Визуальная экология

     Автоматия саккад коррелирует с нейрофизиологическими  данными. Ярким примером данной корреляции является природа фоторецепторов, которые  реагируют в основном на перепад  освещенности.

     Благодаря автоматии саккад в естественных условиях оn- и оf-рецепторы могут  работать в собственном режиме, что  обеспечивает постоянный афферентный  поток, достаточный для надежного  восприятия всех нюансов видимой  картины. Одновременно это создает  гарантию непрерывности зрительного  восприятия. 

2.6. Влияние видимых  объектов на автоматию  саккад

     Визуальную  среду человека формируют предметы разной величины, разной четкости, разного  цвета, часть из которых он видит  хорошо, а часть плохо. Чрезвычайно  важно определить, как же влияют объекты на зрительное восприятие и  в частности на автоматию саккад как основной механизм зрительного  восприятия окружающего пространства? С этой целью специалистами МЦ «Видеоэкологии» были проведены  специальные исследования.

     Исследования  показали, что на автоматию саккад оказывает большое влияние наличие  контуров в поле зрения. Переход  от темного безориентирного поля к светлому существенного значения для глаз не имеет. При формировании видимой среды в окружающем человека пространстве должно быть достаточное  количество хорошо различимых глазом предметов.

Зрительная  система в первый момент оценивает  ситуацию, и саккадический центр  переходит на новый режим работы. Такая оценка ситуации окружающего  пространства достигается на основании  повседневного опыта - зрительная система ранее уже встречалась с подобной ситуацией и, естественно, «знает», каковы должны быть в этом случае характеристики саккад. После нескольких саккад может быть уточнен режим работы саккадического центра и возможна его корректировка, но чаще основной выбор делается за первые 0,5 - 1,5 сек. Если бы осуществлялся выбор каждой саккады в отдельности, то это был бы крайне сложный механизм регуляции глазодвигательной системы. Более того, как показали расчеты, за короткий интервал между саккадами (0,1 - 0,5 сек) физически не может осуществиться рефлекторная дуга: сигнал рассогласования на сетчатке - зрительный нерв - зрительные центры - саккадический центр - мышцы глаз. Для этой цели требуется время порядка 1,2 секунды.

     При фиксации объектов разной конфигурации параметры саккад находятся в  сопоставимых значениях(круг-3° ,точка-2° ,линия с точкой в центре-3° ,треугольник-3° ). Некоторое увеличение интервалов при фиксации круга объясняется  мобилизацией испытуемого на выполнение более сложной задачи. Из этого  следует, что не столь важно, какой  конфигурации будут элементы в окружающей среде, важно только, чтобы эти  элементы были выразительными на общем  фоне и обеспечивали бы надежную фиксацию взора. При бинокулярной фиксации точки  резко уменьшается амплитуда  колебаний, и есть тенденция к  увеличению числа саккад. На автоматию  саккад практически не оказывает  влияния прерывистое предъявление фиксационной точки. Таким образом, на автоматию саккад может оказывать  влияние ряд факторов: яркость  объекта, его размер, конфигурация, а также рассматривание одним  глазом или двумя. Вместе с тем  одним из существенных факторов является четкость видимого объекта. Это основное требование при формировании визуальной среды обитания человека. 

2.7.Влияние  гомогенных и агрессивных  полей на бинокулярное  зрение.

     Пути, идущие от каждого глаза рано или  поздно должны сойтись вместе, т.к. мы, глядя на что-либо, видим одну целостную  картинку. Тем не менее, повседневный опыт говорит нам, что если закрыть  один глаз, то большого изменения не произойдет - предметы будут казаться такими же четкими, реальными, яркими. Разумеется, общее поле зрения обоих глаз видит на своей стороне большую область пространства, чем один глаз, хотя эта разница составляет всего лишь 20° - 30° . Существенное отличие бинокулярного зрения от монокулярного состоит в ощущении глубины.

     Изображение на сетчатках двумерно, а мы видим  мир трехмерным. Для человека и  для животных важна способность  определять расстояние до объектов. Точно  так же восприятие трехмерной формы  предметов означает оценку относительной  глубины. Например, если мы будем рассматривать  шар наклонно по отношению к линии  взора, то его изображение на сетчатке будет эллиптическим, однако мы без  труда воспринимаем такой предмет  как круглый. Для этого необходима способность к восприятию глубины. Ощущение глубины означает возможность  «непосредственно» видеть дальше или  ближе точки фиксации расположен тот или иной объект, возникающее  в тех случаях, когда два сечаточных изображения несколько смещены  относительно друг друга в горизонтальном направлении - раздвинуты или, наоборот, сближены (что обычно не превышает 2°), а вертикальное смещение близко к  нулю.

     В гомогенной видимой среде не может  полноценно функционировать бинокулярный аппарат, так как импульсом к  слиянию двух изображений правого  и левого глаза в единый образ  является несовпадение их контуров, а  оно как раз и отсутствует  в гомогенной среде. Это приводит к нарушению согласованных действий двух глаз, они как бы разобщаются  и каждый из них на некоторое время  принадлежит сам себе. При переводе взгляда с голой стены на четкий объект в этом случае может возникнуть двоение.

     Бинокулярное  зрение не может также полноценно работать в агрессивной среде. Это  связано с тем, что при большом  количестве одинаковых видимых элементов  невозможно конвергировать два глаза  на одну и ту же точку. При рассматривании стены многоэтажного дома с огромным числом одинаковых окон, может возникнуть необычная ситуация: правый глаз будет  смотреть на одно окно, а левый –  на другое, тогда как в зрительных центрах мозга происходит слияние в единый зрительный образ – в одно единственное окно.

     Такой эффект приводит к серьезным неприятностям  для человека. В этом случае мозг знает, что глаза конвергируют не на один объект, т.к. зрительные оси  стоят параллельно. Следовательно, единый образ не должен был бы возникнуть, а он вопреки всему есть. Это  приводит к рассогласованию двух систем – зрительной и проприоцептивной. Зрительная система подает сигнал мозгу  что «все в порядке», а проприоцептивная – «этого не должно быть». Для выяснения  истинной ситуации мозг вынужден перебирать массу возможностей, то есть решать сложную необычную задачу. 

3.Видимая  среда как экологический  фактор.

     Под видимой средой следует понимать окружающую среду, которую человек  воспринимает через орган зрения во всем ее многообразии – это лес, горы, здания, сооружения, интерьер помещений, автомашины, корабли и т.д. всю  видимую среду можно условно  разделить на две части: естественную и искусственную. Естественная видимая  среда находится в полном соответствии с физиологическими нормами зрения, так как природа «лепила» глаз «под себя». Совсем другое дело - искусственная  среда. Она все больше отличается от природной и во многих случаях  находится в противоречии с законами зрительного восприятия человека. Такая  среда породила еще одну проблему экологии человека - проблему видеоэкологии [1(Филин)].

     Говоря  о видимой среде как об экологическом  факторе, следует обратить внимание на то, что человек как биологический  вид сформировался в определенных естественных природных условиях, в  которых преобладала и определенная цветовая гамма. Для средней географической зоны в постоянно видимом поле человека преобладал зеленый цвет. Однако в процессе урбанизации произошло  резкое изменение видимой среды; в большинстве городов господствует темно-серый цвет. При этом изменилась и структура самих цветовых элементов, в ней преобладают прямые линии, прямые углы, огромное количество больших плоскостей, имеющих однородную окраску.

Наступила такая пора, когда мы должны осознанно  вмешаться в содержание окружающей нас визуальной среды, которая превращается в экологически опасный фактор. Все  возрастающая нагрузка на зрение вступает в противоречие с физиологическими возможностями движений глаз, в частности  с явлением автоматии саккад. Как  показали исследования, число этих саккад при весьма различной зрительной деятельности остается практически  на одном уровне - примерно одна саккада  в секунду.

     По  данным Всемирной организации здравоохранения  процессы урбанизации ведут к  неуклонному росту числа психических  заболеваний. Все это говорит  о том, что постоянная видимая  среда действует так же, как  и другой экологический фактор. При  этом особо сильное эмоциональное  воздействие на человека оказывает  колористическая насыщенность городской  среды. Урбанизация внесла существенные изменения в жизнь человека, и  это касается не только плохого воздуха, загрязненной воды и повышенной радиации, о которых часто и много  говорится в связи с экологическими проблемами. Резко изменена постоянная видимая среда, ее цветовая гамма  и структура цветовых элементов. 

3.1.Гомогенная  видимая среда

     Гомогенной  видимой средой - называется такая среда, в которой совсем отсутствуют видимые элементы, или число их резко снижено. Причины возникновения ее различны. Например, у людей с ослабленным зрением число видимых деталей в окружающей среде уменьшается в результате снижения различительной способности глаз. Гомогенная видимая среда может возникнуть в шахте в силу специфического места работы - вокруг черный уголь. В природе гомогенная видимая среда представлена огромными снежными просторами Арктики или Антарктики. В современных условиях человек часто сталкивается с гомогенной средой в городе, дома, на производстве и в транспорте.

     Крупнопанельное домостроение в России составляет около 60 % объема строительства, оно стало  массовым и в настоящее время  является определяющим фактором в создании облика наших городов. Повсеместное применение этого способа возведения зданий существенно меняет облик  наших городов, и проблема визуальной среды становится все более острой. В городской среде возникает  много гомогенных видимых полей, которые, в частности, создают торцы  зданий. При взгляде на такую голую  стену глазу совершенно не за что  «зацепиться» после очередной саккады. Если человек окажется у такой  стены на расстоянии 40 метров, то она  застилает его взор со всех сторон (по горизонтальной линии - 20 – 30° , а  по вертикальной линии - 40 - 45°), тогда  как основная масса саккад (86%) имеет  амплитуду до 15°, а в секунду  глаз делает 2 - 3 саккады. Это значит, что, если человек смотрит на такую  поверхность всего лишь 3 секунды, то за это время возникает 6 - 9 саккад и все они приходятся на голую  стенку, где нет элементов для  фиксации взгляда. Подобную ситуацию можно  сравнить с ощущением, когда человек  делает очередной шаг и не чувствует  под ногой твердую почву. Так  и глаз за 3 секунды около десяти раз «проваливается в бездну». Легко  себе представить, насколько неприятна  эта ситуация, которая неизбежно  ведет к ощущению дискомфорта.

     В градостроительной практике есть примеры  настенной живописи, с помощью  которой удается избавиться от гомогенных полей, но она еще не получила широкого распространения. Итак, торцы зданий создают гомогенные поля в городских  условиях при применении в строительстве  панелей большого размера. Не меньшим  бедствием, однако, является применение стекол больших размеров. Фасад здания из стекла и асфальтовое покрытие - это безориентирное пространство, созданное руками человека. В такой  среде, как мы знаем, амплитуда саккад увеличивается в 3 - 5 раз, то есть автоматия  саккад переходит на поисковый режим. Режим поиска, между тем, тоже не приводит к желаемому результату, так как здание с расстояния 30 метров перекрывает поле зрения на 80°. Необходимость в фиксации взгляда  крайне острая, так как велико число  саккад.

     При сопоставлении двух зданий из разных эпох легко увидеть как сильно они отличаются. Эта разница заключается  в следующем:

1) в насыщенности  элементами - малое их число в  современном здании и большое  в старинном;

2) в структуре  элементов - множество прямых  линий и прямых углов в современном  здании, и много острых углов  и кривых линий в старинном  здании;

3) в размерах  плоскостей - одна большая плоскость  в современном и много малых  плоскостей в старинном здании;

4) в силуэте  зданий - упрощенный силуэт в современном  здании, вместо которого просто  прямая линия. без единого элемента, и сложный и разнообразный  силуэт в старинном.

     Создается впечатление, что архитекторы старой формации знали хорошо и про автоматию  саккад, и про бинокулярное зрение и делали все для того,чтобы  их архитектура по меньшей мере соответствовала  физиологическим требованиям зрения.

     Как видим, декорирование архитектурных  сооружений имеет функциональное свойство, и тот, кто первый сказал об «архитектурных излишествах», нанес всем нам большой  вред. Пострадала не только эстетическая сторона - нависла угроза над физиологическими механизмами зрения. 

3.2. Агрессивная видимая  среда

     Видимая среда, в которой рассредоточено большое количество одинаковых элементов  называется агрессивной средой.

     Многоэтажные  здания, где на огромной стене рассредоточено большое число окон. Смотреть на такую поверхность крайне неприятно. Это происходит по той причине, что  изображения, полученные правым и левым  глазами, трудно слить в единый зрительный образ. Задача усугубляется еще и  тем, что на область ясного видения  сетчатки (размер - 2°) приходится одновременно больше одного окна (размер окна - менее 1°). В таких условиях не может  полноценно работать бинокулярный аппарат  глаз. С другой стороны, и автоматия  саккад не может полноценно работать при встрече человека с таким агрессивным полем. Глаза не могуг «зацепиться» за одно окно и минимизировать амплитуду своих саккад. В то же время человек не может определить, какое окно он фиксировал до саккады и какое окно фиксирует после ее завершения. Окон так много и они настолько одинаковы, что, по существу, нарушается основная функция зрения - определение, куда смотрят глаза и что они видят. Благодаря автоматии саккад взор наших глаз переносится с одного окна на другое через 0,5 - 1,0 секунд. При этом после каждой саккады в мозг идет одна и также информация: «окно», «окно», «окно». Такая повторяемость ведет к перегрузке мозга одной и той же информацией. При рассматривании же старинного здания с богатой архитектурой, нет такого назойливого повтора, так как после каждой саккады в мозг идет новая «картинка.