Когнитивно-стилевые особенности категориального восприятия цвета

Категоризация является одним из важнейших процессов восприятия и познавательной активности человека в целом. В процессе категоризации мы воспринимаем объект не во всей его индивидуальной неповторимости, а относим к определенной группе предметов на основании выделения одного или нескольких сходных признаков. Это приводит к уменьшению воспринимаемых различий между предметами, относимыми к одной категории, и к усилению различий между предметами разных категорий. Категоризация позволяет нам быстро принимать решения и выполнять адекватные действия по отношению к разным классам объектов, особенно в быстро меняющихся условиях среды. Важный вклад в исследование различных аспектов категориального восприятия внесли такие видные психологи, как Дж. Брунер, Э. Рош, Б. Берлин, П. Кей и др. [1; 10; 23].

Одной из распространенных методологических схем исследования категориального восприятия является выделение категориальных эффектов, которые заключаются в том, что отнесение объектов к разным категориям позволяет быстрее и точнее производить различение между ними по сравнению с объектами, относимыми к одной категории. Другими словами, эффект категоризации проявляется в преимуществах межкатегориального различения по сравнению с внутрикатегориальным. Проведено большое количество исследований по изучению категориальных эффектов на различном стимульном материале: восприятии невербальных шумов [22], фонем [18], лицевой экспрессии [9; 12], расовых признаков [17], натуральных сцен [13] и т.п.

Среди них наибольшее число исследований, пожалуй, связано с категориальными эффектами восприятия цвета [10; 15; 24]. Дело в том, что разложение светового спектра на отдельные волны представляет собой плавный непрерывный переход без каких-либо естественных границ, но в восприятии мы объединяем ряд близких оттенков в дискретные категории (отдельные цвета). Большую роль в этом процессе играет языковое опосредование в виде конкретных цветообозначений, хотя в ряде исследований доказана возможность прелингвистической категоризации, например, у младенцев до овладения речью [11; 20]. Примерами категориальных эффектов могут служить случаи, в которых различение оттенков, объединяемых в одну цветовую категорию, производится с большими трудностями и временной задержкой по сравнению с оттенками, относимыми к разным цветам, несмотря на равные спектральные (физические) расстояния между ними. Например, в задаче на зрительный поиск нахождение темно-синего квадрата среди светло-синих (внутрикатегориальное различение) занимает больше времени, чем нахождение голубого среди светло-синих (межкатегориальное различение).

В ранее проведенных исследованиях мы выявили ряд интересных закономерностей категориальных эффектов цветовосприятия. В частности, было показано, что категориальные эффекты преимущественно проявляются не на фокальных цветах (типичных для данной категории), а на пограничных вблизи перехода между цветовыми категориями, то есть категоризация способствует усилению физических различий между близкими оттенками [6]. Лингвистические различия в обозначении цветовых границ тоже оказывают серьезное воздействие на категориальные эффекты, что было показано в сравнительных исследованиях испытуемых, чьим родным языком был русский, коми и удмуртский [2]. В серии возрастных исследований установлено, что максимальной выраженности эффекты категоризации достигают в младшем школьном возрасте (8–11 лет), а затем их величина постепенно снижается [3; 6]. Особенности речевого развития также оказывают определенное влияние. Так, у детей с нарушениями речевого развития категориальное восприятие цвета формируется медленнее по сравнению с нормально развивающимися сверстниками [4]. Определенные различия в категориальных эффектах наблюдаются и у людей с разными профилями межполушарной асимметрии: леворукие испытуемые хотя и характеризуются большей скоростью выделения цветов на физическом уровне, но разница в меж- и внутрикатегориальном различении у них выражена меньше, чем у праворуких испытуемых [3].

В данном исследовании мы решили сосредоточить внимание на индивидуальных особенностях категориальных эффектов цветовосприятия. Среди различных индивидуальных свойств наиболее близкое отношение к задачам зрительного поиска и категориальной обработке информации имеют когнитивные стили, которые определяются как «индивидуально-своеобразные способы переработки информации о своем окружении в виде индивидуальных различий в восприятии, анализе, структурировании, категоризации, оценивании происходящего» [7, c. 33]. К настоящему времени выделяют большое количество стилей, рассматривающих те или иные аспекты переработки перцептивной или когнитивной информации, но нас в большей степени интересуют стили, связанные со способами анализа комплекса зрительных стимулов. Именно поэтому мы остановили выбор на классических и хорошо изученных стилях «полезависимость / поленезависимость» (ПЗ/ПНЗ) и «импульсивность / рефлективность» (ИМ/РФ).

Предложенный Г. Уиткином в 1954 году стиль ПЗ/ПНЗ отражает устойчивые индивидуальные различия в способах решения перцептивных задач, в способности к интеграции зрительной и вестибулярной информации, а также к преодолению влияния окружающего контекста при анализе простых зрительных стимулов [7; 25]. Полезависимые индивиды характеризуются более глобальным и недифференцированным подходом к восприятию действительности, ориентируются на внешние источники информации, затрудняются в выделении фигуры из фона, склонны игнорировать мелкие детали анализируемого предмета и т.п. Для поленезависимых более характерен аналитический и структурированный подход в восприятии, они в меньшей степени подвержены влиянию внешних ориентиров, за счет более тщательного анализа склонны выделять из окружения малозаметные существенные детали.

Стиль ИМ/РФ ввел в дифференциальную психологию Дж. Каган в 1966 году [16]. Он в большей степени ориентирован на темповые характеристики принятия решения в условиях множества альтернатив. Импульсивные люди склонны быстро реагировать на проблемную ситуацию, склонны выдвигать первую пришедшую на ум гипотезу и принимать ее без тщательной проверки, что ведет к большому числу ошибок. Рефлективные люди обычно принимают решение в замедленном темпе на основе сбора большей информации о стимуле, тщательного перебора и проверки возможных альтернатив, успешнее применяют приобретенные в процессе обучения стратегии в новых условиях. Результат подобной стратегии ведет к меньшей скорости реагирования и редким ошибкам. В ряде исследований показано, что с увеличением трудности задачи (возрастанием числа альтернатив) время ее выполнения импульсивными испытуемыми оставалось практически неизменным, а количество ошибок увеличивалось. У рефлективных испытуемых отмечалась обратная тенденция [7; 8; 21].

Ряд исследователей отмечают то, что между стилями ПЗ/ПНЗ и ИМ/ РФ наблюдается довольно тесная связь, ссылаясь на то, что в их основе лежат общие когнитивные компоненты [14; 19]. Другими словами, у представителей разных полюсов этих двух стилей будут наблюдаться сходные черты в способах обработки информации, с одной стороны — у поленезависимых и импульсивных, а с другой — у полезависимых и рефлективных.

Поскольку индивидуальные проявления в обработке информации тесно связаны с процессами категоризации, мы предположили, что когнитивно-стилевые особенности найдут свое отражение в способах категориальной обработки цветовой информации, то есть у представителей разных когнитивных стилей категориальные эффекты цветовосприятия найдут разное выражение.

Методология исследования

Цель и гипотезы исследования. Целью исследования является выявление различий в категориальных эффектах восприятия цвета у представителей разных когнитивных стилей. На основе анализа литературных данных мы выдвинули положение о том, что эффект категоризации будет сильнее выражен у рефлективных и поленезависимых испытуемых по сравнению с импульсивными и полезависимыми. В конкретной реализации это выражается в виде двухфакторной гипотезы: у рефлективных (и поленезависимых) испытуемых разница в скорости меж- и внутрикатегориального различения цветов будет больше, чем у импульсивных (и полезависимых). Кроме этого, мы также выдвигаем дополнительные гипотезы. Между когнитивными стилями ИМ/РФ и ПЗ/ПНЗ в процессе обработки информации много общих черт, поэтому между этими стилями имеет место значимая положительная связь. Выполнение задач на зрительный поиск цветовых стимулов (независимо от категориальных эффектов) импульсивными (и полезависимыми) испытуемыми будет характеризоваться большей скоростью и в то же время большим количеством ошибок по сравнению с рефлективными (и поленезависимыми).

Участники исследования. В исследовании приняли участие 59 детей младшего школьного возраста 8–11 лет (М = 9,46 ± 0,09), из них 31 мальчик и 28 девочек. Возраст детей был выбран по причине того, что в ранее проведенных исследованиях установлено, что именно у младших школьников отмечается максимальная выраженность категориальных эффектов восприятия цвета [3; 6]. Исследование проводилось на базе общеобразовательных школ Москвы и Московской области очно в индивидуальном режиме с согласия родителей и педагогов.

Методики и процедура. На первом этапе проводилось диагностика когнитивных стилей. Для определения стиля ПЗ/ПНЗ применялся «Тест включенных фигур» на основе фигур Готтшальдта [7; 25], включающий 30 заданий. Участникам надо было найти простые фигуры, встроенные в сложные конфигурации. Расчет индекса ПЗ/ПНЗ проводился по следующей формуле: число правильно выполненных заданий / общее время выполнения теста. Поскольку полученные на взрослых нормативные данные не совпадают с детскими, мы просто разделили испытуемых на две группы по медианному значению индекса.

Определение стиля ИМ/РФ проводилось при помощи методики «Сравнение похожих рисунков» [7; 16], включающей 12 основных заданий. Стандартное применение этой методики предполагает разбиение испытуемых на четыре группы по параметрам быстроты и точности. Нам же надо было разбить испытуемых на две группы, поэтому для расчета индекса ИМ/РФ была применена аналогичная формула: число правильно выполненных заданий / общее время выполнения. Деление на группы импульсивных и рефлективных детей проводилось по медианному значению индекса.

Для изучения категориальных эффектов восприятия цвета применялась специальная компьютерная программа ColorProject [5] на ноутбуке с размером диагонали экрана 15,6 дюйма и разрешением 1366×768. На сером фоне предъявлялись 12 квадратов площадью 4 см², расположенных по кругу диаметром 9 см. Одиннадцать квадратов были одного цвета и служили фоновыми стимулами. Двенадцатый квадрат являлся целевым, отличался по цвету в зависимости от типа задачи (межкатегориальная или внутрикатегориальная), и его местоположение в каждой пробе определялось программой случайным образом. Испытуемому надо было как можно быстрее указать с помощью клавиш курсора «←» или «→», в какой части экрана, левой или правой, находится отличающийся по цвету квадрат. В программе фиксировалось время каждой пробы и количество ошибок.

Эта часть исследования проводилась в двух цветовых диапазонах: желто-зеленом и сине-голубом. Были использованы не фокальные, а только пограничные цвета, поскольку на них сильнее проявляются категориальные эффекты [6]. Конкретные значения фоновых, внутри- и межкатегориальных цветовых стимулов в каждой задаче подбирались в соответствии с ранее проведенным калибровочным исследованием [2] и приведены в табл. 1. Для наглядности приведем примеры предъявлявшейся испытуемым картины на рис. 1.

Сначала дети выполняли тренировочную серию из 20 проб с другими цветами на общее понимание инструкции. Основная серия состояла из 80 проб, по 20 на меж- и внутрикатегориальное различение в двух цветовых диапазонах. В среднем время выполнения всех заданий составляло 5–10 мин.

Статистическая обработка результатов проводилась в программе Statistica-12 с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена, анализа таблиц сопряженности по Пирсону, непараметрического критерия Манна — Уитни и двухфакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями.

Результаты

По результатам диагностики когнитивных стилей было выделено 29 рефлективных и 30 импульсивных детей, а также 29 поленезависимых и 30 полезависимых. Анализ сопряженности по категоризованным значениям двух распределений показал значимое взаимодействие когнитивных стилей ИМ/ РФ и ПЗ/ПНЗ (χ² = 6,11; р = 0,013). У 40 детей полюса двух когнитивных стилей совпадали, то есть рефлективные дети оказывались и поленезависимыми, а импульсивные — полезависимыми, а у 19 детей отмечено расхождение. Был также проведен корреляционный анализ по индексам ИМ/РФ и ПЗ/ПНЗ. Поскольку по первому индексу распределение не соответствовало нормальному, был применен коэффициент ранговой корреляции Спирмена, его значение также оказалось значимым (r = 0,322; р = 0,013). Таким образом, между когнитивными стилями ИМ/РФ и ПЗ/ПНЗ отмечается хоть и умеренная, но достаточно устойчивая связь.

Далее был проведен сравнительный анализ количества ошибок в задачах на зрительный поиск цветовых стимулов у представителей разных полюсов двух когнитивных стилей. Число ошибок характеризуется большим разбросом индивидуальных значений и не может быть представлено в метрической шкале, поэтому обработка проводилась непараметрическим критерием Манна — Уитни. При всех видах категориальных задач число ошибок у импульсивных испытуемых было больше, чем у рефлективных, а у полезависимых больше, чем у поленезависимых. Однако статистически значимые отличия выявлены только при выполнении внутрикатегориальной задачи в сине-голубом диапазоне: по ИМ/РФ (U = 280,5; р = 0,019) и по ПЗ/ПНЗ (U = 295,5; р = 0,032). На этом основании можно утверждать, что импульсивные и полезависимые дети допускают больше ошибок в задачах на категориальное различение цветов.

Проверка основной гипотезы проводилась методом двухфакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями. В качестве межгрупповой независимой переменной выступал когнитивный стиль (отдельно по ИМ/РФ и ПЗ/ПНЗ), а внутригрупповой была категориальность задачи (меж- или внутрикатегориальная). Зависимой переменной было время реакции отдельно для двух цветовых диапазонов. Таким образом, всего двухфакторный анализ был проведен 4 раза, его результаты представлены в табл. 2. Ввиду ограниченности объема статьи мы не приводим таблиц описательных статистик. О средних значениях времени реакции при различных условиях можно судить по четырем графикам двухфакторных взаимодействий на рис. 2.

Проанализируем особенности факторных взаимодействий. Влияние фактора категориальности при всех четырех условиях получилось высокозначимым, то есть внутрикатегориальное различение цветов требует большего времени реакции по сравнению с межкатегориальным. На графиках это отражено в более высоком расположении линий внутрикатегориальных задач (зеленой и синей) по сравнению с межкатегориальными (желтой и голубой). Значимым во всех случаях оказалось также влияние когнитивного стиля: время реакции у импульсивных детей было меньше, чем у рефлективных, а у полезависимых — меньше, чем у поленезависимых. На графиках это выражается в более высоком расположении отметок средних значений в левых частях всех графиков по сравнению с правыми.

Наибольший интерес для нашего исследования представляет взаимодействие факторов категориальности и когнитивного стиля. В трех случаях оно оказалось статистически значимо и только в желто-зеленом диапазоне по фактору ПЗ/ПНЗ соответствовало уровню статистической тенденции, что в целом не меняет общей картины категориальных эффектов по когнитивным стилям. На всех графиках на рис. 2 видно, что разница по времени реакции между межкатегориальной и внутрикатегориальной задачами меньше у импульсивных (и полезависимых) детей по сравнению с рефлективными (и поленезависимыми). Таким образом, можно сделать вывод о значимом влиянии когнитивных стилей на категориальные эффекты восприятия цвета.

Обсуждение

По результатам проведенного исследования все выдвинутые гипотезы нашли почти полное подтверждение. Между когнитивными стилями ИМ/РФ и ПЗ/ПЗН выявлена тесная взаимосвязь, что подтверждается результатами корреляционного анализа, анализом таблиц сопряженности категоризованных значений двух когнитивных стилей, а также сходными закономерностями выполнения задач на зрительный поиск цветовых стимулов представителями разных полюсов этих стилей. Это соответствует данным ряда других исследований и предположению о том, что в основе этих стилей лежат общие когнитивные механизмы обработки информации [14; 19]. Возможно, сходство этих стилей следует искать в еще более глубоких слоях психической организации — на уровне индивидуальных особенностей темперамента и в нейродинамических свойствах.

Выявлено также сходство этих стилей в стратегиях решения: импульсивные и полезависимые дети выполняют пробы на различение цветов быстрее рефлективных и поленезависимых, но допускают больше ошибок. Скорее всего, это объясняется тем, что первые воспринимают комплекс цветовых стимулов глобально в параллельном режиме, в то время как вторые применяют аналитический подход и последовательно сканируют каждый стимул, что требует больших временных затрат, но повышает точность [7; 16; 21].

При всех экспериментальных условиях независимо от когнитивно-стилевых особенностей имели место категориальные эффекты — задачи на межкатегориальное различение цветов выполнялись быстрее внутрикатегориальных. Этот общий эффект неоднократно отмечался как в наших работах, так и в работах других исследователей [2; 24]. Возможно, столь яркое проявление категориальных эффектов объясняется соответствующим выбором возраста участников, как было показано в других исследованиях, именно в младшем школьном возрасте отмечается их максимальная выраженность [3; 6].

Взаимодействие факторов категориальности и когнитивного стиля подтвердило основную гипотезу данного исследования: категориальные эффекты восприятия цвета у рефлективных (и поленезависимых) испытуемых выражены сильнее, чем у импульсивных (и полезависимых). Это проявилось в том, что разница в выполнении меж- и внутрикатегориальных задач у первых значимо больше, чем у вторых. При этом мы получили практически идентичную картину взаимодействия факторов в двух цветовых диапазонах у обоих когнитивных стилей. Задачи на категориальное различение цветов должны вызывать дополнительные сложности у испытуемых по сравнению с непосредственным различением, поскольку при различении близких оттенков нужно применять операцию языкового кодирования цветовых стимулов. Как известно, увеличение сложности задачи, связанное с количеством альтернатив, приводит к возрастанию времени выполнения у рефлективных испытуемых, но не отражается на импульсивных (для количества ошибок отмечается обратная тенденция) [7; 16]. Скорее всего, рефлективные тратят больше времени на тщательное сканирование и применяют разные стратегии для каждого типа задач, а импульсивные воспринимают комплекс стимулов менее дифференцированно и подходят с примерно одинаковой стратегией к меж- и внутрикатегориальным задачам.

Выводы

1. В исследовании при различных экспериментальных условиях отчетливо проявился категориальный эффект: задача на межкатегориальное различение цветов требует меньше времени, чем на внутрикатегориальное.
2. Между когнитивными стилями ИМ/РФ и ПЗ/ПНЗ выявлена устойчивая взаимосвязь.
3. У импульсивных и полезависимых детей стратегия выполнения задач на категориальное различение цветов проявляется в большей скорости и количестве ошибок, а у рефлективных и поленезависимых наблюдается обратная закономерность.
4. Категориальные эффекты по-разному проявляются у представителей разных полюсов когнитивных стилей: они сильнее выражены у рефлективных и поленезависимых детей.

Благодарности. Автор выражает признательность за подготовку программного обеспечения и сбор эмпирического материала С.Г. Романову и И.А. Михайловой.

Литература

1. Брунер Дж. Психология познания. За пределами непосредственной информации / Дж. Брунер. — М.: Прогресс, 1977. — 418 с.
2. Гончаров О.А. Категориальные эффекты различения цветов. Ч. 1. Лингвистический аспект / О.А. Гончаров, С.Г. Романов // Психологический журнал Международного университета природы общества и человека «Дубна». — 2013. — № 2. — С. 25–41.
3. Гончаров О.А. Категориальное восприятие цвета у детей с различными профилями межполушарной асимметрии / О.А. Гончаров, С.Г. Романов // Экспериментальная психология. — 2014. — T. 7, № 4. — С. 5–19.
4. Гончаров О.А. Развитие категориального восприятия цвета при речевых расстройствах / О.А. Гончаров, С.Г. Романов // Культурно-историческая психология. — 2014. — Т. 10, № 2. — С. 78–85.
5. Романов С.Г. Изучение категориальных эффектов восприятия цвета / С.Г. Романов, О.А. Гончаров. — Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2019614191. — М.: РАНХиГС, 2019.
6. Романов С.Г. Возрастные особенности категориального восприятия фокальных и пограничных цветов в центральных и периферических полях зрения / С.Г. Романов, О.А. Гончаров // Психологические исследования. — 2020. — Т. 13, № 74. — С. 1–52.
7. Холодная М. А. Когнитивная психология. Когнитивные стили / М. А. Холодная. — М.: Юрайт, 2019. — 307 с.
8. Чекалина А.И. Влияние импульсивности-рефлективности на эффективность решения сенсорных задач с разным уровнем информационной нагрузки / А.И. Чекалина, А.Н. Гусев // Психологические исследования. — 2011. — № 2 (16).
9. Beale J. M. Categorical effects in the perception of faces / J. M. Beale, F. C. Keil // Cognition. — 1995. — Vol. 57 (3). — P. 217–239.
10. Berlin B. Basic color terms: their universality and evolution. Berkeley / B. Berlin, P. Kay. — CA: University of California Press, 1969.
11. Bornstein M. H. Two kinds of perceptual organization near the beginning of life / M. H. Bornstein // Aspects of Development of Competence. — New York: Hillsdale, 1981. — P. 39–91.
12. Calder A. Categorical perception of morphed facial expressions / A. Calder, A. Young, D. Perrett et al. // Visual Cognition. — 1996. — Vol. 3. — P. 81–117.
13. Caddigan E. Categorization influences detection: A perceptual advantage for representative exemplars of natural scene categories / E. Caddigan, H. Choo, L. Fei-Fei, D. M. Beck // Journal of Vision. — 2017. — Vol. 17 (21). — P. 1–11.
14. Gargiulo R. M. Reflection/impulsivity and field dependence/independence in retarded and nonretarded children of equal mental age / R. M. Gargiulo // Bulletin of Psychonomic Society. — 1982. — Vol. 19 (2). — P. 74–77.
15. Goldstone R.L. Influences of categorization on perceptual discrimination / R.L. Goldstone // Journal of Experimental Psychology: General. — 1994. — Vol. 123. — P. 178–200.
16. Kagan J. Reflection-impulsivity: The generality and dynamics of conceptual tempo / J. Kagan // Journal of Abnormal Psychology. — 1966. — Vol. 71 (1). — P. 17–24.
17. Levin D.T. Race as a visual feature: Using visual search and perceptual discrimination tasks to understand face categories and the cross-race recognition deficit / D.T. Levin // Journal of Experimental Psychology: General. — 2000. — Vol. 129. — № 4. — P. 559–574.
18. Liberman A.M. The discrimination of speech sounds within and across phoneme boundaries / A.M. Liberman, K.S. Harris, H.S. Hoffman, B.C. Griffith // Journal of Experimental Psychology. — 1957. — Vol. 54. — № 5. — P. 358–368.
19. Massari D. The relation of reflection-impulsivity to field dependence-independence and internal-external control in children / D. Massari // Journal of Genetic Psychology. — 1975. — Vol. 126. — P. 61–67.
20. Maule J. Color categorization in infants / J. Maule, A. Franklin // Current Opinion in Behavioral Sciences. — 2019. — Vol. 30. — P. 163–168.
21. Messer B. Reflection-Impulsivity: A review / B. Messer // Psychol. Bulletin. — 1976. — Vol. 83. — № 6. — P. 1026–1052.
22. Miller J.D. Discrimination and labeling of noise-buzz sequences with varying noise-lead times: An example of categorical perception / J.D. Miller, C.C. Wier, R.E. Pastore et al. // Journal of the Acoustical Society of America. — 1976. — Vol. 60. — № 2. — P. 410–417.
23. Rosch E. Principles of Categorization // Cognition and categorization / Eds. E. Rosch, B.B. Lloyd. Hillsdale. — NJ: Lawrence Erlbaum, 1978. — P. 27–48.
24. Winawer J. Russian blues reveal effects of language on color discrimination / J. Winawer, N. Witthoft, M.C. Frank et al. // Proceedings of the National Academy of Sciences (USA). — 2007. — Vol. 104. — № 19. — P. 7780–7785.
25. Witkin H.A. Field-dependent and field-independent cognitive styles and their educational implications / H.A. Witkin, C.A. Moore, D.R. Goodenough, P.W. Cox // Review of educational research. — 1977. — Vol. 47 (1). — P. 1–64.

Источник: Гончаров О.А. Когнитивно-стилевые особенности категориального восприятия цвета // Актуальные проблемы психологического знания. 2022. №3(60). С. 30–43. DOI: 10.51944/20738544_2022_3_30