Распознавание экспрессий перевернутого изображения лица

Исследовалось влияние интенсивности экспрессий и пространственной ориентации лица на распознавание эмоций и организацию окуломоторной активности наблюдателя. Показано, что ослабление экспрессий и поворот изображения лица на 180° ведут к снижению эффективности распознавания, увеличению частоты и изменению состава «ошибок» восприятия. Слабые экспрессии лица на перевернутом его изображении презентируются как спокойное состояние натурщика. Распределение зрительных фиксаций по поверхности лица под влиянием изменения условий восприятия происходит по-разному, но с успешностью распознавания эмоций непосредственно не связано.

Проблема

Особенности строения лица, вертикальное расположение его черт являются важней­шим условием адекватного восприятия эмоциональных состояний человека. Достаточно повернуть изображение лица на 180° (инвертировать), чтобы мелкие детали перестали распознаваться, отношение частей оценивалось очень грубо, а лицо в целом предстало как обобщенный образ (Yin, 1969). Если привычно расположенное изображение знако­мого лица распознается в 95% случаев, то его инверсия снижает надежность узнавания до 50–60%. Восприимчивость наблюдателя к пространственным соотношениям между черта­ми лица уменьшается, сохраняясь лишь в общем виде (Bruce, Young, 2000). Примером по­добных потерь является «иллюзия Маргарет Тэтчер», открытая и исследованная Питером Томпсоном. Используя изображение лица известного политика, он сконструировал коллаж с перевернутыми глазами и улыбающимся ртом, что создало впечатление чего-то «аляповатого» и гротескного (рис. 1, справа внизу). Идентифицировать коллаж с экс-премьером Великобритании весьма сложно, но определить эмоциональное состояние изображенного человека сравнительно легко: в его основе лежит гнев. При переворачивании изображения впечатление необычности исчезает, явные дефекты не замечаются, и наблюдатель видит улыбающееся лицо Тэтчер (Thompson, 1980). В качестве стимульного материала может быть использовано изображение любого лица анфас, главное, чтобы оно выражало то или иное эмоциональное состояние и по возможности было знакомым.

Рис.1. Иллюзия Тэтчер

Описанный эффект на является абсолютным. Лица с выраженными топическими особенностями, например, с зачерненными зубами, придающими человеку вид вампира, воспринимаются гротескными как при прямой, так и при обратной ориентации (Searcy, Bartlett, 1996). Это означает, что выражение лица обусловлено не только соотношением частей (интегративными связями), но и их собственной конфигурацией. Необычная черта оказывается стержнем, или образующей, выражения лица в целом.
Закономерности восприятия эмоциональных состояний человека по выражению его лица, по-разному расположенному в пространстве, недостаточно изучены; неясным остает­ся характер зависимости распознавания эмоций от их модальности и интенсивности про­явления; нерешенным остается вопрос, почему при переворачивании изображения лица меняется восприятие модальности эмоций и какое участие в этом процессе принимают опе­рациональные механизмы, связанные с направленностью/движениями глаз.

Интегральным показателем участия окуломоторики наблюдателя в межличностном восприятии служит эффект доминантности – преимущественное распределение точек фиксации (направленности взора) в той или иной половине лица натурщика (Ярбус, 1965). Эффект носит функциональный характер и зависит от содержания предмета восприятия, решаемой наблюдателем задачи, индивидуально-психологических особенностей наблюда­теля и других обстоятельств (Барабанщиков, 2009). Согласно исследованиям, распознава­ние эмоций сопровождается небольшой правосторонней (относительно натурщика) доми­нантностью фиксации (55/45%, эффект (.) =10%), чувствительной к степени выраженно­сти экспрессий лица. При экспозиции сильных экспрессий эффект пропадает, при экспози­ции слабых – возрастает. Наиболее ярко эффект доминантности выражен в вертикальном измерении: количество фиксаций и их продолжительность в верхней половине лица до полутора раз превышают соответствующие показатели в нижней части. При экспозиции сильных эмоций величина эффекта увеличивается, при экспозиции слабых – уменьшается. Таким образом, во время восприятия слабых и сильных экспрессий проявления эффекта до­минантности в разных измерениях связаны обратной зависимостью (Барабанщиков, 2009; Барабанщиков, Харитонов, 2008; Барабанщиков и др., 2009). Изменятся ли найденные со­отношения при экспозиции перевернутого лица? Если изменятся, то как? Обусловлены ли возможные изменения персональной организацией пространства наблюдателя или особен­ностями самого воспринимаемого лица?

Пытаясь ответить на поставленные вопросы, мы провели экспериментальное иссле­дование особенностей распознавания модальностей эмоций в условиях различной интен­сивности экспрессий (сильные/слабые) и пространственного расположения изображения лица (прямое/обратное). Согласно исходной гипотезе, снижение интенсивности экспрес­сий и переворачиваие изображения приводят к снижению эффективности распознавания эмоций и, вероятно, к изменению организации движений глаз наблюдателя. Данная работа является первым этапом исследования природы и механизмов иллюзии Тэтчер.

Методика исследования

Испытуемым предлагалось распознать состояние человека по изображению его лица. Базисные эмоции – радость, горе (грусть), страх, гнев, удивление, отвращение, а также спокойное состояние (Ekman, Friesen, 1975) – демонстрировались испытуемым в четырех вариантах: сильная/слабая экспрессия и прямая/обратная ориентация изображения лица. Стимульный материал предъявлялся в случайном порядке по одному изображению на экране ЖК монитора.

В каждой пробе появлению тестовых изображений предшествовало предэкзамена­ционное поле (светло-серого цвета) с центральной точкой фиксации (время экспозиции 1000 мс), которое сменялось фотографией лица (время экспозиции 3000 мс); за фотогра­фией следовало маскирующее поле. Проба завершалась высвечиванием пронумерованного списка категорий основных эмоций. От испытуемого требовалось выбрать и назвать одну или несколько категорий, которые наиболее соответствовали увиденному эмоциональному состоянию. Ответ фиксировался экспериментатором в специальном бланке. Проба начи­налась и завершалась нажатием испытуемым на клавишу «пробел» клавиатуры видеореги­стратора движений глаз.

Стимульным материалом служили черно-белые фотоизображения сильно и слабо вы­раженных эмоций из коллекции П. Экмана (Ekman, Friesen, 1975; Ekman, 2004). В первом случае экспрессивные признаки проявлялись ярко и затрагивали все зоны лица, во вто­ром – имели низкую интенсивность и/или частичную локализацию (рис. 2). Угловой раз­мер фотографий составил 23х16° (мужское лицо) и 23х14° (женское лицо). Удаленность ЖК экрана от глаз испытуемого – 59 см.

Рис. 2. Примеры стимульного материала. Слева – сильно выраженные, справа – слабо выражен­ные экспрессии

Анализ окуломоторной активности испытуемых осуществлялся с помощью видео­регистрирующей установки Eyegaze Analysis System (США). Айтрекер предназначен для определения позиции взора на экране монитора, измерений движений глаз и величины раскрытия зрачка наблюдателя. Оценка направленности взора основывается на видео­информации об относительном расположении центров зрачка глаза и роговичного блика (Pupil-Center/Corneal-Reflection method). Установка включает видеокамеру, снимающую правый глаз испытуемого в инфракрасном световом диапазоне, 19-ЖК цветной монитор, персональный компьютер, монитор оперативного контроля за состоянием глаза и пакет программного обеспечения. Видеокамера, отслеживающая поверхность глаз наблюдателя, расположена под ЖК монитором. Положение головы испытуемого фиксируется с помо­щью подбородника и опорной планки.

Компьютер обрабатывает изображения глаза, идентифицирует и локализует центры зрачка и роговичного блика и путем вычислений определяет расположение линии взора на ЖК экране монитора, экспонирующего стимульный материал. Данные о координатах линии взора (кадры видеосъемки поверхности глаза) генерируются системой с частотой 120 Гц. Точность оценки позиции глаза – 0.5°. Калибровка движений производится ав­томатически и занимает около 15 с (см.: Барабанщиков, 2009; Барабанщиков, Ананьева, Харитонов, 2009).

В качестве испытуемых выступили студенты Высшей школы психологии (15 женщин и 5 мужчин) в возрасте 24–46 лет.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета SPSS 15.0. Анализировались: точность распознавания эмоциональных состояний человека, распреде­ление и длительность фиксации, время рассматривания отдельных частей лица, а также тра­ектории перемещений взора. Проверка статистических гипотез проводилась по Т-критерию Вилкоксона.

Результаты эксперимента и их обсуждение

1. Распознавание эмоции по выражению (экспрессиям) лица.

Средняя частота распознавания эмоций в четырех сериях представлена на рис. 3.

Распределение частоты адекватно­го распознавания экспрессий лица носит ступенчатый характер. Лучше всего рас­познаются сильные нормально располо­женные изображения эмоций (0,92), хуже всего – слабые инвертированные (0,32). Данный результат вполне ожидаем (см.: Барабанщиков, Харитонов, 2008), поэто­му более интересным представляется со­отношение эффективностей распознава­ния эмоций при различных условиях экс­позиции лица.

Рис. 3. Зависимость средней частоты распознавания (F) эмоции от интенсивности ее ­проявления и пространственного расположения изображения лица (T)

Частота распознавания сильных экспрессий даже при инверсии лица (0,67) остается более высокой, чем частота рас­ познавания слабых при обычном рас­положении изображения лица (0,52). Это указывает на определяющую роль интенсивности проявления эмоций, которая в нашем эксперименте обеспечивала существенную долю правильных ответов: до 43% при прямой ориентации и до 52% – при инвертированной. Инверсия фотопортрета сама по себе ока­зывает на его восприятие меньшее влияние. Частота распознавания снижается в среднем на 0,2–0,25 единицы, что соответствует 27% для сильно выраженных и 38% – для слабо выраженных экспрессий. Неудивительно, что снижение выраженности эмоции, да еще и поворот изображения лица на 180° ведут к уменьшению частоты распознавания почти в три раза. Более дифференцированную информацию о восприятии эмоций по выражению лица дает анализ частоты распознавания экспрессий в зависимости от их модальности. Табл. I и гистограммы, представленные на рис. 4, указывают на высокую эффективность распознава­ния сильно выраженных эмоций: средние значения не опускаются ниже 0,8. При этом раз­личные эмоции воспринимаются по-разному. Не всегда верно идентифицируются «страх», «горе» и «удивление». Частота распознавания слабых эмоций существенно снижена. Относительно точно (сопоставимо с уровнем сильных экспрессий) распознается только спокойное лицо (0,85); в два раза падает уровень распознавания «радости» (0,425) и «удивления» (0,45); практиче­ски не определяется «страх» (0,077). Идентификации сильных экспрессий перевернутого и прямо расположенного изобра­жения лица существенно различны. За исключением эмоции радости (0,97), все остальные распознаются хуже, особенно «страх» (0,22); снижено количество правильных ответов при экспозиции экспрессий «горя» (0,53) и «отвращения» (0,58). Относительно хорошо рас­познаются «гнев» и спокойное выражение лица (0,83). Экспозиция слабой экспрессии перевернутого лица приводит к еще большему паде­нию и разбросу частоты правильных ответов. Практически не распознаются «гнев» (0,05) и «страх» (0,03); с трудом определяется «горе» (0,11). Однако восприятие спокойного лица (0,83), «удивления» (0,5) и «отвращения» (0,4) остается на уровне значений прямо распо­ложенного изображения лица.

Согласно полученным данным, восприятие разных эмоций по-разному зависит от инверсий лица и степени их выраженности. Оба фактора ослабляют восприятие «страха» (0,28) и «горя» (0,51), но почти не меняют эффективность распознавания спокойного лица (0,86). Ослабление экспрессий прямо расположенного изображения существенно снижает вероятность адекватного распознавания «гнева», «страха», «радости» и «горя», оставляя неизменным восприятие спокойного лица и «удивления».
Сказанное позволяет утверждать, что интенсивность проявления базисных эмоций и пространственная расположенность изображения лица влияют на восприятие экспрессий избирательно, а само это влияние носит сложный нелинейный характер. Наиболее вероят­ной причиной обнаруженных тенденций является ослабление опорных признаков эмоций и конфигуративных параметров изображений лица.

Таблица 1. Средняя частота распознавания модальности эмоций (по всем сериям)

Рис. 4. Зависимость средней частоты пра­вильного распознавания эмоций лица (F) от их модальности (M)

Особого внимания заслуживают варианты ответов, не совпадающие с ха­рактером предъявляемой эмоции. При экспозиции сильно выраженных экс­прессий лиц на привычно расположен­ном изображении ошибки крайне редки (рис. 5). «Отвращение» иногда принимает­ся за «страх», «страх» – за «удивление», а M «удивление» – за «горе». В условиях ин­версии лица частота ошибочных выборов увеличивается (рис. 6), а «отвращение» нередко представляется как «гнев», «горе» либо «спокойствие». «Горе» кажется «гне­вом», «страхом» либо спокойным выраже­нием лица. Экспозиция «удивления» часто вызывает впечатление «страха». Сам же «страх» воспринимается преимущественно как «удивление», а иногда как «радость».

Рис. 5. Распределение ответов испытуемых при экспозиции сильно выраженных экспрессий привычно расположенного изображения лица

Рис. 6. Распределение ответов испытуемых при экспозиции сильно выраженных экспрессий лица на изображении, повернутом на 180°

Рис. 7. Распределение ответов испытуемых при экспозиции слабо выраженных экспрессий прямо расположенного изображения лица

При экспозиции слабо выраженных экспрессий лиц на привычно расположенном изображении ошибки распознавания увеличиваются еще больше, причем распространя­ются на оценки всех базисных эмоций (рис. 7). «Радость» почти в половине проб воспри­нимается как спокойное выражение лица, а иногда – как «удивление». «Гнев» путается с «отвращением», спокойным выражением и «удивлением». Экспозиция страха устойчиво интерпретируется как «отвращение», иногда как «удивление». «Удивление» смешивается со «страхом», «гневом» и спокойным выражением. «Отвращение» часто принимается за «гнев», а «горе» – за «отвращение», «удивление» или спокойное лицо; последнее опреде­ляется наиболее адекватно, хотя иногда и принимается за «радость». В условиях инверсии изображений слабо выраженных экспрессий частота ошибок распознавания становится максимальной (рис. 8). Основная тенденция состоит в том, что все базисные эмоции (кроме «отвращения») воспринимаются преимущественно как спокойное выражение лица. В ка­честве фоновых впечатлений выступают: «гнев» (при экспозиции «радости»), «горе» (при экспозиции «гнева»), «отвращение» и «гнев» (при экспозиции «страха»), «удивление» (при экспозиции «горя»). Экспозиция «удивления» приводит к приблизительно одинаковому количеству ответов: «удивление» и спокойное выражение. Только при экспозиции «отвра­щения» впечатление отвращения оказывается основным, но также сопоставимым с впечат­лениями «горя» и «гнева».

Рис. 8. Распределение ответов испытуемых при экспозиции слабо выраженных экспрессий лица на изображении, повернутом на 180°

Ранее было показано, что «неверные» ответы испытуемых носят закономерный характер и не являются простыми ошибками восприятия. Разнообразие ответов отра­жает многозначность восприятия мимики. Та или иная экспрессия объективно сходна с экспрессиями других модальностей, поэтому в процессе восприятия эмоций по выра­жению лица происходит отнесение их к той или иной категории, причем используется не единичная категория, а целая область, или поле, перцептивных категорий. В каж­дом конкретном случае восприятие экспрессий отличается качественным составом ка­тегорий, их числом и частотой актуализации, которые зависят от модальности эмоции и локализации ее проявлений. Категориальное поле эмоции имеет центр, или ядро, – наиболее часто используемую категорию, – и периферию – категории с более низкой частотой использования. Взаимосвязи между между категориями отличаются опреде­ленной лабильностью, поэтому даже незначительное изменение объекта восприятия может привести к трансформациям и реорганизации категориального поля. Согласно экспериментальным данным, величина категориального поля и точность распозна­вания экспрессии связаны обратной зависимостью (Барабанщиков, Носуленко, 2004; Барабанщиков, 2009).

Предложенная интерпретация полностью соответствует полученным данным. Как видно из табл. 2, «ошибки» распознавания модальности эмоции не являются случайны­ми. Они носят ограниченный характер, воспроизводятся от серии к серии, соответствуют ответам, полученным в других экспериментальных условиях (см.: Барабанщиков, 2009; Барабанщиков, Харитонов, 2008). С ослаблением выраженности экспрессий лица и его поворотом на 180° возникают закономерное снижение эффективности распознавания, из­менение частоты и состава ошибок восприятия. Категориальное поле экспрессии расши­ряется либо сужается и может быть децентрировано (приобретает новое ядро). В предель­ном случае основным выражением лица считается спокойствие, а эмоция как таковая не воспринимается. Четыре экспериментальные ситуации, выстроенные в порядке усиления возмущающих воздействий, моделируют условия перцептивного дезогенеза: экспрессии лица воспринимаются все более обобщенно и менее дифференцированно, все чаще оставляя впечатление спокойного состояния натурщика.

Таблица 2. «Ошибочные» ответы по всем экспозициям выражений лица (курсивом выделены наиболее частые категории ответов)

В недавно выполненном исследовании мы описали закономерности восприятия выражений лица, проявляющиеся при постепенном ослаблении уровня шума (маски­ровки) либо при увеличении продолжительности экспозиции лица (Барабанщиков, 2009). Оказалось, что на самой ранней стадии перцептогенеза выражение лица не опре­деляется: паттерн экспрессии презентируется в предельно общей форме – лица как та­кового. В отличие от фигур-масок или написанных слов, обозначающих эмоции, лицо воспринимается как единое целое – гештальт-качество. Впечатление о модальности экспрессии возникает на «втором шаге» как осознание сначала спокойного состояния натурщика, затем – переживаемой эмоции. Спокойное выражение лица играет роль прототипа всех базисных эмоций. С уменьшением возмущающих воздействий (либо с увеличением длительности экспозиции паттернов экспрессии) перцептогенез перехо­дит в стадию формирования образа конкретной эмоции, а затем – его спецификации, наполнения все более полным содержанием. Подобная динамика обусловлена посте­пенным ростом различимости экспрессивных признаков (экзонов) и их включением в контекст восприятия лица как целого (усилением конфигуративных связей). С самого начала этот процесс имеет личностный характер и диалогическую размерность, т. е. со­относится с «Я-концепцией» и коммуникативным опытом наблюдателя, предполагает идентификацию наблюдателя с натурщиком, оценку его личностных черт, отношение к нему и т. п.

В данной работе авторы столкнулись с противоположной ситуацией, когда возмущаю­щие воздействия не ослабляются, а монотонно усиливаются. Это означает, что перцептоге­нез развивается в обратном направлении, хотя до конца не доходит. Выявленная редукция разномодальных экспрессий к спокойному выражению лица является дополнительным аргументом в пользу его прототипичности. Более того, имеются основания полагать, что дезогенез завершается впечатлением о лице как таковом безотносительно к состоянию на­турщика. Но даже на этой стадии восприятие сохраняет личностный характер и диалогиче­скую (интерсубъективную) размерность. Добавим, что так же, как и на ранних стадиях, ди­намика перцептогенеза выражения лица на завершающих стадиях зависит от модальности экспрессий. Поэтому, например, редукция «отвращения» к спокойному выражению лица по сравнению с восприятием других слабых инвертированных экспрессий совершается с «опозданием» (рис. 7, 8).

Таким образом, поворот изображения лица действительно снижает эффективность распознавания экспрессий, которая зависит от выраженности эмоции и ее модальности. Из двух протестированных условий наиболее сильное влияние на восприятие эмоций оказы­вает ослабление экспрессий; инверсия изображения лица оказывает в 1,3 – 1,6 раза меньшее влияние.

Расширение категориального поля восприятия эмоции и его децентрация, вызванные экспозицией слабой экспрессии перевернутого изображения лица, выступают в качестве возможных механизмов иллюзии Тэтчер. Условиями их реализации являются снижение различимости экспрессивных признаков и повышение уровня обобщенности. Если это так, то природа иллюзии заключается в рассогласовании репрезентаций одного и того же выра­жения лица на позитивной и негативной (дезогенез) стадиях перцептогенеза.

2. Организация окуломоторной активности наблюдателей.

Анализ полученных окулограмм показывает, что во всех экспериментальных ситуаци­ях имеют место компактное расположение точек фиксации и соразмерность саккад локали­зации структурных элементов лица: точки фиксации сосредоточены вокруг его центральной области и ограничены сверху линией бровей, снизу – нижней губы; редко фиксируются во­лосы, лоб, щеки и подбородок; отсутствуют движения, сканирующие контур лица.

Паттерны движений глаз меняются от испытуемого к испытуемому, сохраняя инди­видуальность в широком диапазоне условий (рис. 9).

Рис. 9. Примеры окулограмм разных испытуемых при восприятии экспрессий лица на прямо расположенном и перевернутом изображениях

Ранее, изучая закономерности организации окуломоторных структур при экспозиции комплексных объектов, мы дифференцировали два способа восприятия и организации гла­зодвигательной активности: охватывающий и сканирующий (Барабанщиков, 2000; 2002). Оба они проявились во всех ситуациях распознавания эмоций. При охватывающем, или, по другой терминологии, амбъентном (Величковский, 2006), способе восприятия точки фик­сации сосредоточиваются в области носа и переносицы, т. е. в геометрическом «центре тя­жести» поверхности лица. Поскольку сам по себе нос, как правило, не несет экспрессивных признаков, его фиксация указывает на использование наблюдателем широкого функцио­нального поля зрения (Гиппенрейтер, 1978; Барабанщиков, Белопольский, 2008), охваты­вающего все лицо либо его большие области.

Сканирующий, или фокальный, способ восприятия предполагает использование узкого функционального поля зрения, последовательное рассматривание элементов лица и их соотнесение. В разных сочетаниях точки фиксации располагаются в области губ, правого и левого глаза. При этом маршруты обзора носят регулярный циклический ха­рактер. Смысл сканирования заключается в поиске частных признаков для оценки выра­жения лица и накоплении свидетельств, позволяющих отнести его к одной из категорий. Способы восприятия легко сменяют друг друга: восприятие целого лица (фиксации носа и переносицы) сменяется поиском отличительных признаков экспонируемого выраже­ния (фиксации рта и каждого из глаз) и наоборот, что позволяет наблюдателю форми­ровать и перестраивать впечатление об эмоциональном состоянии натурщика, как бы за­глядывая в его внутренний мир, соотнося с ним собственный опыт, переживания и виды активности.

Скопление фиксаций и их продолжительность в одной из половин лица, ее доминиро­вание указывают на более высокую значимость оценки экспрессивных признаков именно этой половины для выполнения наблюдателем поставленной перцептивной задачи. Как мы уже отмечали, эффект доминантности по-разному проявляется при экспозиции сильных и слабых эмоций, являясь показателем различия стратегий восприятия. Экспериментальный материал, полученный в ходе текущего исследования, позволяет проследить динамику эф­фекта доминантности в более широком наборе условий.

Сильно выраженная экспрессия / прямое изображение лица. Согласно табл. 3, среднее время рассматривания правой половины лица натурщика занимает 47%, левой половины – 53%. Различия в длительности рассматривания (. = -6%) статистически значимы. Среднее число фиксаций и их продолжительность в левой части выше, чем в правой. Полученные данные указывают на слабую доминантность левой половины лица натурщика, что соответствует результатам других исследований. В. А. Барабанщиков и В. Н. Харитонов (2008) на аналогичном стимульном материале, но на другом контин­генте испытуемых показали, что при экспозиции сильных экспрессий эффект право­сторонней доминантности, хорошо проявляющейся при восприятии слабых экспрессий, пропадает. Среднее время рассматривания верхней части лица натурщика занимает 57%, нижней – 43%. Различия в длительности рассматривания (. = 14%) и числе фиксаций статистически значимы. Различий в продолжительности фиксаций не обнаружено. Так же как и в предыдущем исследовании, доминантность верхней части лица имеет ярко выраженный характер.

Таблица 3. Статистика рассматривания прямо ориентированного лица (сильно вы­раженная экспрессия)

Примеч.: Т – время рассматривания (мс), N – количество фиксаций, t – средняя продолжи­тельность фиксаций (мс), М – среднее арифметическое, . – стандартное отклонение, р – уровень значимости.

Сильно выраженная экспрессия / перевернутое изображение лица. Согласно результа­там, представленным в табл. 4, доминантность левой половины лица сохраняется (45/55%), а ее эффект возрастает до 10%. Статистически значимо и преобладание числа фиксаций в левой половине, хотя их средняя продолжительность примерно одинакова. Распределение продолжительности рассматривания и числа фиксаций перевернутого изображения лица в вертикальном измерении совпадает с данными прямой экспозиции: верхняя половина – 57%, нижняя – 43%; .= 14%.

Таблица 4. Статистика рассматривания перевернутого изображения лица (сильно выраженная экспрессия)

Примеч.: Т – время рассматривания (мс), N – количество фиксаций, t – средняя продолжи­тельность фиксаций (мс), М – среднее арифметическое, . – стандартное отклонение, р – уровень значимости.

Сравнение двух условий восприятия сильно выраженных экспрессий говорит о том, что при инверсии лица сколь-нибудь существенных изменений в организации окуломотор­ной активности наблюдателей не происходит. Привычная стратегия восприятия сохраня­ется. Так же как и в распознавании эмоций, определяющую роль в распределении числа и длительности фиксаций играет интенсивность экспрессий (эффект левосторонней доми­нантности); поворот фотоизображения обусловливает лишь стилистику эффекта, причем только в горизонтальном измерении.

Слабо выраженные экспрессии /прямое изображение лица. Статистика рассматри­вания левой и правой половин лица натурщика при экспозиции слабо выраженной экс­прессии лица на прямо расположенном изображении представлена в табл. 5. В отличие от сильно выраженных экспрессий в этих условиях имеет место обратное соотношение про­должительности рассматривания и числа фиксаций: справа – 55%, слева – 45% (. = 10%). Подобная тенденция зарегистрирована и в другом нашем исследовании (Барабанщиков, Харитонов, 2008). Время рассматривания и число фиксаций верхней части лица преобла­дают над нижней: верхняя – 59%, нижняя – 41% (. = 18%). В отличие от прежнего иссле­дования вертикальная составляющая эффекта доминантности по сравнению с восприятием сильных экспрессий не уменьшилась.

Таблица 5. Статистика рассматривания прямо расположенного изображения лица (слабо выраженная экспрессия)

Примеч.: Т – время рассматривания (мс), N – количество фиксаций, t – средняя продолжи­тельность фиксаций (мс), М – среднее арифметическое, . – стандартное отклонение, р – уровень значимости.

Слабо выраженные экспрессии / перевернутое изображение лица. Статистика рассма­тривания левой и правой половин инвертированного лица натурщика при экспозиции сла­бо выраженных экспрессий, числа фиксаций и их длительности представлена в табл. 6. По сравнению с восприятием прямо расположенного фотоизображения соотношение сторон остается неизменным: правая – 55%, левая – 45% (. = 10%). Однако продолжительность рассматривания и число фиксаций вертикальных пропорций лица изменяются: верхняя половина – 62%, нижняя – 38% (.= 24%). Среднее время рассматривания верхней части по сравнению с нижней увеличивается в 1,6 раз, число фиксаций – в два раза.

Таблица 6. Статистика рассматривания перевернутого изображения лица (слабо­выраженная экспрессия)

Примеч.: Т – время рассматривания (мс), N – количество фиксаций, t – средняя продолжи­тельность фиксаций (мс), М – среднее арифметическое, . – стандартное отклонение, р – уровень значимости.

Таким образом, организация окуломоторной активности наблюдателей при экспози­ции слабо выраженных экспрессий с поворотом изображеия лица также не претерпевает глубоких изменений. Сохраняется эффект правосторонней доминантности, а инверсия фо­тоизображения влияет лишь на восприятие вертикальных пропорций. В последнем случае усиливается внимание к верхней половине лица (особенно к глазам), которая экспонирует­ся в нижней части экрана, но общая стратегия восприятия эмоций остается неизменной.

Сосредоточенность внимания наблюдателя на верхней половине лица является еще одним обстоятельством, содействующим проявлению иллюзии Тэтчер: концентрируясь на глазах, наблюдатель невольно упускает из виду область рта, активно формирующего мими­ческую выразительность большинства базисных эмоций.

Основные тенденции динамики продолжительности рассматривания, числа фикса­ций и их длительности (частично) представлены на рис. 10 и 11. Нетрудно заметить, что правая половина лица с выражением сильных чувств рассматривается наблюдателями реже по сравнению со слабой выразительностью той же правой половины, а распределе­ние фиксаций в левой экспрессивной половине лица преобладает над соответствующими распределениями фиксаций в левой половине лица при низкой экспрессивности. При всех условиях экспозиции лица доминирует его верхняя часть. Наиболее высокое значение раз­ности между сопоставляемыми параметрами имеет место при рассматривании слабо выра­женной экспрессии лица на перевернутом изображении (рис. 11).

Относительное постоянство распределения фиксаций глаз по поверхности фотоизобра­жения при его переворачивании указывает на тесную связь эффектов доминантности со струк­турой лица. Это обстоятельство может содействовать перцептивному расщеплению паттернов иллюзии Тэтчер на фигуру, образованную привычно расположенными областями глаз и рта, и фон, представленный остальными элементами инвертированного лица, и их взаимодействию.

Флуктуации доминантности в различных условиях экспозиции лица отражают ис­пользование наблюдателями различных стратегий восприятия. Однако прямой связи между паттернами окуломоторной активности и успешностью распознавания модальности эмоций не обнаружено. Сходство стратегий и траекторий обзора может приводить как к адекватным, так и ложным оценкам.

Рис. 10. Время рассматривания (Т) сторон лица (левая/правая) в зависимости от его пространственной ориентации (прямая/обратная) и степени выражен­ности эмоции (сильная/слабая)

Рис. 11. Время рассматривания (Т) сторон лица (верхняя/нижняя) в зависимости от его простран­ственной ориентации (прямая/обратная) и степени выраженности эмоции (сильная/слабая)

Выводы

1. Интенсивность проявления ба­зисных эмоций и пространственная ориентация (прямое/обратное) изобра­жений лица действительно влияют на восприятие экспрессий. Это влияние избирательно, зависит от модальности эмоций и носит сложный нелинейный характер. При всех условиях хуже всего распознаются «страх» и «горе», лучше и стабильнее – спокойное выражение лица.
2. С ослаблением выраженности  эмоции и с поворотом изображения лица на 180° происходит закономерное снижение точности распознавания, из­менение частоты и состава «ошибок» восприятия. Категориальное поле рас­познавания экспрессий трансформи­руется (расширяется, сужается, меняет состав) и может быть децентрировано (приобретает новое ядро). В предель­ном случае (слабая экспрессия инвер­тированного изображения) модаль­ность эмоции не дифференцируется (за исключением «отвращения»), а  базисные эмоции презентируются как спокойное состояние натурщика.
3. Перцептивный дезогенез экспрессий лица совершается в направлении все более обобщенного и менее дифференцированного восприятия, редукции к впечатлению о спо­койном выражении лица и репрезентации лица как такового.
4. При экспозиции сильно выраженных экспрессий прямо расположенного изобра­жения лица зарегистрирован эффект левосторонней доминантности. При инверсии изобра­жения величина эффекта возрастает. Доминирование верхней части лица с ярко  выражен­ными экспрессиями при переворачивании его изображения остается неизменным.
5. Доминантность восприятия слабо выраженных экспрессий носит правосторонний характер. В отличие от данных прежних работ вертикальная составляющая доминантности (по сравнению с восприятием сильных экспрессий) не уменьшается. При инверсии слабо выраженных экспрессий правосторонняя доминантность сохраняется, а роль верхней части лица в их восприятии усиливается.
6. Прямой связи между эффектом доминантности и успешностью распознавания эмо­ций в различных экспериментальных условиях исследования восприятия не обнаружено.

Выполненная работа создает необходимый задел для экспериментального анализа психологических механизмов иллюзии Тэтчер и проведения более глубоких исследований природы восприятия выражений лица человека.

1. Барабанщиков В. А. Восприятие выражений лица. М.: ИП РАН, 2009.
2. Барабанщиков В. А. Восприятие и событие. СПб.: Алетейя, 2002.
3. Барабанщиков В. А. Системогенез чувственного восприятия. М.-Воронеж: МПСИ, 2000.
4. Барабанщиков В. А., Белопольский В.И. Стабильность видимого мира. М.: Изд-во ИП РАН, 2008.
5. Барабанщиков В. А., Носуленко В. Н. Системность. Восприятие. Общение. М.: ИП РАН, 2004.
6. Барабанщиков В. А., Харитонов В. Н. Движения глаз при восприятии эмоциональных выражений лица // Познание в структуре общения. М.: ИП РАН, 2008. С. 30–39.
7. Барабанщиков В. А., Ананьева К. И. Функциональная доминантность сторон лица // Познание в структуре общения. М.: ИП РАН, 2008. С. 13–21.
8. Барабанщиков В. А., Ананьева К. И. Локализация направления взора при идентификации расового типа лица // Познание и общение: теория, эксперимент, практика. М.: ИП РАН, 2009. С. 85–89.
9. Барабанщиков В. А., Ананьева К. И., Харитонов В. Н. Организация движений глаз при восприятии изображений лица // Экспериментальная психология. 2009. Т. 2. № 2. С. 31–60.
10. Величковский Б. М. Когнитивная наука. Основы психологии познания. М.: Academia, Смысл, 2006.
11. Гиппенрейтер Ю. Б. Движение человеческого глаза. М.: МГУ, 1978.
12. Ярбус А. Л. Роль движений глаз в процессе зрения. М.: Наука, 1965.
13. Bruce V., Young A. In the eye of beholder. The science of face perception. N.Y.: Oxford University Press. 2000.
14. Ekman P. Emotions revealed. N.Y.: An owl Book, 2004.
15. Ekman P., Friesen W. Unmasking the face. N.Y.: Prentice-Hall, 1975.
16. Searcy J. H., Bartlett J. C. Inversional and processing of component and spatial-relational information in faces // Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance, 1996. Vol. 22. P. 904–915.
17. Thompson P. Margret Thatcher: A new illusion // Perception. 1980. Vol. 9. P. 482–484.
18. Yin R. Looking at upside down faces // Journal of Experimental Psychology. 1969. Vol. 81. P. 141–145.