Что такое оптическая иллюзия кратко

Обновлено: 18.05.2024

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Посредством глаза, а не глазом,

смотреть на мир умеет разум

Изучение и объяснение оптических иллюзий является актуальным. Зрительные иллюзии очень интересный и необычный феномен, с которым может встретиться в жизни любой человек, но при этом не каждый знает и понимает, что с ним происходит. Столкнувшись с оптической иллюзией люди, наверняка, задают себе вопрос, почему же так получается, и пытаются раскрыть тайну этого явления.

Для меня стала интересна тема знания истинных причин иллюзий. Ведь знание причин помогает объяснить обманы зрения и даже устранить суеверия, с ними связанные. Большинство обманов зрения обусловлено тем, что мы не только смотрим, но и бессознательно рассуждаем.

Цель состоит в том, чтобы изучить оптические иллюзии, ознакомиться с видами иллюзий и узнать как можно применять полученные знания в повседневной и научной деятельности.
Объект – оптические иллюзии.
Предмет – виды оптических иллюзий и разнообразное использование оптических иллюзий в нашей жизни.
Гипотеза: оптические иллюзии это не вымысел, а реальность. Оптические иллюзии окружают нас повсюду и этот поразительный мир скрывает в себе не всегда секрет фокуса, а чаще это лишь обман зрения.
Задачи:

На конкретных примерах раскрыть разновидности оптических иллюзий.

Исследовать применение оптических иллюзий в жизни.

Основная часть
С давних пор люди не только поражаются обманом зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и сознательно используют их в своей практической деятельности, пытаясь изобразить объёмные тела на плоскости так, чтобы чувствовалась глубина пространства.

Несмотря на то, что история научного изучения оптических иллюзий насчитывает около 150 лет, знакомы с этим явлением люди были еще в глубокой древности.

Сталкиваясь с разными природными иллюзиями, люди научились использовать в своих целях определенные оптические закономерности

В Древнем Риме дома украшали 3D мозаиками, а в Греции для постройки величественных пантеонов использовали перспективу.

Ошибки восприятия умели использовать ещё древние зодчие, когда создавали разные архитектурные формы. Чтобы скорректировать искажения, мастера прибегали к оптическим поправкам ещё на стадии проектирования сооружения. Они сознательно нарушали геометрию строения: изменяли пропорции, отклоняли элементы от вертикали или горизонтали, искривляли их контуры и т.п. Считается, что более всех преуспели в этом искусстве греки, научившиеся придавать архитектурным формам особую пластичность и выразительность (Приложение 1.Рис.1). Угловые колонны Парфенона афинского Акрополя кажутся по толщине одинаковыми с остальными, хотя диаметр их больше, также больше диаметр каждой колонны внизу, по сравнению с диаметром вверху, что придает сооружению особую величественность.

Оптические закономерности восприятия пространства были знакомы и древнерусским зодчим. Один из примеров – Троицкий собор в Троице-Сергиевой лавре, сооруженный в 1422 году (Приложение 1, Рис. 2). Его наружные стены имеют заметный наклон к центру здания, благодаря чему усиливается впечатление устойчивости всего строения. Барабан со щелевидными окнами, на котором возвышается купол храма, сужается кверху.

В XIX веке началось активное изучение закономерностей восприятия и особенностей органов чувств человека. Именно тогда исследователи стали классифицировать оптические иллюзии и анализировать причины их возникновения.

Сегодня зрительные иллюзии активно используются в архитектуре, в дизайне, в искусстве (в том числе в популярном направлении стрит-арта), в цирковом искусстве, даже в военном деле.

Понятие оптической иллюзии

Что же такое оптическая иллюзия

Человеческий организм – сложнейшая саморегулирующая система. Наши органы чувств передают информацию об окружающем мире и изменениях вокруг, позволяя организму запоминать и по-своему интерпретировать результаты. Но иногда даже совершенная система может давать сбой и ошибаться.

Оптическая иллюзия , также зрительная иллюзия — ошибка в зрительном восприятии, вызванная неточностью или неадекватностью процессов неосознаваемой коррекции зрительного образа и ли попросту говоря оптический обман нашего мозга.

Когда наш глаз получает картинку – включается огромное количество процессов в нашем мозге. Мы начинаем анализировать этот процесс словно компьютер. Начинается анализ расположения основных граней и углов, структура цвета на виде или позиция источника света. И во многих случаях этот анализ неосознанно получается неточен – происходит коррекция зрительных образов

Наше восприятие зависит от освещения, угла зрения, фокусировки, игры цвета, теней и объема картинки. Оптические иллюзии – не плод воображения, не галлюцинация, а вполне реальная вещь, которую мы воспринимаем искаженной в силу разных причин.

Во-первых, изображение на сетчатке перевёрнуто.

Во-вторых, из-за несовершенных оптических свойств глаза, картинка на сетчатке расфокусирована, то есть размыта.

В-третьих, глаз совершает постоянные движения, значит, изображение находится в постоянной динамике.

В-четвёртых, глаз моргает приблизительно 15 раз в минуту, поэтому изображение через каждые 5 - 6 секунд престаёт проецироваться на сетчатку.

Основными причинами возникновения оптических иллюзий учёные называют следующие:

- Естественные нарушения восприятия, когда идущий от предмета свет наши глаза воспринимают ошибочно, передавая ложную информацию в мозг.

- Нарушения происходят уже во время передачи по нервным путям к мозгу.

- Мозг неправильно интерпретирует сигналы, поступающие от глаз.

Виды и типы оптических иллюзий

Все оптические иллюзии принято делить на три вида:

1.Естественные, которые создаёт сама природа, например, миражи.

2.Искусственные, то есть придуманные человеком, например, фокусы иллюзионистов.

3.Смешанные, естественные иллюзии, воссозданные человеком, это и модель миража, и иллюзионные картинки.

Универсальной классификации зрительных иллюзий не существует, так как механизмы и причины их появления довольно разнообразны и во многом не изучены. Ученые создали необычную классификацию, которая разделяет все виды оптических обманных восприятий по разным признакам.

Зрительные искажения:

Иллюзия восприятия размера

Иллюзия глубины и объема

Иллюзия цвета и контраста

Выделяют два типа иллюзий - те, которые основываются на определенных физических условиях, и те, которые обусловлены психологически.

Иллюзии второго типа связаны с особенностями восприятия, например, геометрических фигур, когда в зрительных образах искажаются их пропорции, цвета и прочее.

Это уже больше физиология и психология.

Естественные или Природные явления

Издавна люди наблюдали необычные объекты, а потом рассказывали об их чудесном исчезновении. Примерами иллюзий первого типа могут служить миражи или искажение предметов при восприятии их в воде или через призму. Объяснение таких иллюзий лежит вне психологии. Здесь больше физика.

Миражи. Между двумя атмосферными слоями с разными температурами и плотностью происходит резкое преломление световых лучей. (Приложение 2)

Северное и южное полярное сияние. (Приложение 3)

Фата-Моргана. (Приложение 4)

Марево. (Приложение 5)

Смешанные иллюзии

2.1 Искривляющие иллюзии

Известно, что на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и темных областей, свет от ярко освещенных участков как бы перетекает на темные участки. Это называется иррадиацией.
Чередование высококонтрастных четырехугольников создает иллюзию искривления линии, хотя, на самом деле, отрезок параллелен краям картинки. (Приложение 6. рис 1)

Иллюзия искривления происходит за счет чередования красных и белых точек, в результате чего создается ощущение искажения плоскости. (Приложение 6. рис 2) .

Параллельные линии будут восприниматься как непараллельные, если их рассматривать на фоне взаимно пересекающихся косых линий. (Приложение 6. рис 3)

Круг теряет свою правильную форму, если его рассматривать на фоне кривых линий .В центре рисунка изображены квадраты, а не фигуры с неровными сторонами. А еще мы можем увидеть несуществующие пульсирующие квадраты по всему полю рисунка. (Приложение 6, рис 4)

2. 2 Иллюзия восприятия размера

Иллюзии часто приводят к совершенно неверным количественным оценкам реальных геометрических величин. Глазомерные оценки геометрических реальных величин очень сильно зависят от характера фона изображения. Это относится к длинам, площадям, радиусам кривизны. Это так же справедливо и в отношении углов, форм и так далее.

Одной из самых известных иллюзий восприятия размера является иллюзия Мюллера - Лайера. (Приложение 7. Рис 1)

Еще один пример такого вида иллюзии – иллюзия Понцо. Дальний отрезок кажется гораздо больше ближнего. Однако, и в этом случае, они равны. Иллюзия создается из-за ошибки нашего мозга, потому что он привык, что, чем дальше предмет, тем он меньше. (Приложение 7.Рис.2)

Вертикальная линия кажется нам немного длиннее горизонтальной. На самом деле они равны. (Приложение 7. Рис .3)

Комната Эймса(Приложение 7. Рис .4)

2.3 Иллюзия восприятия глубины и объема

Иллюзии восприятия глубины — неадекватное отражение воспринимаемого предмета и его свойств.
Решетка Геринга (иллюзия мерцающей решетки). На пересечении белых линий, между черными квадратами образуются так называемые вспышки серого цвета.( Приложение 8. Рис .1)

Иллюзия лестницы Шредера - наглядный пример иллюзии восприятия глубины и объема. ( Приложение 8. Рис .2)

Необыкновенный цилиндр. ( Приложение 8. Рис 3)

Куб Неккера ( Приложение 8. 4)

Благодаря правильному расположению теней, фигура кажется уходящей вглубь. ( Приложение 8. 5)

2. 4 Кажущиеся фигуры

В оптической иллюзии “Треугольник Kanizsa” мы видим треугольник, которого на самом деле нет. В иллюзии можно увидеть на картинке белый равносторонний треугольник.. Эффект обусловлен иллюзорностью контуров предметов. Мы склонны игнорировать пробелы и воспринимать контурные линии, чтобы сделать картинку как единое целое. (Приложение 9. Рис.1), (Приложение 9. Рис.2).

2.5 Иллюзия восприятия цвета и контраста

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета.

На рисунке среди полос синего и желтого цвета видно два оттенка красного и два оттенка зеленого цвета, хотя реально есть только один красный и один зеленый цвет. Ошибка возникла из-за яркости фона и цвета окружающих предметов. (Приложение 10. Рис. 1), (Приложение 10. Рис. 2).

Иллюзия Маха. Плавный переход цвета воспринимается как полосы. На границе белого видна еще более белая полоса, а на границе черного - еще более черная. Полосы Маха - иллюстрация того, что в глазу работает "механизм", усиливающий контраст на границе объекта. (Приложение 10. рис.3).

2.6 Иллюзия движения

(Приложение 11. рис.1), (Приложение 11. рис.2).

Большинство иллюзий движения построены на регулярном повторе разных по яркости или цвету фрагментов. Ведущую роль в иллюзии движения играет периферическое зрение. (Приложение 11. рис.3), (Приложение 11. рис.4), (Приложение 11. рис.5), (Приложение 11. рис.6).

2.7 Двойственные изображения

Двойственные изображения - это изображения, в которых человек

выделяет для себя либо фон, либо фигуру в зависимости от его восприятия

картинки. (Приложение 12. рис.1,2,3,4).

2.8 Изображения – перевёртыши

Вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта.

С одной стороны видишь одно изображение, а если перевернуть – то совсем другое. (Приложение 13. рис.1,2,3,4 ).

2.9 Невозможные фигуры и объекты

Существует огромный класс так называемых "невозможных фигур",

ошибочно или умышленно нарисованных с ошибками, в результате чего

возникают забавные визуальные эффекты.

На самом деле все невозможные фигуры могут существовать в реальном мире. Все объекты, нарисованные на бумаге, являются проекциями трёхмерных объектов. При взгляде на такой объект из определённой точки он будет выглядеть невозможным, но при обзоре с любой другой точки эффект невозможности будет теряться.

Невозможный трезубец (Приложение 14, рис 1) , Треугольник Пенроуза (Приложение 14,рис 2,3,4 ,5), Невозможные бруски (Приложение14, рис.6)

Куб Эшера ( Приложение 14, рис. 7), Невозможная лестница , скамейка ( Приложение 14, рис 9,10), Животные ( Приложение 14, рис 11,12,13,14)

2. 10 Распознавание образов

При распознавании объекта нервной системой выделяется его форма - контур, границы контрастов. Зрительным анализатором выделяются характерные свойства контура, такие как линии с определённой ориентацией, углы, более сложные узлы. Иллюзии распознавания образов характеризуются тем, что порой на изображении очень сложно определить то, что на нём изображено (Приложение 15. Рис 1,2,3 )

2.11 Оптическое искусство
Умелое использование иллюзий в изобразительном искусстве расширяет возможности художника или архитектора. (Приложение 15. Рис. 1,2,3,4,5,6,)

Рассмотрев и изучив разные оптические иллюзии, можно выделить основные причины их возникновения:

1. Законы физики – преломление и отражение световых лучей мы

наблюдали в миражах.

2. Особенности строения нашего глаза - мы видим иллюзию восприятия цвета и иллюзию движения.

3. Оптический обман зрения, который возникает из-за ошибок нашего

мозга, когда он анализирует увиденное. Благодаря этим ошибкам,

мы видим иллюзии восприятия размера, глубины и объема и другие

Наш головной мозг строит искаженные образы реальности. Он способен создавать видимость того, чего не существует в действительности и в то же время не замечать очевидное.

Оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому, знание основных видов, причин и возможных последствий воздействия на человека необходимо каждому из нас.

Список литературы

Демин П. Физические эксперименты и психологические иллюзии / П.Демин.//Журнал " Наука и жизнь".-М. -1986.-№3.- с. 136 – 138.

Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 2. Глава 9/ Я.И.Перельман .-М. :"Наука",1981. - 242 с.

Перельман Я.И. Оптические иллюзии , Серия: "Дом занимательных наук"/Я.И.Перельман. - Изд-во СЗКЭО, 2016. - 144 с.

Раков Д.Л. Парадоксальный мир невозможных фигур и оптических иллюзий /Д.Л. Раков , Ю.А. Печейкина -М.: Либроком ,2017. - 200с.

Толанский С. Оптические иллюзии/ С.Толанский; пер. с англ.под ред. К.А. Любарского. - М. : Издательство "Мир", 1967.- 145с.

Приложение 1

Рис. 1 Парфенон Рис. 2 Троицкий собор

Приложение 2

Мираж в пустыне

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Марево. Мерцающий воздух создает эффект мокрой дороги, причем вблизи

она абсолютно сухая

Приложение 6

Приложение 7

Рис.1 Иллюзия Мюллера-Лайера

Рис. 4 Комната Эймса

Приложение 8

Рис. 1 Решетка Геринга

(иллюзия мерцающей решетки) Рис. 2 Лестница Шрёдера

Рис. 3 Необыкновенный циллиндр Рис. 4 Куб Неккера

Приложение 9

Рис.1 Треугольник и квадрат которых нет. Рис.2

Приложение 10

Рис . 3 Иллюзия Маха.

Приложение 11

Рис .3 “Вращающийся змей ”, А. Китаока Рис. 4

Приложение 12

Рис. 1 Рис. 2 Ваза или лица

Рис. 3 Рис. 4 Дон Кихот

Приложение 13

Приложение 14

Рис.1 Невозможный трезубец Рис. 2 Треугольник Пенроуза

Треугольник Пенроуза возможен, представлен в:

Рис. 3 Австралия Рис. 4 Немецкий технический музей Рис . 5

Рис. 6 НевозможныеРис 7. Куб ЭшераРис.8 Невозможная лестница

Рис.9 Невозможная скамейка Рис.10 Три или четыре Рис.13 Сколько ног

Рис .11 Сколько динозавриков Рис. 12 Невозможный слон

Приложение 15

Приложение 16

Старт в науке

Загадку улыбки знаменитой Джоконды Леонардо да Винчи тоже можно объяснить оптической иллюзией. Дина Голден, специалист по человеческой мимике утверждает, что то появляющуюся, то исчезающую улыбку Джоконды можно объяснить тем фактом, что художник запечатлел улыбку Моны Лизы в момент ее зарождения. Мимический момент неучтойчив и поэтому человеческий мозг пытается интуитивно довершить это действие.

Обман зрения или оптические иллюзии можно разделить на физиологические и физические. Физиологические иллюзии связаны с работой органов чувств — иллюзии возникновения цвета или движения, отсутствующие в реальной действительности. Физические связаны с объективными законами физики — мираж, радуга, северное сияние, преломление соломинки в стакане воды. Кроме двух основных групп можно еще выделить:

пространственные иллюзии
невозможные животные
иллюзии, разрушающие пространство
визуальные галлюцинации.

Глаза представляют собой орган зрения, благодаря которому мы можем видеть. Мы можем контролировать глаза, например, закрыв их, в отличие от других органов восприятия — ушей и носа.

Глаза фиксируют предметы и передают информацию о них в мозг через зрительный нерв. Есть два интересных факта:

постоянное моргание с интервалом от 2-х до 10-ти секунд, не мешает восприятию
глаза видят 2 двухмерных изображения, а в итоге мы воспринимаем вещи трехмерными

Иллюзии зрения или оптические иллюзии. Классификация.

К визуальным галлюцинациям относятся: появление ореолов вокруг объектов, визуальное перемещение, образование штрихов света, длительные неясные остаточные изображения, вспышки яркого света, визуальный снег и еще целый список симптомов, при обнаружении которых следует обратиться к врачу.

Физиологические иллюзии обмана зрения связаны с работой органов чувств (иллюзии возникновения цвета, блеска или движения, которых нет в реальной действительности. К физиологическим иллюзиям так же относятся изображения, которые остаются на сетчатке глаза после того как мы смотрим на яркий свет (лампочка или свеча, например).

Иллюзия Германа

На пересечениях белых полос видны маленькие серые пятна, хотя на самом деле, пятен нет. Эта иллюзия была открыта Людимаром Германом в 1870 году. Иллюзию Германа можно объяснить тем, что светотеневые рецепторы глаза конкурируют и подавляют друг друга. Поэтому при скольжении глаза от темного к светлому участку мы и видим серые пятна.

Слепое пятно. Кота нарисовал Альбер Дюбуа

Иллюзии зрения. Слепое пятно

Закройте правый глаз и посмотрите на нарисованного кота с расстояния 20-30 см. Переведите взгляд на нос кота и медленно двигайте рисунок (придется предварительно распечатать) вперед-назад до тех, пока муха не исчезнет. Исчезновение мухи объясняется объясняется слепым пятном на сетчатке глаза. Слепое пятно — это область не чувствительная к свету в месте где рецепторы идущие от нервных волокон собираются в зрительный нерв.

Бинокулярное соперничество

Посмотрите на представленную красно-зеленую сетку. Через некоторое время вы будете видеть вместо сетки только зеленые полосы, а затем — только красные. Этот феномен открыл Б. Бриз в 1899 году. Объясняется иллюзия обмана зрения, открытая Б. Бризом тем, что при наличие двух стимулов (в нашем случае это зеленый и красный цвета), один из них начинает доминировать, а другой подавляется.

Иллюзия кафе wall

На первый взгляд кажется, что красные линии между прямоугольниками наклонены и изогнуты, хотя на самом деле они параллельны. Иллюзию обнаружил Р. Грегори в Бристоле в кафе Wall. Иллюзии обмана зрения кафе wall заключается в том, что параллельные линии, пересеченные множеством коротких диагональных отрезков, кажутся расходящимися.

Иллюзии зрения или оптические иллюзии. Соперничество сетчатки

Прикоснитесь кончиком носа к белому треугольнику, одновременно глядя на цветные круги. Два круга сольются в один. Будет казаться, что цвета перемешались, хотя на самом деле вы поочередно воспринимаете то один, то другой цвет. Такие иллюзии обмана зрения возникают вследствие соперничества клетчатки — поочередное восприятие каждым глазом различных раздражителей.

Для того, чтобы эксперимент был успешным, размер всего изображения должен быть примерно 10х10 см.

Иллюзии зрения или оптические иллюзии: движение, вращение, мерцание, сияние

Иллюзии зрения в палаццо Спада в Риме

В палаццо Спада в Риме архитектор Франческо Борромини создал интересную оптическую иллюзию — измененную перспективу, когда убывающие ряды колонн и поднимающийся пол создают впечатление галереи длиной 37 метров (на самом деле ее длина – всего 8 метров). Человек, появляющийся в конце коридора кажется гигантом, а скульптуры 60 см в высоту, кажутся размером с человеческий рост. В создании этой иллюзии великому архитектору помогал математик.

Паразительное впечатление создается благодаря наклонному полу, постепенному уменьшению высоты колонн и самого коридора. Посмотрите на схематическое изображение коридора сбоку и сверху.

Невозможные фигуры

Невозможными фигурами называются те иллюзии обмана зрения, которые не могут существовать в физическом мире, а вот на бумаге выглядят вполне реально.

Невозможный трезубец

Невозможный трезубец — самая знаменитая из невозможных фигур. Три круглых зубца постепенно превращаются в два прямоугольных. Хотя, если горизонтально разделить трезубец на 2 части, то обе они будут вполне понятными объектами. Сверху — два прямоугольных зубца, снизу — три круглых.

смены переднего и заднего планов
переходу плоских граней вверху трезубца в объемные (круглые) внизу

Треугольник Пенроуза

Был открыт еще в 1935 году шведским художником Оскаром Реутерсвардом, избразившем его в виде набора кубиков. Но известность приобрел после публикации статьи Роджера Пенроуза в 1958 о невозможных фигурах, где был изображен в виде трех балок, соединенных вместе.

Невозможный треугольник возможен! Его скульптура есть в Немецком техническом музее и в городе Перт в Австралии.

Треугольник Пенроуза в г. Перт, Австралия

Треугольник Пенроуза в Немецком техническом музее

Невозможные бруски

В зависимости от того, с какой стороны смотреть, бруски будут лежать или рядом или друг на друге.

Эшер. Бельведер

Куб Эшера

Слева на переднем плане лежит лист бумаги с чертежом куба. Места пересечения граней отмечены двумя кружками. Какая грань впереди, какая позади? В трехмерном мире невозможно увидеть переднюю и заднюю стороны одновременно, поэтому их невозможно изобразить. Однако есть возможность нарисовать предмет, передающий иную реальность, если смотреть на него сверху и снизу.

Башня Йорверта

Изображение кирпичной церкви, построенной в деревушке Йорверт легло в основу одной из оптических головоломок. Центральное вертикальное ребро является одновременно и ближним и дальним углом сооружения. Нижняя часть изображения — вид башни изнутри, верхняя часть — вид башни снаружи.

В 1934 году американским офтальмологом Альбертом Эймсом была спроектирована комната неправильной формы. Спереди она выглядит как вполне обычная комната кубической формы, хотя на самом деле, комната трапециевидная. Стены, пол и потолок наклонены а правый угол находится гораздо ближе к зашедшему в комнату наблюдателю, чем левый, или наоборот.

В результате такой оптической иллюзии человек стоящий в одном углы кажется гигантом, а стоящий в другом — карликом.

Принцип комнаты Эймса широко используется в телевидении для создания спецффектов, связанных с размером.

Строение комнаты Эймса

автор невозможного слона — психолог Стенфорд Роджер Шепард

Сколько ног у жирафа?

Джузеппе Арчимбольдо в 1590 году написал натюрморт из овощей, перевернув который можно увидеть человеческое лицо.

На картинке в стиле ванитас изображены Пьеро и Коломбина, но присмотревшись вы можете уведеть череп.

Известная картина мексиканского художника Октавио Окампо изображает Дон Кихота, но если присмотреться повнимательнее, то можно увидеть не только Дон Кихота, но и Санчо Панса.

На загадочном портрете генерала, художника Октавио Окампо, изображено 9 человек! Попробуйте их найти!

Что вы видите? Портрет Оскара Уайлда или женщин в поле? Автор — Игорь Лысенко.

В музее Сальвадора Дали в Фигерасе представлена инсталляция в виде портрета Мерилин Монро. Пространство, заполненное разрозненными элементами, побуждает зрительные ассофиации.

Даже рисуя поздравительную открытку Сальвадор Дали не удержался, и придал изображению двойной смысл, добавив несколько штрихов ручкой и краской.

На этой картинке с первого взгляда можно увидеть четырех голодных птенцов и их мать. На самом деле, здесь изображено не 5 птиц, а 10! Присмотритесь повнимательнее, и Вы увидите, что каждый клюв, это еще и отдельная птица.

Старики или поющие мексиканцы?

Можете найти 3 лица?

Молодая или старая женщина?

Эти люди ссорятся?

А если перевернуть картинку?

Два лица в профиль или силуэт вазы?

Елена Лебедева, графический дизайнер и преподаватель компьютерной графики

Автор при помощи литературных источников, интернета, проведенных опытов и сделанных им фотографий, объясняет почему бывает так, что мы видим совершенно иное, чем оно есть на самом деле.

Где в жизни мы встречаем оптические иллюзии, и почему одни из существующих иллюзий давно научно объяснены и подтверждены практическим путем, а другие также непонятны .

Недавно я впервые узнала об обманах зрения - таких интересных картинках, которые выглядят совсем не так, как должны выглядеть на самом деле. С тех пор они мне стали очень интересны. И мне всегда хотелось узнать, почему же так происходит?

Почему, то, что должно стоять, движется, и то, что, есть, может исчезнуть? Может быть, я просто что-то неправильно понимаю?

Почему человеку, смотрящему вдоль дороги, кажется, что:

д ороги сходятся?;

Высота столбов телеграфной линии уменьшается?;

Далекие предметы движутся медленнее, чем близкие?

Но стоит ли доверять всему, что мы видим?

Можно ли увидеть то, что никто не видел?

Правда ли, что неподвижные предметы могут двигаться?

Каково разнообразие оптических иллюзий?

Можно ли самому создать оптическую иллюзию?

Не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым.

Выяснить, что лежит в основе оптической иллюзии - чудеса или наука?

познакомиться с причинами возникновения и видами зрительных иллюзий;

познакомиться с применением оптических иллюзий в жизни;

проверить зрительное восприятие иллюзий среди одноклассников;

создать собственную зрительную иллюзию.

причины возникновения оптических иллюзий.

Методы и способы:

анализ информационных источников,

Очень часто то, что мы видим обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Даже самые простые вещи могут таить в себе неожиданные открытия, нужно только присмотреться.

Попросту говоря – это неверное представление реальности. Их известно очень большое количество, и все они разные, как и причины, их возникновения. Такие изображения мы можем увидеть в разных журналах, в интернете, а также в научно-познавательных передачах, рекламе.

Человек воспринимает большую часть информации об окружающем мире благодаря зрению. Но не все что мы видим, соответствует реальности, это доказывают оптические или зрительные иллюзии, которые нас окружают.

Изучая данный вопрос в энциклопедической литературе и в интернет-источниках, мы выяснили, что в переводе с латыни слово "иллюзия" означает "ошибка, заблуждение".

В толковом словаре дается понятие оптической иллюзии, как несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата.

Это говорит о том, что иллюзии означают некие сбои в работе зрительной системы.

Оптическая иллюзия - это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности или оптический обман.

В научной и популярной литературе описаны многие сотни зрительных иллюзий. Причины некоторых из них давно установлены, а других — до конца не раскрыты до сих пор. Почему они возникают? Зрительный аппарат человека - сложно устроенная система с определенным пределом функциональных возможностей. В нее входят: глаза, нервные клетки, по которым сигнал передается от глаза к мозгу, и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие.

В связи с этим выделяются три основные причины иллюзии:

наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;

нарушения происходят уже во время передачи сигнала по нервным путям к мозгу;

мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз.

Часто оптические иллюзии возникают сразу по двум причинам: являются результатом специфической работы глаза и ошибочного преобразования сигнала мозгом.

Оптические иллюзии делятся на три вида:

· естественные, или созданные природой;

· искусственные, или придуманные человеком;

· смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком.

Естественные иллюзии

Мираж – это игра световых лучей.

Слово “мираж” происходит от французского слова и обозначает “отражать, как в зеркале”, причем в роли “зеркала” выступает… воздух.

Миражи принято делить на три класса.

К первому классу относят нижние миражи – перевернутое изображение предметов. Оказывается, воздух состоит из слоев, которые имеют разную температуру и плотность. Когда лучи переходят из одного слоя в другой, они начинают преломляться, а если разница температуры слоев большая, то лучи вообще начинают отражаться, при этом, создавая иллюзии, которые называют миражами.

Так, например, в пустыне песок раскаляется под солнцем, нижний слой воздуха нагревается и начинает отражать предметы, как зеркало.

Нижние миражи можно наблюдать также на раскаленной солнцем асфальтовой дороге.

К миражам второго класса относят верхние миражи .

Они менее распространены и более живописны, чем нижние.

Верхний мираж возникает, когда слои воздуха возле земли гораздо холоднее, чем верхние: изображение отрывается от земли и повисает в воздухе, иногда оно бывает перевернутым. Верхний мираж может описать дугу и вернуться на землю через сотни километров. (Над морем создаются идеальные условия для образования верхнего миража.

Поэтому моряки часто видят корабли, повисшие в воздухе, и даже корабли, находящиеся далеко за горизонтом.

Существуют еще боковые миражи. Они похожи на нижние, только в этом случае все отражается не от земли, а от нагретой солнечными лучами стены.

Миражи третьего класса или фата-моргана – это таинственное явление, которое нельзя объяснить никакими законами физики.

Тысячи туристов и жителей восточно-китайского города Пенглай в 2006 году стали свидетелями редкого явления — огромного миража.

Туман, нависавший над берегом, создал иллюзию изображения города с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами, с шумными автомобилями и толпами людей, которые были четко видны.

Мираж длился несколько часов, а до его появления 2 дня шли проливные дожди.

Одним из лучших мест в мире для наблюдения миражей является Аляска.

Чем злее стужа на Аляске, тем четче и красивее возникают в небесах миражи.

В процессе исследования данной темы мы узнали удивительные особенности строения нашего глаза.

Так, например, существует слепое пятно глаза , открытое французским физиком Мариоттом в 1668г.

Слепое пятно – это место сетчатки, где зрительный нерв вступает в глазное яблоко.

Известен рисунок Мариотта для нахождения слепого пятна.

Если смотреть на крестик правым глазом (левый глаз должен быть закрыт), приближая или отдаляя рисунок от глаза, наступает момент, когда черный кружок не виден.

Получается, что из-за слепого пятна я должен видеть окружающий мир с пробелами? Оказывается, нет!

У нас два глаза, поэтому, когда изображение попадает в зону слепого пятна одного глаза, второй глаз видит все подробности.

Рассмотрим, как устроено наше зрение!

Луч света, отражаясь от какого-либо предмета, попадает на роговицу и проходит через зрачок. За зрачком располагается хрусталик, похожий на прозрачную линзу, который преломляет свет и фокусирует его на сетчатке.

Дальше зрительный нерв передает сигнал в затылочную долю головного мозга и человек видит изображение. Это значит, зрение контролирует не только глаз, но и мозг.

1.3 Иллюзия восприятия размера

Одной из самых известных иллюзий восприятия размера является иллюзия Мюллера-Лайера.

Посмотрев на этот рисунок, многие скажут, что отрезок со стрелками наружу длиннее отрезка со стрелками, направленными внутрь.

На самом деле отрезки равны.

1.4 Иллюзия контраста

При рассматривании издали белые фигуры внизу — круг и квадрат — кажутся крупнее черных, хотя те и другие равны. Чем больше расстояние, тем иллюзия сильнее.

Явление это называется иррадиацией .

Два совершенно равных кружка в середине воспринимаются как разные по величине в зависимости от того, окружают ли их большие или меньшие кружки.

Иллюзия с кружками объясняется действием закона контраста, предмет будет казаться больше своей реальной величины на фоне мелких предметов, и наоборот.

1.5 Иллюзия Понцо.

Всем очевидно, что дальний отрезок гораздо больше ближнего. Однако, и в этом случае они равны. Иллюзия создается из-за ошибки нашего мозга, потому что он привык, что, чем дальше предмет, тем он меньше.

1.6 Искажение формы предметов

Параллельные линии будут восприниматься как непараллельные, если их рассматривать на фоне взаимно пересекающихся косых линий. Круг теряет свою правильную форму, если его рассматривать на фоне кривых линий.

Этот вид иллюзий находит свое объяснение в том, что резко выраженные особенности фона влияют на восприятие расположенных, на этом фоне предметов.

1.7 Переоценка вертикальных линий

Из двух линий одинакового размера вертикальная всегда воспринимается зрительно, как значительно большая по сравнению с горизонтальной. В связи с этой иллюзией высота предметов кажется нам больше ее действительной величины. Женщина справа кажется ниже и толще.

1.8 Движущиеся иллюзии

Иллюзии движения - самые впечатляющие и самые труднообъяснимые. Смотришь на неподвижные объекты, а они начинают двигаться. Одно и то же вращающееся изображение может вращаться в разные стороны. Большинство иллюзий движения построены на регулярном повторе разных по яркости или цвету фрагментов.

Ведущую роль в иллюзии движения играет периферическое зрение. Попробуйте поднести палец к виску. Вы не будете его видеть. Но стоит пошевелить пальцем, и движение будет замечено, хотя зрительная система и не сможет распознать, что же там мелькает.

Известный создатель иллюзий движения А.Китаока проводил исследования и выяснил интересные факты.

Оказывается, некоторые люди иллюзию движения увидеть не могут (по некоторым оценкам, их около 5%). Другой факт не менее интересен: пожилые люди чаще, чем молодые не видят движение.

Геометрические иллюзии создают огромные возможности для художников, фотографов, модельеров.

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета.

Что вы видите на картинке? Желтые стрелки? Или зеленые? Интересно, что большинство людей в начале видят стрелки только одного цвета, и лишь потом различают стрелки, показывающие в противоположную сторону.

В решетке Геринга на пересечении белых полос, за исключением того пересечения, на котором мы фиксировали взгляд, были видны маленькие серые пятна.

2.1 Двойственные изображения

Двойственные изображения - это изображения, в которых человек выделяет для себя либо фон, либо фигуру в зависимости от его восприятия картинки

2.2 Изображения – перевёртыши

Как ни крути, как не переворачивай изображения-перевертыши, а картинки местами не меняются.

2.3 Невозможные фигуры и объекты

Существует огромный класс так называемых "невозможных фигур", ошибочно или умышленно нарисованных с ошибками, в результате чего возникают забавные визуальные эффекты.

2.4 Распознавание образов

Иллюзии распознавания образов характеризуются тем, что порой на изображении очень сложно определить то, что на нём изображено.

Иногда сам основной рисунок не позволяет увидеть дополнительное изображение, иными словами не позволяет распознать образ. Если же всётаки изображение распознано, при последующих просмотрах картинок его уже можно увидеть без труда.

Смешанные иллюзии

Это самый большой раздел иллюзий Он включает в себя и известные иллюзионные картинки, различные модели, и естественно этот “обман” создается человеком. Ярким примером смешанной оптической иллюзии

являются потрясающие рисунки на асфальте, которые под определенным углом просмотра смотрятся очень эффектно!

Оптические иллюзии, встречающиеся в творчестве художников.

Наиболее известная в живописи иллюзия относится к "следящим" или "указующим" картинам. Как бы вы не смотрели на изображение, все равно лицо и палец будут обращены к вам. Этот прием широко использовался в плакатном искусстве – хорошо известны плакаты времен гражданской и Великой Отечественной войны, персонажи которых смотрят прямо в глаза зрителя.

Мы пришли к выводу, что оптических иллюзий очень много и большинство из них носят научный характер.

1. Немного истории

Иллюзии в цирке создаются за счет использования специальной техники - двойное дно, специальные пружины, скрытые перегородки, определенная установка зеркал. Хитроумные аппараты осуществляют всевозможные "загадочные" исчезновения и появления вещей и людей, служат для парения предметов и людей в воздухе, распиливания их или сжигания.

Исходя из этого, мы можем сделать вывод, что люди научились применять свои знания о природе оптической иллюзии в различных областях жизни.

2. Экспериментальные исследования восприятия иллюзий

Мы привели примеры несколько видов оптических иллюзий.

Следующим шагом является небольшой эксперимент с участием учащихся 5 класса. Поддадутся ли они иллюзии зрительного восприятия? Мы показали им оптические иллюзии и попросили ответить на вопросы.

Человеческий мозг предназначен для того, чтобы делать то, чего не могут сделать даже машины, от решения сложных математических уравнений до принятия важных решений. Но иногда даже наш мощный мозг легко одурачить. Как? Как мы знаем, наш мозг использует несколько человеческих чувств, чтобы судить что-то и реагировать в соответствии с ними. Технически, для того, чтобы одурачить самую могущественную и важную часть человеческого тела, достаточно пары глаз. В этой статье мы собрали некоторые из блестящих оптических иллюзий, которые могут легко обмануть наши глаза и разум.

26. Герман Грид

Эта знаменитая иллюзия сетки Германа характеризуется темными каплями, которые появляются на пересечении белой или светлой цветной полосы на черном фоне. Капли исчезают, если смотреть прямо на одно пересечение. Иллюзия решетки Германа была впервые обнаружена Людимаром Германом в 1870 году.

25. Вращающиеся кольца

Посмотрите на эти два круга один за другим. Сначала сконцентрируйтесь на круге вокруг красной точки, затем двигайтесь по желтой. Так в каком направлении движутся эти круги? Против часовой стрелки? Да это правильно. Теперь посмотрите на красный круг еще раз, но на этот раз попробуйте наблюдать желтый, фактически не двигая глазами (

вашим периферийным зрением). Они движутся против часовой стрелки или по часовой стрелке? Если вы делаете это правильно, то всякий раз, когда вы смотрите на одно кольцо, другое кольцо, кажется, меняет направление и наоборот.

24. Увлечение Трокслера

Исчезновение Трокслера было впервые признано швейцарским врачом Игназом Полом Виталем Трокслером в 1804 году. Эффект Трокслера, по сути, демонстрирует, что если вы сконцентрируетесь на одной точке глазами, стимулы вблизи этой точки будут постепенно исчезать. Попробуй. В течение длительного времени смотрите на изображение, не двигая глазами, и наблюдайте, как оно медленно исчезает.

23. Плавающая лестница

На изображении выше вы можете ясно увидеть, как художник умело иллюстрирует лестницу на стене и полу. Если смотреть под определенным углом, это выглядит как плавающая лестница, ведущая в бесконечность, практически никуда.

22. Ястровская иллюзия

В приведенном выше GIF, две смежные полосы кажутся поначалу ровными, но когда они расположены рядом, одна становится явно больше другой, почему? Что ж, существует много объяснений этой иллюзии, и наиболее распространенным является то, что наш мозг смущается различием между объектами большого и малого радиуса, когда они расположены близко друг к другу. Фактически происходит то, что более короткая сторона делает длинную сторону более длинной, а более длинная сторона делает короткую сторону еще более короткой. Эта иллюзия была впервые описана Джозефом Ястровом в 1889 году.

21. Синий и Зеленый

Зеленые и синие спирали, отображаемые здесь, имеют один и тот же цвет. Сначала вы можете подумать, что мы играем с вами так же, как и раньше. Если Вы нам не верите, проверьте сами. Вы можете использовать Photoshop и изучить изображение.

20. Невозможный трезубец

Это одна из самых популярных оптических иллюзий, известных человеку. Невозможный трезубец, также известный как блайв, - это рисунок невозможного объекта или нерасшифруемой фигуры, которая, кажется, имеет три цилиндрических зубца на одном конце, которые таинственным образом превращаются в два прямоугольных зубца на другом конце.

19. Монстр Иллюзия

18. Сцинтилляционная решетка

Сверкающая иллюзия - это другой тип иллюзии сетки и разновидность сетки Германа, где черные точки случайным образом появляются и исчезают на пересечении серых линий. Основное различие между двумя сетками состоит в том, что мерцающая сетка имеет белые точки на пересечении белых линий, тогда как на пересечениях иллюзий сетки Германа нет пятен.

17. Падающая башня Иллюзия

Иллюзию Падающей башни можно наблюдать с помощью пары идентичных изображений Пизанской башни, расположенных рядом. Фотографии должны быть сделаны с низу наверх. Хотя изображения являются точной копией, на первый взгляд можно заметить, что башня справа более наклонена, чем левая. Кажется, что изображения были сделаны с разных сторон. Эта иллюзия вызвана из-за предписывающего искажения.

16. Фрейзер Спираль

Первоначально известный как иллюзия витого шнура, Fraser Spiral был впервые описан британским психологом Джеймсом Фрейзером в 1908 году. При взгляде на изображение сразу видно, что перекрывающиеся дуги образуют спираль, но на самом деле они представляют собой лишь серию концентрические круги.

15. Черное на белом

Вот крутая иллюзия ума для вас. Просто смотрите в центр изображения всего на полминуты, а затем отводите взгляд на ровную белую поверхность, иногда потолок тоже работает. Вы видели что-то необычное?

14. Лестница Пенроуза

Лестница Пенроуза является вариацией треугольника Пенроуза, оба из которых были популяризированы психиатром Лайонелом Пенроузом и его сыном Роджером Пенроузом. Это изображение представляет собой двумерное изображение лестницы, в которой они либо поднимаются, либо опускаются после поворота на 90 градусов, и в то же время образуют непрерывную петлю, так что человек может подниматься вечно и никогда не подниматься выше.

13. Иллюзия Цёлльнера

Иллюзия Цёлнера состоит из серии параллельных диагональных линий, которые изогнуты рядом коротких линий в горизонтальном и вертикальном направлении. Это в конечном счете создает иллюзию, что большие диагональные линии не параллельны. Эта оптическая иллюзия была названа в честь ее первооткрывателя Фридриха Цельнера.

12. Треугольник Канижса

Треугольник Канижса на самом деле является вариацией иллюзорных контуров. Принято считать, что иллюзорные контуры были впервые обнаружены Фридрихом Шуманом. Тем не менее именно Гаэтано Каницца зачислили за возрождение иллюзорных контуров. Когда вы смотрите на изображение, ваш мозг автоматически создает прогрессивные контуры с помощью углов и клиньев, образуя треугольник, но на самом деле его не существует.

11. Иллюзия Геринга

Что вы думаете о двух красных линиях, отмеченных выше? Они совершенно прямые или изогнуты наружу? Как мы показали вам ранее, как наши глаза разыгрывают наш мозг, этот случай ничем не отличается. Здесь, когда две прямые и параллельные линии введены перед радиальным фоном, линии кажутся изогнутыми наружу. Это известно как иллюзия Геринга.

10. Иллюзия Вундта

Иллюзия Вундта - это перевернутая версия вышеупомянутой иллюзии Геринга. Впервые он был представлен немецким психологом Вильгельмом Вундтом в 19 веке. Сценарий здесь тот же, но вместо внешнего впечатления красная линия, кажется, изгибается внутрь.

9. Эббингхаус Круги

Названные в честь своего открытия Германа Эббингауса, круги Эббингауза - это популярная оптическая иллюзия относительного восприятия размеров. Здесь два круга одинакового размера расположены рядом друг с другом, один окружен относительно большими кругами, а другой окружен маленькими кругами. Как вы можете видеть, круг, окруженный большими кругами, кажется, меньше, чем круг, окруженный маленькими кругами, который фактически не является.

8. Чудо-блок

Еще один прекрасный пример неразборчивых цифр.

7. вверх или вниз

6. Теневая Иллюзия Чекера

5. Кафе настенное Иллюзия

В 1973 году британский психолог Ричард Грегори вновь открыл эту иллюзию за стеной кафе, и с тех пор она была известна как иллюзия кафе. Это класс геометрической иллюзии, в которой параллельные горизонтальные линии появляются под разными углами.

4. Вращающиеся квадраты

Посмотрите изображение выше, осмотрите коробки, что вы видите, они движутся? Ну, на самом деле это не так. В качестве доказательства вы можете просто сконцентрироваться на одной конкретной коробке, тогда вы можете ясно видеть, что она больше не дрожит. Мы воспринимаем эту иллюзию из-за цветного рисунка, используемого в коробках, и угла, в котором размещены все коробки.

3. Вращающийся силуэт

Вращающийся силуэт - одна из самых противоречивых иллюзий на сегодняшний день. Иллюзия была создана в 2003 году веб-дизайнером Нобуюки Каяхара. Сначала многие могут почувствовать, что эта фигура вращается по часовой стрелке, но для других она может вращаться против часовой стрелки. Более того, некоторые могут наблюдать, как фигура внезапно поворачивается в противоположном направлении.

2. Статическое движение

Вы тоже думали, что это GIF. Ну, это не так. Изображение действительно статично. Чтобы проверить это, попытайтесь сконцентрироваться на любой отдельной точке, и она перестанет двигаться. Эта иллюзия является результатом взаимодействия цветовых контрастов и формы и положения в изображении.

1. Сиреневый охотник

Сиреневый охотник состоит из 12 сиреневых или пурпурных размытых дисков, расположенных по кругу на сером фоне. Теперь, если вы сосредоточитесь в центре всего на пару секунд, вы заметите что-то неожиданное. Сначала вы почувствуете зеленую дискотеку, бегущую по кругу пурпурных дисков. Еще через несколько секунд сирень постепенно исчезнет, и все, что вы увидите, это зеленый диск, идущий по кругу.

Читайте также: