Библиотека    Новые поступления    Словарь    Карта сайтов    Ссылки





предыдущая главасодержаниеследующая глава

Глава 22. Оппонентная теория цветовосприятия

22.1. Построение кривых видности

Международной комиссией по освещению (МКО) рекомендованы стандарты для замены субъективных характеристик цвета на усредненные и нормализованные по определенной выборке наблюдателей1306. Так, для аддитивного смешения светоцветовых потоков заменяются следующие величины: цветовой тон Лλ - на длину волны λ, светлота ρ - на яркость L (или освещенность Е), насыщенность μ - на чистоту цвета s.

При этом, например, изменение потока Ф цветного света, ощущаемого сетчаткой в спектральном интервале Δλ, принято выражать произведением

dФ=kλVλPλdλ, (1)

где kλ=Ф/P (лм/вт) - отношение светового потока Ф, воздействующего на сетчатку, к лучистому потоку Р источника излучения; Vλ=Vλabs/Vλabs(max) - относительная спектральная чувствительность глаза, определяемая отношением кривой абсолютной спектральной световой эффективности к ее максимуму; Pλ=dP/dλ (вт/нм) - спектральная плотность потока излучения1307.

Вместе с тем формула (1) не включает такие существенные (для полного процесса цветовосприятия) параметры, как оптические характеристики отражающих свет образцов и психологические характеристики интеллекта, который собственно и воспринимает цвет. С другой стороны, по кривым видности (спектральной чувствительности глаза) Vλ может быть получена связь между энергетическими и световыми величинами. Однако обычно (не в эксперименте) глаз воспринимает не свет источника, а цвет, отраженный поверхностью рассматриваемого предмета. Свет же источника, согласно работам Н. Д. Нюберга и В. В. Максимова1308 , воспринимается лишь как автоматизированная поправка на истинный цвет наблюдаемых предметов.

Для простоты рассуждений можно пренебречь отражением, рассеянием и поглощением света глазными средами, полагая, что около 80 % света доходит до сетчатки1309. Тогда величина цветового потока Фρ, отраженного образцом и попавшего на сетчатку, может быть представлена как

Фρρλ=Фо, (2)

где ρλ - спектральный коэффициент отражения цвета образцом, Фо - исходный световой поток.

Согласно Е. Б. Рабкину1310, максимум кривой видности Vλ. совпадает с минимумом кривой цветового утомления, которая принципиально зависит от площади наблюдаемого образца. Таким образом, абсолютная спектральная световая чувствительность Vλabs оказывается пропорциональной величине воздействующего потока Фρ, отнесенного к единичной площади dS образца

Vλabsλρ/ dS (3)

где αλ - спектральный коэффициент поглощения света сетчаткой,

Отсюда получаем значение Vλabs через величину освещенности Е0=dФ/dS в люксах (лм/м2)

VλabsλρλЕ0 (4)

Световой поток с доминирующей длиной волны λ0, образованный любыми парами дополнительных цветов с длинами волн λ1 и λ2 воспринимается глазом идентичным и называется метамерным стимулом1311:

σλ0λλ1λλ2, (5)

где σ=Е00; ρλ=Е/Е0 и αλ=(Е0-Е)/Е0 - спектральные коэффициенты освещенности, поглощения и отражения, соответственно.

Согласно закону сохранения энергии, условие нормировки формулы (5) в принятом приближении можно записать как

σ=αλλ=1, (6)

откуда несложно показать, что величины λ1, λ2 для глаза и образца оказываются идентичными, тогда как λ0 для глаза составляет величину порядка 0, о чем говорит, в частности, формула (4).

По условию нормировки (6) из формулы (5) получаем

αλ=(λ20)/(λ21) (7)

и

ρλ=(λ01)/(λ21). (8)

Отсюда, по обозначениям (5), запишем равенство

Е0λ21) (9)

где ελ - спектральная плотность освещенности (лк/нм).

Подстановка формул (7)-(9) в (4) позволяет оценить значение Vλabs для кривых дневного (фотопического) Vλ и ночного (скотопического) Vλ' зрения. Согласно данным МКО, λ0(Vλ)=555 нм и λ0'(Vλ')=510 нм. Подставим эти значения в формулу, общую для абсолютных величин Vλabs

Vλabsλ20)(λ01)/(λ21)(10)

и получим значения для единичной площади сетчатки и ελ.

Обратим внимание, что при подстановке в формулу (10) значения λ0(Vλ)=555 нм мы получили кривую Vλ' с максимумом при λ0=510 нм. При подстановке же λ0(Vλ')=510 нм - кривую Vλ с отрицательным значением максимума при 555 нм. Возможно это связано с предсказанной еще Герингом оппонентной природой цветового зрения, на которой практически основана система NCS1312.

Действительно, оппонентность фотопического (колбочкового Vλ) и скотопического (палочкового Vλ') аппаратов подтверждается уже на уровне пигментов сетчатки. Так, максимум производной по длине волны от величины пропускания желтого пятна (с учетом хроматической аберрации) строго соответствует максимуму поглощения родопсина при 510 нм. Как известно, родопсин отсутствует в желтом пятне, то есть в колбочковом аппарате.

И одновременно производная от оптической плотности родопсина дает максимум при 555 нм, отсутствующий в кривой поглощения палочкового аппарата. Таким образом, формула (10) подводит нас к возможности аналитического представления оппонентной теории цветового зрения.

В связи с этим следует отметить, что при подстановке в формулу (10) увеличивающихся значений λ0(Vλ)=555-600 нм на кривой Vλ' помимо λmax=510 нм появляется плечо и затем начинает возрастать второй максимум, смещающийся (по мере увеличения λ0) вплоть до λ=565 нм. (Рис.4).

Рис.4. Рост второго максимума при V(λ) c изменением длины волны. По оси абсцисс - длина волны, нм; по оси ординат - относительная видность, отн.ед.

Рис.5. Расчетные величины V и V' в сравнении с данными МКО (CIE). По оси абсцисс - длина волны, нм; по оси ординат - видность, отн.ед. (См. файл Рис 4 и 5 Ексель или док.).

Быть может, этот факт позволит объяснить известные разночтения и дискуссии о "сезонной" миграции" максимума Vλ от 555 до 565 нм1313.

На рис. 4 эти кривые сопоставлены с кривой Vλ, полученной по формуле (10) при λ0=-510 нм. Смена знака здесь проведена аналогично процедуре, рекомендованной МКО при расчете дополнительных цветов по формуле

1-565,52) (497,78-λ2)=223,02, (11)

где λ1>565 нм и λ2 497 нм. Значения 1 и 2 подставлялись в формулу (10) по зависимости (11).

Сравнение полученных значений Vλ с величинами Vλ, рекомендованными МКО, представлено на рис.5. Подъем базовой линии, вероятно, обусловлен 20% отражением света глазными средами. Смещение λ0 от значений МКО, возможно, объясняется "сезонным" сдвигом, а также известным фактом флуоресценции глазных сред в синей области спектра.

Вообще говоря, полученные результаты удовлетворительно для данного приближения согласуются с экспериментом, что позволяет связать их с оппонентной теорией цветоощущения. Если оппонентность кривых Vλ и Vλ' является следствием взаимной дополнительности поглощения пигментами разных областей сетчатки, то саккадический характер зрения (как периодический учет разности поглощения Vλ и Vλ'), может быть непосредственно связан с известными экспериментами Лэнда по типу пространственно-временной связи между информацией внешней среды и сетчатки1314.

Допустим, что величина ЕρλЕ0 является постоянной для глаза. Тогда согласно равенству (4) можно записать указанную оппонентность фотопического и скотопического аппаратов через разность

Vλ'-Vλρλ'-αλ), (12)

где Vλ- относительная спектральная чувствительность глаза, которую принято определять отношением кривой абсолютной спектральной световой эффективности Vλabs к ее максимуму.

Подставим формулу (7) в (12)

Vλ'-Vλρ00')/ (λ21) (13)

и согласно равенству (9) получим выражение

Vλ'-Vλλ00')Еρ0, (14)

которое представим в виде

Vλ'-Vλλρλ00') (15)

Таким образом мы получили уравнение, которое связывает кривые видности Vλ, Vλ' и с субъективными параметрами ( λ0, λ0') и с объективными спектральными характеристиками начального светового потока ελ и потока, отраженного от наблюдаемого цветового образца ρλ. Разности Vλ'-Vλ были аппроксимированы по формуле (13) для единичного значения Еρ при λ0=555 и λ0'=510 нм.

При этом члены разностей в обеих частях зависимости (15) оказываются оппонентными, то есть обратными по знаку. По-видимому, это также может служить доводом в пользу работоспособности представлений (10) и (15) для развития оппонентной теории цветовосприятия и на уровне сетчатки 1315.

С учетом указанных приближений полученные результаты, вероятно, можно считать удовлетворительными для разработки основных принципов, которые могут служить базисом аналитической модели оппонентной теории цветового зрения.

22.1.1. Хроматическое определение информации

При взаимодействии светового потока σ с селективно поглощающим образцом приближение (6) включает поглощаемую αλ и пропущенную τλ компоненты. Вместе с тем информационный поток нередко также подразделяют на компоненты связанной и свободной информации. При этом под связанной принято понимать такой вид информации, который коррелирует с составом компонентов и межкомпонентных взаимодействий по типу относительно устойчивых функциональных состояний систем, обладающих внутренней структурной информацией (Н. Винер).

Отсюда следует, что формализация семантики светоцветовых потоков является наиболее актуальной для адекватной семантизации именно связанной информации. Поэтому в первом приближении моделирование информационных кодов цветового пространства можно свести к его представлению через относительную сумму длин волн λi как функцию λ0. При этом очевидное условие согласования алфавитов излучения и вещества дает возможность определения свободной и связанной информации по формуле

σλ0=αλ1+τλ2. (16)

Здесь λ0 - длина волны, определяющая доминирующий цвет распределением вероятностей λiв; λ1 и λ2 - длины волн (коррелирующие с парой дополнительных цветов), которые с вероятностями α и τ при аддитивном сложении дают ахромный (белый) цвет излучения о; , и - относительные количества исходной, связанной и свободной информации, которые могут быть представлены спектральными коэффициентами яркости, поглощения и отражения, соответственно.

Вообще говоря, энергия, энтропия, а, следовательно, и информация относятся к экстенсивным величинам, что легко доказывается в системе размерностей [LIT], где за основные величины приняты L - пространство, I - информация, T - время1316. Отсюда вытекает, что в качестве информационных атрибутов могут быть использованы любые экстенсивные относительные величины типа яркости, потока или плотности излучения.

Согласно равенству (16), коэффициенты , и можно полагать вероятностями осуществления релевантных кодов λi. Действительно, поскольку они моделируют относительное количество информации в потоке, то могут быть представлены в виде отношений

σ=I0/I0; τ=I/I0 и α=(I0-I)/I0 (17)

Здесь I0 - исходное количество информации (на входе); I - количество преобразованной в системе информации, которую можно отнести к свободной (на выходе); (I0 - I) - количество связанной в системе информации.

Таким образом, именно относительные (то есть приведенные к I0) величины определяют вероятности связанных и / или свободных состояний информации в системе. Обратим внимание на величину α, смысл которой в (2) явно коррелирует с законом Бугера-Вебера, где I0 - величина "адаптированного" раздражителя; I0 - I - разностный порог. Иначе говоря, вероятность может характеризовать искомую связь между объективными, по формуле (17), и субъективными, по закону Бугера-Вебера, величинами для одномерных сенсорных раздражителей.

В соответствии с этим отнесением τ может определять характер свободной (то есть, не взаимодействующей по коду λ1 с компонентами системы) информации. Согласно же теории вероятностей, величина 1/τ будет определять негэнтропийный активный (актуализированный) характер связанной информации, которая взаимодействует с компонентами системы по коду λ1. Отсюда вытекает хроматическое определение "информации"1317, которое подразумевает учет и энтропийных, и негэнтропийных характеристик сигнала: информация - это согласованное распределение вероятностей источника по релевантным кодам связанных и свободных состояний приемника.

Согласно закону сохранения энергии, это определение позволяет представить известное условие нормировки вероятностей как принцип сохранения вероятностей состояний в замкнутой системе:

σ=α+τ=1 (18)

Принцип (18) в приближении (16) позволяет оценить относительные количества связанной и свободной информации по заданным (17) кодам λi:

α=(λ20)/(λ21), τ=(λ01)/(λ21) (19)

где и характеризуют отношения одноименных величин в виде разностей, которые включают их распределение по взаимосогласованным кодам λi. Как следует из формул (8) и (19), разности величин λ1, λ2 для и оказываются идентичными в заданном приближении.

В соответствии с равенствами (17) и (19) несложно выразить количество исходной I0, связанной Iα и свободной Iτ информации в абсолютных единицах через разности распределения вероятностей λi:

I0=iλ21), Iα=iλ20), Iτ=iλ01), (20)

где iλ - спектральная плотность информации, бит нм-1.

Приведенные зависимости позволяют предположить возможным принцип сохранения информации в замкнутой системе (I0=Iα+Iτ). Сопоставление этих определений с представленными выше данными по оппонентной теории цветовосприятия показывает, что информация, которую пропускает (отражает) образец, определяется разностью между распределением вероятностей исходной λ0 и связанной λ1 информации. По-видимому, именно в силу оппонентного характера цветовосприятия исходное количество информации I0 определяется не суммой распределения вероятностей (λ21), а разностью (λ21), как это следует из формулы (20).

Согласно закону Бугера-Ламберта, ослабление излучения на элементарном слое вещества пропорционально потоку излучения и толщине этого слоя. Следовательно, исходное количество информации I0 после прохождения сигнала (физического процесса, несущего информацию) через элементарный компонент dc системы С уменьшается на dI, откуда

-dI=k(λ)I0dc, (21)

где k(λ) - относительное уменьшение информационного потока на единичном компоненте c, то есть количество информации, которое поглощается в единицу времени единичным компонентом системы. Поскольку k(λ) определяется согласованием свойств потока и системы, далее можно называть эту величину показателем связывания информации системой.

В силу того, что величина k(λ) связана с уровнем согласованности алфавитов информационного потока I0 и компонентов системы с по длине волны λi, можно допустить полное согласование, то есть постоянство k(λ) для ахромного потока и системы однородных компонентов и, следовательно, интегрировать равенство (21). Отсюда получаем относительную величину информационного пропускания Т

T=ln(Iτ/I0)=-k(λ)c, (22)

или, согласно (17)

τ=exp[-k(λ)c], (23)

где τ - коэффициент свободной информации, согласованный в (20) по коду λ2; k(λ) - показатель связывания информации, согласованный по коду λ1; с - число компонентов системы, на которое приходится k(λ) связанной информации.

Легко показать смысловую связь определения (22) с законом Вебера-Фехнера, с одной стороны, и с формулой Хартли для количества информации, с другой. Это позволяет величину k(λ) измерять в битах (в двоичной системе счисления k(λ)2=3,32 k(λ)) при измерении с в бит-1.

Согласно формулам (16), (19) и (23), величина информационного пропускания T коррелирует с вероятностным отношением свободной Iτ к исходной I0 информации. Это дает основание распространить свойство аддитивности на величину k(λ):

ik(λ)i=∑-ici-1log2τ. (24)

Здесь ∑k(λ)i - суммарный показатель (связанной компонентами сi) информации, то есть количество информации, бит; сi - количество компонентов системы, приходящееся на k(λ) бит информации согласно их согласованности, по формуле (22); - вероятности состояний с распределением вероятностей по коду пропускания λ2 в приближении (16).

Рассмотрение частных случаев зависимости k( λ,τ) для источника белого света и ахромных цветов приемника приводит к следующим результатам:

  • для белого цвета, то есть при τ=1 количество связанной информации k(λ)=0,
  • для черного цвета, то есть при τ->0 величина k(λ)=0 и
  • для средне-серого цвета, то есть при τ=α величина k(λ)=1.

Эти данные позволяют предположить определенную общность функции (24) с известным представлением количества информации, по Шеннону1318:

Н=∑-iрi log2 рi, (25)

где Н - количество информации в сообщении, включающем i состояний с вероятностями рi.

  • Действительно, согласно формуле (25), при замене состояния неопределенности состоянием полного знания (то есть, когда вероятности выборов всех символов, кроме одного, равны нулю, а вероятность выбора этого символа равна 1), получаем Н=0, что и было показано для белого цвета, по формуле (24).
  • При выборе символов из неизвестного получателю алфавита, то есть при полном отсутствии знаний, по формуле (25) получаем Н->0, что мы получили для черного цвета по формуле (24).
  • И, наконец, как и для серого цвета, максимальное значение Н=1 достигается по формуле (25) при равновероятных символах.

Вместе с тем, между формулами (24) и (25) наблюдаются и существенные расхождения. Во-первых, согласно научной традиции и теории размерностей, вероятность (как отношение безразмерных и / или одноименных величин) не может обладать размерностью или порождать ее.

Во-вторых, соотношение (25) является безразмерностным, что противоречит собственно семантике "информационной энтропии" в любой системе размерностей и единиц измерения.

И, наконец, в-третьих, "информационная энтропия" может быть соотнесена с реальной термодинамической энтропией только при 0 0К, где и могут быть уравнены термодинамическая и математическая вероятности, что, как известно, всегда затрудняло семантическую интерпретацию соотношения (25).

Соотношение же (24) на основе хроматической модели позволило представить как собственно понятие "информация", так и распределение информационных потоков между источником и приемником. Безусловно, информационная модель теории оппонентного цветовосприятия требует дальнейшей корректировки.

22.2. Семантика цветообозначений и цветовых канонов

В согласии с принципом В. Вундта (единство эмоционального состояния на данный момент времени) в интеллекте не может одновременно существовать двух оппонентных (±) представлений, так как все эмоциональные элементы объединяются в одно равнодействующее (на этот момент) чувство. Тогда возникает вопрос, каким образом можно выявить оппонентные функции интеллекта по выбору предпочтительных цветов и, в частности, по хром-тестам1319?

Если учесть, что цвета испытуемый выбирает ранжировано (в порядке предпочтения), то есть раздельно на каждый данный момент времени, то предпочтительные цвета, по всей видимости, будут отвечать положительным значениям доминант интеллекта, а отвергаемые - отрицательным. Это, в свою очередь, можно связать с интерпретацией тестов М. Люшера, откуда равнодействующее чувство будет определяться суперпозицией этих цветов.

Проверим эти предположения на опыте. Цветовое пространство (и внутреннее, и внешнее) принято изображать в виде цветового тела. Ахромная ось этого тела представляет континуальную шкалу перехода от белых через серые к черным цветам так, что суммы крайних образуют промежуточный цвет. Ортогонально расположенные к ахромной оси диаметры цветового круга оппонентны по своей природе, поскольку каждый из них содержит пару дополнительных (контрастных, в перцептивной динамике) цветов: П-З, К-Г и Ж-Ф. Количество цветов визуального хром-теста определяется числом выявленных в психолингвистике фокусных цветов, которые характеризуются тем, что воспринимаются и запоминаются лучше других, независимо от цветообозначений: 8 полихромных (П, К, О, Ж, З, Г, С, Ф) и 3-х ахромных (Б, Сер, Ч).

Cочетание законов функционирования цветового тела и интеллекта позволило создать хроматическую модель интеллекта как открытой системы для внешней (биологической, культурной и социальной) среды. С позиций системного подхода нами было показано1320, что на информационном уровне эта модель создает возможность выбора каждым из потенциальных брачных партнеров адекватного (условиям оптимального гомеостаза и адаптации) супруга для воспроизводства вида и рекреационного сохранения индивида. Поэтому мы считаем, что именно психические, кросссексуальные референции цветовых универсалий являются характеристическими в гендерных отношениях людей. Так, канонизация гендерного смысла этих цветов традиционными культурами показала его неизменность на протяжении тысячелетий и миллиардов "испытуемых". Поскольку же на протяжении тысячелетий эти референции достоверно воспроизводились в истории человеческой культуры, то их можно полагать надежной основой для создания информационной модели интеллекта.

Для количественной оценки определенных аргументов и функций интеллекта в хроматизме существуют обозначения для каждого из его компонентов в виде следующих динамических систем организации определенных функций, которые для удобства называются планами:

  • М-план (материальный, опредмеченный, вербализованный, сознательный) - функции социальной обусловленности и формально-логических операций, например, с цветообозначениями;
  • Id-план (идеальный, концептуальный, эвристический, подсознательный) - функции культурной обусловленности и образно-логических операций, например, с апертурными, то есть беспредметными цветами;
  • S-план (синеальный - совместный на базовом уровне, бессознательный) - функции природной обусловленности и генетического кодирования информации, например, по типу метамеризации ("обобщения" спектральных цветов.

22.3. Психологическая семантика ахромных цветов

Возвратимся к отмеченным выше наблюдениям В. Вундта, согласно которым цвета ахромной оси можно сопоставить с осью "напряжение - разрешение", поскольку определяющую роль здесь, играет временнoе течение эмоций. Вместе с тем при анализе закономерностей, которые наблюдаются при восприятии ахромных цветов необходимо учесть следующие весьма существенные обстоятельства.

Во-первых, согласно закону Геринга-Оствальда1321, в любой точке ахромной оси цветового тела основные (здесь белый - Б, серый - С и черный - Ч) цвета связаны количественным соотношением

Б+Ч=С=1. (26)

Согласно цветовым канонам мировой культуры, представленным в табл. 1, белый цвет характеризует такой компонент интеллекта как сознание (М), черный - бессознание (S) и серый - подсознание (Id). Для достоверного согласования этих величин друг с другом используем LIT-систему размерностей, где L - размерность пространства, I - информации и T - времени1322.

Необходимо четко различать объективный характер информации внешней среды и субъективный интеллекта. Поэтому с учетом объективного характера, которым отличается информация внешней среды, далее будем обозначать ее через I. С этих позиций размерность М-плана, представляет собой размерность информации: [M]=L2IT-2/L2I2T-2=I. В самом деле, этот компонент интеллекта включает подвластную сознанию произвольность воображения, вызова представлений, образов и т. п. Для отличия от тезауруса МТ эту функцию сознания необходимо было бы обозначать через МI (imagine). Однако в настоящей работе мы не затрагиваем проблему тезауруса (как компонента сознания) и для простоты обозначаем сознание как М-план, то есть без нижнего индекса.

В интеллекте же весь поток информации преобразовывается на различных (i) уровнях представления, информацию которых в силу ее принципиально субъективного характера обозначим через Ki. Разумеется, размерности величин I и Ki тождественны ([I]=[Ki]), тогда как их психологический смысл существенно отличен.

Поскольку М-план содержит в себе информацию, которую сознание произвольно опредмечивает в виде образов, представлений, изображений, лексем и т. п., то мы вправе согласовать ее смысл со значением свободной информации ID, то есть информации, которая уже имеется в системе, согласно формулам (20). Тогда психологический смысл выражения (26) в согласии с семантикой белого цвета можно представить как сумму информации Ia, требующейся для индивида к внешнему миру и имеющейся информации ID. Иначе говоря, Kр представляет собой свободный вид информации, опредмеченный (внешний, материализованный), к примеру, в реальном цвете одежд испытуемого в силу М-плановой семантики прошлого.

Вместе с тем, для адекватного опредмечивания образ-концепта, то есть для осуществления гомеостаза и оптимальной адаптации к внешней среде, интеллекту внутренне необходима связанная информация Kа=Ia, которая будет потенциально поглощаться, например, как предпочтительный цвет Id-плана (не путать с предпочтительными цветами функциональной психологии).

Закон сохранения энергии (5) в соответствии с этими обозначениями позволяет переписать равенства (5) и (26) в виде:

σ=α+ρ=1, (5*)

aM+bS=cId=1. (27)

Соотношение (5*) представляет психологическую вероятность предпочтения (поглощения α) и отвергания (отражения ) релевантных цветов. С позиций психофизики вероятности , и определяют метамерный стимул, то есть суммарный цвет с доминирующей длиной волны о, образованный любыми парами дополнительных цветов с длинами волн 1 и 2 по формуле (5).

Коэффициенты a,b,c определяют согласование равенств (5) и (27) с позиций теории размерности. В связи с тем, что информация может передаваться только с сигналом и, в частности, с энергией, мы и далее будем учитывать релевантные коды (и / или единицы измерения) и использовать [LIT] систему размерностей для проверки истинности получаемых формул. Так, М-является чисто информационной характеристикой (к примеру, в осознаваемой произвольности вызываемых представлений, образов и т. п.), размерность которой в [LIT] системе размерностей отвечает размерности информации [M-] = I. Отсюда величина [а] должна обладать размерностью потенциала [L2T-2]. Так, величина S- связана с биологическими характеристиками бессознания и определяется произведением информационных и энергетических параметров [S-]=L2I2T-2, откуда [b]=[I-1]. В тоже время Id - является чисто энергетической характеристикой интеллекта [Id-] = L2IT-2, которую можно представить как произведение

Id=Id. (28)

Как и в равенстве (20), здесь I - величина информации внешнего мира, которая перерабатывается интеллектом в ее субъективное представление на уровне образ-концепта К в целях адекватной адаптации, то есть I0λ; d - потенциал интеллекта, определяющий величину потребности в этой информации. По-видимому, величина d является такой функцией интеллекта, которая по К. Левину, в силу неравновесности системы "полевых" напряжений (возникающей в процессе гомеостаза) постоянно "отслеживает" изменения внешней и внутренней среды на резонансном уровне их взаимодействия.

Строго говоря, мы должны предположить, что потенциал интеллекта d равен (стремится к) потенциалу внешней среды φ. Это связано с тем, что цвет становится предпочтительным лишь при резонансном (увеличивающем внутреннюю энергию системы) характере взаимодействия ее компонентов1325, то есть при d=φ

С учетом объективного характера, которым характеризуется информация внешней среды, далее будем обозначать ее как I. В интеллекте же эта информация преобразовывается в концепты, информацию которых в силу ее принципиально субъективного характера обозначим через Ki. Разумеется, размерности величин I и Ki тождественны, тогда как их психологический смысл существенно отличен.

22.3.1. Ахромные параметры информации

В целях упрощения последующего изложения введем формальные обозначения параметров, которые характеризуют основные принципы переработки информации интеллектом. Для наглядности представим эти обозначения совместно с семантикой ахромных кодов в таблице 3.

Таблица 3. Ахромные параметры информации
Вид i* Cемантические Моделирующий Атрибут Формализация
информации - характеристики цвет (наука **) (обозначение) ε, эв I, бит
Полная (поток I) σ Объективная информация внешней среды (ВС) Белый свет (химфизика) Внешняя среда (ВС) (краска, λ ε) ε=Iφ I
Свободная (отражаемая, внешняя) ρ Субъективная осознаваемая, вербализуемая, опредмеченная в прошлом Белый (лингвистика) Сознание (М)(цветообозначение) Md M=Kρ
Связанная (поглощаемая, внутренняя) α Субъективная неосознаваемая, распредмеченная, требуемая в будущем Черный (психофизика) Бессознание (S)(цветоощущение) S/M S/Md=Kα(=I-M)
Образ-концепт (база знаний о ВС) к Объективированная информация в неосознаваемом образе ВС для адаптации в настоящем Серый (психология) Подсознание (Id) (цветовосприятие) Id ***)(d=φ Id/φ≈Kλ (I≈Kλ
Размерность [LIT] - - - - L2IT-2 L0IT0

Примечания к таблице 3:

(i - безразмерные коэффициенты, которые отвечают вероятностям, характеризующим количество данных состояний с релевантным распределением информации по компонентам интеллекта (MIdS).)

(В этом столбце для каждого i представлен моделирующий цвет и в скобках - область науки, в которой изучается данный аспект цвета. На этой основе можно было бы дать определение цвета в психологии: цвет - информация, концептуально объективированная в архетипах и неосознаваемых образах внешней среды и предназначенная для адекватной адаптации интеллекта. Однако без учета исследований по психофизике (α) , лингвистике (ρ) и химической физике ( это (впрочем, как и любое другое, искусственно разделяющее цвет) определение не может быть признано удовлетворительным в связи с пренебрежением взаимосвязями между всеми атрибутами цвета. Ибо цвет как информация представляет собой согласованное распределение вероятностей источника внешней среды по релевантным кодам связанных и свободных состояний информации интеллекта согласно образ-концету, сформировавшемуся в процессе фило- и онтогенеза к данному моменту времени1326)

(d - потенциал интеллекта, стремящегося достичь величины потенциала внешней среды на резонансном, то есть оптимальном уровне гомеостаза и адаптации: d≈ φ=ε/I, где - ε энергия сигнала (эв), I - количество информации (бит))

Приведенные в табл. 3 обозначения позволяют получить формулы, которые могут связать объективную величину I с ее объективированным представлением в образ-концепте Kλ В самом деле, допустим, что интеллект находится в резонансе с внешней средой, то есть d≈φ?? Тогда, согласно приведенным в табл. 1 обозначениям, равенство (27) в единицах энергии (эв) примет вид:

Md+S/M=Id (29)

Так как все цвета ахромной оси являются метамерами и характеризуются исключительно светлотными параметрами, то по Герингу1327 мы можем представить информацию ахромных цветов через оппонентные, то есть попарно образующие серый цвет через величины отражающей Кρ и поглощающей Кα способности предпочтительного цвета.

Для представления этого в однородных величинах информации (бит) обратимся к образ-концепту Кλ и согласно табл.2 и равенству (29) получим формулу

Кλ=Kα+Kρ, (30)

где Кλ=Id/d=I; Kα=αКλ=S/Md; Kρ=M при граничных условиях1328 d=φ=ε/Iu α+ρ=1.

Таким образом, первый путь (основанный на закономерностях восприятия ахромной шкалы) позволил связать объективный характер информации в формуле (27) с ее объективацией интеллектом в образ-концепте (28) и (30).

Вторая возможность получения этой связи основана на информационной теории эмоций П. В. Симонова. Согласно этой теории эмоциональная Em составляющая переработки информации приближенно выражается формулой

Em=N(Iw-Ir), (31)

где N - потребность; Iw - информация о потребностных средствах внешнего мира, которая, строго говоря, представлена не во внешнем мире, а в образ-концепте Кλ; Ir - осознаваемая информация М-плана интеллекта, то есть Kρ1329.

В случае оптимальной адаптации d=φ??? что приводит формулу (31) к виду

Em=N(Id/d-M). (32)

С учетом известных со времен Вундта данных о том, что эмоции Em характеризуются прежде всего энергетической составляющей организма (то есть максимальным вкладом информации бессознания S), а потребность - потенциальным характером действий Md в заданных граничных условиях, получаем выражение для дефицита осознаваемой информации

Em/N=S/Md. (33)

Объединение формул (32) и (33) дает равенство

S/Md=Id/d-M, (34)

которое при умножении на d обеих частей принимает вид формулы (29):

S/M=Id-Md. (35)

С помощью табл.3 легко показать, что в единицах информации формула (35) оказывается тождественной равенству (30), которое было получено нами совершенно иным путем:

K?=K?-K? (36)

В тоже время функциональное отношение стимульной (S-плановой) к перцептивной (Id-плановой) информации является непременной составляющей образ-концепта K??? который частично осознается в М-плане интеллекта, как это показано нами в работах по хроматизму

S/Md=Kα (37)

Вообще говоря, психологический смысл величин K в формулах (36) и (37) можно считать идентичным, что позволяет их приравнять и, следовательно, снова выявить зависимость (29) и / или (30), которую уже, вероятно, можно определить как закономерность.

И, наконец, третий путь выявления полученной закономерности. Детально проанализированный нами временной характер соотношения между ахромными цветами позволил представить следующую информационную модель: белый (Б) цвет моделирует свойства осознаваемого прошлого, серый (С) - "неуловимого настоящего" и черный (Ч) - неосознаваемого будущего. Благодаря этой модели становятся достаточно обоснованными известные высказывания А. Белого о том, что серый цвет создается отношением черного к белому и что воплощение небытия в бытие символизирует серый цвет.

Формализуем эти высказывания согласно семантизированным обозначениям табл.1 и 3:

х/А=Ñ (38)

S/M=Id

Примечателен тот факт, что лишь при условии Md=0 оба эти высказывания приводят к одной и той же закономерности (29). Однако это условие имеет место в единственной точке ахромной оси - точке средне-серого цвета, где d->01330, тогда как α=ρ=0,51331.

Очевидно, эта точка (где ахромная ось "времен" соединяется с цветовым кругом, содержащим насыщенные, то есть спектрально чистые цвета) и передает тот самый неуловимо призрачный миг настоящего времени (по А.Белому), когда интеллект еще не в состоянии осознать (так как Md = 0) всю информацию цветового круга.

Для учета характера информации (объективной и/или субъективной) обратим внимание на разность I-M, которая вытекает из равенства (34)

Kα=I-M=S/Md.. (39)

Поскольку каждый компонент интеллекта обладает присущим ему кодом (М - вербальным, Id - апертурным и S - метамерным (см. выше табл.2), то согласно формуле (39) в интеллекте, по-видимому, автоматизированно берется соотношение S/Md для учета пропорциональности между объективной информацией I и ее субъективной интерпретацией М.

При этом величина Kα?? - как разности (39) - определяется вкладом всех компонентов интеллекта, то есть пропорциональна кодированию бессознанием S и обратно пропорциональна кодированию сознанием М и подсознанием (строго говоря, потенциалом d последнего, согласованным по величине с потенциалом внешней среды).

Для проверки полученных соотношений обратимся к опыту. Для этого используем серую шкалу, то есть линейную шкалу ахромных цветов в предположении, что величина М численно равна ρ и принимает значения от 0 до 1 при переходе от Ч к Б цвету; тогда S, величина которой, соответственно , будет принимать значения от 1 до 0, согласно теории Оствальда1332 и закону сохранения энергии по формулам (6) и (27). Как показывает ход кривой I-M=S/Md, при уменьшении М от 1 до 0 эта разность вначале увеличивается и затем (в области светло-серого цвета при М=0,4) резко падает, принимая отрицательные значения. Начиная с темно-серого цвета (М=0,6) эта кривая вновь стремится к нулю. С чем может быть связано такое поведение?

Прежде всего эта разность определяется зависимостью I=Id/d, изменение которой при М->0 аналогично изменению разности I-M. Нетрудно заметить, что этот своеобразный вид данных кривых во многом соответствует виду кривых типа "оппонентных разностей цветовых пар" Геринга, и/или показателей преломления элементов сетчатки, и/или отклонений от фокусных расстояний глаза, и/или разности медленных потенциалов, и/или разности кривых видности1333).

В самом деле, интерполируя значение максимума при значениях α=ρ=0,5, мы получаем кривые I2, ход которых во многом объясняет ход кривых I и I-M. Так, при отсчете базовой линии от нуля (то есть уровня объективного содержания I) нам необходимо использовать соотношение (30), что с учетом формул (26)-(27) для дополнительных ахромных цветов дает кривую I2=(I1-I0)(I2-I0), где I1 и I2 - дополнительные цвета ахромной шкалы, I0 - экстраполируемый максимум кривой поглощения информации.

Разумеется, что квадрат разности (I-M) даст более реальную картину представления связанной информации. Для оценки же полного количества информации на субъективном уровне ее М-планового представления (то есть при субъективном отсчете от базовой линии М-плана) получаем квадрат величины I=(M2d+S)/Md, которая в принятом выше приближении (Id=1 при φ=d) представляет величину К .

Согласно хроматической модели интеллекта (MIdS) величина I2 характеризует интуицию1334. Ход кривых I и I2, во многом объясняет и подтверждает справедливость этой характеристики. Так, несмотря на различие по типам информации, ход кривых I2 показывает, что интуиция, действительно является квадратичной функцией информации. А именно, в области ниже уровня осознания I (то есть при М<0,5) интуитивный подход является единственно возможным и включает не только психологический смысл иррационального познания будущего, но и математическую составляющую информации в виде иррациональных и/или комплексных чисел. В области же М>0,5 вполне оправдан чисто сознательный (рациональный) подход.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



ПОИСК:




© FILOSOF.HISTORIC.RU 2001–2023
Все права на тексты книг принадлежат их авторам!

При копировании страниц проекта обязательно ставить ссылку:
'Электронная библиотека по философии - http://filosof.historic.ru'