Оценка надежности метода получения лицевых размеров человека по антропологическим фотографиям

Аннотация

Введение. Оценивали возможность использования фотографий лица человека как замены прямым антропометрическим измерениям. Применение традиционной измерительной антропометрической программы сегодня сопряжено с существенными трудностями этического и психологического характера. В наибольшей степени это касается измерений головы и лица. Как следствие, антропологи всего мира все чаще заменяют прямые измерения измерениями на фотоизображениях. Этому переходу существенно способствовало развитие фотографической техники. Однако, методика применения фотограмметрических данных для дальнейшей полноценной замены прямым измерениям требует проработки и большего числа исследований.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужили кефалометрические данные и антропологические фотоснимки тувинцев, обследованных в ходе экспедиции 2002 года под руководством В.А. Бацевича. Данная тувинская выборка составила 174 человека, из них 87 женщин и 87 мужчин возрастом от 17 до 26 лет. Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета программ SPSS. Для оценки сопоставимости размеров, полученных двумя способами (путем прямых антропометрических измерений и по портретам) использовались методы корреляционного анализа, а также были построены регрессионные уравнения.

Результаты. Было проведено сравнение размеров, полученных в полевых условиях, с их аналогами, измеренными по фотографиям. В ходе данной работы были выявлены половые различия при оценке степени сопоставимости лицевых размеров, полученных двумя способами: по портретам и прямым измерениям. В женской части выборки степень корреляции была выше, а значения стандартной ошибки меньше. Было установлено, что в случае таких размеров как высота лица, высота носа, высота верхней губы наблюдаются более низкие значения корреляции. Так как, для их определения требуются точки, расстановка которых на плоскостном изображении затруднительна. Факт ненадежности размеров в этой части лица подтверждается результатами построения регрессионных уравнений, и полученной для них высокой стандартной ошибкой.

Заключение. В целом, метод фотограмметрии оправдан в условиях невозможности проведения прямых антропометрических измерений. Однако, в случае с некоторыми размерами требуются дальнейшие исследования для оптимизации процесса расстановки трудно определяемых на портрете точек.

Литература

Абдушелишвили М.Г., Павловский О.М. Интегрирование схемографического и фотографического методов обобщения изображений лица и использование полученного портрета в качестве источника антропологической информации // Советская этнография, 1979. № 1. С. 17-18.

Бунак В.В. Фотопортреты как материал для определения вариаций строения головы и лица // Советская антропология, 1959. № 2. С. 5.

Бутовская М.Л., Веселовская Е.В., Постникова Е.А. Симметричность лица и выраженность полового диморфизма в его пропорциях у исанзу, традиционных земледельцев Восточной Африки // Экспериментальная психология, 2015. T. 8. № 4. C. 77-90. DOI:10.17759/exppsy.2015080406.

Гончарова Н.Н., Кастро Степанова А.А. О возможности использования антропологической фотографии для определения линейных лицевых размеров. Методическая статья. // Вестник Московского университета. Серия XXIII. Антропология, 2021. №3. С. 17-26. DOI: 10.32521/2074-8132.2021.3.017-026

Комарова А.В., Бутовская М.Л., Маурер А.М. Оценка сопоставимости размеров лица человека, полученных с помощью прямых антропологических измерений и по фотографиям // Вестник Московского государственного университета. Серия XXIII. Антропология, 2024. № 3. С. 69-78. DOI: 10.55959/MSU2074-8132-24-3-6.

Маурер А.М., Бацевич В.А. Молодое поколение тувинцев первой четверти XXI века. Обобщенные портреты школьников и студентов Кызыла [Электронный ресурс] // Известия Института антропологии Московского государственного университета. Вып. 8. М.: Изд-во Московского гос. ун-та, 2020. С. 109–116. URL: http://www.antropos.msu.ru/Izvestya/Izvestya_08.pdf (дата обращения: 05.05.2023).

Негашева М.А. Основы антропометрии. М.: Экон-Информ, 2017. 216 с. ISBN 978-5-9500466-5-0.

Рогинский Я.Я., Левин М.Г. Антропология. Учебное пособие. М.: Высшая школа. 1978. 528 с.

Aksu M., Kaya D., Kocadereli I. Reliability of reference distances used in photogrammetry. The Angle Orthodontist, 2010, 80 (4), pp. 670-677. DOI: 10.2319/070309-372.1.

Allanson J.E., O'Hara P., Farkas L.G., Nair R.C. Anthropometric craniofacial pattern profiles in Down syndrome. Am. J. Med. Genet., 1993, 47, pp. 748-752.

Butovskaya M.L., Windhager S., Karelin D., Mezentseva A., Schaefer K. et al. Associations of physical strength with facial shape in an African pastoralist society, the Maasai of Northern Tanzania. PLoS ONE, 2018, 13 (5), e0197738.

Butovskaya M.L., Rostovtseva V.V., Mezentseva A.A. Facial and body sexual dimorphism are not interconnected in the Maasai. Journal of Physiological Anthropology, 2022, 41 (1), р.3.

Jones A.L., Jaeger B. Biological bases of beauty revisited: The effect of symmetry, averageness, and sexual dimorphism on female facial attractiveness. Symmetry, 2019, 11 (2), р. 279.

Kleisner K., Tureček P., Roberts S.C., Havlíček J., Valentova J.V. et al. How and why patterns of sexual dimorphism in human faces vary across the world. Scientific reports, 2021, 11 (1), 5978.

Naini F.B., Akram S., Kepinska J., Garagiola U., Mcdonald F. et al. Validation of a new three-dimensional imaging system using comparative craniotacial anthropometry. Maxillofac. Plast. Reconstr. Surg. 2017, 39, 23. DOI: 10.1186/s40902-017-0123-3.

Shaner D.J., Bamforth J.S., Peterson A.E., Beattie O.B. Technical note: Different techniques, different results—a comparison of photogrammetric and caliper-derived measurements. Am. J. Phys.Anthropol., 1998, 106, pp. 547-552. DOI: 10.1002/(SICI)1096-8644(199808)106:4<547::AID-AJPA9>3.0.CO;-F.

Skomina Z., Verdenik M., Hren, N. I. Effect of aging and body characteristics on facial sexual dimorphism in the Caucasian Population. PloS one, 2020, 15 (5), e0231983.

Villanueva-Bonilla S., Vergara-Núñez C., Saavedra-Layera L. Comparación de mediciones antropométricas directa y con sistema de imagen 3D, en adultos jovenes. Revista clinica de periodoncia, implantologia y rehabilitación oral., 2018, 11, pp. 16-19. DOI: 10.4067/S0719-01072018000100016.

Wen Y.F., Wong H.M., McGrath C.P. A longitudinal study of facial growth of Southern Chinese in Hong Kong: Comprehensive photogrammetric analyses. PLoS ONE, 2017, 12 (10), e0186598.

Yamada T., Mori Y., Minami K., Mishima K., Tsukamoto Y. Three-dimensional analysis of facial morphology in normal Japanese children as control data for cleft surgery. Cleft Palate-Craniofac. J., 2002, 39, pp. 517-526.

Zacharopoulos G., Manios A., Kau Ch., Velagrakis G., Tzanakakis G. et al. Anthropometric Analysis of the Face. J. Craniofacial Surg., 2016, 27 (1), pp. 71-75. DOI: 10.1097/SCS.0000000000002231.