Percezione Visiva e Design

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Percezione Visiva e Design

Autore Bruna Monticelli il 04/3/2006 Categoria Arte

INTRODUZIONE

Partendo dalla considerazione che ciò che noi percepiamo è un “prodotto cognitivo” che risulta da una serie di processi di elaborazione sull’informazione sensoriale, che si realizzano in maniera del tutto automatica ed implicita, il presente lavoro si pone l’obiettivo di esaminare i meccanismi coinvolti nella distinzione tra figura e sfondo prendendo via via in esame alcune delle opere dell’artista olandese M.C.Escher (1898-1972), celebre per le illusioni ottiche che spesso ricorrono nei suoi lavori. A tal fine è stata data una breve descrizione dei due principali processi di elaborazione dell’informazione visiva: il processo cosiddetto “primario”, mediante il quale avviene la descrizione strutturale dello stimolo (in generale l’analisi della forma) e il processo cosiddetto “secondario”, nel quale avviene un confronto tra lo stimolo e le tracce che di esso sono contenute in memoria. Lo stadio “secondario”, più propriamente definito “stadio di elaborazione cognitiva”, implica operazioni più complesse mediante le quali la configurazione-stimolo viene identificata come oggetto noto. In particolare nel presente lavoro sono state descritte le operazioni cognitive, che avvengono nel primo stadio di elaborazione, attraverso le quali l’oggetto si distingue dallo sfondo retrostante e appare nella sua configurazione visiva essenziale: la forma.

LA PERCEZIONE VISIVA

Gli studi condotti sulla percezione visiva concordano nel sostenere l’esistenza di sistemi specializzati per l’analisi delle varie proprietà contenute nell’informazione. Proprio per questa ragione nel trattare la percezione visiva si tende a descrivere separatamente i processi relativi alla percezione della forma, del colore, del movimento, dello spazio anche se essa è un sistema di integrazione tra tutte queste informazioni distinte.
L’identificazione di uno stimolo visivo implica due diversi stadi di elaborazione: uno stadio primario ed uno secondario. Nello stadio primario avviene la descrizione strutturale dello stimolo sensoriale (in generale l’analisi della forma) mentre nel secondo stadio avviene il riconoscimento dello stimolo stesso attraverso un confronto (“matching”) del risultato di tale descrizione con le tracce depositate in memoria dello stesso oggetto o di oggetti simili. Questi due processi (descrizione e confronto) sono i due principali stadi di elaborazione dell’informazione visiva. La prima elaborazione (stadio primario) coinvolge il sistema sensoriale (in questo caso quello visivo) e fornisce una descrizione dello stimolo indipendentemente dal significato dell’oggetto, viene cioè fornita una descrizione strutturale dell’oggetto. A tal fine vengono analizzate le proprietà fisiche dello stimolo (intensità, lunghezza d’onda, frequenza spaziale ecc.). Il risultato di questa prima elaborazione dell’informazione visiva è la distinzione della figura dallo sfondo retrostante. Queste operazioni primarie sono state principalmente studiate dai teorici della Gestalt nei primi decenni del novecento.

LA PERCEZIONE SECONDO LA PSICOLOGIA DELLA GESTALT

Intorno al 1910 il dibattito tra percezione e sensazione, dati sensoriali e qualità formali si era tanto sviluppato da far maturare una nuova impostazione concettuale: la “teoria della Gestalt” o “teoria della forma”. Tale impostazione si contrapponeva a quella dominante tra la fine dell’800 e i primi del ‘900 definita “associazionistica” perché riteneva che la percezione di un oggetto fosse il risultato della associazione di elementi sensoriali distinti. La psicologia della Gestalt maturò tra gli psicologi di Berlino e vide i suoi principali esponenti in Wertheimer, Kohler e Koffka. La prima pubblicazione in cui compare l’impostazione Gestaltica è rappresentata dall’articolo di Wertheimer del 1912 intitolato “studi sperimentali sulla visione del movimento” in cui l’autore espone gli esperimenti da lui condotti nel 1910 sul movimento apparente o movimento illusorio (anche definito “movimento phi”). L’esperimento di Wertheimer era realizzato nel seguente modo. Egli proiettava su uno schermo posto in una camera oscura alternativamente due luci, che filtravano attraverso due fessure. Le due fessure, distanti 1 cm l’una dall’altra, potevano essere entrambe verticali o una inclinata rispetto all’altra di 20-30 gradi. Se l’intervallo tra le due illuminazioni successive era inferiore ad un certo valore (l’intervallo ottimale era di 60 msec), il soggetto non percepiva due luci, ma un’unica luce che si muoveva dalla prima posizione alla seconda. Se tale intervallo aumentava al di sopra di 200 msec il fenomeno non si verificava e l’osservatore vedeva due luci che si accendevano in successione. Se si andava al di sotto di 200 msec il soggetto vedeva due stimoli stazionari contemporaneamente. Partendo da queste osservazioni Werthemeir concluse che non c’è corrispondenza diretta tra realtà empirica e realtà percettiva e che quindi per comprendere il fenomeno percettivo non bisogna partire dalla descrizione dei singoli elementi sensoriali ma dalla situazione percettiva globale perché la “forma non è data dalla semplice somma dei suoi elementi ma è qualcosa di più, di diverso”. La percezione dunque non dipende dagli elementi ma dalla strutturazione di questi elementi in un “insieme organizzato”, in una “Gestalt”, parola generalmente tradotta con “forma”, “struttura”, “pattern”. Le modalità secondo le quali si costituiscono le forme sono state classificate e descritte come “leggi della forma” e sono state elencate da Wertheimer nel 1923 nel modo seguente:
1. legge della vicinanza: gli elementi del campo percettivo vengono uniti in forme con tanta maggiore coesione quanto minore è la distanza tra di loro.
2. legge della somiglianza: gli elementi vengono uniti in forme con tanta maggior coesione quanto maggiore è la loro somiglianza.
3. legge del destino comune: gli elementi che hanno un movimento solidale tra di loro, e differente da quello degli altri elementi, vengono uniti in forme.
4. legge della continuità di direzione: gli elementi vengono uniti in forme in base alla loro continuità di direzione.
5. legge della chiusura: le linee che formano delle figure chiuse tendono ad essere viste come unità formali.
6. legge della pregnanza: la forma che si costituisce è tanto “buona” quanto le condizioni date lo consentono.
7. legge dell’esperienza passata: elementi che per la nostra esperienza passata sono abitualmente associati tra di loro tendono ad essere uniti in forme.
Nella sesta legge di Wertheimer il concetto di “bontà” per quanto intuibile, tuttavia non è chiaro. Si definisce una “buona Gestalt” una forma quanto più armonica, simmetrica e semplice possibile. In base a queste leggi ogni forma è una figura che si stacca dallo sfondo in base ad una particolare organizzazione degli elementi.

Nel triangolo di Gaetano Kanizsa (1955) (Figura 1), uno dei principali esponenti italiani della teoria della Gestalt, non si percepiscono tre cerchi incompleti e tre segmenti ad angolo, ma si ha una vivida percezione di un triangolo più luminoso che si stacca da uno sfondo costituito da tre cerchi neri completi e da un triangolo con i contorni neri completi. Questo è un esempio di figura dai contorni illusori e di come la mente tenda a percepire la forma anche se mancano alcuni elementi sensoriali.

Figura 1. Il triangolo di Kanizsa (1955)

Secondo psicologia cognitiva la percezione è il risultato di una serie di processi complessi di elaborazione che si realizzano in modo implicito e automatico. Ciò che noi percepiamo è un “prodotto cognitivo” che pur essendo fondato sull’informazione sensoriale va al di là di questa stessa informazione di base. Partendo da questi assunti gli psicologi cognitivisti interpretano il riconoscimento delle figure illusorie come il triangolo di Kanizsa (Figura 1) secondo un’ipotesi costruzionista: “la mente “vede” le figure in base a schemi e tracce mnestiche che essa “sovrappone” sugli elementi o, in altri termini, la figura è “costruita” dalla mente sulla base degli elementi sensoriali disponibili.” (L.Mecacci, 2001, p. 130).
Si può, quindi, concludere che sia l’impostazione Cognitivista, postulando processi di elaborazione cognitiva sull’informazione sensoriale, sia l’impostazione Gestaltica, postulando tendenze innate all’organizzazione degli elementi percettivi, ammettono un cambiamento dell’informazione sensoriale operato dal soggetto e, quindi, relativamente indipendente dalla realtà. Dal che si può dedurre che, contrariamente a quanto appare al senso comune, non esiste una corrispondenza diretta tra le caratteristiche della realtà fisica, oggettiva e quelle della realtà percettiva, soggettiva o fenomenica.
La messa in crisi del cosiddetto “realismo ingenuo”, che postula l’esistenza di una corrispondenza diretta tra realtà empirica e realtà percettiva, è preliminare allo studio delle ricerche sulla percezione e può essere favorita richiamando, a scopo dimostrativo, alcune situazioni in cui tale corrispondenza viene meno. In alcune situazioni, per esempio, le realtà fisiche non hanno il loro corrispondente percettivo (situazioni di “assenza fenomenica”). Se, ad esempio, mettiamo in corrispondenza lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche, quale ci è dato dalla fisica, con lo spettro visivo, vediamo come le nostre possibilità percettive coprono solo una minima parte di queste realtà fisiche. Viceversa ci possono essere situazioni di presenza fenomenica in assenza di oggetti fisici. Una situazione tipica di questo fenomeno è data proprio dalle figure illusorie come il triangolo di Kanizsa (Figura 1) sopra descritto.
Definire tuttavia la percezione come una ricostruzione interna ad ogni osservatore della realtà ambientale, ricostruzione a cui concorrono non solo le proprietà degli stimoli ma anche le attività autoctone dell’organismo pone il problema di definire quali meccanismi siano alla base di tale operazione. In particolare col presente lavoro intendiamo descrivere le operazioni che stanno alla base del primo stadio di elaborazione (cosiddetto “primario”) e analizzare, quindi, i meccanismi attraverso i quali avviene la percezione della forma degli oggetti prendendo in esame alcune delle principali opere dell’artista olandese Maurits Cornelis Escher (1898-1972) divenuto celebre per l’uso degli effetti ottici.

LA DISTINZIONE TRA FIGURA-SFONDO

I primi studi sul costituirsi dell’oggetto sono stati fatti nell’ambito della psicologia della Gestalt utilizzando il metodo fenomenologico. Esso consisteva nel porre davanti al soggetto una situazione stimolante e nel variarla sistematicamente, registrando la descrizione delle esperienze percettive immediate e genuine del soggetto stesso. In base a questo metodo non sono necessarie particolari procedure sperimentali, di ripetizione delle prove, di raccolta e analisi dei dati ma il fenomeno (ad esempio un’illusione ottica) si presenta si per sé immediatamente per quello che è. Si tratta di un experimentum crucis, per cui è sufficiente un’unica manifestazione del fenomeno per verificarne l’esistenza.
L’organizzazione percettiva più semplice è quella che si realizza nella condizione in cui ogni zona del campo stimolante invii alla retina la stessa quantità di luce: questa è la situazione sperimentale definita come campo di stimolazione omogenea (possiamo realizzare tale situazione percettiva, ad esempio, osservando il cielo senza nuvole). Metzger nei primi decenni del novecento ha realizzato le sue classiche osservazioni su questo fenomeno ponendo il soggetto di fronte ad una parete bianca illuminata debolmente (in modo che la luce riflessa si distribuisse uniformemente sulla retina). Metzger riferisce che i suoi soggetti avevano l’impressione di percepire non una superficie piana ma una specie di “nebbiolina” perfettamente omogenea. Aumentando l’intensità di illuminazione i soggetti riferivano di avere l’impressione che la “nebbia” si condensasse su una superficie sferica. Infine aumentando ulteriormente l’illuminazione si rompeva l’omogeneità e si poteva distinguere la “grana” della parete. Da questi risultati Koffka (1935) ha tratto le seguenti deduzioni: “quando le condizioni stimolanti sono semplici al massimo, la nostra percezione è di tipo tridimensionale: vediamo uno spazio con un colore neutro e che si estende in una distanza più o meno indeterminata”. La rottura dell’omogeneità del campo di stimolazione sembra dar luogo alla percezione della profondità che rappresenta il grado più semplice di rendimento percettivo differenziato; il grado successivo conduce alla comparsa di una distinzione tra figura e sfondo e si ha “una forte tendenza a localizzare l’area vista come figura più vicina di quella vista come sfondo”.
Recenti studi di laboratorio condotti nell’ambito della psicofisica e neurofisiologia hanno dimostrato che, nell’identificazione di uno stimolo visivo, un ruolo fondamentale è rivestito dalle frequenze spaziali (variazioni periodiche nella luminanza misurate in cicli/grado di angolo visivo; un ciclo/grado è dato dall’alternanza di un’area di luminanza maggiore e una di luminanza minore). In maniera molto semplificata si può dire che le frequenze spaziali basse forniscono l’informazione sulla configurazione globale dello stimolo mentre quelle alte forniscono le informazioni relative ai suoi dettagli. Questo fenomeno è a nostro avviso ben rappresentato dall’opera di M.C. Escher “Liberation” (Figura 2) in cui su una superficie uniformemente grigia, posta su una striscia di carta ancora arrotolata in basso, ha luogo uno sviluppo simultaneo di forme e contrasti. Triangoli all’inizio appena visibili si trasformano progressivamente in figure sempre più differenziate mentre il colore (bianco e nero) fa da contrasto tra di loro mentre prendono forma. Al centro tali figure si trasformano in uccelli bianchi e neri che prendono il volo nel cielo come creature indipendenti e libere. All’apice la striscia di carta sulla quale gli uccelli erano disegnati scompare .
Nel momento in cui compare la netta distinzione tra la figura e lo sfondo si manifesta la forte tendenza a percepire la figura come più vicina rispetto alla sfondo percepito come lontano dall’osservatore.
Se si osserva l’immagine dal basso verso l’alto è evidente come si passi gradualmente dalla percezione di una configurazione-stimolo poco riconoscibile (i triangoli appena distinguibili i basso) ad una configurazione-stimolo che viene riconosciuta in tutti i suoi dettagli (all’apice della figura). Non è stato ancora chiarito come avvenga a livello neurofisiologico l’integrazione tra frequenze spaziali alte e basse tuttavia è certo che l’analisi delle frequenze spaziali di uno stimolo riveste un ruolo fondamentale nella sua identificazione rispetto allo sfondo. Nella recente teoria della visione di David Marr (1982) la costruzione dell’abbozzo primario (“primal sketch”) si basa prevalentemente sull’ analisi delle frequenze spaziali da cui è composto uno stimolo. In uno stadio successivo (“2.5 sketch”: abbozzo a due dimensioni e mezzo) l’informazione precedente viene integrata con altre proprietà dell’oggetto (profondità relativa delle superfici dell’oggetto nello spazio tridimensionale e il suo movimento in questo spazio). Nell’ultimo stadio (“3D description”: descrizione a tre dimensioni) l’oggetto è identificato completamente nella sua forma tridimensionale.

Figura 2. “Liberation” M.C.Escher (1955)

Nell’ ambito dell’impostazione fenomenologica l’articolazione figura-sfondo è stata in particolare studiata da Rubin (1921) che ne ha indagato le proprietà strutturali mediante le cosiddette figure reversibili (Figura 3).
Le principali caratteristiche possono essere così riassunte. La figura ha una forma, mentre lo sfondo è relativamente uniforme. Il contorno appartiene alla figura che delimita e non allo sfondo. La figura ha un’estensione definita mentre lo sfondo si estende indefinitamente. La figura è “più vicina”, in rilievo apparente sullo sfondo “più lontano”. Lo sfondo appare continuare dietro la figura. La figura attrae maggiormente l’attenzione e quindi si ricorda meglio. Il colore della figura è “di superficie” mentre quello dello sfondo è “filmico”. Tutti gli elementi della figura hanno qualcosa in comune tra loro e nello stesso tempo di diverso dallo sfondo e viceversa. Rubin (1921) ha inoltre dimostrato che l’organizzarsi della situazione stimolante in “figura-sfondo” obbedisce a determinate condizioni in base alle quali è possibile prevedere quale zona del campo acquisirà il ruolo di “figura” rispetto ad altre “zone”. Le più importanti di tali condizioni, oltre a quelle sopra descritte, sono la grandezza relativa delle parti (per cui si tenderà a percepire come figura la zone più piccola) e il carattere concavo o convesso dei margini (per cui si tenderà a percepire come figura l’area con margini convessi piuttosto che quella con margini concavi). Dalla figura reversibile di Rubin (1921) (Figura 3) si può vedere come il contorno possa assumere volta a volta una funzione delimitante per settori che possono essere percepiti ora come figura ora come sfondo. Così sarà volta a volta il vaso ad apparire come figura, con i due profili come sfondo, e viceversa.

Figura 3. Coppa di Rubin (1915)

Un esempio di figure reversibili simili a quelle ideate da Rubin è dato dalla celebre opera di Escher “Mosaico” del 1957.

Figura 4. “Mosaico” M.C.Escher (1957)

Se si osserva il “Mosaico” si individuano una quarantina di figure diverse metà delle quali si comportano da sfondo rispetto alle altre.
E’ tuttavia interessante notare come, fissando l’attenzione su figure di questo tipo si verifichi spontaneamente una fluttuazione con inversione spontanea alterna di figura e sfondo, in modo relativamente indipendente dalla volontà del soggetto. Queste inversioni spontanee si presentano praticamente in tutti gli osservatori, sia pure con forti differenze individuali. Le differenze interindividuali nel riconoscimento delle figure reversibili (Figura 3) cosi come nel riconoscimento delle figure ambigue nonché in quelle incomplete, come il triangolo di Kanizsa (Figura 1), appare comprensibile se si fa riferimento alla definizione, data nell’ambito della psicologia cognitiva, della percezione come “prodotto cognitivo” che, pur essendo fondato sull’informazione sensoriale, tuttavia va al di là di questa stessa informazione di base. Infatti qualsiasi percezione è il risultato dell’interazione tra le conoscenze possedute dal soggetto relativamente allo stimolo e l’informazione sensoriale. Da questo punto di vista la percezione è strettamente legata ad altre funzioni cognitive come l’attenzione, responsabile della selezione degli stimoli in ingresso, la memoria, che contiene le tracce mnestiche necessarie al riconoscimento degli stimoli, il linguaggio, fondamentale per il processo di categorizzazione e per la costruzione di significati condivisi, l’immaginazione, che consente la rappresentazione mentale dell’oggetto (il prototipo) che viene confrontato con lo stimolo perché questo venga riconosciuto e la “coscienza”, ovvero quel complesso processo mentale che ci rende coscienti di percepire, ricordare, selezionare ecc. Tutti questi processi lavorano in maniera integrata per elaborare e produrre ciò che noi percepiamo.
Prima di concludere appare a nostro avviso opportuno sottolineare l’importanza che la Psicologia della Forma ha rivestito nello studio dei fenomeni percettivi. Infatti essa si è posta come un movimento di innovazione teorica radicale agli inizi del secolo ed ha descritto fenomeni che restano tutt’ora incontrovertibili al di là delle spiegazioni che sono state date dagli psicologi gestaltisti.