Первая проблема – это перспектива: проекция трехмерного объекта в виде двухмерного силуэта на сетчатке. К сожалению, любая проекция может получиться от бесконечного количества разных объектов, и способа восстановить форму объекта только по его проекции не существует (в этом могли убедиться посетители комнат Эймса). Создается такое впечатление, что эволюция говорит нам: «Ну что ж, никто не идеален», а наш анализатор формы заставляет нас видеть наиболее
Как система зрительного восприятия умудряется рассчитать наименее вероятное состояние мира, руководствуясь этим изображением? Теория вероятности предлагает простой ответ: теорема Байеса, самый незамысловатый способ определения вероятности гипотезы, основанной на каких-либо фактах. Согласно теореме Байеса, вероятность того, что одна гипотеза предпочтительнее другой, можно определить по двум показателям для каждой гипотезы. Один из них – априорная вероятность: какова ваша степень уверенности в этой гипотезе до того, как вы рассмотрите факты? Второй – это правдоподобие: если бы гипотеза была истинна, какова была бы вероятность возникновения фактов в том виде, в котором мы их наблюдаем? Умножаем априорную вероятность гипотезы 1 на вероятность возникновения фактов при условии истинности гипотезы 1. Умножаем вероятность гипотезы 2 на вероятность возникновения фактов при условии истинности гипотезы 2. Возьмем отношение этих двух чисел и получим перевес в пользу первой гипотезы.
Каким образом наш анализатор трехмерного изображения использует теорему Байеса? Он делает ставку на тот объект, который с наибольшей степенью вероятности мог бы дать такие линии, если бы присутствовал в этот момент в окружающей обстановке местности, и который с большой степенью вероятности встречается в типичной обстановке. Перефразируя слова Эйнштейна о Боге, можно сказать: анализатор формы исходит из предположения о том, что мир хрупок, но не зол[259].
Итак, в анализатор формы должна быть заложена информация об определенных вероятностных показателях, связанных с проекцией (о том, какими объекты кажутся в перспективе) и с окружающим миром (какие в нем бывают объекты). Некоторые из вероятностных характеристик, связанных с проекцией, играют очень большую роль. Теоретически монетка может давать проекцию в форме тонкой линии, но такое бывает, только если смотреть на нее со стороны ребра. Если в обстановке перед вашими глазами есть монетка, какова вероятность того, что вы смотрите на нее со стороны ребра? Если кто-нибудь специально не сделал так, чтобы эти два условия были одновременно выполнены, вероятность не очень велика. При наблюдении с многих других точек зрения проекция монетки будет иметь форму эллипса. Анализатор формы исходит из посылки о том, что заданная точка зрения – обобщенная (а не выверенная с прицельной точностью для желаемого расположения предметов, как в одной из комнат Эймса), и делает соответствующие ставки. С другой стороны, спичка почти всегда дает проекцию в форме прямой линии, так что если на изображении есть линия, то при прочих равных условиях спичка будет гораздо более вероятным предположением, чем монетка.
Если на изображении не одна, а несколько линий, то угадать становится еще проще. Так, совокупность параллельных или почти параллельных линий редко бывает случайной. Непараллельные линии в мире редко дают почти параллельные линии в проекции: если бросить на пол пару спичек, они в большинстве случаев лягут под тупым или острым углом по отношению друг к другу. В то же время линии, которые являются параллельными в реальном мире – например, края телеграфного столба – почти всегда дают проекцию в виде почти параллельных линий. Следовательно, если на изображении есть почти параллельные линии, велика вероятность того, что в реальном мире им соответствуют параллельные друг другу края объекта. Существует еще много практических способов указать, какие формы объектов реального мира могут с большой долей вероятности дать те или иные элементы изображения в проекции. Маленькие Т-образные, У-образные, V-образные элементы, углы, стрелочки, параллельные закорючки – это проекции самых разных прямых краев, углов и симметричных форм. Художники-карикатуристы веками использовали эти правила, а наш хитрый анализатор форм может использовать их в обратном порядке, делая ставки на то, какие объекты находятся перед нашими глазами.
