6. «Цвета полос (стр. 175, № 6) приближаются к цветам двух секторов; переходные полосы представляют соседние «чистые цвета», сливающиеся друг с другом. Но все полосы модифицируются в пользу движущегося стержня. Если теперь сам стержень по цвету совпадает с одним из секторов, то полосы, которые должны были быть другого цвета, неотличимы от слившегося цвета диска, когда перед ним не движется никакой стержень».
Эти пункты в равной степени верны для полос вычитания, поскольку вычитание части одного из компонентов из слившегося цвета должно оставлять приближение к другому компоненту. И ясно также, что насколько вычитается любой цвет, настолько же должен быть добавлен цвет самого маятника. Таким образом, если маятник по цвету похож на один из секторов, всякий раз, когда этот сектор скрыт, вычитание для скрытия будет в точности равно добавленной поправке на цвет маятника, и не будет никаких полос другого цвета, отличимых от слившегося цвета диска.
Из рис. 7 ясно, почему переходная полоса постепенно переходит от одной чисто цветной полосы к другой. Давайте рассмотрим переходную полосу 2-3 (рис. 7). Рядом с ней справа находится зеленая полоса, слева — красная. Теперь на правом краю переходной полосы видно, что вычитание в основном красное и очень мало зеленого, соотношение, которое меняется влево на соотношение в основном зеленого и очень мало красного. Таким образом, рядом с красной полосой переходная полоса будет в основном красной, и она будет непрерывно переходить в зеленый цвет на стороне, прилегающей к зеленой полосе.
7. Следующее приведенное наблюдение (стр. 175, № 7) заключалось в том, что «полосы более заметны, когда два сектора значительно различаются по яркости». Этого и следовало ожидать, поскольку чем больше контраст, будь то в отношении цвета, насыщенности или интенсивности, между секторами, тем больше будет такой контраст между двумя вычитаниями, а следовательно, тем больше он будет между результирующими полосами. И, следовательно, полосы будут более заметно отличаться друг от друга, то есть будут «видимыми».
8. «Широкий, но медленно движущийся стержень показывает полосы, лежащие поверх него самого. Другие полосы также можно увидеть позади него на диске».
На рис. 9 (таблица V) показаны характеристические эффекты, создаваемые широким и медленно движущимся стержнем. Предположим, он черный. Он может быть настолько широким и двигаться настолько медленно, что в течение некоторого промежутка времени характеристический эффект будет в значительной степени черным (рис. 9 по обе стороны от x). Особенно это будет верно между x и y, ибо здесь, хотя маятник не вносит больше фотохимических единичных эффектов, он будет вносить более новый, и сколько бы единичных эффектов ни составляло характеристический эффект, более новые единицы, несомненно, являются более мощными элементами в определении этого эффекта. Старые единицы частично угасли. Можно сказать, что самые новые единицы «взвешены».
Черный цвет будет преобладать, таким образом, по обе стороны от x, но особенно между x и y. В течение некоторого промежутка времени характеристический эффект будет содержать достаточно черного, чтобы дать «восприятие стержня». Ширина этой области зависит от ширины и скорости стержня, но на рис. 9 она будет примерно совпадать с xy, хотя и несколько позади (слева от) него. Характеристика будет либо полностью черной, как прямо в x, либо в значительной степени черной с еще вносящими вклад послеобразами (показаны в треугольнике aby). Таким образом, некоторые полосы будут видны поверх стержня (1-8), а другие — позади него (9-16).
Мы рассмотрели все до сих пор перечисленные явления полос иллюзии, и для каждого случая мы отождествили эти полосы с полосами, которые должны генерироваться на сетчатке простым скрыванием вращающихся секторов движущимся стержнем. До сих пор было более целесообразно рассматривать эти полосы вычитания так, как если бы они могли быть чем-то иным, нежели полосы иллюзии; ибо хотя первые, безусловно, должны появляться на сетчатке, все же не было ясно, не включают ли полосы иллюзии дополнительные и сложные ретинальные или центральные процессы. Показ того, что два набора полос имеют в каждом случае идентичные свойства, показывает, что они сами по себе идентичны. Таким образом, полосы иллюзии объясняются как результат простого последовательного скрывания секторов диска по мере того, как каждый из них по очереди проходит позади движущегося маятника. Единственными физиологическими явлениями, участвующими в этом объяснении, были сохранение ретинальных стимуляций в виде послеобразов и суммирование этих сохраняющихся изображений в характеристические эффекты — оба явления хорошо известны.
С этого момента допустимо упростить точку зрения, считая полосы вычитания и полосы иллюзии полностью идентифицированными и ссылаясь на них под любым из названий безразлично. Рис. 1–9, таким образом, являются диаграммами полос, которые мы фактически наблюдаем на вращающемся диске. Далее нам нужно кратко рассмотреть несколько особых осложнений, вызванных большей шириной или более медленным движением стержня, или тем и другим вместе. Эти условия называются «осложняющими» не произвольно, а потому, что на самом деле они дают полосы в запутанной форме. Если стержень широкий, полосы кажутся перекрывающимися; и если стержень движется туда и обратно, сначала быстро, но с уменьшающейся скоростью, возникают периоды простого замешательства, которые не поддаются описанию; но полосы второстепенного цвета могут быть шире или могут быть уже, чем полосы другого цвета.
VII. ДАЛЬНЕЙШИЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ИЛЛЮЗИИ.
9. Если стержень широкий и движется медленно, более узкие полосы окрашены не в цвет более широкого сектора, как раньше, а в цвет более узкого.
Условия показаны на рис. 9. От 1 до 2 вычитание становится все более зеленым, и все же остаток характеристического эффекта также в основном зеленый в 1, уменьшаясь вправо, а в 2 он преимущественно красный; и так далее до 8; в то время как аналогичное соображение требует полос от x до 16. Все полосы в некотором смысле являются переходными, но 1-2 будут в основном зелеными, 2-3 в основном красными и так далее. Ясно, что ширина полос здесь будет пропорциональна ширине секторов одинакового цвета, а не, как раньше, противоположно окрашенных.
Можно обоснованно возразить, что здесь вообще не должно быть никаких полос, поскольку те же соображения дали бы все более красную полосу от B' до A', тогда как по гипотезе диск вращается так быстро, что дает совершенно однородный цвет. Это правда, что когда характеристический эффект A'A цел, цвет слияния настолько хорошо установлен, что ассимилирует свежий стимул любого из компонентов цвета, не будучи сам модифицированным. Но в области от 1 до 16 дело обстоит иначе, ибо здесь цвет слияния установлен менее прочно, часть существенных цветных единиц была заменена черным, цветом стержня; а черный цвет не является стимуляцией. Так что то же самое приращение компонента цвета, ранее неэффективное, теперь способно модифицировать ослабленный цвет слияния.
Наблюдение подтверждает эту интерпретацию тем, что полоса y-1 не красная, а просто цвет слияния, слегка затемненный приращением черного. Более того, если стержень широкий и медленный в движении, но белый вместо черного, никакие полосы не могут быть видны поверх стержня. Ибо здесь небольшие последовательные приращения, которые в противном случае создали бы полосы 1-2, 2-3 и т. д., не оказывают влияния на остаток цвета слияния плюс относительно интенсивное приращение белого.
Здесь можно сказать, что полосы 1-2, 2-3 и т. д. менее интенсивны, чем полосы x-9, 9-10 и т. д., потому что там недавние или взвешенные единичные эффекты черные, в то время как здесь они являются соответствующими цветами. Также полосы тускнеют от x-9 до 15-16, то есть по мере того, как они становятся старше, ибо небольшое приращение одного цвета, которое дало бы полосу 15-16, почти полностью подавляется большей и более свежей массой стимуляции, которая способствует просто слиянию. Последнее верно для полос всегда, независимо от скорости или ширины стержня.
10. В общем, равные секторы дают равные полосы, но если один сектор значительно интенсивнее другого, полосы более яркого цвета будут, для широкого и быстро движущегося стержня, более широкими. Более яркий сектор, хотя и равный по ширине другому, вносит больший вклад в определение цвета слияния; и этот факт представлен вторжением более сильного цвета в переходные полосы за счет более слабого. Ибо в них даже уменьшенное количество более сильного цвета, на стороне, прилегающей к полосе сильного цвета, все же более мощно, чем увеличенное количество более слабого цвета. Чтобы наблюдать этот факт, нужно иметь широкий стержень, чтобы дать широкую переходную полосу, на которой вторжение более сильного цвета может быть очевидным. Процесс тот же с узким стержнем и узкими переходными полосами, но, будучи более ограниченным по охвату, он менее легко наблюдаем. Стержень также должен двигаться быстро, иначе полосы перекрываются и становятся неясными, как будет видно в следующем абзаце.
11. Если диск состоит из широкого и узкого сектора, и если стержень широкий и движется сначала быстро, но медленнее с каждым новым движением, сначала видны широкие, слабые полосы цвета меньшинства и узкие полосы цвета большинства. Первые постоянно становятся более интенсивными по мере того, как стержень движется медленнее, и становятся уже по ширине вплоть до нуля; после чего другие полосы кажутся перекрывающимися, причем перекрытая часть вдвое глубже по цвету, в то время как неперекрытая часть стала ближе к цвету второстепенного сектора. Перекрытая часть увеличивается в ширине. По мере того как скорость стержня теперь еще больше уменьшается, наступает запутанное состояние, которое невозможно описать. Когда, наконец, стержень движется очень медленно, происходят явления, описанные выше в абзаце 9.
Последовательные изменения во внешнем виде по мере того, как стержень движется все медленнее, обусловлены факторами, упомянутыми ранее, и одним другим, который необходимо следует из заданных условий, но еще не был рассмотрен. Это последний новый принцип в иллюзии, который нам предстоит рассмотреть. Точно так же, как переходные полосы — это области, где перекрываются две чисто цветные полосы, так и когда стержень широкий и движется медленно, возникают другие перекрытия, создающие более сложные расположения.
Их можно показать более компактно с помощью диаграммы, чем словами. Рис. 10, a, b и c (таблица VI) показывают последовательно более медленные скорости стержня, в то время как все остальные факторы остаются прежними. На практике существует тенденция воспринимать переходные полосы как части широкой слабой полосы второстепенного цвета, которая лежит между ними. Тогда можно увидеть, как узкие полосы основного цвета становятся лишь немного шире (рис. 10, a, b), пока не перекроются (c); как широкие полосы второстепенного цвета становятся очень узкими и более интенсивными по цвету, поскольку всегда вычитается больше основного цвета (в b они сведены ровно к нулю, z, z, z). В c полосы основного цвета перекрываются (o, o, o), давая узкую, но вдвое более интенсивную полосу основного цвета, поскольку, хотя вычитается один основной, вычитаются две полосы локуса второстепенного цвета. Другие полосы также перекрываются, давая сложные комбинации между o-полосами. Эти смешанные полосы будут, по крайней мере частично, полосами второстепенного цвета (q, q, q), поскольку, хотя здесь вычитается полоса локуса второстепенного цвета, все же также забираются почти две полосы локуса основного цвета, оставляя второстепенный цвет преобладать. Это соответствует наблюдению выше, что «... неперекрытая часть стала ближе к цвету второстепенного сектора».
Чуть более медленная скорость стержня дала бы неразрешимую путаницу полос, поскольку порядок, в котором они перекрываются, становится очень сложным. Наконец, когда стержень начинает двигаться очень медленно, как на рис. 9, внешний вид не претерпевает дальнейших изменений, за исключением постепенного сужения всех полос вплоть до момента, когда стержень останавливается.
Ясно, что этот последний приведенный принцип множественного перекрытия полос, когда стержень широкий и движется медленно, может дать для варьирующихся скоростей стержня величайшее разнообразие комбинаций полос. Среди них следует включить и отсутствие полос вообще, как будет понятно из рис. 11 (таблица VII). И на самом деле, немного практики позволит наблюдателю так отрегулировать скорость (широкого) стержня относительно скорости диска, что никакие полосы не будут наблюдаемы. Но здесь нужно соблюдать осторожность, чтобы глаз был жестко зафиксирован и не вовлекался в движение стержнем, поскольку, конечно, если глаз движется вместе со стержнем, никакие полосы не могут быть видны, какой бы ни была скорость движения.
Таким образом, все явления этих полос иллюзии были объяснены как результат исключительно скрывания стержнем последовательных секторов диска. Единственные вовлеченные физиологические принципы — это (1) длительность послеобразов и (2) их суммирование в характеристический эффект. Читателю могло показаться утомительным и ненужным так детально изучать полосы, особенно последние упомянутые детали; однако это было необходимо, чтобы показать, как все возможные наблюдаемые явления возникают из чисто геометрического факта последовательного скрывания секторов. В противном случае утверждения предыдущих исследователей иллюзии о том, что вовлечены более сложные физиологические процессы, не могли бы быть опровергнуты. Автор настоящей работы не утверждает, что никакие процессы, такие как контраст, индукция и т. д., не вступают в игру, чтобы несколько модифицировать насыщенность и т. д. цветов в полосах. Это должно быть здесь, как и в любом другом случае зрения. Но теперь продемонстрировано, что эти более отдаленные физиологические процессы не вносят ничего существенного в иллюзию. Ибо от них можно было бы отказаться, а иллюзия все равно осталась бы.
Psychological Review. Monograph Supplement, 17. Plate VI.
Рис. 10.
Если у кого-то из читателей все еще есть подозрение, что здесь замешано нечто большее, чем сохранение послеобразов и их суммирование в характерный эффект, ему будет интересно изучить эту иллюзию с помощью фотоаппарата. Упомянутые «физиологические» функции присущи как сухой фотопластинке, так и сетчатке, притом что первая, по-видимому, не обнаруживает ни контраста, ни индукции. Полосы иллюзии можно легко сфотографировать при ярком свете, если вместо цветных секторов использовать белые и черные. Лучше всего расположить другие переменные факторы так, чтобы переходные полосы были как можно более узкими (стр. 174, № 4). У автора есть два негатива, на которых полосы видны очень хорошо, хотя и настолько слабо, что воспроизвести их не представляется возможным.
VIII. НЕКОТОРЫЕ УДОБНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ИЛЛЮЗИИ.
Влияние ширины сектора наглядно демонстрируется с помощью специального диска, подобного показанному на рис. 12 (таблица VII), где цвета — темно-красный и светло-зеленый, а заштрихованный сектор — более темный. Если вручную провести узким стержнем перед таким диском с умеренной скоростью, на внешнем кольце появятся одинаково широкие зеленые и красные полосы; но на внутренних кольцах красные полосы становятся уже, а зеленые — шире.
Тот факт, что полосы не являются «изображениями стержня», можно показать с помощью другого диска (рис. 13, таблица VII). Во всех трех кольцах более светлый (зеленый) сектор имеет ширину 60°, но расположен на диске соответствующим образом. Полосы разбиты на зигзаги. Части над внешним кольцом отстают от тех, что над средним, а те — от тех, что над внутренним кольцом, — «отстают», то есть находятся дальше позади стержня.
Еще одна эффективная вариация — использование стержней, совпадающих по цвету с одним из секторов. Здесь ясно, что когда стержень скрывает сектор противоположного цвета, вычитание этого цвета заменяется (не черным, как это происходит, если стержень черный) тем самым цветом, который уже характерен для данной полосы. Но когда стержень скрывает сектор своего собственного цвета, вычитание заменяется тем же самым цветом. Таким образом, полосы, окрашенные так же, как стержень, приобретают глубину тона, в то время как другие полосы чистого цвета просто представляют собой цвет слияния.
IX. СТРОБОСКОП, ОСНОВАННЫЙ НА ТОМ ЖЕ ПРИНЦИПЕ.
Если создавать иллюзию, используя в качестве стержня не маятник метронома, а сектор из черного картона на втором смесителе цветов, расположенном перед первым и вращающемся концентрически с ним, то есть с цветовым диском, то при более высоких скоростях стержня, которые теперь достижимы, можно наблюдать несколько дополнительных явлений, каждое из которых просто вытекает из геометрических соотношений диска и стержня (теперь вращающегося сектора), как обсуждалось выше. Смеситель цветов спереди, несущий сектор (пусть он по-прежнему называется «стержнем»), должен вращаться вручную и независимо от диска позади него, два сектора которого должны давать полосы. Секторы диска теперь должны быть равными, а стержень должен быть шире, чем раньше, скажем, 50° или 60°, поскольку он должен вращаться очень быстро.
Сначала пусть стержень и диск вращаются в одном направлении, диск — с прежней скоростью, а стержень начинает медленно и движется все быстрее и быстрее. Сначала возникает смутное ощущение неясных радиальных теней, перемещающихся туда-сюда. Это происходит потому, что стержень широкий и движется медленно (ср. стр. 196, абзац II).
По мере увеличения скорости стержня наступит момент, когда смутные тени разрешатся в четыре (иногда пять) радиальные полосы одного цвета и четыре полосы другого цвета с соответствующими переходными полосами между ними. Полосы каждого цвета симметрично расположены на диске, то есть они лежат под прямым углом друг к другу (если полос пять, они лежат под углом 72° и т. д.). Но вся эта система полос, вместо того чтобы оставаться неподвижной на диске, как описанные ранее системы, сама быстро вращается в направлении, противоположном вращению диска и стержня. По мере того как стержень вращается вперед еще быстрее, никаких изменений не наблюдается, за исключением того, что система полос движется назад все медленнее и медленнее. Таким образом, если вращать стержень собственной рукой, возникает ощущение, что обратное движение полос является обратной функцией увеличения скорости стержня. И действительно, по мере того как эта скорость продолжает расти, полосы постепенно останавливаются, хотя и диск, и стержень быстро вращаются.