Расплетая радугу. Наука, заблуждения и потребность изумляться

Когда мы смотрим на настоящий деревянный ящик, наша программа-симулятор снабжается дополнительной информацией, которая дает возможность оказать однозначное предпочтение какой-то одной из двух возможных моделей. Поэтому мы видим ящик только в одной конфигурации, без переключения. Но это ничуть не умаляет универсальной правдивости урока, преподнесенного нам кубом Неккера. На какой бы предмет мы ни глядели, всегда в каком-то смысле можно сказать, что в действительности головной мозг имеет дело не с самим этим предметом, а с его моделью, которую сам же и создает. Эта модель так же искусственна, как и Парфенон в одном из моих предыдущих примеров. Но, в отличие от нашего Парфенона (а также, вероятно, от сновидений), эта модель, подобно используемой хирургом компьютерной модели внутренностей пациента, не является полностью вымышленной: на нее накладывает ограничения информация, поступающая извне.

Более впечатляющая иллюзия, иллюзия объема, обеспечивается стереоскопией — незначительной разницей между теми двумя картинками, которые видны левому и правому глазу. Именно этот феномен используется на двух экранах гарнитуры в технологиях виртуальной реальности. Попробуйте поднести правую ладонь к своему лицу на расстояние примерно одного фута, большим пальцем к себе, и посмотреть обоими глазами на какой-нибудь находящийся в отдалении предмет — скажем, дерево. Вы увидите две руки, соответствующие тем изображениям, которые передает каждый из двух ваших глаз. Поочередно закрывая то один глаз, то другой, вы легко установите, какой из них какую картинку видит. Вам будет казаться, будто местоположение двух видимых вами рук несколько различается, поскольку глаза смотрят под разными углами, в силу чего изображения на каждой из двух сетчаток оказываются существенно смещены друг относительно друга. Да и сама рука выглядит для каждого из глаз несколько по-иному. Левому глазу будет чуть больше видна ладонь, а правому — ее тыльная сторона.

А теперь, вместо того чтобы смотреть на дерево вдалеке, взгляните на свою руку, по-прежнему держа оба глаза открытыми. Вы увидите уже не две руки на переднем плане и одно дерево на заднем, а одну объемную руку и два дерева. Но ведь изображение руки все так же попадает на разные участки сетчатки левого и правого глаз. Что же это означает? То, что ваше программное обеспечение, занимающееся имитационным моделированием, сконструировало единую трехмерную модель кисти вашей руки. Более того, при создании этой 3D-модели была использована информация, получаемая от обоих глаз. Головной мозг осуществляет хитрый сплав из двух отдельных наборов данных, объединяя их в удобную для использования модель одной трехмерной, объемной руки. Да, кстати, все изображения, конечно же, проецируются на сетчатку вверх ногами, но это неважно, поскольку симулятор нашего мозга конструирует свою модель так, чтобы она наилучшим образом соответствовала стоящим перед ней задачам, и придает ей правильную ориентацию в пространстве.

Вычислительные уловки, которыми пользуется головной мозг для создания трехмерной модели на основе двумерных изображений, поразительно сложны и служат источником для, пожалуй, самых впечатляющих иллюзий из всех. История этих иллюзий восходит к открытию, которое венгерский психолог Бела Юлес сделал в 1959 году. В обычном стереоскопе левому и правому глазу показывают одинаковые фотографии, но снятые под должным образом подобранными различными углами. Мозг сопоставляет эти фото и видит поразительно объемную картину. У Юлеса стереоскоп был устроен так же, но только изображения представляли собой хаотичное месиво из черных и белых точек. Левому и правому глазу демонстрировались два идентичных абстрактных узора, имеющих одно принципиальное различие. В одном из типичных для Юлеса экспериментов на некоем — допустим, квадратном — участке какого-то из двух изображений все случайно разбросанные точки были смещены в одну сторону, на расстояние, необходимое для создания стереоскопической иллюзии. И мозг видит эту иллюзию: квадратный участок выступает из общего фона, несмотря на то что ни на одной из двух картинок нет ни малейшего намека на квадрат. Квадрат присутствует только в различии между ними. Он выглядит вполне реальным для наблюдателя и, однако же, не существует нигде, кроме его мозга. Принцип действия столь популярных в наши дни картинок «Волшебный глаз» основан на эффекте Юлеса. Стивен Пинкер с виртуозностью человека, обладающего подлинным талантом великолепно объяснять, посвятил этому принципу небольшой раздел своей книги «Как работает мозг» (1998 г.). Не буду и пытаться превзойти его.