Как работает мозг

Почему же естественный отбор снабдил нас настоящим циклопическим зрением – способностью видеть в стереоизображении вещи, которые нельзя увидеть ни одним глазом в моноизображении, – а не более простой системой стереовосприятия, которая может соотносить друг с другом лимоны и вишни, видимые каждому глазу? Тайлер указывает на то, что наши предки на самом деле жили в покрытой листьями комнате Эймса. Эволюция приматов происходила среди деревьев, в окружении целой сети ветвей, замаскированных покрывалом листвы. Ценой неудачи было долгое падение на твердую землю. Естественному отбору, наверное, было сложно побороть искушение встроить стереокомпьютер в мозг этих двуглазых существ, но работать он мог только путем вычисления расхождений в тысячах кусочков рельефа. Крупные объекты, для которых было возможно однозначное соотнесение, были скорее редкостью.

Юлеш указывает еще на одно преимущество циклопического зрения. Маскировочная окраска использовалась животными задолго до того, как ее открыли для себя военные. Ранние приматы напоминали древесных приматов, лемуров и долгопятов, обитающих в наше время на Мадагаскаре и питающихся древесными насекомыми. Многие насекомые прячутся от хищников с помощью замирания, позволяющего обмануть механизмы распознавания движения, и маскировочной окраски, позволяющей обмануть механизмы распознавания контура. Циклопическое зрение – это эффективная контрмера, позволяющая обнаружить добычу точно таким же способом, как разведка с воздуха позволяет обнаружить танки и самолеты. Появление более продвинутого оружия в природе приводит к такой же гонке вооружений, как и на войне. Некоторым насекомым удается перехитрить стереоскопическое зрение хищников, распластав тело и прижавшись к земле, либо превратившись в живую скульптуру из листьев и веточек – используя трехмерный камуфляж[249].

* * *

Как работает циклопический глаз? Проблема соответствия – соотнесение точек в одном глазу с соответствующими точками в другом – просто неразрешимая загадка. Невозможно измерить стереоскопическую диспаратность двух точек, не выбрав предварительно пару точек для этого измерения. Однако в комнате, оклеенной листьями или в случайно-точечной стереограмме перед нами оказываются тысячи «кандидатов на измерение». Если бы мы знали, на каком расстоянии от нас находится поверхность, то знали бы, в какой точке на сетчатке левого глаза нужно искать соответствие точке на сетчатке правого глаза. Но если бы мы знали это, не было бы необходимости производить вычисление стереоизображения; у нас уже был бы ответ. Так как же это удается мозгу?

Дэвид Марр отмечал, что на помощь здесь приходят врожденные исходные посылки о мире, в котором происходила наша эволюция. Далеко не для всех n² возможных соответствий н-ному количеству точек источником является наша Земля, и хорошо спроектированный механизм поиска соответствий должен учитывать только соответствия, которые вероятны с физической точки зрения.

Во-первых, любая точка в мире в каждый данный момент времени привязана к данному положению на поверхности. Следовательно, закономерное соответствие должно объединять две идентичные друг другу точки на сетчатках двух глаз, источником которых стало одно и то же пятнышко в окружающем мире. Черная точка в одном глазу должна соответствовать черной, а не белой, точке в другом, потому что их совпадение должно представлять собой одно место на какой-либо поверхности, и это место не может быть одновременно черным пятнышком и белым пятнышком. Напротив, если черная точка соответствует черной точке, их источником явно является одно и то же место на какой-либо поверхности в окружающем мире. (Нарушение именно этого исходного положения лежит в основе автостереограммы: каждое пятнышко, составляющее картинку, оказывается одновременно в нескольких местах.)

Во-вторых, точка на сетчатке одного глаза должна соответствовать не более чем одной точке на сетчатке второго. Подразумевается, что линия взора каждого глаза должна заканчиваться на одной – и только одной – поверхности. На первый взгляд, кажется, что это исходное положение исключает ситуацию, при которой линия взора проходит через прозрачную поверхность и достигает другой, непрозрачной – например, дна неглубокого озера. Однако все не так просто: данное положение исключает лишь совпадение, при котором два идентичных пятнышка – одно на поверхности озера, а другое – на его дне – выстраиваются друг за другом с точки наблюдения левого глаза и при этом остаются одинаково видимыми с точки наблюдения правого.