Жегалло А.В. Динамика восприятия экспрессий лица: к верификации модели восприятия сложных изображений Г. Хакена

А.В. Жегалло

Динамика восприятия экспрессий лица:

к верификации модели восприятия сложных изображений Г. Хакена

Гипотеза исследования

Проводимое исследование направлено на проверку предложенной Германом Хакеном (Хакен, 2001; Haken , 2004) модели восприятия сложных изображений, описывающей, в частности, феномены ассоциативной памяти, гистерезиса, бистабильности и мультистабильности.

В экспериментах по изучению восприятия экспрессии лица ( Niedenthal et all, 2001) обнаружено, что фиксируемые испытуемыми моменты смены экспрессии при переходах от грустного выражения к радостному и обратно различаются. Нами было показано (Жегалло, в печати), что данный феномен может быть интерпретирован в рамках модели Хакена.

Работу модели можно описать, прибегнув к следующей аналогии: процессу распознавания изображений соответствует движение шарика по холмистому ландшафту. Каждая впадина в ландшафте соответствует одному из изображений, которые способна распознать модель. Скатывание шарика в одну из впадин означает завершение процесса распознавания. В каждый момент времени считается распознанным то изображение, к впадине которого шарик находится ближе всего.

Для объяснения наблюдаемого результата предполагается наличие двух устойчивых состояний, соответствующих распознаванию экспрессий радости и грусти. При этом размер впадины, соответствующей начальной воспринимаемой экспрессии, принимается меньшим, чем размер впадины, соответствующей альтернативной экспрессии.

Рассматриваемые результаты относятся к моменту, когда распознавание экспрессии полностью завершено.

Поскольку ландшафт изначально асимметричен, возникает ситуация, когда часть переходных изображений на ранней стадии процесса распознается как начальная экспрессия, а на более поздней стадии – как альтернативная. Нами был проведен эксперимент, направленный на проверку данной гипотезы.

Методика

Испытуемые. В опытах участвовали 22 человека – студенты факультета психологии Московского Государственного Областного Университета – 20 женщин и 2 мужчин в возрасте от 18 до 20 лет.

Стимульный материал. Для подготовки стимульного материала были использованы стандартные изображения моделей с заданными экспрессиями лица по Экману ( Ekman , Freisen 1975): фотографии Евы (слабо выраженная радость, слабо выраженная грусть) и Джона (максимально выраженная радость, нейтральное состояние, максимально выраженная грусть). На их основе нами были построены переходные ряды, состоящие из 20 фотографий, на которых эспрессия модели постепенно менялась от радости к нейтральному состоянию и далее – к грусти. Построение рядов проводилось с использованием программы Abrosoft FantaMorf , реализующей технику морфинга.

Процедура эксперимента. В ходе эксперимента испытуемым на экране компьютера предъявлялись пары фотографий, первая из которых случайным образом выбиралась из ранее построенного переходного ряда, а вторая – являлась одной из крайних фотографий в ряду, т.е. демонстрировала предельную выраженность экспрессии радости или грусти для данной модели. Демонстрация начиналась с предъявления на экране точки центрации. Испытуемый должен был зафиксировать на ней взгляд и нажать клавишу «пробел». После этого предъявлялась первая фотография пары (на заданное время), за ней следовала маска (время предъявления - 500 мс), затем вторая фотография пары ( время предъявления тот же, что и для первой фотографии), вторая маска и экран с инструкцией, предлагающей определить, совпадает ли состояние модели на двух предъявленных фотографиях. Испытуемые давали ответ, нажимая соответствующую кнопку «1 - да» или «3 – нет» на цифровой клавиатуре. Далее цикл повторялся.

Для каждой из моделей дополнительно варьировалось два условия. Время предъявления составляло 240 мс. или 1 сек. Вторая фотография в паре соответствовала крайней в ряду выраженности экспрессии радости или грусти. Таким образом, каждой модели соответствовало 4 серии по 20 пар фотографий. Сначала испытуемым предъявлялись серии с коротким временем предъявления, а затем – с более длинным.

Всего было проведено 14 экспериментов с предъявлением 1-й модели (Ева) и 8 экспериментов с предъявлением 2-й модели (Джон).

Для предъявления изображений использовалась программа Presentation . Демонстрация проводилась на ЭЛТ мониторах с частотой кадровой развертки 75 Гц. Дополнительный аппаратный контроль показал, что обеспечиваемая программно – аппаратными средствами точность предъявления составляет 1 кадр, т.е. мсек.

Обработка результатов. Результаты эксперимента вручную упорядочивались внутри каждой серии по номеру 1-й фотографии пары. В результате получалась следующая картина: для изображений, близких к эталонному испытуемыми давался ответ «да», для изображений, сильно отличающихся от эталонного – ответ «нет». Таким образом, для каждой серии определялось число фотографий, уверенно распознанных испытуемым, как совпадающих с эталонным изображением.

Дальнейшая обработка результатов проводилась методом дисперсионного анализа.

Для первой модели (Ева) обнаружено значимое различие в числе фотографий ( n ) , уверенно распознанных, как совпадающих с эталоном, в случае эталона – положительной экспрессии. При 240 мс. n =10.0, при 1 сек. n =7.7 F(1,26)=4.26, p=0.049. Для эталона – отрицательной экспрессии значимые различия отсутствуют. При 240 мс. n =5.9, при 1 сек. n =6.

Для второй модели (Джон) обнаружено значимое различие в числе фотографий, уверенно распознанных, как совпадающих с эталоном, в случае эталона – отрицательной экспрессии. При 240 мс. n =6.4, при 1 сек. n =4.5 F(1,14)=4.29, p=0.057. Для эталона – положительной экспрессии значимые различия отсутствуют. При 240 мс. n =5.1, при 1 сек. n =5.5 .

Обсуждение результатов

Как видно из представленных результатов, суммарный объем устойчиво распознаваемых положительной и отрицательной экспрессий оказывается меньше, чем общая длина ряда построенных фотографий. Положительная экспрессия исчезает раньше, чем начинает распознаваться отрицательная. Исходная интерпретация данного факта в рамках обсуждаемой модели, как динамического смещения равновесия между двумя устойчивыми состояниями, не подтверждается. Для согласования с полученными экспериментальными результатами в модель необходимо ввести третье устойчивое состояние, соответствующее нейтральной экспрессии.

В этом случае наличие разрыва между уверенно наблюдаемыми положительной и отрицательной экспрессиями объясняется наличием устойчивого промежуточного состояния. Наблюдаемое при коротком предъявлении увеличение количества изображений, уверенно распознаваемых, как совпадающих с эталоном, для положительной экспрессии у Евы и отрицательной – у Джона представляет собой вторичный эффект, связанный со смещением равновесия между центральным устойчивым состоянием и одним из крайних. Причиной такого смещения могут быть различия в восприятии изображений, связанные с полом модели, степенью выраженности экспрессии или с особенностями восприятия испытуемыми личностных характеристик моделей.

Проведенный эксперимент позволяет наметить дальнейшую программу исследований.

• Необходим пересмотр схемы эксперимента с целью понижения утомляемости испытуемых и уменьшения числа операторских ошибок.
• Для того, чтобы обеспечить сопоставимость результатов с другими исследованиями, проводимыми в лаборатории, следует использовать следующие времена предъявления изображений: 100 мс, 200 мс и 3 сек.
• Эксперименты следует проводить на переходных рядах, в которых заведомо отсутствуют устойчивые промежуточные состояния, например: от положительной экспрессии до нейтральной и от нейтральной экспрессии до отрицательной. В частности, планируется проверить наличие гистерезиса в этом случае.
• Контрольный эксперимент, направленный на устранение влияния личностных характеристик, может быть проведен с использованием в качестве стимульного материала различных графических схем лица (Барабанщиков, Малкова, 1988; Измайлов и др., 1999).
• Для проверки гипотезы о связи особенностей динамики восприятия экспрессий с воспринимаемыми личностными характеристиками модели проводимый эксперимент должен включать самооцеку испытуемых, самооценку предъявляемых моделей и оценку испытуемыми моделей в соответствии с методикой изучения восприятия индивидуально-психологических особенностей человека по выражению лица (Барабанщиков, Носуленко, 2004).
• Поскольку рассматриваемая методика предполагает использование моделей, для которых известна самооценка, встает задача получения фотографий моделей, на которых демонстрируются стандартные экспрессии радости и грусти. Возможным путем решения этой задачи является съемка моделей при нейтральном выражении лица, а затем – дальнейшая обработка фотографий с применением техники варпинга, позволяющей наложить на фотоизображение лица необходимую экспрессию.