Итак, те, у кого нет бинокулярного зрения, не слишком страдают от нехватки ощущения глубины и объема. А что мы действительно теряем при утрате бинокулярности? Способность смотреть сквозь себя. А еще? Утрачиваем ли мы другие свои способности?
Полагаю, что да. Как-то раз, играя в “Зов долга — 2”, я решил не носиться как угорелый, стреляя во всех подряд и не заботясь о себе, а постараться в течение 25-минутного тура не погибнуть ни разу, ну или хотя бы погибать как можно реже. В качестве оружия я выбрал, как обычно, снайперскую винтовку. Оставалось найти безопасное место, залечь и терпеливо ждать, когда вдали появятся мишени. Наиболее удобным местом, где мог бы залечь снайпер, оказались кусты и прочая густая растительность.
Вот тут-то нашему циклопу пришлось столкнуться с трудностями. Как выяснилось, рассмотреть что-либо сквозь кустарник практически невозможно. Я мог видеть мишени только через просветы в листве, и поэтому, чтобы увидеть больше, то и дело ерзал, а это выдавало мою позицию. Если вы хотите увидеть качественную разницу между прячущимся в кустах циклопом и человеком с двумя глазами, взгляните на траву, изображенную на рис. 11. Вот что увидит залегший в густой граве циклоп: не слишком много. А ведь люди смотрят на мир на циклопий манер, не только играя в компьютерные игры. Настоящие снайперы, оснащенные двумя направленными вперед глазами, тоже превращаются в циклопов, когда прицеливаются, и сталкиваются с теми же проблемами, что и я во время игры в “Зов долга — 2” (только в их случае последствия могут оказаться куда серьезнее).
Рис. 10.
Циклопы играют в видеоигры не хуже, а то и лучше нас.
Вы, вероятно, не найдете здесь ничего удивительного. Разумеется, сидя в кустах, мы видим исключительно через просветы между листьями. Так чем же реальность в этом смысле лучше игры? И все же наличие двух глаз, смотрящих в одном направлении, решительно меняет положение дел — при условии, что расстояние между глазами превышает размер листьев. Теперь ваше преимущество состоит в том, что вы смотрите на то, что за кустами, не из одной точки, а из двух, и в некоторых случаях это может соответствовать разнице между тем, чтобы видеть картину полностью, и ее половиной (причем с такими лакунами, что невозможно ничего разобрать).
Чтобы лучше понять мою мысль, возьмите авторучку, поднимите вертикально перед собой и посмотрите на что-нибудь вдалеке за ней. Если вы закроете один глаз, а после другой, то увидите: в обоих этих случаях ручка — точно так, как до этого ваш нос — перегораживает часть поля вашего зрения. Но открыв оба глаза, вы будете видеть все, что за ручкой (и ее саму тоже). Почти все мы в детстве замечали эту странность. А теперь растопырьте пальцы обеих рук и поднимите перед собой. Обратите внимание, сколько всего вы видите, когда смотрите обоими глазами, а не одним. Один глаз упускает из виду очень многое, а глядя в оба, вы видите практически все.
На рис. 12 показаны два взгляда сквозь ту же самую травяную поросль, что и на рис. и. Ни одна из этих картинок сама по себе не позволяет увидеть, что находится за травой, но если бинокулярно слить их воедино, обзор намного улучшается. Для этого следует сначала пристально посмотреть на оба изображения, а затем направить взгляд сквозь них (то есть как бы сфокусировать его на чем-то, что находится по другую сторону страницы, пусть даже в действительности вы, конечно же, не можете видеть сквозь нее). Проделав это, вы увидите две копии каждой из представленных на рис. 12 картинок — всего четыре изображения. Ваша цель — сделать так, чтобы две центральные картинки из этой четверки наложились в вашем восприятии друг на друга и изображений осталось три. Добиться этого можно, постепенно меняя фокусировку: если глаза сфокусированы слишком далеко по ту сторону страницы — картинок четыpe, слишком близко — всего две. Где-то между этими крайностями вы увидите три изображения, причем то, что посередине, будет представлять собой слияние левой и правой картинок. Пейзаж будет казаться объемнее. Помимо этого, трава окажется как бы “просвеченной”, и это позволит вам составить гораздо более определенное представление о том, что за ней.
Рис. 13а демонстрирует, как левый и правый глаз видят по отдельности другую картину — на этот раз лицо, закрытое листвой. А на рис. 13б и 13в видно, как вы воспринимаете эти изображения на самом деле — в зависимости от того, на что именно смотрите. Сфокусировавшись на лице, вы видите его целиком, а также два прозрачных изображения листвы. Сфокусировав же взгляд на листьях, вы увидите как саму листву, так и два прозрачных, частично перекрывающихся лица за ней.
Итак, как мы и предполагали, у нас действительно есть что-то вроде рентгеновского зрения, позволяющего видеть сквозь окружающие предметы. И, со всем уважением к Супермену, эта наша способность в чем-то превосходит его. Во-первых, никому в точности не известен принцип работы “рентгеновского” зрения Супермена. Возможно, тут не обошлось без какого-нибудь опасного излучения — вроде, скажем, действительно рентгеновского. А раз так, большинство окружающих вряд ли придет в восторг, если вы будете использовать эту свою сверхспособность слишком часто, — то есть кайф уже будет не тот. Во-вторых, даже если вам плевать на окружающих, себе вы точно вредить не захотите, а значит, не станете просвечивать “рентгеном” выступающие части собственного тела. В-третьих, сверхспособности Супермена не позволяют ему видеть сквозь свинец, а наши работают независимо от противостоящего нам материала. Покуда габариты объекта не превышают расстояние между нашими глазами (как у авторучки и листьев большинства деревьев), мы способны видеть его насквозь (условия, необходимые, чтобы наше “рентгеновское" зрение могло функционировать, мы подробнее рассмотрим ниже). В-четвертых, мы способны видеть не только сквозь хаос окружающих нас предметов, но и сами эти предметы, а Супермен со своим зрением — если только оно аналогично рентгену, используемому в медицине, — теряет из виду многое из того, на что смотрит.
Рис. 11.
Если бы за такой травой лежали мы со своими двумя глазами, мы довольно сносно видели бы сквозь нее. Однако, играя в компьютерную игру, мы фактически превращаемся в циклопов и лишаемся способности видеть вещи насквозь.
Учитывая все, что было здесь сказано о нашей способности смотреть сквозь себя, вывод, что мы можем видеть сквозь другие предметы, вряд ли покажется удивительным. Для наших глаз предметы есть предметы, будь то наши конечности, или то, что мы ими держим, или то, что находится за ними. Является ли эта способность видеть вещи насквозь случайным и несущественным побочным эффектом имеющегося у нас благодаря бинокулярному зрению восприятия объема и глубины? Или, может быть, затруднения, с которыми я столкнулся в видеоигре при попытке разглядеть что-либо сквозь густую листву, и легкость, с которой в той же игре я мог оценивать глубину и объем, намекают на то, что истинное назначение бинокулярности иное? Может быть, Леопарду и Эфиопу из сказки Киплинга бинокулярное зрение и направленные вперед глаза были нужны, чтобы лучше видеть Зебру и Жирафа в лесной чаще? Может быть, те, кто на протяжении всей истории изучения бинокулярности придавал такое большое значение восприятию объема, за деревьями не видели леса?
Рис. 12.
Вот что видят левый и правый глаз сквозь траву (рис . 11). На обеих картинках мало что можно разглядеть, но если бы вам допелось тут залечь, то вы бы видели неплохо благодаря своей способности "сплавлять" воедино картинки. Можете сымитировать это восприятие, пристально вглядываясь сквозь страницу до тех пор, пока левая и правая картинки не совпадут одна с другой. Когда это произойдет, вы получите объединенное бинокулярное изображение и сможете видеть сквозь заросли.
Мир, расколотый пополам
Когда я был маленьким, мне нередко приходилось сидеть, уставившись в оклеенную обоями в цветочек стену нашей ванной, и я позволял взгляду направляться куда-то вдаль за нее. В такие моменты мне казалось, что твердая стена давала посередине вертикальную трещину и раскалывалась надвое. Когда я наклонял голову, две эти половины будто бы расходились, и одна придвигалась ко мне. Я не был склонен к фантазиям, а до появления фильмов вроде “Матрицы” тогда оставалось лет двадцать, но однажды мне вздумалось проверить, смогу ли я пролезть в узкую щель между двумя разделившимися стенами. Понятия не имею, куда я рассчитывал таким образом попасть, но прохода, разумеется, не было. И я, имея в запасе немало времени, просто начал задумываться о полезных “обманках”, которые готовит нам мозг.
Можете попробовать сами. Сложите ладони чашей, поднесите их довольно близко к лицу (или найдите подходящие обои для ванной) и сфокусируйте взгляд так, чтобы глаза смотрели как бы сквозь руки. Как и в опыте с авторучкой, вы увидите два изображения ладоней. Однако изображения авторучки не перекрывались, так что каждое из них было прозрачным и нисколько не препятствовало обзору. Но два изображения сложенных рук частично наползают друг на друга в вашем восприятии, и видеть сквозь свои ладони вы не можете — да и как иначе, ведь они мешают смотреть обоим глазам одновременно! Однако каждое из двух этих изображений само по себе прозрачно, что на первый взгляд странно: если так, почему вы не видите сквозь них? В действительности их прозрачность позволяет вам видеть картину, воспринимаемую каждым глазом, несмотря на то, что она частично перекрывается картиной, воспринимаемой вторым глазом. То есть в данном случае прозрачность служит не затем, чтобы видеть мир, находящийся по другую сторону ваших ладоней, а чтобы видеть изображение самих ладоней, получаемое первым глазом, сквозь их изображение, получаемое вторым глазом.
Можете попробовать сами. Сложите ладони чашей, поднесите их довольно близко к лицу (или найдите подходящие обои для ванной) и сфокусируйте взгляд так, чтобы глаза смотрели как бы сквозь руки. Как и в опыте с авторучкой, вы увидите два изображения ладоней. Однако изображения авторучки не перекрывались, так что каждое из них было прозрачным и нисколько не препятствовало обзору. Но два изображения сложенных рук частично наползают друг на друга в вашем восприятии, и видеть сквозь свои ладони вы не можете — да и как иначе, ведь они мешают смотреть обоим глазам одновременно! Однако каждое из двух этих изображений само по себе прозрачно, что на первый взгляд странно: если так, почему вы не видите сквозь них? В действительности их прозрачность позволяет вам видеть картину, воспринимаемую каждым глазом, несмотря на то, что она частично перекрывается картиной, воспринимаемой вторым глазом. То есть в данном случае прозрачность служит не затем, чтобы видеть мир, находящийся по другую сторону ваших ладоней, а чтобы видеть изображение самих ладоней, получаемое первым глазом, сквозь их изображение, получаемое вторым глазом.
Таким образом, разошедшаяся стена, сквозь которую я собирался шагнуть в параллельный мир, была попросту еще одним примером того, как, вглядываясь сквозь близлежащий объект, мы видим его в двух экземплярах. Однако обычно мы не смотрим сквозь крупные непрозрачные предметы — разве что когда скучаем в оклеенной обоями ванной родительского дома. Это не то, что нам приходится делать часто, и уж точно не то, из чего можно было бы извлечь выгоду. Тем не менее встречаются житейские ситуации, когда раскалывать мир надвое может быть действительно полезно. Ну ка поднимите палец, только в этот раз сфокусируйте взгляд на нем, а не на том, что находится за ним. Теперь вы видите всего одно изображение пальца, и оно непрозрачно. Но в вашем восприятии изменилось не только это. Вместо двух изображений пальца осталось одно, но зато вы видите целых две картины находящегося за ним мира: левым и правым глазами. Вы по-прежнему ничего не упускаете из виду, но уже не потому, что ваш палец кажется прозрачным, а потому, что мир позади пальца раздвоился (рис. 13в). Как нам удается видеть на своем внутреннем экране сразу две картины, если на нем помещается только одна? Наш мозг справляется с данным затруднением, позволяя двум картинам частично перекрываться и делая каждую прозрачной, так что ни одна из них не загораживает другую. То есть мозг снова прибегает к прозрачности как к полезной иллюзии, но теперь она нужна нам не для того, чтобы увидеть нечто, расположенное позади, а чтобы видеть сразу два изображения одного и того же. Ровно то же самое мой мозг проделывал и тогда, когда я таращился на обои, с той лишь разницей, что теперь мы сфокусировали взгляд на чем-то по эту сторону стены (например, на пальце).
Рис. 13.
а) Что видят левый и правый глаз, когда смотрят на лицо за веткой дерева. б) Что увидите вы, если сфокусируете взгляд на лице: два прозрачных изображения ветви и непрозрачное лицо позади них. в) А вот что вы увидите, если сфокусируетесь на ветви: непрозрачная ветвь и два прозрачных частично перекрывающихся лица за ней. На чем бы мы ни фокусировали взгляд, в обоих случаях, (б) и (в), лицо и ветвь с листьями видны целиком.
Прозрачность — удобная штука, позволяющая нам не только видеть действительно прозрачные предметы, но и создавать полезные иллюзорные отображения: 1) выступающих частей нашего тела, 2) предметов, перегораживающих нам обзор и 3) даже окружающего мира (если сфокусировать взгляд на близлежащем объекте). И обратите внимание, что, в отличие от зрительного восприятия подлинной прозрачности, у вас есть выбор: можно направить взгляд на предмет — скажем, на авторучку, — и сделать его непрозрачным, чтобы четче рассмотреть. Однако прозрачность не была бы полезным приспособлением в вашем внутреннем “наборе для рисования”, если оба глаза видели бы одно и то же. Но поскольку каждый глаз видит нечто такое, чего не видит другой, нашему мозгу приходится как-то выкручиваться, чтобы угодить обоим, и прозрачность — та уловка, к которой он прибегает для решения этой дилеммы. Так мы плавно переходим к следующей теме: восприятию изображений, лишенных подобия.
Бесподобное зрение
Не то чтобы я гордился своим умением подглядывать из-за угла, но в этом деле я мастер. И вы в нем тоже хороши. Кто-то, наверное, скажет, что подглядывание это не то дело, в котором можно быть хорошим или плохим. То есть, конечно, вы вольны его использовать во благо или во зло, но в самой способности к подглядыванию нет ничего примечательного. Любопытная Варвара, возможно, малосимпатична, но уж суперзлодейкой-то ее вряд ли назовешь! Тем не менее способность к подглядыванию требует от мозга специальных механизмов — таких, которые должны были закрепляться естественным отбором в ходе эволюции. Без них вы не умели бы подсматривать — или делали бы это не так хорошо. Чтобы понять, почему, поднимите перед собой кружку или книгу и выгляните из-за нее украдкой, одним глазком. При этом важно оставить свой неподглядывающий глаз открытым — даже если кроме кружки ему не видно ничего. На что следует обратить внимание? Вам видна вся обстановка. Но при этом вы видите и кружку — вам кажется, что она прозрачна и что вы глядите сквозь нее.
Казалось бы, ну и что с того — особенно если вспомнить, как много мы рассуждали о способности смотреть сквозь предметы. Однако заметьте: теперь изображения, получаемые каждым из ваших глаз, совершенно различны, и все же мозг по-прежнему в состоянии “сплавить” эти не похожие друг на друга картинки в единое целое. Изучение бинокулярного зрения на протяжении почти всей своей истории ограничивалось ситуациями, когда мозгу приходится иметь дело с парой изображений, отличающихся только углом зрения (благодаря чему становится возможным стереоскопическое, трехмерное восприятие). Ну а насколько мы способны благополучно воспринимать мир в случаях, когда никакие части этих картинок не имеют взаимного соответствия? Если показывать нам два абсолютно разных изображения, мозг обычно не воспринимает их как целое. Например, если одному глазу предъявить шахматный узор, а второму — узор в форме спирали, мозгу не удастся объединить их в связную картину по причине отсутствия таковой. Вместо этого он попытается угнаться сразу за двумя зайцами, воссоздавая целостное изображение шахматного рисунка, потом спирали, снова шахматного рисунка, и так далее. Это явление носит название бинокулярной конкуренции и производит впечатление вполне приемлемого выхода из затруднительной ситуации.
Так почему же бинокулярная конкуренция не возникает при подглядывании? Ваш головной мозг откуда-то знает, что данное сочетание двух абсолютно не похожих друг на друга изображений — окружающей обстановки, которую видит один глаз, и кружки, которую видит другой, не бессмысленно, и умеет создать подходящую для восприятия реальности полезную иллюзию. То есть мозг разбирается в том, как подглядывать и как вообще выпутываться из неразберихи, когда перед одним глазом есть какая-то помеха — например, лист дерева, — а перед другим ее нет. Отсутствие бинокулярной конкуренции в случаях с подглядыванием и ее наличие в опыте с шахматным и спиральным узорами говорят о том, что наш мозг — великий мастер выстраивать зрительную картину, несмотря на разнообразные помехи, и это не просто автоматическая, неизменная реакция на ситуации, когда входные сигналы от правого и левого глаз не имеют между собой ничего общего.
Но справляться с проблемой бинокулярной конкуренции при подглядывании — это не все, на что способен мозг. Он знает, что кружку следует видеть находящейся вблизи и прозрачной, а прочую обстановку — удаленной и непрозрачной. Почему он решает, что надо делать так, а не, наоборот, показывать нам непрозрачную кружку сквозь прозрачную картину всего остального? Дело в том, что между двумя этими изображениями имеется принципиальное различие, облегчающее ему задачу: вы смотрите на предметы, расположенные гораздо дальше кружки, кружка оказывается не в фокусе и в связи с этим выглядит расплывчато, а окружающая обстановка расплывчатой не является. Таким-то образом мозг и определяет, что смотреть нужно сквозь кружку на окружающий мир, а не наоборот. Дерек Арнолд, Филип Гроув и Томас Уоллис показали в 2007 году, что в этом мозг очень силен. Ученые обратили внимание на то, что когда вы всматриваетесь в предмет сквозь лесную листву, то при вашем движении (или при дуновении колышущего листья ветра) тот глаз, который видит объект, и тот, которому мешает смотреть лист, непрерывно меняются ролями. Но при этом вы все время видите интересующий вас предмет, а листья, загораживающие обзор, все время кажутся прозрачными. То есть решение, какой объект сделать прозрачным, принимается на ходу: пускай листья попеременно закрывают то один, то другой глаз, — мозг твердо знает, что именно нечеткие изображения нужно видеть насквозь. Эволюция такой способности вряд ли была бы возможна у существа, не жившего в среде с многочисленными помехами зрению. Напрашивается вывод: мы сконструированы в расчете на помехи, сквозь которые нам придется смотреть.