Психологические и физиологические основы визуального дешифрирования.

Визуальное дешифрирование продолжает оставаться важнейшим методом дешифрирования снимков. По своей эффективности оно может превосходить (и зачастую превосходит) автоматическое дешифрирование. Особенностями визуального дешифрирования являются его простота и доступность, отсутствие необходимости в сложных приборах. С другой стороны, оно требует высокой профессиональной подготовки дешифровальщика и его хорошее знание объектов дешифрирования.

Визуальное дешифрирования является субъективным, так как информацию человек получает от своих органов чувств, прежде всего зрения. Психологические и физиологические особенности дешифровальщика могут оказать влияния на качество дешифрирования. Знание особенностей восприятия объектов на снимках зрением человека является необходимым, так как позволяет их учитывать в процессе дешифровки.

В процессе визуального дешифрирование важнейшее значение имеют такие субъективные особенности дешифровщика, как его зрительное восприятие и логическое восприятие.

Зрительное восприятие включает восприятия яркости, цвета, размера и объёма.

Восприятие яркости – физиологический признак, характеризующий ощущение света человеком в противоположность яркости, как реально существующему свойству окружающего мира. Существует определённый порог восприятия человеком разницы яркостей объекта и его фона или двух соседних объектов (разносных порог). Если разность яркостей соседних объектов ниже этого порога – человек не воспринимает их как два разных. Доказано, что возможно надёжно различить соседние объекты с чёткой границей, если весь спектр яркости укладывается в 20-25 ступеней ахроматической шкалы. Чем большее число градаций яркости, тем менее надёжно и чётко их можно различить. Физиологический предел равен около 100 оттенков серого цвета.

На восприятие яркости существенно влияет наличие контура. Постепенный переход от низкой яркости к высокой или наоборот плохо воспринимается глазом. Любая существующая граница в результате процессов в сетчатке усиливается при восприятии и способствует различению яркостей. Следовательно, ареалы, имеющие чёткие границы, различаются лучше, чем ареалы, имеющие нечёткие, размытые границы.

Ещё одной особенности восприятия яркости является то, что чем темнее изображение, тем меньше ступеней яркости на нём можно различить. То есть светлых ступеней глаз различает гораздо больше, чем тёмных. В связи с этим тёмные объекты (например, сельскохозяйственные посевы на чернозёмах, почвенный покров и т. п.) лучше дешифрировать на негативном снимке, где гораздо лучше будут зафиксированы яркостные различия, а светлые объекты (например, детали рельефа снежной поверхности) на позитивных.

Восприятие цвета (цвет человек воспринимает в диапазоне электромагнитных волн 0, 39-0, 70 мкм, называемом оптическим) завис в основном от конкретной зоны оптического диапазона и размера объекта. Цветовой порог, или цветовая чувствительность (минимальная разница в оттенках, которую человек способен различить) различен для разных участков спектра – при естественном свете наибольшей чувствительностью глаз обладает в жёлто-зелёном участке спектра, к красной и фиолетовой областям чувствительность понижается. При рассмотрении цветного снимка в электрическом свете чувствительность повышается в оранжево-красной части спектра.

Зависимость восприятия цвета от площади объекта заключается в том, что на очень малых полях цвет разрушается. Для того, чтобы определить цвет объекта его размеры должны быть в несколько раз больше того, при котором этот объект обнаруживается.

Используются также ещё ряд показателей, характеризующих психофизиологическое восприятие света:

– тон – данный показатель связан с доминирующей длиной волны;

– насыщенность – степень монохроматичности, то есть примеси серого;

– светлота – показатель связан с яркостью, то есть соответствием ступеням ахроматической шкалы.

Восприятие геометрических размеров характеризуется остротой зрения, то есть способностью глаза различать детали. Острота зрения – это минимальный угол, под которым наблюдатель ещё видит две точки или линии. В среднем две точки различаются при минимальном угле в 45′ ′ (острота первого рода), а две линии – 20′ ′ (острота второго рода).

Восприятие объёма при визуальном наблюдении обеспечивается совместным формированием образа правым и левым глазом (бинокулярное изображение). Подобного эффекта на изображении можно достичь, используя стереопары снимков. Если рассматривать раздельно два снимка, полученные из двух близко расположенных точек (аналогично глазам) и частично перекрывающиеся, причём левый снимок левым глазом, а правый правым, возникает пространственный образ – стереоскопическая модель, или стереомодель. Она возникает не мгновенно, а примерно через 20 с.

Кроме стереопары снимков имеет значение и бинокулярное рассматривание двух копий одного и того же снимка. При этом повышается разрешающая способность воспринимаемого изображения, что целесообразно использовать при дешифрировании снимков с мелкими деталями.

Логическое восприятие – это особенность восприятия действительности человеком. Человек, глядя на окружающий мир, видит не отдельные пятна и линии разных цветов, а конкретные объекты, образы, сформировавшиеся в мозге, сопоставляем их с известными нам объектами и таким образом, подвергает классификации, относя к известным нам классам объектов.

Такой же принцип действует и при визуальном дешифрировании снимков. Сначала по однородному тону или характерному рисунку выделяются крупные объекты, затем анализируются и сопоставляются детали изображения, и объект относится к определённому классу, определяются его свойства и т. д. Например, если имеется достаточно крупный контур с тёмным фототоном, его можно определить как растительный контур. Если структура изображения гладкая – этот контур относят к лугу, если зернистая – то это либо лес, либо заросли кустарника. Если размер зёрен крупный – то объект определяют как взрослый лес. Если зёрна мелкие и сгруппированы в полосы – то это молодые лесопосадки, если мелкие, но несгруппированы – то кустарник.

Дешифровщик использует свой опыт и знания, применяет абстрактное мышление, фиксирует взаимосвязи между объектами на снимке, путём сложных логических построений может определять не изобразившиеся на снимке свойства объектов или сами объекты. В этом причина того, что результаты визуального дешифрирования часто оказываются достовернее и полнее, чем компьютерного.