PS3: Havaitsemisen perusteita

Havainnon jäsentyminen

Havaitsemisella tarkoitetaan monitasoista kognitiivista prosessia, joka voi olla sekä ärsyke- että skeemalähtöistä. Ihminen havaitsee jatkuvasti ympäristöstään asioita: ääniä, hajuja, makuja ja ennenkaikkea näköaistillaan näönvaraista ainesta. Havainto tarkoittaa puolestaan ärsykkeen aiheuttamalle aistimukselle annettua tulkintaa. Havainnon ei kuitenkaan tarvitse sisällyttää kuvailevaa tulkintaa, sillä pienikin lapsi tekee havaintoja osaamatta kuitenkaan pukea niitä sanoiksi. Skeemat ohjaavat ärsykkeestä aiheutuneen aistimuksen tulkintaa eli havaintoa.

Ihmisen tekemä havainto ei kuitenkaan ole kopio ulkoisesta todellisuudesta. Vaikka havainnot ja todellisuus eivät vastaa täysin toisiaan, ihminen kykenee silti tulemaan ympäristössään toimeen. Tähän havainnon ja todellisuuden vastaamattomuuteen vaikuttavat monet asiat, joista osa listattuna alla:

yksilöön liittyvät tekijät (fysiologinen tila, ikä yms.), sosiaalisen tiedon tulkinta, konstanssi-ilmiö tai sen puuttuminen, aivovauriot (esim. neglect), aistien toiminta, hahmolait, tarkkaavaisuuden kohdentaminen vääriin asioihin, olosuhteiden vaikeus, psyykkiset häiriöt, automatisoituminen

Hahmolait

Hahmopsykologit korostivat 1900-luvun alkupuolella havainnon jäsentymisen kokonaisvaltaisuutta: ihmisellä on taipumus nähdä asiat mielekkäästi ensin kokonaisuuksina ja vasta sitten erotella asiasta yksityiskohtia. Syntyi hahmolait, jotka ovat osa havaintopsykologiaa tänäkin päivänä. Näitä lakeja ovat:

kuvion ja taustan laki: pienempi alue mielletään kuvioksi, muu taustaksi
hyvän hahmon laki: pyrimme näkemään tuttuja muotoja (kasvoja, ympyröitä)
hyvän jatkon laki: esimerkiksi katkoviivan viivapätkät nähdään yhteenkuuluviksi
yhteisen liikkeen laki: samaan suuntaan liikkuvat nähdään kuuluvaksi yhteen
samankaltaisuuden laki: samanlaiset kuviot näyttää kuuluvan yhteen
symmetrian laki: symmetriset osat muodostavat kuvion
läheisyyden laki: lähekkäin olevat kuviot näyttävät kuuluvan yhteen

Havaintoharhat eli illuusiot

Kun ärsykkeen ominaisuudet ovat niin havaintoa vääristäviä, syntyy havaintoharha eli illuusio. Illuusiot osoittavat havaitsemisen automatisoitumisen: vaikka tiedämme että esimerkiksi tutussa Müller-Lyer-harhassa janat ovat yhtä pitkiä, illuusio säilyy. Kuitenkin esimerkiksi elinympäristöllä ja kulttuurilla on vaikutusta: on löydetty pyöreissä savimajoissa eläviä ihmisiä, joille edellä mainittu harha ei ole yhtä toimiva. Yksi selitys tähän voi löytyä siitä, että harhan janoja verrataan kolmiulotteisen ajattelun kautta vaikkapa talon kulmaan: sisäänpäin kääntyvät nuolen sakarat kertovat sisäkulmasta, ulospäin kääntyvät puolestaan ulkokulmasta.

Muita tuttuja illuusioita ovat mm. Escherin taideteokset, Neckerin kuutio, Kanizan kolmio ja Amesin huone. On tärkeää huomata ettei illuusio tarkoita samaa kuin hallusinaatio. Hallusinaatiolla ei ole tekemistä ulkoisen todellisuuden kanssa, se ei perustu ärsykkeen vääristävyyteen toisin kuin illuusiot.

Konstanssit

Konstanssi-ilmiöllä tarkoitetaan pysyvyysilmiötä: esimerkiksi katselukulman muuttuessa tiedämme, että esineen muoto säilyy. Konstanssin avulla hallinnan tunne lisääntyy, maailma ei tunnu kaoottiselta, toisin kuin se tuntuisi jos kokisimme kaukaa lähestyvän ihmisen yhtäkkiä kasvavan jättiläismäiseksi. Konstansseja opitaan. Tästä kertoo hyvin Colin Turnbullin kuuluisa tutkimus, jossa hän esitteli eräälle pygmi-heimon jäsenelle lentokoneesta tämän kotimaisemiaan. Pygmi-heimon jäsen luuli, että alhaalla pienenä näkyvät puhvelit olivat hyönteisiä, ja lentokoneen lentäessä lähemmäs jokin maaginen voima kasvatti ne suuriksi puhveleiksi. Pygmi-heimolle ei kuitenkaan tiheässä sademetsässä ollut muodostunut koon konstanssia. Sen sijaan he erottivat todella hyvin kuvion taustasta, siis myrkkykäärmeet sademetsän lehvistöstä.

Konstanssi-ilmiö pätee niin koossa, muodossa, väreissä, valoisuudessa kuin äänessäkin. Alla oleva kuva osoittaa, ettei kamera tunne konstanssia - koiran kuono näyttää luonnottoman isolta. Konstanssi voi kadota myös esimerkiksi lentokoneessa.

Syvyyden havaitseminen

Eleanor Gibsoninmukaan syvyyden havaitseminen on synnynnäinen ominaisuus: näköjyrkännekokeillaan hän osoitti, että niin pienet vauvat kuin eläimetkin epäröivät kulkea lasipinnalta, joka näytti tippuvan jyrkästi alaspäin. Kuitenkin syvyyshavainto kehittyy myös oppimisen seurauksena.

Ihminen saa syvyysvihjeitä kahdella tavalla: binokulaarisesti eli kahdella silmällä ja monokulaarisesti eli yhdellä silmällä. Myös siis yhdellä silmällä tarkasteltuna voidaan havaita kolmiulotteisuus ja syvyys, mutta havainto ei ole aivan yhtä yhtenevä kuin binokulaarisesti. Binokulaarisesti katseltuna silmien verkkokalvoille muodostuu kaksi hieman erilaista kuvaa, joiden avulla syvyyshavainto muodostetaan. Lisäksi silmän konvergenssiliikkeiden avulla voidaan tehdä päätelmiä syvyydestä (vrt. kieroon katsottaessa silmät liikkuvat toisiaan kohti, kauas katsottaessa niiden suunta on sama). Monokulaarisia syvyysvihjeitä on useampi, ohessa ainakin osa niistä:

esineiden lomittaisuus, varjot, sijainti ja tuttuus, horisontin antamat vihjeet, pintagradientti, perspektiivi-ilmiö, liike (kauempana nopeasti liikkuva näyttää liikkuvan hitaammin), ilmakehän vaikutus

Värien havaitseminen 

Niin kuin psykologiassa yleensä, myös värien havaitsemista voidaan tarkastella niin fyysisestä, psyykkisestä kuin sosiaalisestakin näkökulmasta. Fyysisestä näkökulmasta värien havaitsemiseen on esitetty kaksi teoriaa, joista ensimmäinen on Youngin ja Helmholtzin kolmiväriteoria. Sen mukaan silmän verkkokalvoilla on kolmenlaisia tappisoluja: yhdet reagoivat punaiseen, toiset siniseen ja kolmannet vihreään aallonpituuteen. Heringin vastakkaisväriteorian mukaan puolestaan hetken esimeriksi punaista tuijotettua ja siirrettäessä katsetta vaalealle taustalle, voidaan nähdä vihreä jälkikuva (punaisen vastakkaisväri). Tämä perustuu tappisolujen väsymiseen, jolloin viereiset tappisolut aktivoituvat ja muodostuu värikontrasti. Hermosolutasolla toimii kolmiväriteoria, mutta aivot prosessoivat väritietoa vastakkaisväriteorian mukaan. Fyysisestä näkökulmasta voidaan vielä todeta, että luonnossa esimerkiksi monilla eläimillä on suojavärejä.

Psykologisesta näkökulmasta väreillä on monia mielenkiintoisia merkityksiä. Ne voivat kertoa vallasta ja kuninkaallisuudesta (purppura), puhtaudesta tai synkkyydestä (valkoinen ja musta), uudesta alusta (vihreä), lisäksi väreillä voidaan pelotella tai kiinnittää huomiota (sotamaalaukset), liikennemerkeissä väreillä on suuri merkitys (punainen ja keltainen kiinnittää huomiota, vrt. heijastinliivin neon-keltainen), taideterapiassa käytetyillä väreillä on merkitystä jne. Lisäksi sosiokulttuurisesta näkökulmasta väreillä voidaan korostaa kansaa (liput) tai uskontoa, joissakin kulttuureissa arvostetaan "värittömyyttä" ja toisaalta esimerkiksi Afrikan kulttuureissa sisustus on värikästä.

Havaitsemisen hermostollinen perusta (aistit)

Havaintoa ei tietenkään syntyisi ilman aisteja ja niiden toimintaa. Aistit ovat erikoistuneita jollekin tietylle asialle (vrt. korva ääniaalloille, silmä valon aalloille), ne välittävät tietoaympäristöstä. Niiden toimintakyky vaihteleeyksilöiden ja lajien välillä, esimerkiksi koiran ja ihmisen hajuaisteissa on huomattavia eroja. Adaptaation myötä johonkin ärsykkeeseen saatetaan tottua, vaikka sinänsä jokainen meistä aistii samat asiat: toisille niiden merkitys vain on erilainen. Lisäksi harjaantumisen myötä aistit voivat toimia eri tavalla: ruokakriitikko maistaa ruuan pienetkin sivumaut tavallista ihmistä paremmin. Aistit ovat kuitenkin rajallisia, ihminen ei voi aistia ulkoisen todellisuuden jokaista ominaisuutta (esim. radioaktiivinen säteily). Aistit muodostavat aistijärjestelmiä, johon kuuluu aistinreseptori, impulssia kuljettavat hermoradat sekä aivojen se alue (hermoverkot), jolla kyseiseltä aistilta tultu tieto käsitellään. Aivoissa ärsykkeestä muodostuu kokonaisvaltainen havainto. Paikkakoodauksen takia esimerkiksi silmän hierominen aiheuttaa väriaistimuksia: silmästä tullut tieto koodataan aina valona.

Aisteista tullutta tietoa käsitellään aivoissa sekä hierarkkisesti että rinnakkain. Hierkarkkisella käsittelyllä tarkoitetaan sitä, että alemmilla tasoilla ärsyke muutetaan aistinreseptoreissa hermoimpulsseiksi ja käsitellään vain ärsykkeen perusominaisuuksia (väriä tms.), kun taas ylemmillä tasoilla aivoissa yhdistellään tietoja ja verrataan signaaleja vanhoihin muistijälkiin (vrt. skeemat). Rinnakkaisen käsittelyn avulla aivot voivat käsitellä samanaikaisesti monenlaista tietoa, kuten värejä, kulmia, liikettä ja viivojen suuntia. Näköjärjestelmässä toimii samanaikaisesti mikä- ja missä-prosessointi, jonka ansiosta välitön toimintakin on mahdollista.

Heldin ja Heinin vetolaitekoe on osoittanut, että näköjärjestelmän muodostuminen riittäväksi edellyttäisi monenlaisia ärsykkeitä näön kehitysvaiheessa. Lisäksi liikkuminen autaa aivoja sopeutumaan tilanteeseen, ja kun em. vetolaitekokeessa tämä ei kissanpoikasella ollut mahdollista, sen oli myöhemmin hyvin vaikeaa sopeutua ympäristöön (esineisiin törmäily yms.). Aivovaurioiden myötä voi syntyä hahmotushäiriöitä, tai jopa havainto voi kokonaisuudessaan vääristyä (vrt. neglect, jossa ei havaita lainkaan vasenta puolta maailmasta). Hahmotushäiriöstä hyvä tapausmerkki on potilas H.J.A, joka sairasti visuaalista agnosiaa. Hän kykeni kuvailemaan porkkanaa täydellisesti, mutta nähdessään porkkanan ei laisinkaan tiennyt, mikä tämä kummallinen ja järjettömältä vaikuttava esine oli. Lisäksi näön mikä- ja missä-kanavien vaurioituessa ihminen kykenee kuitenkin toimimaan: vaikka hän ei tunnista esinettä, siihen pystyy tarttumaan, tai toisaalta vaikka tarttuminen esineeseen ei onnistu, se pystytään kuitenkin nimeämään. Tämä kertoo aivojen kokonaisvaltaisesta toiminnasta ja plastisuudesta.