СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2012, том 26, № 3, с. 179-184
ЗРИТЕЛЬНАЯ_
СИСТЕМА
УДК 612.821+612.014.423+843.7
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ ЛИЦ НА ОПОЗНАНИЕ ИХ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО ВЫРАЖЕНИЯ
© 2012 г. В. М. Каменкович, Д. Ю. Цуцкиридзе
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки.
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, 117485 Москва, Бутлерова, 5 А E-mail: kamvnd@mail.ru
Поступила в редакцию 28.02.2012 г.
В управляемых психофизиологических экспериментах исследовалось влияние изменения локальных признаков лица на опознание эмоциональных выражений радости, удивления и страха при тахистоскопическом предъявлении изображений мужских и женских лиц, отображающих базовые ("чистые") и "смешанные" (конструированные лица, где изменен один локальный признак морфологии лица) эмоции. Обнаружено значимое различие психофизиологических характеристик опознания: для "смешанных" выражений лиц значимое снижение вероятности опознания выражения радости, удивления, страха и значимое повышение времени реакции их опознания по сравнению с "чистыми" эмоциями. Наиболее значительный эффект наблюдается для положительной эмоции -радости; наименьший эффект - для негативной эмоции страха. Таким образом, изменение локального признака лица (в наших опытах - изменение положения губ) приводит в большинстве случаев к значимому изменению выражения всего лица. Данные обсуждаются при сопоставлении с описанной моделью зрительного опознания, в связи с проблемой переключения внимания.
Ключевые слова: человек, зрительное опознание, "чистые" и "смешанные" эмоциональные выражения, локальные изменения.
ВВЕДЕНИЕ
Много современных исследований связано с изучением информации, содержащейся в человеческих лицах, в их эмоциональных выражениях (Itier, Batty, 2009; Stephan et al., 2006). Информация необходима для успешной коммуникации людей, для формирования впечатлений и памяти у больных фобиями и аутизмом, очень распространенными заболеваниями в современном мире. В социальном познании центральное место отводится глазам и направлению взора. В соответствии с этим развиваются исследования опознания выражения лиц при изменении направления взора и ориентации головы, а также при варьировании специфических характеристик стимулов: интенсивности выражения лиц, чистоты выражения, привлекательности и точности. В нашей работе сделана попытка исследовать влияние изменения локальных признаков лиц на опознание их эмоционального выражения.
Чтобы опознать эмоциональное выражение лица, надо выделить отдельные фрагменты лица, определить взаимное расположение фрагментов и только тогда выдвинуть и проверить гипотезу о том, какая эмоция выражена на лице. Пол Экман (Экман, Фризен, 2011) охарактеризовал подробно шесть базовых эмоций: печаль, радость, удивление, страх, гнев и отвращение. Это означает, что для выражения каждой эмоции есть характерное положение бровей, век, морщинок на лбу, определенным образом раскрыты глаза, открыт или закрыт рот. Экман писал, что лицо является основной сигнальной системой в отображении эмоций, но подобное знание не является врожденным. Нужно учить человека читать эти сигналы, так как человек способен конструировать фальшивые выражения лица, скрывая настоящие чувства. Конструированные выражения можно сделать с помощью морфологических изменений локальных элементов лица и морщин, выражающих эмоции.
Цель нашей работы - исследование изменения психофизиологических характеристик опознания
эмоций радости, удивления и страха при предъявлении фотографий лиц, типичных для каждой из этих эмоций, и фотографий лиц конструированных. В наших опытах для создания конструированного лица изменялся один локальный признак: конфигурация губ, характерная для данной базовой, так называемой "чистой" эмоции, заменялась на конфигурацию губ, характерную для нейтрального выражения лица с регистрацией процента правильных ответов и времени реакции.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
В управляемых экспериментах приняли участие 12 человек - восемь женщин и четверо мужчин, от которых было получено согласие на проведение опытов.
Испытуемые во время эксперимента сидели в удобном кресле с подголовником на расстоянии 120 см от экрана. Общая освещенность камеры составляла 4 лк. Изображения экспонировали на светлом экране каждые 15 с на дозируемое время. Появлению стимулов предшествовало предэкспо-зиционное поле с центральной точкой фиксации, на которую испытуемый должен был смотреть в течение всего опыта.
Стимулами служили фотографии мужских и женских лиц размером 4-5 угл. град. Предъявляли стимулы в случайном порядке; каждое лицо повторяли в серии опытов по 5 раз. В предварительной серии опытов проводили обучение различать базовые эмоциональные выражения лица (в дальнейшем мы будем называть их "чистыми"): нейтральное, радостное, удивленное и выражение страха при длительности экспозиции стимулов 50 мс. Всех испытуемых обучали распознавать базовые эмоции в течение предъявления одной серии, содержащей 160 стимулов. В предварительной серии использовали фотографии, выражающие только "чистые" эмоции, в основной серии к ним добавляли фотографии с конструированными выражениями (в дальнейшем мы будем называть их "смешанными" выражениями лиц). В основной серии опытов использовали три длительности экспозиции: 30, 50, 75 мс. С каждым испытуемым проводили три опыта по три серии опытов в каждом для изучения последовательности и временных характеристик этапов зрительного восприятия, а также для того, чтобы оценить тренируемость опознания в наших условиях эксперимента. В течение опыта 2 раза испытуемый отдыхал. Перед опытом на экране
появлялась инструкция: "Цель эксперимента -распознавание четырех эмоций. После появления изображения лица как можно быстрее нажмите: кнопку 1 - если лицо не выражает никакой эмоции; кнопку 2 - если лицо выражает радость; кнопку 3 - если лицо выражает удивление; кнопку 4 - если лицо выражает страх".
При помощи программы E-prime 2.0 (Psychology Software Tools, Inc., USA) и специально написанной док. биол. наук И.В. Бондарем программы в среде матлаб данные заносили в итоговую таблицу. Строили диаграммы отдельно для "чистых" и "смешанных" эмоций (конструированные лица). Результаты обрабатывали статистически. Для анализа данных по вероятности опознания и времени реакции был использован метод Колмогорова-Смирнова.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При предъявлении человеку женских и мужских лиц, отображающих "чистые" и "смешанные" выражения, обнаружено значимое различие (для этих двух групп изображений) психофизиологических характеристик опознания: вероятности правильного опознания эмоциональных выражений (выражения радости, удивления, страха) и времени реакции их опознания (рис. 1). На рисунке представлены значения вероятности опознания и времени реакции опознания "чистых" и "смешанных" эмоциональных выражений лиц. Отчетливо видны значимые различия между двумя группами изображений: "чистых" и "смешанных" выражений лиц. Наиболее значительный эффект наблюдается для положительной эмоции "радости" (рис. 1, а, б): по вероятности опознания - вероятность правильных ответов для "чистых" выражений составляет 98.2 ± 2.8% и падает для "смешанных" до 38.2 ± 25.6%, а время реакции увеличивается приблизительно на 400 мс: для "смешанных" выражений 1097 ± 240 мс по сравнению с "чистыми" 706 ± 176 мс. Значимые различия выявлены и для "удивления" и "страха". По времени реакции различия "чистых" и "смешанных" выражений для "удивления" и "страха" почти одинаковы и находятся в диапазоне от 150 до 180 мс: для эмоции "удивления" (рис. 1, в, г) - 915.3 ± 180 мс для "чистых" выражений и 1070.7 ± 210 мс для "смешанных", и соответственно для эмоции "страха" (рис. 1, д, е) -945.9 ± 175 мс для "чистых" и 1116.4 ± 201 мс для "смешанных". По вероятности опознания для выражения "удивления" обнаруживаются более значительные различия, чем для "страха": для
Р, %
Рис. 1. Вероятность правильного опознания и время реакции опознания "чистых" (черные столбики) и "смешанных" (белые столбики) эмоций для выражения радости (а, б), удивления (в, г), страха (д, е). По оси ординат - а, б, д - правильные ответы в %, б, г, е - время реакции в мс. На рисунке представлены суммарные данные по 12 испытуемым и разброс данных.
"удивления" - приблизительно 40%, 89.3 ± 12.2% для "чистых" и 49.5 ± 21.3% для "смешанных", а для "страха" приблизительно 20%, 77.2 ± 58.3% для "чистых" и 58.3 ± 22.2% для "смешанных". Абсолютные значения вероятности опознания для "чистого" выражения "удивления" и "страха" меньше, чем для "радости": 98.2 ± 2% для "радости", 89.3 ± 12.2% для "удивления";77.2 ± 10% для "страха" соответственно. Абсолютные значения времени реакции опознания для "чистых" выражений радости -706 ± 176) мс; удивления -915.3 ± 180) мс; страха - 945.9 ± 175) мс.
Радость - очень сильная эмоция. Человеку свойственно от природы стремление к радости: удовольствие - радость, возбуждение - радость, облегчение - радость. Радость не смешивается ни с одной из эмоций, ее определяют в очень вы-
сокои степени и нормальные люди и страдающие психическими отклонениями, восприятие ее не ухудшается даже при патологии зрения (агнозиях) (Кок, 1965; Кок, 1975; Кроль, 2005). Даже в контурных изображениях лиц, лишенных некоторых деталеи (изображении складок и морщин), необходимых для правильного опознания эмоциональных выражении, наиболее надежно опознают (Михайлова, 2005; ПарамеИ, 1996; Солсо, 1996) эталоны, передающие радость, и несколько хуже удивление, грусть и гнев. По данным Валльбот-та (Wallbott, 1991), эмоции радости и гнева вызывают большую имитацию (мимическое воспроизведение) и как следствие, опознаются лучше. "Удивление" не является ни позитивной, ни негативной эмоцией. В опознании негативной эмоции страха возможны ошибки "смешения" - частичное опознание страха как удивления. Может быть поэтому для выражения страха исследуемый нами эффект выражен слабее, чем для выражения удивления.
Итак, изменение локального признака (конфигурации губ) достоверно изменило вероятность опознания и время реакции, хотя этот локальный признак н
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.