Люди распределили зрительное внимание в пользу смысла

Henderson & Hayes / Nature Human Behaviour 2017

В ответ на поступление новой визуальной информации внимание человека первым делом концентрируется на тех объектах, которые имеют смысл, а не просто выделяются на общем фоне. К такому выводу пришли американские психологи, изучившие распределение зрительного внимания при восприятии действительности. Статья опубликована в журнале Nature Human Behaviour.

Большинство работ по изучению зрительного внимания говорят в пользу того, что при взгляде на действительность человеческое внимание распределяется в пользу объектов, которые выделяются на общем фоне — например, цветом, размером, формой или близостью к наблюдателю. Соответствующее свойство таких объектов, благодаря которому они буквально «бросаются в глаза» за счет своих физических качеств, называется выделенностью (или салиентностью, от англ. salience). 

Отдельные работы говорят также о том, что при визуальном восприятии действительности важное значение имеет не только выделенность объектов, но и их смысл. В соответствии с этой точкой зрения, субъективная важность объектов при распределении зрительного внимания наблюдателя может иметь дополнительное значение. Примером этого служит известная игра «Где Уолли?» (англ. «Where's Wally?), цель которой — найти на страницах книги, где изображено множество людей, мальчика в красной шапке и полосатой рубашке. При этом зрительное внимание читателя будет преимущественно направлено на красные и полосатые объекты (важные для эффективного поиска), в то время как другие объекты, даже сравнительно большие и яркие, отойдут на второй план.

Авторы новой работы изучили, как распределяется зрительное внимание людей в зависимости от смысла и выделенности наблюдаемых объектов. Для этого они использовали 40 изображений, на основе которых предварительно составили карты двух типов — смысловые и карты выделенности. Затем они показали изображения добровольцам и сравнили распределение их зрительного внимания с картами обоих видов.

Чтобы составить смысловые карты, ученые разделили каждое из 40 изображений (фотографии комнат, улиц и проч.) на небольшие круглые фрагменты. Затем 165 человек оценили смысловую нагрузку каждого фрагмента. В этих фрагментах могли находиться как изображения сплошной поверхности (например, стены), так и какого-либо отдельного предмета или его узнаваемой части. Соответственно, фоновым изображениям добровольцы приписали минимальную долю смысла, а изображением объектов — максимальную.


Для составления карт выделенности (англ. saliency map) те же 40 изображений были обработаны компьютером, который проанализировал уникальные свойства составляющих их пикселей и разметил наиболее характерные (крупные, яркие, выдающиеся и проч.) участки каждого из них.

После этого ученые провели эксперимент, в котором приняли участие 65 добровольцев. Каждому из них в течение 12 секунд показывали каждое из 40 изображений. При этом специальный прибор — датчик движения глаз (еye-tracker) — записывал движения их глаз. На основе этих данных ученые составили карты внимания — тепловые карты, отражающие частоту фиксации взгляда добровольцев на каждом участке изображений.


Затем карты внимания сравнили со смысловыми картами и картами выделенности. Оказалось, что карты внимания совпали со смысловыми картами на 53 процента, а с картами выделенности — лишь на 38 процентов. Это означает, что зрительное внимание участников эксперимента преимущественно концентрировалось на тех участках изображений, которые имели определенный смысл; физические свойства изображений, выделявшие их на общем фоне, но не связанные со смыслом, привлекали их внимание меньше.

Наконец, ученые подсчитали, какая доля участков на картах внимания была «теплее» других в соответствии только со смыслом или только с выделенностью. Результат составил 19 и 4 процента соответственно.

Таким образом, заключили авторы исследования, зрительным вниманием людей в большей мере руководит смысл увиденного, а не выделенность объектов. Кроме того, им впервые удалось систематически показать, что выделенность объектов не всегда коррелирует с их смыслом.

Способность зрительного внимания отделять смысловые объекты от окружающего их фона интересуют не только психологов, но и лингвистов — о том, как она помогла установить порядок возникновения в языках слов, обозначающих различные цвета, можно прочитать здесь. Также о том, чем отличается распределение внимания при просмотре изображений людьми и машинами, обладающими компьютерным зрением, мы писали здесь.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.