Эффект категориальности восприятия – величина абсолютная или относительная? (Особенности различения переходных эмоциональных экспрессий)

42

Аннотация

На материале переходных рядов между семью базовыми эмоциональными экспрессиями изучался эффект категориальности восприятия при выполнении параллельно-последовательной дискриминационной задачи. Показано, что в разных переходных рядах степень выраженности эффекта варьирует, что говорит о неправомерности обобщения вывода об отсутствии либо наличии эффекта на все возможные переходные ряды.

Общая информация

Ключевые слова: эффект категориальности восприятия, эмоциональные экспрессии, параллельно-последовательная дискриминационная задача

Рубрика издания: Эксперимент в психофизике и психологии восприятия

Тип материала: материалы конференции

Для цитаты: Королькова О.А., Жегалло А.В. Эффект категориальности восприятия – величина абсолютная или относительная? (Особенности различения переходных эмоциональных экспрессий) // Экспериментальная психология в России: традиции и перспективы.

Фрагмент статьи

Проблема исследования

Эффект категориальности восприятия определяется как «качественное различие в том, как выглядят сходные объекты в зависимости от того, классифицируются ли они как принадлежащие одной и той же категории или нет» (Harnad, 1987). Начиная с работы Либермана (Liberman, 1957), психофизическое изучение эффекта категориальности традиционно включает в себя две задачи: идентификации (выбора для изучаемого объекта названия из заданного набора альтернатив) и дискриминации (различения между объектами). В ряде работ (Calder et al., 1996; Young et al., 1997; и др.) было продемонстрировано наличие данного эффекта при восприятии изображений эмоциональных экспрессий, полученных при помощи компьютерного морфинга на основании прототипов – изображений экспрессий из набора Pictures Of Facial Affect (POFA) (Ekman, 1993). В работе (Young et al., 1997) эффект категориальности был получен при выполнении задачи идентификации экспрессий 7 базовых эмоций (радость, удивление, страх, печаль, отвращение, гнев и нейтральное лицо – семиальтернативный вынужденный выбор), для чего в случайном порядке испытуемым предъявлялись изображения из всех возможных переходных рядов между 7 экспрессиями (21 ряд). Однако, проводя следующий эксперимент с использованием дискриминационной задачи, авторы ограничились только изображениями из 6 переходных рядов (составляющих вместе континуум радость–удивление–страх–печаль–отвращение–гнев–радость) и обобщили полученные результаты на все возможные ряды. Мы считаем, что необходима явная экспериментальная проверка наличия эффекта категориальности в переходных рядах между всеми парами базовых экспрессий, включая нейтральную, при выполнении дискриминационной задачи.

Полный текст

Проблема исследования

Эффект категориальности восприятия определяется как «качественное различие в том, как выглядят сходные объекты в зависимости от того, классифицируются ли они как принадлежащие одной и той же категории или нет» (Harnad, 1987). Начиная с работы Либермана (Liberman, 1957), психофизическое изучение эффекта категориальности традиционно включает в себя две задачи: идентификации (выбора для изучаемого объекта названия из заданного набора альтернатив) и дискриминации (различения между объектами). В ряде работ (Calder et al., 1996; Young et al., 1997; и др.) было продемонстрировано наличие данного эффекта при восприятии изображений эмоциональных экспрессий, полученных при помощи компьютерного морфинга на основании прототипов – изображений экспрессий из набора Pictures Of Facial Affect (POFA) (Ekman, 1993). В работе (Young et al., 1997) эффект категориальности был получен при выполнении задачи идентификации экспрессий 7 базовых эмоций (радость, удивление, страх, печаль, отвращение, гнев и нейтральное лицо – семиальтернативный вынужденный выбор), для чего в случайном порядке испытуемым предъявлялись изображения из всех возможных переходных рядов между 7 экспрессиями (21 ряд). Однако, проводя следующий эксперимент с использованием дискриминационной задачи, авторы ограничились только изображениями из 6 переходных рядов (составляющих вместе континуум радость–удивление–страх–печаль–отвращение–гнев–радость) и обобщили полученные результаты на все возможные ряды. Мы считаем, что необходима явная экспериментальная проверка наличия эффекта категориальности в переходных рядах между всеми парами базовых экспрессий, включая нейтральную, при выполнении дискриминационной задачи.

Традиционная последовательная дискриминационная задача ABX, используемая в вышеописанных работах, имеет существенные недостатки. Так, при по Исследование выполнено при поддержке РГНФ, проект 09-06-01108а; Роснауки ГК 02.740.11.0420. следовательном предъявлении изображений (A, B, X – изображения, разделенные шумовой маской) точность различения существенно уменьшается при условии X = A по сравнению с условием X = B (Ананьева и др., 2008). Подобная асимметрия характерна как для простых изображений – геометрических фигур, так и для сложных изображений, какими являются фотографии эмоциональных экспрессий. Кроме того, отмечается, что данная задача неизбежно включает загрузку рабочей памяти. Чтобы избежать этого, предлагается, в частности (Young, 1997), использовать вместо задачи ABX дискриминационную задачу same-different (одновременное предъявление двух изображений до ответа испытуемого о том, одинаковыми или разными они являются). На наш взгляд, задача различения одновременно предъявленных изображений является чересчур легкой для испытуемых, поэтому в данной работе мы использовали модифицированную методику – параллельно-последователь ную задачу (Ананьева и др., 2008), в которой снимается асимметрия экспо зиций изображений A и B, а эффект загрузки рабочей памяти одинаков для обоих изображений.

Цель данного исследования заключалась в том, чтобы, используя модифицированную дискриминационную задачу, воспроизвести и дополнить результаты, полученные в работах (Calder et al., 1996; Young et al., 1997), на полном наборе переходных рядов между 7 базовыми экспрессиями.

Методика исследования

Всего в исследовании приняли участие 140 человек (студенты московских вузов в возрасте от 17 до 47 лет, медиана – 20 лет, 23 мужчины, 117 женщин).

Стимульный материал: переходные ряды между фотоизображениями эмоциональных экспрессий, полученные при помощи морфинга.

  1. 7 изображений (6 базовых эмоций + нейтральное) экспрессий актера JJ из набора POFA были уравнены по средней яркости, масштабу, углу поворота и освещению с помощью программы Adobe PhotoShop CS3.
  2. В программе Abrosoft FantaMorph при помощи морфинга были подготовлены переходные ряды между каждой парой опорных изображений (всего 21 ряд). Для этого на каждом из 7 изображений были расставлены опорные точки, повторяющие контуры основных черт лица и задающие узлы сетки для последующего морфинга. Количество опорных точек на каждом изображении достигало 300 и определялось необходимостью получения изображений-морфов высокого качества, сравнимого с качеством опорных изображений и не имеющих так называемых «фантомных» артефактов. Далее были сгенерированы ряды по 100 изображений в каждом (2 опорных + 98 морфов).
  3. На все полученные изображения была наложена маска одинаковой конфигурации, оставляющая видимым только лицо и исключающая все остальные детали.
  4. Из каждого ряда были отобраны по 6 изображений (2 опорных + 4 морфа), удовлетворяющих формальному критерию равных физических расстояний между соседними изображениями в ряду (физическое расстояние между парой изображений рассчитывалось как скалярное произведение векторов, компонентами которых являются значения яркостей каждой точки изображения).

Изображения предъявлялись испытуемым в задаче ABX – модификации последовательной дискриминационной задачи ABX. В каждой пробе на экране монитора последовательно предъявлялись: (1) центральный фиксационный крест (600 мс); (2) 2 различных изображения экспрессий – слева и справа от центра экрана (1500 мс, при расстоянии до экрана 57 см угловые размеры каждого 6,7°×9,3°, расстояние между ними – 2,3°); (3) маска – шумовой паттерн (400 мс, 17,5°×9,3°); (4) эталонное изображение экспрессии, совпадающее с одним из изображений в паре (1500 мс, 6,7°×9,3°); (5) ожидание ответа испытуемого (время не ограничивалось). Длительность каждой пробы ≥ 4 с (зависела от скорости ответов).

Задача испытуемого: определить, с каким из изображений, предъявляемых в паре, совпадает эталонное. В каждой пробе предъявлялась одна из пар изображений, стоящих последовательно в ряду морфинга (1–2, 2–3, 3–4, 4–5, 5–6 в каждом ряду), Каждый испытуемый видел пары изображений из трех различных переходных рядов в случайном порядке: семь групп испытуемых по 20 человек работали с семью различными наборами изображений по три переходных ряда. Основная серия включала 300 проб (3 ряда × 5 пар × 4 комбинации × 5 предъявлений каждой) и занимала в среднем 25 мин. Перед началом основной серии испытуемые проходили короткую тренировочную серию с опорными изображениями из рядов, не включенных в основную.

Результаты

На основании ответов испытуемых (1 – правильный ответ, 0 – неправильный) оценивалась статистическая значимость различий в точности дифференциации изображений в каждом ряду морфинга. Для оценки различий между всеми парами в ряду и между соседними парами был использован критерий χ2. Гипотеза H0 – равномерное распределение точностей различения в пределах каждого ряда/в двух соседних парах. В таблице 1 представлены результаты статистической проверки для N = 20, df = 4 (все пары в ряду).

Таблица 1 Различия в точности решения дискриминационной задачи для разных переходных рядов (* p≤0,05, ** p≤0,01, *** p≤0,001)

Как видно из таблицы, распределения точностей различения пар лиц в большинстве рядов значимо отличаются от равномерного (кроме рядов радость–печаль и страх– гнев). Рассмотрим, насколько полученные результаты соответствуют ожидаемому профилю различения с четко выраженным центральным максимумом.

(а) Страх–отвращение     (б) Удивление–печаль     (в) Радость–гнев

(г) Страх–печаль            (д) Печаль–гнев (е)         Радость–печаль

Рис. 1. Примеры полученных профилей различения. По оси абсцисс – номер пары в переходном ряду, по оси ординат – доля правильных ответов

Только для части рядов (удивление–печаль, страх–отвращение, радость–гнев, удивление–отвращение) профили различения имеют четко выраженный пик в середине ряда и более низкие значения на его концах. В качестве пиков мы рассматривали только те последовательности из трех пар изображений, в которых эффективность различения во второй паре была больше, чем в двух соседних, и эти различия были статистически значимы на уровне p≤0,05. Для двух переходных рядов (радость–печаль и страх–гнев) отсутствует статистическое отличие от равномерного распределения. Остальные профили имеют формы, промежуточные между двумя крайними. На рисунке 1 представлены основные варианты полученных профилей: (а) сильно выраженный центральный максимум; (б) слабо выраженный центральный максимум; (в) смещенный максимум; (г) плато – несколько пар изображений подряд в центре ряда морфинга различаются одинаково хорошо; (д) смещенное плато; (е) отсутствие эффекта категориальности.

Обсуждение результатов

Результаты исследования эффективности выполнения параллельно-последовательной дискриминационной задачи для всех возможных переходных рядов между семью базовыми экспрессиями показали, что в разных переходных рядах может наблюдаться различная форма профиля различения.

Следует отметить, что наличие профилей различения, вид которых отличен от канонического, характерно и для ранее проводившихся исследований. Уже в работе (Young, 1997) некоторые профили дифференциации, полученные по результатам выполнения задач ABX и same-different, отличались от теоретически предсказанных на основании данных идентификации, и часть профилей имела вид плато, но специально эти особенности авторами не обсуждались, а был сделан общий вывод о наличии эффекта категориальности. В работе (Schiano, 2004), напротив, был сделан общий вывод об отсутствии эффекта категориальности (в качестве стимульного материала для задачи same-different использовались переходные ряды морфинга между экспрессиями страха, гнева, радости и печали – прототипами экспрессий послужил оригинальный стимульный материал, полученный с помощью видеосъемки актеров), но приведенный в данной работе в качестве примера профиль различения в ряду печаль – гнев имеет вид плато, так же как и полученный в нашем исследовании.

На наш взгляд, категоричные выводы как в пользу абсолютного наличия эффекта категориальности для всех переходных рядов экспрессий, так и в пользу его отсутствия, являются преждевременными и необоснованными. Наши результаты, до определенной степени согласованные с результатами других работ, показали, что можно говорить не о наличии или отсутствии эффекта категориальности, а, скорее, о степени выраженности эффекта.

Одним из возможных объяснений отсутствия инвариантности структуры перцептивных категорий эмоциональных экспрессий может быть фактор индивидуальных различий, в частности, различия по показателям экстраверсии и нейротизма по опроснику EPI Айзенка (Жегалло, 2009). Второй возможный фактор – большая или меньшая перцептивная сила отдельных категорий, которая может привести к сдвигу категориальной границы к одному из прототипов, а также различная относительная сложность дифференциации между разными парами экспрессийпрототипов (например, экспресии удивления и страха). Кроме того, специальной проверки требует предположение о том, что между любыми двумя экспрессиямипрототипами возможен физический переход, так как только в таком случае правомерно построение переходного ряда морфинга между ними. Способом проверки данного предположения может послужить использование в качестве стимульного материала переходных рядов, полученных при помощи не компьютерного морфинга, а скоростной видеосъемки актеров, изображающих переходы между базовыми экспрессиями.

Литература

  1. Ананьева К. И., Барабанщиков В. А., Жегалло А. В. Категориальность восприятия выражений лиц // Вестник РУДН. Сер. Психология и педагогика. 2008. № 2. С. 20–28.
  2. Жегалло А. В. Темпераментальные предикторы категориальности восприятия экспрессий лица // Экспериментальная психология. 2009. № 3. C. 67–77.
  3. Calder A. J., Young A. W., Perrett D. I., Etcoff N. L., Roland D. Categorical Perception of Morphed Facial Expressions // Visual Cognition. 1996. V. 3 (2). P. 81–117.
  4. Ekman P. Pictures Of Facial Affect (POFA). 1993.
  5. Harnad S. Introduction: Psychophysical and cognitive aspects of categorical perception: A critical overview // Categorical perception: The groundwork of cognition. Cambridge: Cambridge University Press, 1987.
  6. Liberman A.M., Harris K.S., Hoffman H.S., Griffith B.C. The discrimination of speech sounds within and across phoneme boundaries // Journal of Experimental Psychology. 1957. V. 54. P. 358–368.
  7. Schiano D.J., Ehrlich S.M., Sheridan K. Categorical imperative not: facial affect is perceived continuously // CHI. 2004. N. Y.: ACM, 2004. P. 49–56.
  8. Young A., Rowland D., Calder A., Etcoff N., Seth A. Perrett D. Facial expression megamix // Cognition. 1997. V. 63. P. 271–231.

Информация об авторах

Королькова Ольга Александровна, кандидат психологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Институт экспериментальной психологии, Московский государственный психолого-педагогический университет (ФГБОУ ВО МГППУ), Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4814-7266, e-mail: olga.kurakova@gmail.com

Жегалло Александр Владимирович, кандидат психологических наук, Старший научный сотрудник лаборатории системных исследований психики, Институт психологии Российской академии наук (ФГБУН ИП РАН), Научный сотрудник центра экспериментальной психологии МГППУ, Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5307-0083, e-mail: zhegalloav@ipran.ru

Метрики

Просмотров

Всего: 2120
В прошлом месяце: 8
В текущем месяце: 2

Скачиваний

Всего: 42
В прошлом месяце: 1
В текущем месяце: 0