Революция в зрении. Что, как и почему мы видим на самом деле

Рис. 11.

Частота встречаемости 19 возможных конфигураций для грех типов естественных изображений (сцены из жизни диких племен, случайная подборка иллюстраций из журнала "Нэшнл джиографик” и выполненные при помощи компьютера виды бизнес-парков). Выражаю благодарность Чжан Цюну и Xao Е за их нелегкий труд в бытность студентами Калифорнийского технологического института, позволивший нам получить часть приведенных здесь данных.

До сих пор я выдвигал лишь интуитивные предположения насчет распространенности той или иной конфигурации. Они дают нам возможность лишь качественно оценить относительную частоту встречаемости форм, да и то не всех. А произвести количественную оценку того, насколько распространена каждая из 19 имеющихся конфигураций, мне помогли два студента Калифорнийского технологического института — Чжан Цюн и Хао Е. Они провели целое лето, даже больше, занимаясь измерением встречаемости конфигураций различного типа на картинках. Одни картинки изображали сцены из жизни диких племен, другие были взяты из журнала “Нэшнл джиографик”, третьи представляли собой компьютерные изображения бизнес-парков. На рис. и показана частота встречаемости различных конфигураций на картинках каждой из трех групп, и можно видеть, что графики получились практически одинаковыми. Ну и насколько же результаты этих количественных измерений совпадают с нашими интуитивными выводами? Мы предположили тогда, что пересечения L– и T-типов должны встречаться часто, а Х-пересечения — относительно редко, и именно это мы видим на рис. 11. Также мы решили, что в ряду “Y, К, , ‘человечек’ и ‘звездочка’" самыми распространенными будут Y-пересечения, а далее частота встречаемости будет неуклонно падать. Опять-таки, рис. 11 показывает нам, что так это и есть. Наконец, мы пришли к заключению, что форма №14 должна встречаться реже по сравнению с формами №№12, 13 и 15. И снова рис. 11 подтверждает наше предположение.

Данные, представленные на рис. и (которые впервые были опубликованы в 2006 году в журнале “Американ ней- чуралист” мной, Чжан Цюном, Хао Е и Синсукэ Симодзе), показывают, каков мир на уровне “подпредметов”. Вот “автограф”, оставленный природой. Сравним распространенность различных конфигураций в естественных условиях с частотой их встречаемости в фонетических системах письменности. В следующем разделе мы займемся как раз этим: выясним, состоят ли буквы из тех же самых форм и в тех же самых соотношениях, что и природа. Но прежде чем перейти к этому вопросу, нам, возможно, стоит проверить мое предположение, будто культура сделала визуальные знаки и логографические символы похожими на предметы. Хотя интуитивно нам кажется, что это так (рис. 2), теперь, зная, какие формы “подпредметов” распространены в окружающем мире, мы можем доподлинно выяснить, похожи ли эти значки на природные объекты, и проверить, из тех ли самых элементов они состоят. На рис. 12^б показана частота встречаемости различных конфигураций в китайских иероглифах и в большой выборке нелингвистических знаков. Как вы можете видеть, природа оставила на них тот же “автограф”, который уже встречался нам на графике с рис. 11 (для удобства сравнения он воспроизведен еще раз на рис. 12^а).

Наблюдение, что символы, служащие для обозначения как объектов, так и слов, стали вследствие эволюции культуры похожими на предметы, — это фундаментальное открытие, принципиальное для понимания того, почему логографическая письменность так широко используется. Однако вряд ли это сильно нас удивило: эти символы в самом деле выглядят как предметы. А как обстоит дело в системах “звукописи”, где, как мы предполагали, буквы должны иметь форму естественных “под- предметов”, а слова, подобно условным обозначениям и идеографическим знакам, быть похожими на предметы?

Буквы и природа

Есть нечто притягательное в поиске букв в природе. (“Эй, глянь-ка вон на то дерево вот за теми утками вон за тем деревом — ну точно К!”) Хьелль Б. Сандвед собрал целую коллекцию великолепных фотографий латинских букв в природе и даже обнаружил полный алфавит на крыльях бабочек. Кристина Кастелла и Брайан Дойл опубликовали множество изображений “природных букв”, а однажды я, после того как только что пообедал с ними, случайно встретил своего коллегу из Калифорнийского технологического института, который поведал мне, что и он уже давно занимается поиском букв в естественных очертаниях. Еще как-то раз со мной связалась одна художница из окрестностей Лос-Анджелеса, чтобы поделиться тем, что она уже тридцать с лишним лет размышляет о связи природы с буквами, которую она обнаружила, когда проводила целое лето в медитациях, разглядывая тростник на пруду. Она сказала, что ей доводилось “читать” даже очертания нейронов!

Находить буквы в природе забавно, однако тот факт, что мы в принципе можем развлекаться подобным образом — уже важное наблюдение. Представьте себе какие-нибудь менее популярные варианты этой игры “найди нечто в природе”: шрифт Брайля, клетчатый узор, контуры ушной раковины. Подобные игры никогда не станут модными — просто потому, что эти формы обнаружить в природе слишком трудно. Буквы же искать — одно удовольствие, а отсюда следует предположение: может быть, все дело в том, что буквы созданы по образу и подобию природы? То есть сам факт возможности наших забав с буквами подводит к фундаментальному техническому озарению: буквы формировались в виде естественных “подпредметов”. Простая перестановка слов — не “находить буквы в природе”, а “находить природу в буквах” — позволяет нам сделать шаг от игры к открытию.

Но действительно ли мы находим в буквах природу? Нам известно, что буквы состоят из штрихов, более или менее напоминающих контуры предметов, и что они выглядят естественнее, скажем, фотографий морских узлов. Также мы знаем, что количество отрезков на букву составляет примерно три — как раз столько, сколько требуется, чтобы буквы выглядели как естественные элементы видимых предметов. Не выяснили мы пока одно: имеют ли буквы соответствующую форму? На рис. 13^б показано, с какой частотой те конфигурации линий, которые мы обсуждали выше, встречаются приблизительно в ста “звукописных” системах, использовавшихся в различные периоды человеческой истории. Заметно близкое сходство этой кривой с графиками на рис. 13^а (те же, что на рис. 11 и 12^а). На фонетических системах письма природа оставила тот же автограф. Выходит, природу действительно можно найти в буквах! А это делает слова, записанные при помощи обозначающих звуки знаков, более похожими на предметы, что, в свою очередь, помогает нам “обуздать” свою зрительную систему и приспособить ее к чтению, как это проиллюстрировано на рис. 14. Таким образом, любые используемые людьми визуальные символы — будь то нелингвистические знаки, китайские иероглифы или буквы фонетических систем письма — образованы теми же структурами, из которых складывается форма окружающих нас предметов, благодаря чему слова выглядят похожими на природные объекты. На рис. 15 представлена обобщенная диаграмма встречаемости различных конфигураций в природе и в используемых людьми символах всех типов. Видно, что в целом формы, наиболее распространенные в природе, являются и самыми востребованными в письменности.

Рис. 12.

а) График частоты встречаемости геометрических элементов в изображениях природы (тот же, что и на рис. 11). б) Распределение встречаемости различных конфигураций линий в китайской письменности и в неязыковых визуальных знаках. Можно видеть, что форма графиков для этих логографических изображений в значительной мере совпадает с результатами, полученными для природных объектов. Это удивительно, ведь большинство этих символов не похоже ни на какие конкретные предметы реального мира, но не ошеломляет, поскольку все они в принципе стремятся к “предметоподобию”. Выражаю благодарность Чжан Цюну за нелегкий труд, позволивший получить часть приведенных здесь данных.

Рис. 13.

Наглядная иллюстрация того факта, что на буквах лежит “печать природы”. а) График частоты встречаемости различных геометрических элементов в изображениях природы (тот же, что на рис. 11 и 12а). б) Частота встречаемости различных конфигураций в алфавитном письме. Очевидно, что формы букв соответствуют контурам, встречающимся в природе. Буквы в алфавитных системах письма выглядят как элементы нашего естественного окружения! (Притом “печать природы” не обнаруживается в случайных линиях и в стенограммах.)

Рис. 14.

Та же схема, что и на рис. 5, но с добавлением слова, написанного буквами. Из данной иллюстрации можно видеть, до какой степени замечательно система алфавитного письма соответствует механизмам, при помощи которых зрительная система распознает окружающие нас предметы. Структура такого письма основывается на контуроподобных линиях, которые складываются в буквы, напоминающие составные элементы реальных объектов, а эти буквы, в свою очередь, объединяются в похожие на предметы слова. К подобным же умозаключениям пришли нейробиологи Станислас Деэн и Лоран Коан.

“Автограф” природы, обнаруженный нами, остается в силе повсюду, где имеются в изобилии непрозрачные предметы: хоть в африканской саванне, хоть в кампусе Политехнического института им. Ренсселера, где я теперь работаю, хоть на другой планете. Если среда обитания инопланетян тоже образована непрозрачными объектами, а инопланетная культура тоже создавала систему письма, приспособленную для удобства глаза, с большой вероятностью она пришла к письменности, похожей на ту, какой пользуемся мы. К примеру, в любой среде, изобилующей непрозрачными предметами, L- и T-пересечения будут встречаться чаще Х-пересечений. А вот если бы наш мир был сделан из тонированного стекла, то Х-пересечения встречались бы на каждом шагу и “росчерк” природы выглядел бы совершенно иначе.