так швидко, що ви могли б помітити тільки спалахи світла, а потім замінювалося словами, що маскують, то ви могли б помітити близьке до нього за значенням слово масло скоріше, ніж пляшка або фляжка (Bornstein & Pittman, 1992; Carr & others, 1987; Marcel, 1983).

Як легко дурити людей, які не знайомі із психологією, Джеймс Зайкари, безробітний, що зайнявся дослідженням застосування реклами в маркетингу, використав феномен "їжте попкорн" для власної наживи. При потуранні простодушних репортерів і телеведучих він взяв більшу суму грошей у рекламних фірм і агентств за обіцяні послуги, а потім зник (Rogers, 1993, 1994).

Ця підсвідома підказка триває тільки якась мить (Greenwald & others, 1996). Однак ефект інтригує: іноді ми почуваємо те, що нам невідомо, і що не можемо пояснити.

Отже, ми можемо обробляти інформацію, не догадуючись про це. Несприйнятий свідомо короткочасний подразник, мабуть, викликає слабку реакцію, що будить почуття, хоча свідомого сприйняття подразника немає. Те, що недано розуму, може знати серце.

Але чи підтверджує факт існування підсвідомого відчуття міркування про підсвідоме навіювання? Чи можуть, і справді, рекламодавці маніпулювати нами через "замасковані вселяння"? Майже всі вчені-психологи дають негативну відповідь на це питання. Їхні доводи нагадують доводи астрономів, які затверджують, що астрологи говорять правду щодо існування зірок і планет, але ці зірки й планети безпосередньо не впливають на людину. Лабораторні досвіди виявляють тонкий і скороминущий вплив на свідомість, а різні торгаші магнітними стрічками говорять про сильні й тривалі впливи на поведінку. Досвіди, подібні до тих, про які йшла мова вище, показують, що комерційні записи на магнітних стрічках для підсвідомого сприйняття мають ефект плацебо - ефект власної віри

НЕУСВІДОМЛЕНИЙ ВПЛИВ: ПОСЛАННЯ В АЛЬБОМАХ ІЗ ЗАПИСАМИ РОК-МУЗИКИ

Вплив на наше мислення й поведінку часто буває тонким і навіть невловимим. Тому чи можна припустити, що призначені для підсвідомого сприймання навіювання, внесені в альбоми із записом рок-музики, корумпують слухачів, які нічого не підозрюють? В 1980-х роках стурбованість суспільства такими посланнями привела до того, що в Канадському парламенті й у деяких штатах США були сформовані спеціальні комісії з контролю за такою "маскуванням".

Чи обґрунтована така стурбованість? Якщо припустити, що такі підсвідомі навіювання й існують, то чи можуть вони якимось чином впливати на людину? Якщо людина випробовує на собі вплив підсвідомих сигналів, які не може сприймати усвідомлено, то як тоді психологи виявляють такий вплив?

Прагнучи дати відповідь на такі питання й взявши на озброєння сучасні психологічні методи дослідження, психологи з Летбриджского університету Джон Уоки й Лон Рид (Vokey & Read, 1985) вирішили провести експеримент. Вони почали з того, що записали на магнітну стрічку кілька простих пропозицій з "Jabberwocky" Льюиса Кэрролла, а також з 23-го псалма, а потім переписали їх у зворотному напрямку. Переписаний запис містив паузи й високі тональності, нерозбірливий потік звуків, так що при прослуховуванні створювалося враження, що запис зроблений іноземною мовою.

Вийшла нісенітниця. Слухачі не могли визначити, було в записі те або інше слово або його не було, розповідне це речення чи питальне, чи був який-небудь зміст у пропозиції чи його не було. Коли слухачам давали прослухати прості послання, наприклад: "Христос любить мене, я знаю це", прокручені у зворотному напрямку, то вони не могли побороти спокуси докопатися до істини й приймалися ворожити, висловлюючи самі різні припущення: це сатанинські слова, проповідь Христа, порнографія, реклама, навіть дитяча пісенька.

І все-таки, чи може безглузда інформація, що втримується у зворотних записах, якось впливати на людей? Вчені-психологи придумали розумні методи виявлення таких впливів, у тому числі й з використанням омофонів - слів, які звучать однаково, але пишуться по-різному й мають інше значення. Уявіть собі, наприклад, що ви чуєте пропозицію "Для сходження на гору потрібна чудова спритність". Через деякий час уже після того, як ви забудете саму пропозицію, ви скоріше назвете виділене слово по буквах як f-e-a-t (спритність, мистецтво), а не f-e-e-t (ноги). При цьому ви навіть не зможете пояснити, чому вибрали саме перше написання, а не друге, хоча слова звучать однаково. Але ви повинні чути омофон у нормальному записі тексту, а не у зворотній. Коли Уокі й Рід впроваджували омофон у послання, записане у зворотному напрямку, його підсвідомий вплив припинявся. У тривалому дослідженні впливів на підсвідомість Ян Біг і його колеги з Макмастерского університету (Begg & others, 1993) використали "ефект помилкової істини", наприклад, "найпоширенішою інфекцією в сучасному світі є холера" таким чином, що після численних повторів вона починала здаватися правдоподібною. Учені встановили, що якщо стрічку із записом прокручивати у зворотному напрямку, то ефект правдоподібності зникає.

Таким чином, експериментальна перевірка не підтвердила ще одне популярне уявлення. Ті, хто заклопотаний впливом підсвідомих послань у записах рок-музики, можуть заспокоїтися. Якщо ці записи прокручивати у зворотному напрямку, то ніяких підсвідомих впливів доля не робить, у них (Moore* 1988; Pratkanis & others, 1994; Smith & Rogers, 1994).

Незабаром після того як феномен "Їжте поп-корн" зробився надбанням всієї Північної Америки, канадська радіо- і телекорпорація використала популярне недільне вечірнє телешоу для того, щоб миттєво пропустити інформацію 352 рази (Advertising Age, 1958). Коли потім попросили близько 500 телеглядачів відповісти в листах, що це була за інформація, ніхто з них відповісти не смог. Майже половина з них, однак, писала, що почувала голод і спрагу, коли дивилася шоу. Але це був усього лише якийсь дивний ефект очікування. А послання було таким: "Дзвоніть нам". І який же вплив зробили ці 352 послання на завантаження канадської телефонної мережі? (Ніякого, згідно з даними канадської телефонної компанії.) Розглянувши результати багатьох експериментів, дослідники Ентоні Пратканіс і Ентоні Гринвальд (Pratkanis & Greenwald, 1988) прийшли до висновку, що "сублімальні процедури не мають значення для маркетингу".

Пороги розрізнення

Для того щоб наші органи чуття функціонували нормально й ми могли розрізняти малюнки, звуки, смаки, запахи, наші абсолютні пороги повинні бути досить низькими. Нам потрібно також розпізнавати незначні відмінності між подразниками. Музикант повинен сприймати дуже тонкі нюанси в настроюванні інструмента, а дегустатор вин відрізняти сорти вин по їхньому аромату й смаку. Батьки повинні чути голос їхніх дітей серед інших дитячих голосів.

Поріг розрізнення (ледве помітна різниця або ЕЗР) - це мінімальна різниця між подразниками, що може розпізнати суб'єкт протягом 50% часу, необхідного для цього. Поріг розрізнення збільшується відповідно до інтенсивності сигналу. Додайте 10 грамів до ваги в 100 грамів і ви помітите різницю ваги, а додайте 10 грамів до кілограма, і ви не помітите ніяких змін, тому що збільшився поріг розрізнення. Сторіччя тому назад Ернст Вебер помітив, що незалежно від величини два подразники повинні відрізнятися один від одного сталістю пропорції. Це необхідно для того, щоб різницю між ними можна було сприймати. Цей принцип (поріг розрізнення - не постійна величина, а постійний пропорційний взаємозв'язок між подразниками) часто використається, і ми називаємо його законом Вебера. Конкретна пропорція може бути різною залежно від якості подразників. Для того щоб середня людина могла розглянути різницю між інтенсивністю двох джерел світла, вагою двох об'єктів і висотою двох тонів, потрібно, щоб різниця між інтенсивністю двох видів світла становила 8%, різниця між вагою двох об'єктів - 2%, а різниця в частоті 2 тонів тільки 0,3% (Teghtsoonian, 1971).

Закон Вебера - проста апроксимація, що працює при сприйнятті неекстремальних сенсорних подразників. З його дією часто зіштовхуються в повсякденному житті. Наприклад, якщо ціна плитки шоколаду вартістю в 50 центів збільшується на 5 центів, то покупці не відразу помітять різницю. Однак потенційні покупці автомобіля "Мерседес-Бенц" були б здивовані, якби автомобіль в 50 тисяч доларів став коштувати на 5 тисяч більше. Але в обох випадках ціна збільшилася на 10%. Закон Вебера: диференційні сенсорні пороги - це постійна частка від розміру первісного подразника.

СЕНСОРНА АДАПТАЦІЯ

Зайшовши в будинок сусіда й почувши неприємний запах, ви дивуєтеся, як він може переносити його, але через якийсь час уже й самі його не відчуваєте. Стрибнувши в холодний басейн, ви трясетеся від холоду й скаржитеся на воду, але через якийсь час уже кличете друга: "Стрибай, вода чудесна!" Все це приклади сенсорної адаптації - зниження чутливості до постійно діючого подразника. Щоб перевірити цей феномен, проведіть вашим годинником по руці ледве вище зап'ястя: ви відчуєте їх шкірою - але тільки спочатку. Після декількох повторів цієї процедури наші нервові клітки перестануть реагувати.

Поріг розрізнення.

Мінімальні розходження між декількома подразниками, які людина може виявити протягом половини потрібного часу, ми розглядаємо диференційний поріг як ледве помітну різницю (езр),

Закон Вебера

Правило, відповідно до якого різниця між двома подразниками повинна відрізнятися постійною мінімальною пропорцією (а не постійною кількістю),

Сенсорна адаптація

Зміна чутливості в результаті впливу постійного роздратування.

Чому ж, коли ми фіксуємо погляд на якому-небудь об'єкті, він не зникає з поля зору? А тому, що непомітно для нас наші очі увесь час рухаються. І цього досить, щоб забезпечити безперервну зміну образа цього об'єкта на сітківці.

А що трапилося б, якби наші очі перестали рухатися? Зникали б навколишні об'єкти, як розчиняються запахи? Щоб відповісти на це питання, психологи винайшли хитромудрий прилад, що допомагає втримувати образ на сітківці незмінним. Уявимо собі, що ми пристосували цей прилад, мініатюрний проектор, до контактної лінзи якоїсь випробуваної Мері (мал. 5.2(а)). Коли очі Мері рухаються, образ проектора також рухається. Таким чином, куди б не глянула Мері, відбиття буде рухатися в тому ж напрямку.

Якщо за допомогою такого приладу на сітківку спроектувати особу людини в профіль, то що побачить Мері? Спочатку вона побачить весь профіль. Але через кілька секунд, коли її сенсорні рецептори почнуть стомлюватися, відбудеться цікаве явище. Поступово профіль почне зникати, потім з'явиться знову й знову зникне або повністю, або частково (мал. 5.2(6)). Цікаво, що зникнення й поява образа відбувається виразними фрагментами. Якщо замість профілю особи показати слово, то воно зникне, а замість нього з'являться нові слова з елементами цього слова, які теж зникнуть. Отже наші сприйняття нав'язуються мозком.

І хоча сенсорна адаптація знижує нашу чутливість, у ній є один великий плюс: вона дає нам можливість зосереджувати увагу на змінах, які несуть у собі інформацію, і рятують нас від необхідності звертати увагу на незначні зміни й подразники такі як, наприклад, шум на вулиці, запахи, одяг. Наші сенсорні рецептори завжди готові сприймати щось нове, а іноді вони пристосовуються до нього й дають нам можливість зосереджувати увагу на більше цікавих речах. А це підтверджує одну фундаментальну істину: ми сприймаємо навколишній світ не таким, який він є насправді, а таким, якої бажаємо його бачити.

ТО БАЧИТЕ, ТО НЕ БАЧИТЕ!

Проектор, пристосований до контактної лінзи, змушує спроектований образ рухатися разом з оком (а); спочатку Мері бачить стабілізований образ, але незабаром – тільки фрагменти, які то зникають, то з'являються знову (б). (З "Стабілізовані образи на сітківці" R.M. Pritchard, 1961. Scientific American, Inc.)

Сенсорні пороги й адаптація - - це не єдині характерні риси відчуттів. Всі сенсорні органи одержують сигнали, перетворюють їх в інформацію й несуть її до мозку. Але як функціонують сенсорні органи? Яким чином ми бачимо, чуємо, відчуваємо запах, смак, біль? Давайте почнемо із зору, який вивчено краще.

Вивчати відчуття - значить вивчати фундаментальну проблему: як образи навколишнього світу попадають у мозок. Інакше кажучи, як зовнішні подразники, що впливають на органи тіла, перетворюються в сигнали, зрозумілі мозку.

Пороги. Кожний біологічний вид наділений від природи органами чуття, які дають йому можливість вижити й розвиватися. Ми відчуваємо тільки незначну частину оточуючого нас моря енергії, але до цієї частини ми дуже сприйнятливі. Наш абсолютний поріг сприйняття будь-якого стимулу - це мінімальне подразнення, необхідне, щоб його розрізнити. Дослідники сприйняття сигналів стверджують, що наші індивідуальні абсолютні пороги залежать від нашого психологічного стану.

Чи можемо ми реагувати на стимули, які не тільки перебувають за порогом відчуттів (сублімальні), але є такими слабкими, що ми не може сприймати їх усвідомлено? Досвіди показують, що ми можемо обробляти якусь інформацію, отриману від подразників, занадто слабких для того, щоб їх можна було розрізнити. Але обмежені умови, при яких це відбувається, не дають ніякого права безпринципним людям експлуатувати нашу віру в підсвідомі сигнали. Немає також ніяких даних, ніяких достовірних теорій, які підтверджували б той факт, що ми без усіляких зусиль може "перепрограмувати" свій розум за допомогою записаних на магнітну стрічку сигналів, призначених для підсвідомого сприйняття.

Щоб вижити й розвиватися, організм повинен мати пороги розрізнення, досить низькі, щоб виявити найменші зміни у впливах подразників. У людей різницеві пороги зростають пропорційно розміру подразника, і цей принцип відомий як закон Вебера.

Сенсорна адаптація. Феномен сенсорної адаптації - це зниження чутливості до постійного подразника: знайомим запахам, звукам і дотикам.

КЛЮЧОВІ ТЕРМІНИ Й ПОНЯТТЯ: відчуття, сприйняття, обробка інформації зі схеми знизу-вверх, обробка інформації зі схеми зверху-вниз, психофізика, абсолютний поріг, теорія дізнавання сигналу, підсвідомий, поріг розрізнення (ледве помітна різниця, або ЕЗР), закон Вебера, сенсорна адаптація.

Зір

Одне з найбільших чудес природи - це не щось екзотичне й віддалене, від нас, а, самий звичайний і звичний зір: процес формування в нашому матеріальному тілі свідомого візуального досвіду. Яким чином ми перетворюємо частинки світлової енергії в барвисті бачення?

Однією із самих дивних особливостей людського організму є його здатність перетворювати один вид енергії в інший. Сенсорна трансдукція - це процес, при якому наша сенсорна система перетворює енергію подразника в нервові імпульси. Наприклад, ваше око одержує енергію й робить дивне перетворення: воно трансформує цю енергію в нервові сигнали, які мозок обробляє й перетворює в те, що ви бачите. Давайте подивимося, як це відбувається.

Трансдукція

Перетворення однієї форми енергії в іншу, при відчуттях - це перетворення енергії подразника, у нервові імпульси.

Вплив подразника: енергія світла

З наукового погляду, наше око сприймає не світло, а пульсацію електромагнітних хвиль, які здаються кольорами. Те, що сприймається нами як світло, є всього лише тонким зрізом загального спектра електромагнітної радіації. Як видно на мал. 5.3 електромагнітний спектр простирається від невидимих коротких хвиль гамма-променів до вузької смуги спектра, що ми сприймаємо як видиме світло, і до довгих хвиль, використовуваних у радіопередачі. Різні живі організми реагують на різні ділянки спектра. Наприклад, бджоли не бачать червоне світло, зате бачать ультрафіолетовий (див. фото).

РІЗНІ ОЧІ

Люди й бджоли сприймають різні світлові хвилі. Порівняйте, як бачить квітку людин і бджола. Бджола сприймає відбиті ультрафіолетові хвилі, що дає їй можливість бачити поле як посадкову площадку для збору квіткового пилка. Різні екологічні ніші, зайняті різними біологічними видами, визначають їх сензитивність до різних подразників.

Дві фізичні характеристики світла обумовлюють його сприймання. Це довжина хвилі - відстань між вершинами двох хвиль (мал. 5.4(а)), що визначає його відтінок (сприймані кольори - голубий, зелений і т.д.), і інтенсивність - кількість енергії світлових хвиль (визначається їхньою амплітудою або висотою), що впливає на яскравість (мал. 5.4(6)). Щоб зрозуміти, як ми перетворюємо фізичну енергію у відчуття кольорів, нам потрібно спочатку зрозуміти будову ока.

СПЕКТР ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ЕНЕРГІЇ

Цей спектр простирається від гамма-променів, довжиною в діаметр атома, до радіохвиль, довжиною в милю. Діапазон коротких хвиль, що може бачити людське око (показане в збільшеному виді), починається від більш коротких хвиль синьо-фіолетового світла й кінчається довгими хвилями червоного.

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ХВИЛІ

Хвилі бувають різної довжини залежно від відстані між сусідніми піками. Частота, тобто кількість повних хвиль, які проходять через якусь крапку за якийсь час, залежить від довжини хвилі. Чим коротша хвиля, тим більшою буде її частота (а). Хвилі відрізняються одна від одної й по амплітуді, відстані від піка до підніжжя хвилі. Хвильова амплітуда визначає інтенсивність квітів і звуків (б)

ОКО

Світло надходить в око через роговицю, прозору оболонку, а потім проходить через зіницю - маленький отвір, що може звужуватися й розширюватися (мал. 5.5). Розмір зіниці, а отже й кількість світла, що надходить в око, регулюється райдужною оболонкою круговим кольоровим м'язом, що оточує око. За зіницею розташовується кришталик, що фокусує світло, змінюючи свою кривизну, і цей процес називається акомодацією. А світлочутлива поверхня, на якій фокусуються промені світла, називається сітківкою, багатошаровою тканиною.

Протягом сторіч учені спостерігали таке явище: якщо світло свічки проходить через невеликий отвір, то його відбиття на темній стіні за нею виходить переверненим (мал. 5.5). Це явище бентежило вчених. Якщо на сітківці виходить відбиття об'єкта, перевернене зверху вниз, то як ми тоді формуємо адекватну картину навколишнього середовища? Окремі вчені вважали, що головним сенсорним пристосуванням є кришталик. Але допитливий Леонардо да Вінчі запропонував інше тлумачення. Можливо, що рідкі флюїди ока переломлюють промені світла, відновлюючи правильний контур об'єкта до того, як його відбиття попадає на сітківку. Але в 1604 році астроном і оптик Иоганн Кеплер довів, що сітківка все-таки одержує відбиття у переверненому вигляді (Crombie, 1964). Як же нам орієнтуватися в перевернутому світі? "Відповідь на це питання, - помітив збентежений Кеплер, - повинні дати філософи, які вивчають природу".

Але ці "філософи - знавці природи", серед яких виявилися й психологи, з'ясували, що сітківка не розшифровує відбиття цілком. Скоріше, навпаки, мільйони її рецепторних кліток перетворюють енергію світла в нервові імпульси. І вже ці імпульси посилаються у мозок і там обробляються, у результаті чого ми отримуємо вірну картину світу.

Довжина хвилі

Відстань між піками двох звукових або світлових хвиль. Довжина електромагнітних хвиль буває різної - від коротких хвиль космічного випромінювань, до довгих радіохвиль.

Відтінок

Вимір кольорів, що визначається довжиною світлової хвилі, відомої нам як назва квітів (голубий, зелений і т.д.)

Інтенсивність

Кількість енергії у світловій або звуковій хвилі, що ми сприймаємо як яскравість або гучність і яка зумовлена амплітудою хвилі.

Гострота зору псується через маленькі перекручення форми ока. Звичайно кришталик фокусує образ об'єкта на сітківці (мал. 5.6(а)). При короткозорості, коли очне яблуко довше, ніж звичайно щодо його кришталика або ж коли рогова оболонка занадто різко вигнута, світлові промені від далеких об'єктів сходяться перед сітківкою (мал. 5.6(6)). Звичайно в таких випадках сприйняття близьких об'єктів чіткіше, ніж далеких, але занадто короткозорі люди нічого чітко не бачать. Далекозорість - щось протилежне короткозорості. У цьому випадку світлові промені від близьких об'єктів входять в око через роговицю й кришталик, досягають сітківки ще до перетинання, створюючи розпливчастий образ об'єкта (мал. 5.6(в)). У дітей здатність ока пристосовуватися звичайно згладжує цю проблему, і вони рідко мають потребу в окулярах. Але їхні очі можуть стомлюватися від великого навантаження на м'язи очей, і в деяких може з'являтися головний біль. Люди з невеликою далекозорістю часто не зауважують цього до середнього віку, коли кришталик губить здатність швидко змінювати свою форму, і вони уже не можуть чітко бачити близькі об'єкти.

Сітківка

Якби ми простежили за рухом однієї частинки світлової енергії в оці, то побачили б, що спочатку вона проходить крізь зовнішній шар кліток сітківки і йде до внутрішніх рецепторних кліток, які називають паличками й колбочками (мал. 5.7). Коли світлова енергія починає впливати на палички й колбочки, вони утворять нервові сигнали, що синтезують сусідні біполярні клітини, які, у свою чергу, впливають на сусідні з ними ганглієві клітини. Аксони із сітки ганглієвих клітин переплітаються, як джгути мотузки, утворюючи оптичний нерв, що несе інформацію до мозку. Біля мільйона імпульсів може посилати по оптичному нерві одночасно більше мільйона ганглієвих волокон (слуховий нерв, що забезпечує слух, несе набагато менше інформації своїми менше ніж тридцятьма тисячами волокон). А там, де оптичний нерв кінчається, рецепторних кліток уже немає, там утвориться сліпа пляма (мал. 5.8). Більшість колбочок сконцентрована в тій частині сітківки, де відбиття найбільш виразне - на центральній ямці (мал. 5.5). Фактично ямка містить тільки колбочки, у ній немає паличок. На відміну від паличок, колбочки мають власні біполярні клітини, які допомагають передати окремі імпульси в кору мозку, що виділяє велика ділянка кори на обробку сигналів, які йдуть від ямки. (У паличок немає такого прямого зв'язку з мозком. У них біполярні клітини загальні, тому кожний окремий імпульс поєднується з іншими.) Наприклад, якщо ви виберете яке-небудь слово в цій пропозиції й будете пильно в нього вдивлятися, фокусуючи його відбиття на колбочках вашої ямки, то побачите: слова, які перебувають поруч із ним, будуть здаватися розмитими. Це відбувається тому, що відбиття цих слів попадає на периферійні ділянки сітківки, де переважають палички (таблиця 5.1).

ПАЛИЧКИ Й КОЛБОЧКИ

Як видно під електронним мікроскопом, палички й колбочки відповідають своїм назвам. Палочки більше чутливі до світла, ніж світлочутливі колбочки, тому вночі все навколо виглядає безбарвним. Деякі нічні тварини, наприклад, миші, пацюки, кажани, мають сітківки, що складаються повністю з паличок, що дає їм можливість відмінно полювати при тьмяному світлі. У цих істот, ймовірно, майже відсутнє колірне бачення.

Зіниця

Отвір у центрі ока, через яке йде світло і яке або розшириться, або звужується.

Райдужна оболонка

Кольорова тканина ока, що оточує зіницю й регулює його розмір.

Кришталик

Прозора структура, розташована за зіницею, що допомагають фокусувати образи об'єктів на сітківці.

Акомодація

Процес зміни форми кришталика, за допомогою якого фокусується образ об'єктів на сітківку.

Сітківка

Внутрішня поверхня ока, дуже чутлива до світла, на ній розташовані рецепторні палички й колбочки, а також шари нейронів які починають процес обробки візуальної інформації.

Короткозорість

Стан зору, коли близькі об'єкти бачаться більш чітко, ніж далекі, тому що кришталик фокусується образ далеких об'єкта перед сітківкою.

Далекозорість

Стан зір, коли краще бачаться далекі об'єкти, чим нижні, тому що образ ближніх об'єктів фокусується за сітківкою.

Палички

Рецептори на сітківці, які сприймають чорний, сірий і сірий кольори; необхідні для периферійного бачення, а також бачення в умовах недостатку світла, коли не реагують колбочки.

Колбочки

Рецепторні клітини, що перебувають біля центра сітківки, які функціонують удень або при яскравому висвітленні, колючки зауважують навіть самі тонкі, невловимі нюанси й дають можливість сприймати кольори.

Оптичний нерв

Нерв, що несе нервові імпульси від ока до мозку.

Сліпа пляма

Крапка, у якій оптичний нерв виходить із ока, у цьому місці немає рецепторних міток, тому пляма називається "сліпою".

Ямка

Центр фокусування на сітківку, навколо якого групуються колбочки.

Палички дають можливість бачити все в чорно-білому світлі, а колбочки допомагають розрізняти кольори. При приглушеному світлі колбочки стають неефективними. Однак палички залишаються чутливими й у тьмяному освітленні, тому що кілька паличок вбирають слабку енергію тьмяного висвітлення й направляють на одну біполярну клітину. От чому ви не розрізняєте кольори у тьмяному освітленні. Коли ви входите в театральний зал, де приглушені світло або коли зовсім виключаєте його вночі, зіниці очей розширюються, щоб дати можливість більшій кількості світла дійти до паличок на периферії сітківки. Звичайно потрібно приблизно 20 хвилин для повної адаптації очей.

Можна продемонструвати адаптацію до тьмяного світла: закрийте одне око приблизно на 20 хвилин, а потім зменшіть яскравість світла в кімнаті так, щоб не можна було читати. Потім відкрийте око й спробуйте читати. Цей період адаптації до тьмяного світла є ще одним прикладом незвичайної пристосовуваності нашої сенсорної системи, тому що нагадує сутінки в природі - час між заходом сонця й настанням ночі.

Засвоївши вищенаведену інформацію про будову ока, чи можете ви сказати, чому кішки бачать уночі краще, ніж удень? Цьому є дві причини: зіниці котячих очей можуть розходитися ширше, ніж зіниці людини, поглинаючи більше світла; крім того, у кішок на сітківах очей більш чутливих до світла паличок (Moser, 1987). Але є й один недолік: маючи на сітківці менше колбочок, кішки не бачать окремі деталі навколишнього середовища й кольори так, як бачить людина.