Зрительное восприятие кино- и телевизионных изображений

ЛЕКЦИЯ №11

Зрительное  восприятие  кино- и телевизионных  изображений

Восприятие кажущегося движения

Зрительное восприятие движения кино- или телевизионных изобра­жений на экране, под которым понимается восприятие зрительного изменения состояния снятых объектов в виде механического перемеще­ния их в пространстве или физического изменения их яркости или цвета, происходит в форме кажущегося непрерывного перехода отдель­ных изображений из одного зрительного состояния в другое, с утратой одних зрительных свойств и приобретением других.

Любое движение как изменение состояния объекта не может быть непосредственно за­фиксировано без разложения его на неподвижные элементы. Этот процесс совершает кинооператор при съемке, превращая реальное, живое дви­жение объектов в серию их последовательных и "омертвленных" изобра­жений, дискретно передающих мгновенные базовые состояния движения объектов. Эти кинокадры, будучи последовательно спроецированы на киноэкран,  создают в процессе их восприятия целостно-предметную картину с кажущимся естественным движением снятых объектов в виде непрерывного перехода изображений из одного фазового состояния в другое. То же происходит при восприятии телевизионных изображений. Данный эффект, лежащий в основе кинематографии и телевидения, был известен задолго до возникновения последних, проявляясь в демон­страции так называемого стробоскопического эффекта, сущность кото­рого заключается в следующем. Если в одной и той же области поля зрения глаз человека испытывает раздражение в форме светового воз­действия ряда быстро сменяемых изображений, которые представляют движение изображенного объекта,  "остановленных' в последовательных

мгновенных фазах,  и при отдельном изолированном восприятии воспринимаются  как неподвижные, то возникает эффект кажущегося движения.

Он выражается в том, что человек видит как бы реальное движение объектов,  направление которого диктуется характером изменения фазодвижущегося объекта в отдельных изображениях в их последовательном чередовании во времени. В общем случае необходимое фазовое различие движения в соседних изображениях и необходимый временной интервал между  ними зависят от состояния органа зрения,  от интенсивности и вида изображений.  Кинематография и телевидение явились лишь новыми специфическими техническими средствами (съемочная аппаратура, кинопленка, показ изображений на экране), удобными для массовой демонстрации движущихся изображений.

Эффект кажущегося движения в своеобразной форме наблюдал еще в 1826 г. астроном Гершель. Вращая картонный кружок, на одной стороне которого нарисова­на собачья конура, а на другой -наполовину отсеченное изображе­ние животного (рис. I), Гершель рассчитывал на то, что при вращении кружка, на основании инер­ции (памяти) зрения, часть туло­вища с головой собаки наложится на конуру и получится статическое изображение конуры с выглядыва­ющей из нее собакой. Но тут не­ожиданно для самого ученого произошло "чудо". При определен­ной скорости вращения кружка в восприятии зрителя нарисованная собака, как живая, стала совер­шать движение, попеременно выгля­дывая из конуры и пряча голову назад.

Рекомендуемые материалы

Вот когда, по существу, родился кинематограф.

Эффект кажущегося движения как перехода из одного зрительного состояния в другое хорошо продемонстрировал психолог Линке в I918 г. При проецировании в одно и то же место экрана сначала изображения в виде черной полосы на белом фоне, а затем после устранения его и спустя какое-то время другого изображения в виде такой же по раз­мерам и положению белой полосы на черном фоне, зритель воспринимал динамический процесс последовательного превращения черной полосы бе­лую, а не как однородную серую полосу, какая должна была бы быть при слиянии обоих изображений вследствие инерции зрения.

Исследованию кажущегося движения был посвящен опыт, проведен­ный Вертгеймером. Два одинаковых источника света, расположенные друг от друга на некотором расстоянии, поочередно включались и

выключались, так что выключение одного из них автоматически вызы­вало включение другого и наоборот. При соблюдении определенного расстояния между ними и необходимого временного интервала между включением одного и другого (например, порядка 50 м/с) можно было видеть, как единый источник света непрерывно движется от места первого источника света к месту второго (рис. 2) и наоборот.

Рис. 2. Поочередные вспышки двух ламп, создавшие иллюзию движения: а) при очень коротком интервале времени между вспышками кажется, что обе лампы горят непрерывно; б) при более длинном -плавное, непрерывное движение источника света.

Корте, варьируя основные факторы, определяющие эффект кажуще­гося движения, установил следующее:

Чем больше расстояние между двумя стимулами, тем больше должна
быть иx интенсивность (если временной интервал постоянен) или тем
больше должен быть временной интервал (если интенсивность постоян­ная) .

Чем больше интенсивность, тем больше должно быть расстояние
между стимулами или тем меньше должен быть временной интервал.

Чем длиннее временной интервал, тем больше должно быть рассто­яние
 между стимулами или тем меньше должна быть интенсивность.

Указанные опыты подтверждают, что эффект кажущегося движения может иметь место и тогда, когда временной интервал между двумя раздражениями превышает время сохранения вызванных ими последова­тельных образов. В настоящее время не существует точного объяснения психофизиологического механизма стробоскопического эффекта и осно­ванного на нем эффекта кажущегося движения. Несомненно, что воспол­нение промежутков между отдельными фазовыми изображениями (раздра­жениями) и возникновение самого эффекта кажущегося движения связаны с наличием структурной и временной связей как связи между целым и частным, где участвуют опыт и память человека. Зритель восприни­мает отдельное кино- или телевизионное изображение или в каждый данный момент зрительно изменяющийся объект, в связи с предшеству­ющим ему восприятием данных изображений или видимых состояний движу­щегося объекта, перешедших уже в память, иначе уяснение конкретно­го движения или зрительное восприятие собственно движения кино- или телевизионных изображений или самих объектов было бы невозможно.

Можно предположить, что в акте восприятия кажущегося движения данных изображений участвует как кратковременная память, сохраня­ющая зрительные образы при восприятии непосредственно после выхода из поля зрения кино- или телевизионных изображений, так и "оживлен­ная" долговременная память, проявляющая себя в виде представлений, сложившихся в результате жизненного опыта человека и некоторого предвидения последнего, на основе образования временных, условно-рефлекторных связей. Сопоставление "памятных" и непосредственно воздействующих в данный момент на зрительный анализатор простран­ственно смещенных или зрительно измененных кино- или телевизионных изображений и переживается зрителем в форме кажущегося, непрерывного естественного движения изображенных объектов. Этот эффект при имею­щихся световых условиях наступает при определенной частоте смен отдельных изображений на экране, обеспечивающей необходимое фазовое различие и временной интервал между последними.

В кинематографии при съемке и проекции используются 24 кадра в секунду (такое количество необходимо по соображениям, связанным с качеством звукопередачи), а в телевидении - 25 телевизионных кадров в секунду.

. В виду конечного значения времени экспозиции при киносъемке получаемые кинокадры и соответствующие изображения на экране несут в себе несколько смазанные, размытые изображения движущихся объектов 32

Эта размытость, допускаемая в кинематографии несколько большей, чем в фотографии, психологически не только не ощущается зрителями в процессе синтеза движения, но даже способствует лучшему восприя­тию движения изображенных объектов. Чем быстрее движение, тем больше должна быть размытость. Вероятно, стимулы, действующие на сетчатку и мозг зрителя при прерывистом видении быстро сменяемых кино- или телевизионных изображений, в известной мере подобны тем, которые приходят в мозг при непрерывном восприятии реального движения объек­тов (что как раз и допускает наличие прерывистых раздражений сетчат­ки сменяемыми изображениями), но в целом нервные механизмы восприя­тия реального к кажущегося движения все же различны.

  Восприятие кажущейся пространственности

Кино- и телевизионные изображения на экране    (если нет специ­альной стереоскопической передачи) сами по себе лишены глубинных различий, в их зрительное восприятие полностью не включаются те двигательные (мышечные) ощущения глаз, порождаемые аккомодацией, конвергенцией и поворотом глаз и головы, какие имеют место при бинокулярном зрительном восприятия объектов внешнего мира. Тем не менее,  когда сильно ограничиваются связи сетчаточных изображений с  проприорецепторами мышц глаза,  благодаря жизненному опыту сохра­няется способность человека воспринимать некоторую кажущуюся про-странственность изображенных объектов. Это происходит вследствие выработанных в результате жизненного опыта (пространственного зрения) косвенных зрительных признаков пространственности,  видимой величины знакомого изображенного объекта (позволяющей оценить его удаленность) линейной и воздушной перспективы,  загораживания одних изображенных объектов другими, распределения света и тени по поверхности изобра­женного объекта и др.

При зрительном восприятии изображений, как и при восприятии самих объектов,  восприятие удаленности, известного по величине изображенного объекта, происходит на основе сравнения видимой вели­чины последнего с объективной собственной его величиной, а восприя- тие удаленности неизвестного по величине изображенного объекта - по

отношению к поблизости расположенным известным по величине изобра­женным объектам.

Восприятие глубины изображенного пространства по такому кос­венному зрительному признаку, как линейная перспектива, основано на том, что в жизни равные по величине объекты при их удалении воспринимаются тем меньшими по величине, чем больше они удалены от наблюдателя. При этом воспринимаемый эффект глубины становится тем сильнее, чем ближе расположены объекты к наблюдателю. В линейной перспективе схождение контуров видимого изображения объекта воспри­нимается не как форма последнего, а как результат его размещения по глубине. Линейная перспектива позволяет также судить о расстоянии до объекта по видимому перспективному смещению всех точек изобра­жения последнего, поскольку, чем ближе объект, тем больше это сме­щение и наоборот.

Действие воздушной перспективы на восприятие глубины (удаленности) изображенных объектов проявляется, например, в том, что отдаленные в своем изображении горы должны быть для естественности передачи голубыми во всякую погоду, а менее отдаленные городские постройки - серыми в дымном городе. Голубизна далеких объектов вызывается влиянием голубоватого оттенка слоев воздуха, через кото­рые они видны, а серость зданий - наличием в воздухе большого коли­чества воды и пыли. Воздушная перспектива начинает играть важную роль в оценке глубины тогда, когда другие зрительные признаки пространственности теряют свою силу.

Когда изображение ближайшего объекта частично заслоняет (пере­крывает) изображение дальнего объекта, зритель все же, несмотря на  неполноту, незавершенность видимой формы последнего, на фоне кото­рого изображен объект с законченным контуром, способен прогнозиро­вать форму первого в целом по его части и воспринимать, что неперекрытое изображение предмета относится к ближайшему объекту, а пере­ крытое - к более отдаленному, находящемуся позади первого объекту, т.е. до некоторой степени получать впечатление относительного рас­положения их в пространстве, без указания на то, насколько далеко расположены данные объекты друг от друга.

Распределение света и теней в изображениях может подчеркивать впечатление их рельефности и удаленности. Тень, отбрасываемая одним объектом на другой, показывает, какой из них находится дальше, обнаруживая при этом положение источника или направления света. Большую роль играет тень при оценке глубины изображенных мелких глубин­ных элементов и предметов округленных форм при отсутствии резко очерченных деталей. Вообще говоря,  воспринимаемый пространственный эффект зависит от распределения и соотношения яркостей в данных изображениях.

Будучи правильно переданными указанные зрительные признаки помогают воспринимать в известной мере пространственность изобра­женных объектов. Характер их передачи зависит от условий и техники съемки, от характера искусственного освещения снимаемых сцен, от применяемой оптики и т.д.

Существующее различие между восприятием изображения, полученного при съемке,  и восприятием соответствующего объекта,  относится и к восприятию их пространственности.

Так, уже в 20-х годах 20столетия  теоретик кино Р.Гармс писан: "Пространственные моменты,  а особенности те из них, которые связаны с ощущением глубины, производит на пленке совсем другое впечатление, чем при непосредственном зрительном восприятии. 0бъектив кинемато­графического аппарата просто не может в каждом отдельном случае, приспособиться к восприятию определенного предмета, как это делает глаз, сообщая хрусталику большую или меньшую видимость с помощью глазного мускула. Вследствие этого относительная: величина предметов при съемке значительно скорее убывает на заднем плане и возрастает на переднем". Например, при применении в процессе съемки близлежа­щих предметов короткофокусной оптики может иметь место перспектив­ное искажение этих изображенных предметов. Известны получающиеся в этом случае преувеличенные размеры ступеней ног, ладоней, рук, носа человеке, а также чрезмерно круто поднимающиеся контуры зданий или круто сходящиеся стены   последних.

Зрительное восприятие предметов внешнего мира тем и отличается от оптического изображения их объективом на кинопленке (или от опти­ческого изображения на сетчатке глаза), что первое,  благодаря утвер­дившимся условно-рефлекторным связям анализаторов и мышлению, видо­изменяет и дополняет воспринимаемые предметы познавательным опытом человека, превращая их в образные представления,  в то время, как объектив (или оптика глаза) лишь относительно правильно, чисто фор­мально передает проекционную форму  и поверхностное распределение освещенности  изображаемого объекта.

Восприятие пространственности  изображений становится более впечатляющим, когда указанные зрительные признаки включаются на большую часть зрительного поля изображения, а не только на неболь­шую часть последнего.  Так, наиболее полно они могут быть включены в восприятие в широкоформатном киноизображении, получаемом при уве­личении съемочного угла и формата кинопленки (например, до. 100-120° при 70 мм кинопленке).

При широкоформатном кинопоказе возрастает количество точек вос­принимаемых изображений объектов как за счет увеличения площади кинокадров и зрительного охвата их изображений на экране, так и за счет больших возможностей перевода взора зрителей от одной части изображения на другую, что вызывает более широкое взаимодействие по сравнению с восприятием обычного фильма   и тем самым способствует лучшему восприятию пространства в киноизображениях.

Восприятие яркости и цвета

Образуемые техническими устройствами и воспринимаемые на соот­ветствующих экранах кино- и телевизионные изображения имеют, при существующих световых условиях их рассматривания, отличающиеся от объективных субъективные ощущения яркости или видимые яркости, что, однако, не приводит к нарушению "правдивости" светового отображения объектов в этих изображениях.

Видимая яркость того или иного участка изображения (как и самого объекта) зависит не только от интенсивности света, падающего от дан­ного участка на сетчатку глаза, но и от интенсивности света, раздра­жающего соседний участок последней. В силу этого человек восприни­мает черное, серое и белое в зависимости от того, какова относитель­ная интенсивность освещения или относительная освещенность соседних ' участков сетчатки.

В результате взаимодействия рецепторов данных участков сетчат­ки светлая часть зрительного поля производит затемняющий эффект (тормозящее действие) на соседнюю менее светлую ее часть, а темная часть - высветляющий эффект, создавая тем самым при обоюдном их восприятии тот или иной видимый контраст между ними.

Так, например, серый участок на белом фоне воспринимается тем­нее, чем такой же по величине и объективной яркости серый участок на темном фоне.

Тот факт, что светлые участки изображения (как и самого объекта) делают в процессе восприятия более темными соседние с ними участки, может быть проиллюстрирован действием черно-белого телевизора.

Когда телевизор выключен, мы воспринимаем его экран как светло серый. При включении же телевизора электроны, ударяющие в экран, вызывают свечение последнего, таким образом, единственное изменение, которое в действительности, казалось бы, может претерпеть экран, это стать ярче светло-серого. А между тем мы воспринимаем отдельные части изображения как насыщенно черные. Но они только кажутся чер­ными, потому что соседствующие очень яркие части изображения ока­зывают тормозящее действие на ощущение яркости в смежных, менее ярких частях изображения. Благодаря подобному торможению, мы можем парадоксально сказать, что воспринимаемое черное - эго белое, но при более ярком, чем это белое окружение. Так, уголь, освещенный летним солнцем, объективно имеет бòлышую яркость, чем белый снег в зимние сумерки, но все же кажется черным.

Для правдивой световой передачи объекта его кино- или теле­визионным изображением, т.е. для получения впечатления при зритель­ном восприятии последнего, близкого к восприятию самого объекта, требуется приближение к равенству видимых яркостей изображения и объек­та, при соответствующих различных световых условиях их рассмотрения.

При видении глазом некоторого небольшого светового поля, окру­женного по периферии глаза большим  по площади световым полем, на которое человек уже не смотрит, происходит воздействие последнего на чувствительность глаза при восприятии первого поля, что приводит к изменению ощущения яркости или видимой яркости этого поля в зави­симости от яркости поля окружения.

Непосредственно измерить опущение яркости или видимую яркость нельзя, но ее можно выразить через находимую экспериментальным путем величину, обратную контрастной чувствительности глаза  ΔВ/В (т.е. через чувствительность В/ΔВ), основанную на определении такого приращения яркости  ΔВ к яркости В  , чтобы новая яркость В+ ΔВ могла бы быть оценена как отличающаяся от В.

Исходя из экспериментальных значений контрастной чувствитель­ности глаза ΔВ/В и соответственно чувствительности  В/ΔВ), (рис. 3), которая, определяясь первой производной от функции, выражающей ощу­щения яркости или видимую яркость,  можем  построить кривые зави­симости последней (определяемой величиной ) от рассматрива­емой яркости В, при разных значениях яркости поля окружения. Подобные кривые (полученные Абриба) приведены на рис. 4.

Здесь данные кривые смещены тем больше в сторону возрастающих яркостей, чем больше яркость поля окружения.

Если предположить, что правая крайняя кривая, соответствующая более высокому значению яркости окружающего поля, определяет закон ощущения яркости или видимую яркость объекта, а крайняя левая кри­вая, относящаяся к меньшему значению яркости поля окружения, выра­жает закон ощущения яркости или видимую яркость кино- или телевизион­ного изображения, при различных существующих световых условиях их наблюдения, то одна и та же видимая яркость, отвечающая двум отли­чающимся яркостям объекта и его изображения, соответствует двум различным яркостям поля окружения.

Рис. 3. Экспериментально полученные кривые контрастной чувствительности  ΔВ/В  и соответственно чувствительности глаза  В/ΔВ в функции яркости рассматриваемого поля при разных значениях яркости поля окружения.

Рис. 4. Кривые ощущения яркости (видимой яркости) от рассматриваемой яркости В от яркости поля окружения (на основе экспериментальных кривых чувствительности, изображенных на рис. 3, по Абриба)

Каждая из показанных кривых имеет свой порог, характеризуемый определенной яркостью, ниже которого видимая яркость не изменяется при перемене яркости рассматриваемого поля и субъективно ощущается как "черное". Так, при проекции изображений на кинопленке на экран в темним зале, когда наибольшая яркость соседствующих участков этих изображений сравнительно невелика, яркость субъективного ''черного" намного меньше, чем при рассматривании данных изображений в осве­щенном помещении.

Чем больше приближается видимая яркость киноизображений на эк­ране, рассматриваемых в теином помещении кинотеатра адаптированным к этому условию глазом (повышенной чувствительности), к видимой яр­кости соответствующих снятых объектов, рассматриваемых в условиях натурного освещения адаптированным к этому условию глазом  (уже меньшей чувствительности), тем больше приближается восприятие при видении киноизображений к восприятию соответствующих объектов на натуре.

Достижение равенства видимых яркостей объекта и его кино- или телевизионного изображения при различных световых условиях их рас­сматривания, с учетом фотографического процесса их образования (или телевизионных изображений, предварительно снятых на кинопленку) имеет место при выполнении условия:

γн · γп· γi/γs

где  γн и γп - коэффициенты контрастности негативной и позити­вной кинопленок; 

γs - коэффициент контрастности кривой зависи­мости видимой яркости объекта от его яркости, при рассматривании его на натуре; 

γi - то же от яркости изображения наблюдаемого на экране кинотеатра в темном зале или в домашней обстановке на экране телевизора.

Даже при некотором отходе от выполнения этого условия психо­логически может достигаться "правдивое" отображение натуры в ее кино- или телевизионных изображениях. Рассмотренное восприятие яр­кости применительно к ахроматическим цветам изображения, или его объекта и может быть отнесено к хроматическим цветам последних.

Вос­приятие цветов кино-и телевизионных изображений на экране сводится к оценке их видимой яркости, цветового тона (собственно цвета) и насыщенности.

В кинематографии восприятие данных цветовых свойств изображений на экране зависит от красочной структуры многослойной позитивной цветной кинопленки, несущей данные изображения, от спектральных свойств источников света кинопроекторов и проецирования кинокадров на экран и от расположения зрителей по отношению к экрану.

Применительно к данным, существующим на практике факторам для достижения необходимой правдивости цветопередачи изображений на экране предварительно в процессе печати цветных фильмокопий на пози­тивной многослойной кинопленке производится цветовая коррекция (цветоустановка) изображений (тем более, что сама применяемая много­слойная кинопленка принципиально не может обеспечить точную передачу цветов изображаемых объектов и при ее использовании речь может идти лишь о максимальном приближении к ней, отклонение от которой не за­мечается зрителем).

Цветопередача телевизионных изображений зависит от структуры и цветочувствительности мозаичного телевизионного экрана, от харак­тера электрических сигналов, передающих цвет изображений, и от рас­положения зрителей по отношению к телевизионному экрану.

Человек всегда стремится ассоциировать определяющие цвета с конкретными предметами, поэтому даже при некоторых искажениях и ограничениях передачи цветов в кино- или телевизионных изображениях, зрители все же могут "правильно" воспринимать цвета изображенных предметов. В этом ему помогают деятельность головного мозга и жизнен­ный опыт, проявляемый в форме, условно рефлекторной по своему меха­низму, константности цвета.

Люди также интересуются этой лекцией: 30 Виды счетов и особенности их открытия.

Получение в процессе восприятия кино- и телевизионных изобра­жений субъективно "правдивого" представления о цветах изображенных объектов требует воспроизведения цветов в, этих изображениях не такими, какими они существуют в действительности, а такими, какими мы их видим. Цвета изображений на кино- или телевизионном экране могут лишь настолько приближаться к естественным, насколько ото необходимо для опознания того или иного явления или предмета, и создания нужных ассоциаций с ранее запечатленными в памяти картинами жизни и образ­цами искусства, окрашенными в те же цвета и связанными с теми же эмоциями.

К тому же, как полагают творческие работники, цвета изображе­ний в художественном фильме, в отличие от восприятия соответству­ющих объектов в жизни, часто и не должны быть "естественными" цве­тами, а должны, в первую очередь, нести выразительную, а затем уже изобразительную функцию.

Если в жизни цвет, будучи одним из признаков явления или пред­мета, позволяет выделить эти последние, то в кинематографии, как писал С. М.Эйзенштейн: "Мы сами предписываем цветам служить тем назначениям и эмоциям, которым мы находим нужным."

Порождаемые непосредственными ощущениями и теми ассоциациями, которые возникают на основе всего предшествующего жизненного опыта человека, различные цвета психологически неодинаково действуют на последнего.

Еще Гете отмечал действие цветов на настроение человека и с этой точки зрения делил цвета на возбуждающие, оживляющие, бодря­щие и порождающие печально-беспокойное настроение. К первым он от­носит красно-желтые, а ко вторым - сине-фиолетовые и голубые тона. Промежуточный зеленый цвет, по его мнению, способствует состоянию спокойной умиротворенности. Недаром один футбольный тренер для того, чтобы создать в раздевалке спортсменов непринужденную атмосферу от­дыха и расслабленности, выкрасил ее в голубой цвет, коридор же, веду­щий па футбольное поле, покрасил в красный цвет для того, чтобы воодушевить футболистов в самые последние минуты перед игрой.

Важным является правильное восприятие яркостей в кино- и теле­визионных изображениях. Если яркости в них субъективно переданы правильно, то глаз (сознание) человека проявляет известную снисходительность в несколько неточной передаче цветов в этих изображениях.