Аут попался на обмане зрения

Иногда кажется, что ученые настолько углублены в свои записи, расчеты и эксперименты, что имеют лишь самое малое представление о культурной и тем более политической жизни остального общества. А уж такие «плебейские» увлечения, как профессиональный спорт, и вовсе проходят мимо умников в белых халатах.

Психологи из Калифорнийского университета наглядно продемонстрировали обратное: большой теннис им настолько интересен, что они посвятили свое исследование любимой игре, а точнее – зрительной иллюзии, которую, как выясняется, можно наблюдать не один раз за матч.

Дэвид Уитни и его коллеги доказали, что судья, так же как и игроки, и зрители, гораздо чаще ошибается в пользу аута, нежели напрасно засчитывает попадание в корт.

Эта смелая гипотеза возникла не в результате анализа игровой статистики, а в ходе посещения очередного матча Уимблдонского турнира. В отличие от грунта «Ролан-Гаррос» на английских кортах травяное покрытие, на котором мячи практически не оставляют следов. Так что даже с вышки разглядеть контакт, продолжающийся десятые доли секунды, очень непросто.

Вот тут-то Уитни и пригодилось полученное образование: он вспомнил, что сигнал поступает в мозг с небольшой задержкой. Если формирование проекции изображения на сетчатке нашего глаза происходит «со скоростью света» в прямом смысле этих слов, то дальнейшие этапы – в частности, перевод световой информации в систему нервных импульсов и их анализ в коре больших полушарий – может «отставать» на несколько десятых долей секунды.

Когда дело касается неподвижно лежащего бутерброда, за которым тянется наша рука, то эта задержка не играет большой роли. А вот если вы наблюдаете за падающим с крыши кирпичом, то тут и сотые доли секунды имеют значение: убежать вы, конечно, не успеете, но хотя бы попытаетесь закрыть глаза, защитив их от кирпичной пыли.

Благодаря самостоятельности нашего мозга, этими долями секунды мы располагаем.

Уитни, как и некоторые его коллеги десять лет назад, предположил, что наш анализатор как бы «достраивает» линию движения объекта, исходя из его сиюсекундного положения и скорости. В результате мы видим мяч не там, где он был на момент регистрации изображения на сетчатке, а несколько впереди. Причем это «несколько впереди», судя по всему, и есть реальное положение мяча в пространстве.

К счастью для читателей научного еженедельника Current Biology, психологи не стали вдаваться в глубокие философские рассуждения о том, что есть картина мира и насколько то, что мы видим, отличается от того, что есть на самом деле. Вместо этого они разжились игровой статистикой турнира и приступили к работе.

Втроем они пересмотрели запись 4457 случайно отобранных приземлений мяча, попутно выделяя моменты, когда мяч приземлялся на линии или рядом с ней. Пересмотрев эти фрагменты повторно, ученые нашли 83 случая, когда решение судьи было ошибочным – то есть он разрешал продолжить игру при попадании мяча в аут и засчитывал промах, когда мяч был в площадке или на линии.

Из этих 83 случаев 70 оказались «предсказуемыми ошибками» – то есть при попадании мяча в корт судья засчитывал аут.

Если бы судейские ошибки были абсолютно случайными, то количество «предсказуемых» и «непредсказуемых» ошибок рефери (не путать с «вынужденными» и «невынужденными» ошибками игроков) было бы одинаково. А продемонстрированную пятикратную разницу Уитни объяснил вышеописанным зрительным обманом: мяч движется по параболе, загибающейся к земле, а потому его скорость для сидящего на вышке судьи постепенно уменьшается перед ударом о землю. Но мозг судьи автоматически продляет линию на два-три сантиметра за пределы поля.

Конечно, вопросов к авторам работы, опубликованной в Current Biology, можно задать немало: во-первых, они не учли фактор белой линии, оказывающей немалое влияние на восприятие. Во-вторых, под вопросом объективность отбора спорных моментов для дополнительного просмотра теми же учёными, которые на основании этого отбора собираются проверять свою же гипотезу.

Видимо, предвидя подобные комментарии, Уитни провел эксперимент уже в стенах лаборатории: на этот раз перед добровольцами на экране точка двигалась по направлению к линии. При этом в половине экспериментов это происходило «навстречу» испытуемым, в половине – от добровольцев. Поскольку контроль точки-мяча осуществляла компьютерная программа, а не взволнованные теннисисты, то «приземление» осуществлялось всегда строго на линии.

Как и в случае с реальной игрой, судьи гораздо чаще смещали точку удара в направлении движения.

Причем если движение осуществлялось к испытуемому, то это происходило в пять раз чаще, нежели если точка двигалась от испытуемого, насколько объем было возможно реализовать на экране монитора.

И хотя ученые не стали требовать пересмотра всех проводившихся до сегодняшнего дня матчей, они настоятельно рекомендуют организаторам турниров учесть этот зрительный феномен.