Ten artykuł omawia metodologię użytą przez Soranzo i Newberry'ego3 do zbadania iluzji 'Nieuchwytnego Uśmiechu' na portrecie La Bella Principessa Leonarda da Vinci. Ogólnym celem zastosowanej metodologii było zidentyfikowanie, co sprawia, że wyraz twarzy księżniczki jest niejednoznaczny. Portret przedstawia sylwetkę młodej kobiety zidentyfikowanej jako Bianca, nieślubnej córki Ludovico, która w wieku około 13 lat miała wyjść za mąż za dowódcę sił mediolańskich księcia4. Według Kempa5 portret został zamówiony przez księcia na cześć uroczystości jej ślubu w 1496 roku. Kemp i Cottezauważyli, że wyrażenie La Bella Principessa jest niejednoznaczne i "subtelne w niewyrażalnym stopniu" (s. 26), chociaż pozostaje pytanie, co wywołuje tę dwuznaczność i czy jest ona podobna do tej postrzeganej w Mona Lisie Leonarda.
3 badanie Soranzo i Newberry'ego składało się z trzech etapów, które łączyły trzy różne metody badawcze. Uzasadnieniem dla zastosowania tych różnych metod badawczych było przeprowadzenie badania, które rozwinęło się bez wcześniejszych przekonań, minimalizując w ten sposób potencjalną stronniczość badacza. W pierwszym etapie wykorzystano metodę obserwacji wzajemnej, aby zbadać, dlaczego wyraz twarzy księżniczki jest niejednoznaczny; w drugim wykorzystano ustrukturyzowany wywiad w celu zidentyfikowania psychologicznego wymiaru leżącego u podstaw iluzji "niechwytliwego uśmiechu"; Natomiast w trzecim etapie przeprowadzono eksperymenty mające na celu przetestowanie hipotez sformułowanych na podstawie wyników dwóch pierwszych etapów. W tych trzech etapach brały udział niezależne grupy uczestników, a wyniki każdego z nich miały wpływ na kolejne etapy. Prawdopodobnie zmniejszyłoby to stronniczość badaczy w porównaniu z sytuacją, gdyby naukowcy sami określili pytania badawcze.
Zalety łączenia różnych metod badawczych w porównaniu z pojedynczymi metodami są następujące. Po pierwsze, etap obserwacji umożliwił dyskusję na temat tego, skąd mogła pochodzić niejednoznaczność (a nie narzucanie przez badaczy własnego, z góry ustalonego poglądu). Po drugie, etap wywiadu pozwolił na zidentyfikowanie wymiaru psychologicznego bez narzucania z góry zdefiniowanych kategorii. Po trzecie, etap eksperymentalny umożliwił ilościowe określenie zmiany percepcyjnej zidentyfikowanej w poprzednich etapach w kontrolowany sposób.
Wzajemna obserwacja
Jak wspomniano powyżej, wyraz twarzy La Bella Principessa jest "subtelny do niewyrażalnego stopnia"6. Pierwszym krokiem badań była próba zidentyfikowania, co takiego jest w portrecie, że wyrażenie to jest niejednoznaczne. W tym celu przeprowadzono metodę obserwacji zaproponowaną przez Paolo Bozzi i jego współpracowników7, 8 z udziałem trzech uczestników i starszego autora. Metoda ta pozwala na wydobycie maksymalnej ilości informacji z bezpośredniego doświadczenia9 i polega na wspólnym przyglądaniu się, dyskutowaniu i wzajemnej wymianie poglądów. Pierwszy etap badań był zgodny z wytycznymi dostarczonymi przez Bozziego, który twierdził, że obserwatorzy powinni wspólnie uczestniczyć w procesie obserwacji w naturalnym środowisku (nie w laboratorium); Obserwatorzy powinni być świadomi hipotezy badacza (brak ukrytej hipotezy); instrukcje dla uczestników powinny być ogólne i omawiane razem, a nie zawierać ścisłych instrukcji; dyskusja powinna wykraczać poza pierwsze wrażenie (dyskusja na temat nieprzenikalności tej metody w odniesieniu do tzw. "efektu konformizmu" stwierdzonego przez Ascha11 zob. Bozzi7). Zdaniem Bozziego dyskusja powinna wykraczać poza pierwsze wrażenie, aby zbadać wszystkie możliwe rozwiązania. Do wniosku dochodzi się zatem w procesie "negocjacji" między uczestnikami a badaczem, a negocjacje są procesem, w którym ustala się wspólne konto10. Uczestnikom wręczono kopię portretu La Belli Principessy spoczywającego na sztaludze w rozproszonym oświetleniu. Udzielono ogólnych instrukcji; Uczestnicy zostali poproszeni o przedyskutowanie niejednoznacznego wyrazu La Bella Principessa. Na etapie negocjacji już na samym początku stało się jasne, że dwuznaczność w wyrazie twarzy księżnej lub urok portretu jest wywoływana przez zmianę percepcji. Wyraz twarzy księżniczki jest dwuznaczny, ponieważ jest niestabilny; Czasami wygląda na szczęśliwą i wesołą, a innym razem na melancholijną i wrogo nastawioną. Jednak warunki, w jakich następuje ta zmiana, nie były jeszcze znane. Dalsze oględziny i negocjacje doprowadziły do jednogłośnego wniosku, że zmiana dotyczy sposobu, w jaki portret jest oglądany: wyraz twarzy księżniczki wydaje się zmieniać, gdy patrzy się na nią z różnych odległości. Kiedy Księżniczka jest oglądana z daleka, jej usta wydają się kierować do góry, co sprawia, że wydaje się przyjazna i pozytywna, ale gdy tylko zbliżysz się do portretu, usta Księżniczki wydają się być pochylone w dół, co sprawia, że wygląda na smutną i niedostępną. Innymi słowy, wydaje się, że niejednoznaczność w wyrazie twarzy księżniczki wynika z wizualnego złudzenia kierunku, który zależy od odległości oglądania. Ponieważ częstotliwość przestrzenna zmienia się wraz z odległością, stwierdzono, że zmiana ta odnosi się do częstotliwości przestrzennej.
Istnienie przestrzennej iluzji kierunku zależnej od częstotliwości zostało również zbadane za pomocą niewyraźnej cyfrowej wersji portretu. Cyfrowa wersja La Bella Principessa została zaprezentowana na ekranie komputera, a poziom rozmycia został zmieniony. Proces rozmycia był zasadniczo jądrem konwolucyjnym typu rozpraszania pikseli, w którym piksele pobierają wkład z otaczających je pikseli, jednocześnie zmniejszając nacisk wkładu ze środka12. Oprócz tego, że La Bella Principessa wydawała się bardziej radosna i szczęśliwa, gdy patrzyło się na nią z daleka, wydawała się również bardziej radosna i szczęśliwa, gdy patrzyła się na nią jako na rozmyty obraz. Potwierdza to ideę iluzji przestrzennej zależnej od częstotliwości. Koncepcja wyrazu twarzy zależnego od częstotliwości przestrzennej jest wspierana przez szerokie zrozumienie, w jaki sposób ludzki układ wzrokowy jest szczególnie wrażliwy na widzenie i interpretację subtelności wyrazu twarzy13, 14.
Wywiady ustrukturyzowane
Wyniki etapu obserwacji doprowadziły nas do hipotezy, że wyraz twarzy księżniczki jest niejednoznaczny, ponieważ jest niestabilny, a ta niestabilność może być spowodowana przestrzenną zmianą percepcji zależną od częstotliwości odnoszącą się do kierunku ust. Założenie było takie, że jeśli następuje "zmiana percepcyjna", która odnosi się do sposobu, w jaki portret jest oglądany, to musi istnieć kontrolowany sposób na wywołanie u widza jednego wrażenia nad innym (na przykład melancholijnego, a nie wesołego). Wyzwanie polegało na tym, aby dowiedzieć się, jak kontrolować wrażenie widza na temat La Bella Principessa, aby wytworzyć jedno wrażenie nad drugim. Przed zajęciem się tym problemem w sposób ilościowy, przeprowadzono ustrukturyzowane wywiady w celu określenia wymiaru psychologicznego, który najlepiej oddaje tę zmianę percepcji.
Czterech uczestników, którzy nie wzięli udziału w etapie międzyobserwacyjnym badania, wzięło udział w ustrukturyzowanym wywiadzie. Uczestnikom pokazano identyczną kopię portretu La Belli Principessy spoczywającą na sztaludze w rozproszonym oświetleniu. Uczestnicy zostali poproszeni o opisanie wyrazu twarzy księżniczki i zwrócenie uwagi na wszelkie różnice w wyrazie twarzy, gdy patrzy się na nią z bliska lub z daleka. Co ciekawe, opisy uczestników nie były ujęte w ramy zewnętrznych wyrażeń, takich jak "uśmiech się", ale bardziej w odniesieniu do wewnętrznego stanu emocjonalnego księżniczki. Przeprowadzono analizę15,16,17,18 opisów według teorii ugruntowanej i stwierdzono, że najczęstszymi słowami używanymi do opisania wyrażenia księżniczki były "szczęście" i "zadowolenie". Odkrycia te sugerowały, że zmiana w wyrazie twarzy księżniczki może być lepiej uchwycona za pomocą definicji zmiany w postrzeganym "zadowoleniu". Łącznie, etapy wywiadu międzyobserwacyjnego i ustrukturyzowanego pozwoliły na sformułowanie pięciu hipotez w następujący sposób: Po pierwsze, dystans widza do portretu La Belli Principessy wpłynie na jego postrzeganie jej wyrazu twarzy. W szczególności oceny zadowolenia będą wyższe, gdy portrety będą oglądane z większej odległości. Po drugie, poziom rozmycia portretu wpłynie na postrzegane zadowolenie z La Bella Principessa. W szczególności prezentowanie cyfrowych wersji portretu ze zwiększonym poziomem rozmycia doprowadzi do wzrostu postrzegania zadowolenia przez widza. Po trzecie, nieuchwytne złudzenie uśmiechu można przypisać głównie okolicom ust na portrecie La Belli Principessy. Po czwarte, postrzegane nachylenie ust La Belli Principessy zmieni się, gdy zmieni się odległość portretu. W szczególności kącik ust będzie wydawał się skręcać w górę, gdy odległość zostanie zwiększona. Po piąte, postrzegane nachylenie ust La Belli Principessy zmieni się, gdy cyfrowa wersja portretu zostanie przedstawiona z różnymi poziomami rozmycia. W szczególności kącik ust będzie wydawał się skręcać w górę, gdy poziom rozmycia wzrośnie.
Eksperymenty psychofizyczne
W ilościowym etapie badania przeprowadzono pięć eksperymentów psychofizycznych w celu sprawdzenia wyżej wymienionych hipotez. Ponadto, ponieważ wysunięto hipotezę, że podobny efekt zaobserwowano w przypadku wyrazu twarzy Mona Lisy, portret ten również został uwzględniony w badaniu. Ponadto, aby sprawdzić, czy badany efekt jest specyficzny dla La Bella Principessa i Mona Lisy, czy też może być ogólny dla wszystkich portretów z epoki Leonarda, użyto również portretu kontrolnego. Był to Portret dziewczyny namalowany około 1470 roku przez Piero del Pollaiuolo. Został on wybrany jako odpowiednia kontrola dla La Bella Principessa, ponieważ portret pochodzi z tego samego okresu i istnieją podobieństwa w rozmiarze, prezentacji i wyglądzie w temacie.