Зрительное наблюдение — целесообразно организованное восприятие, подчиненное стоящей перед человеком задаче. Обычно основные задачи наблюдения формулируют как обнаружение, опознавание (узнавание), идентификацию. При обнаружении наблюдатель фиксирует только наличие объекта (есть он или нет), при опознании он относит его к классу объектов (по обобщенным характеристикам класса), а при идентификации производит сличение объекта с конкретным эталоном, хранящимся в памяти, и на основании этой информации определяет значимость объекта в данной ситуации и принимает соответствующее решение.

Для обнаружения объекта с максимальной скоростью человек должен использовать такие свойства образов, как константность, обобщенность, предметность. Например, только достаточно сформированная константность допускает точное определение пространственного положения и ориентации объекта независимо от его расстояния до наблюдателя, ракурса наблюдения, цвета и формы. Опознание объекта может быть реализовано достаточно быстро и надежно, если человек опирается на эффективную систему признаков.

На основании экспериментального и теоретического анализа механизмов восприятия и узнавания зрительных изображений нами была выдвинута гипотеза о иерархической структуре процессов восприятия и опознавания [87, 88]. Такая структура развития восприятия позволяет понять переход от подробного и последовательного обследования объекта, зависящего только от его конфигурации, к активному выдвижению гипотез о возможной его форме на основе информации о классе близких фигур, накопленной в долговременной памяти, и проверке только критических точек этих гипотез.

Каждая зрительная задача содержит ограничения по скорости и точности решения. Они направляют поиск в различные поля долговременной памяти, определяя обращение к более или менее обобщенным признакам. Когда человек должен решить задачу достаточно точно, а время решения жестко не ограничено, он, по нашему мнению, прибегает к описанию объекта с помощью рекурсивно-вычисляемых признаков разного уровня обобщенности. Если задача решается в дефиците времени и некритична к точности решения, то используются описания другого типа — целостные представления объектов. Формирование таких представлений связано с разными видами пространственных преобразований всей фигуры в мысленном поле. Предполагается, что признаки первого типа формируются механизмами левого полушария головного мозга, а второго — механизмами правого полушария [90].

Процесс формирования «левополушарных» признаков любого уровня включает восприятие отдельных свойств объекта и логические операции, совершаемые над описаниями кодов этих свойств во внутреннем поле. Число и состав этих логических операций и определяют отличие каждого уровня в иерархии обобщенности признаков. Чем выше уровень, тем большая часть операций по вычислению признаков объекта при его анализе производится мысленно, с разрывом во времени между восприятием и узнаванием объекта. Движение от низшего уровня иерархии признаков ко все более высоким соответствует постепенному переходу при узнавании от действий только с объектом через сочетание действий с объектом и информацией, хранящейся в памяти, к действиям главным образом с информацией в памяти. Иными словами, этот процесс сопоставляется с погружением (интериоризацией) — переходом при узнавании от внешних двигательных операций с объектом к замене внешних действий на мыслительные операции обобщения и абстрагирования. По мере продвижения по этой иерархии более медленные — двигательные — операции вносят все меньший вклад в формирование признаков, и, овладевая признаками более высоких уровней обобщенности, человек использует при восприятии все более обобщенные оперативные единицы. В связи с тем, что объем кратковременной памяти ограничен (об этом более подробно см. в разделе «Память»), при повышении степени обобщенности оперативных единиц, используемых в качестве признаков, растет информативный объем оперативного поля.

Первый, низший уровень иерархической системы признаков восприятия составляют локальные (первичные) признаки, характеризующие отдельные участки контура объекта, например выпуклость участка, излом, кривизну, длину. Число участков, на которые разбивается контур объекта при его описании с помощью первичных признаков (первичный код), сопоставимо со сложностью объекта: оно тем больше, чем он сложнее. При опознании производится сличение кодов объекта, формируемого при восприятии и хранящегося в памяти. Сравнение первичных кодов адекватно наложению контуров объектов друг на друга и их повороту до совмещения всех одинаковых участков.

Следующий уровень иерархии составляют обобщенные (вторичные) признаки, характеризующие не отдельные участки контура объекта, а весь объект в целом, например число углов (ранг), число вогнутостей, степень изрезанности всего контура и др. Логические операции фильтрации, компрессии и суммации, производимые в памяти, позволяют из первичного кода объекта получать его обобщенные признаки. Поскольку уже не вся обработка объекта при его восприятии производится во внешнем поле, а часть операций выполняется мысленно, во внутреннем поле, постольку скорость восприятия повышается, но происходит некоторая потеря точности узнавания объекта из-за обобщенности признаков.

Третий уровень составляют еще более обобщенные — третичные — признаки. Они характеризуют не сам контур воспринимаемого объекта, а его соотношение с контуром другого вспомогательного объекта, который целиком формируется мысленно. К таким признакам можно отнести удлиненность объекта, его компактность, площадь, ориентацию. Операции, вычисляющие третичные признаки, соотносят воспринимаемый объект со вспомогательным, и большая часть операций по обработке сведений об объекте выполняется мысленно, поэтому скорость узнавания на их основе растет по сравнению с узнаванием при использовании вторичных признаков, но точность его понижается.

Высший уровень иерархии — признаки сходства. Они обозначаются словами: похож, напоминает, близок и содержат сведения не об одном, а о нескольких объектах в их взаимных отношениях. Определение признаков сходства базируется на мысленных операциях — соотнесении отображений объектов с системой абстрактных осей координат. Каждая ось в этой системе — признак, по которому сравниваются объекты. Результаты сравнения положения объектов относительно всех использованных осей (выбранного пространства признаков) и есть признаки сходства. Они хранятся в памяти как сведения о степени качественного и количественного сходства объектов. Таким образом, признаки сходства отражают уже информацию не о свойствах самих объектов, а только об отношениях их свойств.