Среда обитания: Как архитектура влияет на наше поведение и самочувствие - [13]

.

Идея, что наша тяга к пейзажам объясняется математикой фракталов, во многом привлекательна. Прежде всего, фрактальная размерность – величина, которая легко определяется (хотя между учеными, конечно, идут постоянные споры о том, как именно следует ее вычислять). И есть что-то изящное в основанной на математике теории о притягательности пейзажей, которую можно было бы применять для прогнозирования привлекательности любого, необязательно природного, ландшафта. Однако за все годы активного исследования зон мозга, обрабатывающих информацию о визуальном мире, не поступило ни одного сообщения об открытии чего-нибудь вроде «детектора фракталов». Так что при всей заманчивости идеи фракталов ей не хватает биологической достоверности, поскольку непонятно, как именно мозг распознает фрактальные структуры.

В несколько ином направлении стал «копать» один из моих аспирантов, Делчо Валчанов. Не упуская из виду, что прогнозировать привлекательность изображений можно, опираясь на их математические свойства, он решил сосредоточиться на поиске таких свойств, которые были бы существенны для нейронов, обрабатывающих визуальную информацию. Долго искать не пришлось: еще один способ охарактеризовать изображение связан с пространственными характеристиками последнего. Чтобы понять это, нужно прежде всего осознать, что любое изображение – набор линий и контуров различной толщины и контрастности. Под этим я подразумеваю, что большинство изображений реальных вещей (в отличие от тех причудливых картинок, создающихся в так называемых лабораториях визуального восприятия) содержат как крупные, размытые контуры (вспомните, как выглядит сильно расфокусированная фотография), так и четко очерченные (вспомните детально проработанные офорты Рембрандта, с множеством тончайших штрихов, расположенных очень близко друг к другу). Всякое изображение содержит целый набор разнообразных контуров, от самых тонких до очень широких и размытых; именно сочетание и соотношение таких контуров придает произведению его окончательный вид. Более того, математический подход к этому вопросу позволяет увидеть, что мы можем сконструировать любое изображение, используя продуманное сочетание абсолютно абстрактных рисунков, состоящих из светлых и темных полос разной толщины и контрастности.

Как известно, зрительная система человека снабжена сетью нейронов, предназначенных как раз для того, чтобы распознавать подобного рода детали. Нервные клетки на всех уровнях этой системы – от сетчатки до верхних слоев коры головного мозга – настроены на восприятие различной толщины контуров, и сочетание таких специально настроенных нейронов может варьироваться в зависимости от участка мозга. Это выглядит вполне логично, учитывая, что разного рода информация, содержащаяся в изображении, зашифрована на разных уровнях деталей и разные участки мозга отвечают за отбор определенной информации.

Валчанов задался вопросом, может ли быть какая-то взаимосвязь между совокупностью типов контура в изображении – то есть, говоря по-научному, спектром мощности изображения – и степенью его привлекательности для человека. Он собрал целую коллекцию различных типов изображений и манипулировал с их спектром мощности при помощи программы Adobe Photoshop. Затем он показывал картинки участникам исследования в нашей лаборатории и просил их ранжировать свои предпочтения. Удивительным образом спектр мощности изображения оказывался сильным прогностическим фактором предпочтения даже в случаях, когда картинка была искажена до такой степени, что с трудом узнавалась. Что еще интереснее, обнаружилось, что спектр мощности изображения предопределяет то, насколько испытуемому будет приятно на него смотреть, даже если это изображение не природы, а городского пространства{30}.

И валчановская концепция контуров, и фрактальная теория основываются на математических свойствах изображений, поэтому с их помощью можно довольно точно прогнозировать наши симпатии и антипатии. Но у теории Валчанова есть еще одно серьезное преимущество: свойства, на которых он строит свои прогнозы, правдоподобны с биологической точки зрения. Еще с 1960-х гг. известно, что в нашей зрительной системе имеется большое количество нейронов, основная задача которых – различать толщину контуров (в научной литературе этот параметр называют пространственной частотой; почему его так называют, мы сейчас говорить не будем, чтобы не уходить далеко от темы). Более того: идея Валчанова, будто пространственная частота может быть тем самым недостающим звеном, что связывает наши предпочтения с базовыми математическими свойствами пейзажей, отлично согласуется с результатами других исследований в этой области, также свидетельствующими, что спектр мощности изображения – ключевой фактор нашей способности очень быстро распознавать базовые свойства разного рода зрительных картин. Эксперименты с восприятием видов показывают, что мы способны ухватить суть того, на что мы смотрим, – будь то дремучий лес, пустынное побережье или оживленная городская улица, – за невероятно короткое время: что-то около 20 миллисекунд (это гораздо меньше, чем уходит на одно мигательное движение века)