Лджэяцукенгшщзхъфывапролджэячсми тьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукеВынгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэСещаитьбюйцукенгшщзхъфывапджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъчсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсукенгшщзхъфывапролджэячс |
«Оптические иллюзии»
| |
|
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ВВЕДЕНИЕ 3
ОПТИКА 3
ИЛЛЮЗИИ ЗРЕНИЯ 5
Иллюзии, связанные с особенностями строения глаза. 5
Слепое пятно. 6
Иррадиация. 6
Какого цвета лампа? 6
”Целое” и “часть”. 9
Переоценка вертикальных линий. 11
Преувеличение острых углов. 11
Меняющийся рельеф и перспектива. 12
“Фигура” и “фон”. 13
Портретные иллюзии. 13
Иллюзии при движении объекта. 14
Иллюзии цветового зрения. 14
Иллюзии восприятия размера. 15
Реки, текущие в гору. 16
ОПТИЧЕСКИЕ ИЛЛЮЗИИ 17
Оптические иллюзии в произведениях искусства. 19
Применение оптических иллюзий в жизни. 21
Камуфляж. 21
Природный камуфляж. 21
Хитрая зелень 22
как скала. 22
сова в камуфляже. 22
одежда по сезону. 22
Для каждой фигуры – ткань и модель. 23
Фигура среднего роста, нормально развитая. 23
Высокая стройная фигура. 23
Полная фигура. 24
Фигура с широкими плечами и с узкими бёдрами. 24
Фигура с узкими плечами и широкими бёдрами. 24
Вывод. 25
Литература: 26
ВВЕДЕНИЕ
Цель моей работы: исследовать причины оптических зрительных иллюзий.
Задачи, которые я ставил перед собой:
изучение литературы по данной теме;
познакомиться с историей данного явления;
провести классификацию оптических иллюзий;
найти примеры оптических иллюзий в природе, живописи, искусстве и т. д.
ОПТИКА
Когда-то под оптикой понимали науку о зрении. Именно таков точный смысл слова «оптика». В средние века оптика постепенно превратилась из науки о зрении в науку, о свете; этому способствовало изобретение линз и камеры-обскуры. Нынче оптика – это раздел физики, где исследуют процессы испускания света, распространения света в различных средах, его взаимодействие с веществами. Что же касается вопросов, связанных со зрением, устройством и функциональностью глаза, то они выделились в специальное научное направление, называемое физиологической оптикой.
При рассмотрении многих оптических явлений (например, явлений, связанных с преломлением света на границе двух сред) можно пользоваться представлением о световых лучах – геометрических линиях, вдоль которых распространяется световая энергия. В этом случае говорят о геометрической (лучевой) оптике. Основу геометрической оптики составляют закон взаимной независимости световых лучей, и принцип наименьшего времени, сформулированный в 17 веке французским математиком П. Ферма. Геометрическая оптика широко используется в светотехнике и при рассмотрении действия многочисленных оптических приборов и устройств – начиная от лупы и очков и кончая сложными оптическими микроскопами и телескопами.
Бывают такие зрительные агнозии, когда видимый мир распадается на фрагменты, никак между собой не связанные
Показывают больному ножницы, он видит прямое лезвие и говорит: это меч. Потом замечает острые концы: нет это, наверно, вилы… Смотрит дальше – узнает кольца, но они у него никак не связываются с лезвиями: полагает что это очки…
Какой же вывод должен сделать исследователь? Только тот, что в нашем зрительном аппарате имеются две независимые системы. Одна выделяет из картинки фрагменты, подобразы лезвия, кольца и так далее. Другая из этих подобразов составляет целостное изображение – ножницы. Если вторая система откажет, тогда и говорить не о чем: опознавание станет невозможным, даже если перед глазами наипростейшая фигура.
Восприятие - это отражение предметов и явлений в совокупности их свойств и частей при непосредственном воздействии их на органы чувств. Оно включает в себя прошлый опыт человека в виде представлений и знаний.
Рассмотрим играющего на лужайке щенка. Он имеет определенную форму, размеры и окраску; в каждый момент времени он занимает в пространстве определенное место, находящееся от нас на определенном расстоянии и в определенном направлении; мы видим его то движущимся, то неподвижным; он выглядит как плотное тело, т. е. как объект, у которого можно потрогать только поверхность, в отличие, скажем, от воды или неба. Окраска щенка является свойством поверхности его тела, т. е. его поверхность имеет цвет. Если он сталкивается с небольшим предметом, у нас создается впечатление, что щенок является причиной его движения. Все это воспринимается нами при помощи зрения. Но мы также слышим его лай, и этот звук имеет определенную высоту, громкость и тембр и исходит из определенной части пространства, фактически из того места, в котором мы видим щенка. Мы воспринимаем его в совокупности свойств, а из нашего прошлого опыта мы знаем, что перед нами - щенок. Воспринимаемые качества, такие, как цвет, размер и т. п. остаются постоянными и не зависят от того что, например, изображение на сетчатке глаз постоянно меняется. Так, нам не кажется, что в тени щенок меняет свою окраску или что его размеры увеличиваются или уменьшаются в зависимости от того, приближается или удаляется он от нас.
Это можно объяснить тем, что процесс восприятия протекает в связи с другими психологическими процессами личности: мышлением (мы осознаем то, что перед нами находится), речью (мы можем осознать, что перед нами только когда воспринимаемому образ мы можем его назвать: щенок), чувствами (определенным образом относимся к тому, что воспринимаем), волей (в той или иной форме произвольно организуем процесс восприятия). Все это ведет не совсем адекватному восприятию, к искажению воспринимаемого объекта, в том числе ведет и к искажению зрительного образа, к появлению так называемых иллюзий зрения.
Иллюзия? Но мы то уже знаем, что любая иллюзия – это отражение нормальной работы зрительного аппарата или иного нейронного механизма, нарочно поставленного в непривычные условия.
Известно, что наше зрение несовершенно и иногда мы видим не то, что существует в действительности. Но тот факт, что огромное большинство людей получают иногда одинаковые ошибочные зрительные впечатления, говорит об объективности нашего зрения и о том, что оно, дополняемое мышлением и практикой, дает нам относительно точные сведения о предметах внешнего мира. С другой стороны, тот факт, что разные люди в процессе зрительного восприятия обладают различной способностью ошибаться, иногда видят в предметах то, чего другие не замечают, говорит о субъективности наших зрительных ощущений и об их относительности.
Говоря в общем о причинах зрительных иллюзий (ошибок, обманов), следует, во-первых, указать, что иногда они появляются вследствие специально созданных, особых условий наблюдения, например: наблюдение одним глазом, наблюдение при неподвижных осях глаз, наблюдение через щель и т. п. Такие иллюзии исчезают при устранении необычных условий наблюдения.
Во-вторых, подавляющее большинство иллюзий зрения возникает не из-за оптического совершенства глаза, а из-за ложного суждения о видимом, поэтому можно считать, что обман здесь возникает при осмысливании зрительного образа. Такие иллюзии исчезают при изменении условий наблюдения, при выполнении простейших сравнительных измерений, при исключении некоторых факторов, мешающих правильному восприятию.
Наконец, известен ряд иллюзий, обусловленных и оптическим несовершенством глаза, некоторыми особыми свойствами различных анализаторов, участвующих в зрительном процессе (сетчатка, рефлексы нервов).
К иллюзиям зрения не относятся оптические фокусы и загадочные привидения, создаваемые при помощи зеркал, проекционных аппаратов и других технических устройств, а также интересные оптические явления, иногда наблюдаемые в природе (миражи, северные сияния). Появление последних обусловлено оптическими свойствами земной атмосферы. Во всех этих случаях наш глаз ошибается потому, что его умышленно обманывают или при помощи технических приспособлений, или за счет особого состояния среды между глазом и объектом наблюдения. Также не являются иллюзиями восприятия обманы зрения, возникающие у некоторых людей в сумерках и темноте, когда недостаточное освещение затрудняет работу глаз и создает особое настроение и искажения ощущений в результате близорукости, дальнозоркости, дальтонизма и других дефектов зрительного аппарата, не характерных для большинства людей.
ИЛЛЮЗИИ ЗРЕНИЯ
Иллюзии, связанные с особенностями строения глаза.
Закрыть левый глаз и посмотреть правым на фигуру, изображенную слева, держа рисунок на расстоянии 15-20 см. от глаза. При некотором положении рисунка относительно глаза изображение правой фигуры перестает быть видимым. |
Слепое пятно.
Наличие слепого пятна на сетчатой оболочке глаза впервые открыл в 1668 г. известный французский физик Э. Мариотт. Дело в том, что сетчатая оболочка глаза в том месте, где в глаз входит зрительный нерв, не имеет светочувствительных окончаний нервных волокон. Поэтому изображения предметов, приходящихся на это место сетчатки, не передаются в мозг и, следовательно, не воспринимаются. Слепое пятно, казалось бы, должно мешать нам видеть весь предмет, но в обычных условиях мы этого не замечаем. Во-первых, потому что изображения предметов, приходящиеся на слепое пятно в одном глазу, в другом проектируются не на слепое пятно; во-вторых, потому, что выпадающие части предмета невольно заменяются образами соседних частей или фона окружающими этот предмет (на рисунке исчезающая фигура заменяется белым фоном). Если мы будем носить очки, то можно проделать такой опыт: наклеить кусочек бумаги на стекло очков (сбоку). В первые дни бумажка будет мешать; но пройдет неделя, другая, и мы не будем ее замечать. Впрочем, это хорошо знает каждый, кому приходилось носить очки с треснувшим стеклом: трещина замечается только в первые дни.
Иррадиация.
Явление иррадиации (по-латыни - неправильное излучение) состоит в том, что светлые предметы на темном фоне кажутся более увеличенными против своих настоящих размеров и как бы захватывают часть темного фона. Когда мы рассматриваем светлую поверхность на темном фоне, вследствие несовершенства хрусталика как бы раздвигаются границы этой поверхности, и эта поверхность кажется нам больше своих истинных геометрических размеров. На рисунке за счет яркости цветов белый квадрат кажется значительно большим относительно черного квадрата на белом фоне.
Какого цвета лампа?
В зависимости от направления вращения лампочка будет либо красной, либо зеленой, а то и сине-зеленой или голубой.
Вот такой опыт когда-то демонстрировал английский физик У. Г. Брэгг. Как же устроен прибор английского ученого?
Собрать его можно из деталей детского конструктора. На основании 1 установлен микродвигаОн удерживается металлической скобой 3. В стойках А вращается ось 5 со шкивом 6. На конце оси закреплен диск 10 из картона или тонкой фанеры. Одна половина лицевой стороны диска (если смотреть в направлении Б) оклеена белой бумагой, другая – черной. Сбоку в диске сделана прорезь. Рядом в отверстии стойки 7 укреплена 3,5-вольтовая лампочка 8, окрашенная красной нитроэмалью (можно использовать ярко-красный лак для ногтей). Она должна быть хорошо видна в прорезь диска. В качестве приводного ремня от вала микродвигателя служит резиновое кольцо 9.
Если диаметр диска 100-120 мм, а прорезь составляет около 1/8-1/10 окружности диска, то для получения необходимого эффекта надо, чтобы диск делал 2-3 оборота в секунду. Это достигается подбором диаметра шкива. В крайнем случае, скорость можно регулировать пальцем, слегка притормаживая шкив.
Опыт лучше демонстрировать в темном помещении. Но необходимо соблюсти одно условие: черно-белая сторона диска должна быть хорошо освещена, например настольной лампой.
Если при каждом обороте диска после того, как лампочка мелькнет в прорези, её перекроет сначала черная половина диска, а потом – белая, то какой бы ни была частота вращения диска, красная лампочка всегда будет оставаться красной.
Поменяем местами проводники, питающие микроэлектродвигатель, чтобы диск вращался в другую сторону. В этом случае лампочка будет перекрывать сначала белое поле диска, а затем – черное. Диск начнет вращаться, и тогда вы ясно увидите мелькающую в прорези зеленую лампочку!
Попробуем понять, почему так происходит. В сетчатке наших глаз имеются три вида цветочувствительных рецепторов (так называемые колбочки). Каждый вид содержит свои фотохимически чувствительные пигменты. Ученые считают, что для каждого из трех основных цветов — красного, зеленого и синего — есть свои рецепторы. Когда на сетчатку падает, например, красный свет, то пигмент соответствующих рецепторов вступает в фотохимическую реакцию и как бы «выцветает». Возникает сигнал, который по волокнам зрительного нерва поступает в мозг и вызывает в нашем сознании ощущение определенного цвета. Причем если воздействие этого излучения сильное, мозг автоматически снижает чувствительность соответствующих рецепторов. Например, когда на очень ярком солнечном свету вы на несколько минут закрываете глаза, ваша сетчатка подвергается действию только красного света, проходящего сквозь веки. Замечали ли вы, какую необычную окраску приобретают предметы в первые секунды после того, как вы снова открываете глаза?
Ну а что же происходит с нашей красной лампочкой? Когда перед ней оказывается прорезь вращающегося диска, чувствительные к красному свету рецепторы глаза «выцветают». Чтобы фотохимическая реакция в сетчатке могла продолжаться, необходимо пополнить рецепторы цветочувствительным веществом.
Если диск вращается так, что сначала он перекрывает лампочку черной половиной, то пока перед глазами находится чёрное поле, рецепторы, чувствительные к красному, успевают восстановиться, и каждый раз в прорези мы видим красную лампочку.
Но при вращении диска в обратном направлении после красных лучей на сетчатку глаз попадает свет от белого поля диска. Оно посылает на сетчатку лучи всего спектра белого света. А чувствительность к красному в этот момент снижена. Получится эффект, о котором писал еще Ньютон: если в спектре загородить, например, красный цвет, а потом линзой собрать оставшиеся лучи, то они дадут уже не белый свет, а зеленый. Красный и зеленый, оранжевый и синий, зелено-желтый и фиолетовый цвета называются дополнительными, потому что один дополняет другой до белого. Так и в сетчатке отраженным от белой половины диска светом возбуждаются все рецепторы, кроме «красных». В результате мы воспринимаем цвет, полученный вычитанием красного из белого, и ясно видим в прорези диска зеленую лампочку.
Не удивляйтесь, если в вашей опытной установке светящаяся лампочка будет выглядеть не зеленой, а сине-зеленой, а то и вовсе голубой. Это может зависеть от оттенка красной краски и от того, насколько бел диск. Попробуйте поставить такой же опыт и с другими дополнительными цветами.
”Целое” и “часть”.
Очень многие ошибочные зрительные впечатления обусловлены тем, что воспринимаемые нами фигуры и их части не отдельно, а всегда в некотором соотношении с окружающими их другими фигурами, некоторым фоном или обстановкой. К этому разделу относится, пожалуй, самое большое количество зрительных иллюзий, встречающихся в практике. Все они могут быть разделены на пять групп.
|
|
|
Во-первых, сравнивая две фигуры, из которых одна действительна меньше другой, мы ошибочно воспринимаем все части меньшей фигуры меньшими, а все части большой - большими (“целое больше - больше и его части”). Это хорошо видно, скажем, на примере с линейкой: левый отрезок на ней кажется нам больше длиннее правого, хотя на самом деле они равны. Это обуславливается психологическим аспектом восприятия. На двух других рисунках правые фигуры больше левых (фигуры в целом), однако отмеченные буквами части этих фигур равны отмеченным буквами частям левых фигур, хотя они и кажутся значительно крупнее. Это происходит потому, что свойства фигуры мы ошибочно переносим на её части.
|
Во-вторых, встречаются случаи иллюзий того же рода с той только разницей, что суждение о зрительном образе идет в обратном направлении: не от “целого” к “части”, а от “части” к “целому”. На рисунке диаметр круга кажется больше расстояния между линиями AB и CD; на самом деле он равен этому расстоянию.
|
|
В-третьих, при восприятии фигур в целом и отдельных их частей (линии, углы, отдельные детали) зрительные иллюзии могут иметь место вследствие так называемого общепсихологического закона контраста, т. е. обстановки, окружения этих частей и их взаимосвязи с другими частями фигуры. Вот пример: на рисунке слева круг, примыкающий ближе к сторонам острого угла, кажется больше, чем другой, тогда как их размеры одинаковы. На другом рисунке внутренний круг слева кажется больше правого внутреннего круга. Это объясняется не контрастом яркости или цветовом контрасте, который здесь ничтожно мал или вовсе отсутствует, а в особенностях восприятия фигуры и фона.
|
В-четвертых, известны иллюзии, причина которых кроется в уподоблении (ассимиляции) одной части фигуры другой. На приводимом рисунке прямая касательная ко всем кружкам разных радиусов кажется кривой, так как мы невольно уподобляем её верхней криволинейной границе. ( Томпсона).
Наконец, следует указать на последнюю группу иллюзий, связанных со зрительным восприятием целого и части, причина которых кроется в неспособности зрительного аппарата иногда выделить часть из целого из-за сложности обстановки. Например, в беспорядке линий одного цвета, яркости и толщины не сразу можно выделить (распознать) какую-то определенную фигуру.
Переоценка вертикальных линий.
|
В силу исторически накопленного опыта, с одной стороны, и благодаря расположению линии, соединяющей глаза человека в горизонтальной плоскости, с другой, человек обладает способностью точнее определить на глаз горизонтальные расстояния, чем высоту предметов. Поэтому большинство людей обладает способностью преувеличивать вертикальные протяженности по сравнению с горизонтальными, и это также приводит к иллюзиям зрения. Если предложить ряду лиц начертить вертикальную и горизонтальную линии одинаковой длины, то в большинстве случаев начерченные вертикальные линии будут короче горизонтальных. При делении на глаз вертикальной линии пополам обычно середина оказывается слишком высоко (это ясно видно из приводимого рисунка).
Вертикальные параллельные линии при значительной их длине обычно кажутся в верхней части слегка расходящимися, а горизонтальные - сходящимися.
|
На другом рисунке нам кажется, что правая фигура уже и выше (взгляд скользит по вертикали) левой фигуры. На самом деле обе эти фигуры - правильные заштрихованные квадраты с равными сторонами. Значит, заполненное пространство нам всегда кажется шире незаполненного и по горизонтали и по вертикали? Однако это не всегда так, и многое в этом зависит от направления, по которому скользит наш взгляд, стремясь воспринять фигуру.
Преувеличение острых углов.
Многие иллюзии объясняются способностью нашего зрения преувеличивать видимые нами на плоских фигурах острые углы. Возможно, этого рода иллюзии появляются из-за явления иррадиации, так как расширяется видимое нами светлое пространство около темных линий, ограничивающих острый угол. Возможно также, острый угол увеличивается по причине общепсихологического контраста, так часто острые углы лежат рядом с тупыми, и влияние оказывает обстановка. Большое значение этих иллюзий имеет направление движения глаз и их подвижность вообще. Если имеется излом линий, то наш глаз в первую очередь “схватывает” острый угол, так как ось поля зрения перемещается сначала по кратчайшему направлению и лишь затем обследует стороны тупых углов.
|
|
Острые углы всегда кажутся большими, чем есть на самом деле, и поэтому появляются определенные искажения в истинном соотношении частей видимой фигуры. На рисунке параллельные прямые линии вследствие влияния фона кажутся непараллельными и изогнутыми.
Иногда изменение направления линий и искажение формы фигуры происходит также из-за того, что глаз следит за направлениями других линий, находящихся в поле зрения. На приводимом рисунке прямолинейные стороны квадрата кажутся искривленными, а весь квадрат - деформированным.
Меняющийся рельеф и перспектива.
|
Интересные зрительные иллюзии имеют место при условиях видимого нами рельефа или глубины рисунка. Возникновение этих иллюзий связано со способностью глаза видеть предметы на разных расстояниях, со способностью воспринимать пространство по яркости предметов, по их теням и по числу промежуточных объектов. С другой стороны, эти иллюзии возникают и в процессе осмысливания видимого. Мозг, воспринимая предмет, искажает видимое нами рельефное изображение. Примером тому служит приводимый рисунок: куб то кажется видимым сверху, то сбоку; раскрытая книга то кажется изображенной корешком к нам, то корешком от нас. Это происходит как по нашему желанию, так и непроизвольно и иногда даже наперекор нашему желанию.
|
Мы часто видим сходящиеся вдали параллельные линии (полотно железной дороги, шоссе и т. п.). Это явление называется перспективой. Чтобы изобразить на рисунке некоторую часть пространства, заполненную предметами, так, чтобы рисунок производил впечатление действительности, необходимо уметь пользоваться законами перспективы. Все линии на этом рисунке, идущие в действительности параллельно поверхности, должны быть изображены сходящимися в некоторой точке горизонта, называемой “точкой схода”. Линии же, идущие под разными углами, должны сходится по ту или другую сторону “точки схода” тем дальше от нее, чем под большим углом к линии прямого зрения они проходят. Из этих точек особенно замечательной является точка, где сходятся линии, идущие под углом 45 градусов к линии прямого зрения; эта точка называется “точкой отдаления”. Она замечательна тем, что если напротив неё поместить глаз на расстоянии равном расстоянию от “точки схода” до “точки отдаления”, то рисунок производит впечатление объемности. Перспективное восприятие пространства, выработанное многовековой эволюцией зрения, человек переносит и на рассматриваемые им картины и фотографии, на которых изображены равноудаленные предметы. На рисунке коридор кажется объемным именно благодаря перспективе: коридор на нем уходит вглубь, а пол состоит из прямоугольников.
“Фигура” и “фон”.
|
Здесь мы рассмотрим ряд иллюзий зрения, обусловленных влиянием контраста яркости, т. е. отношения разности яркостей объекта и фона к яркости фона. Во-первых, на более темном фоне мы видим фигуры более светлыми и, наоборот, на светлом - более темными. Во-вторых, при восприятии фигуры и фона мы склонны видеть прежде всего пятна меньшей площади, а также пятна более яркие “выступающие”, причем чаще всего фон нам кажется лежащим дальше от нас, за фигурой. Чем больше контраст яркости, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма. На рисунке большинство видит в первую очередь вазу, а затем два силуэта.
|
Наконец, есть также явление “отпадания к фону” некоторых частей фигур. Так, если прямоугольный предмет, окрашенный черной краской, как показано на рисунке слева, наблюдать с некоторого большого расстояния на белом фоне, то он будет выглядеть приблизительно таким, каким изображен справа. В этом случае белые пятна на предмете, тонкие линии его контура и резкие переходы от фигуры к фону на углах отпадут к фону, и форма предмета будет казаться искаженной. Глаз очень часто темное пятно принимает за тень от других рядом стоящих предметов. На этом принципе основана камуфляжная окраска предметов пятнами разных цветов в целях военной маскировки. Такая же окраска “камуфляж” наблюдается в мире животных и растений, служит для них защитной окраской.
Портретные иллюзии.
Многим приходилось видеть так называемые загадочные, как бы живые, портреты, которые всегда смотрят на нас, следя за нашими передвижениями и обращая глаза туда, куда мы переходим. Это объясняется тем, что зрачки глаз на портрете помещены в середине разреза глаз. Именно такими мы видим глаза, смотрящие на нас, когда же глаза смотрят в сторону, мимо нас, то зрачок и вся радужная оболочка кажутся нам находящимися не на середине глаза, а смещенными в бок. Когда мы отходим в сторону от портрета, зрачки, конечно, своего положения не меняют - остаются посреди глаз, а так как все лицо мы продолжаем видеть в прежнем положении по отношению к нам, то нам и кажется, что портрет повернул голову и следит за нами.
Иллюзии при движении объекта.
При движении объекта наблюдения встречается также ряд зрительных иллюзий, которые обусловлены некоторыми свойствами нашего зрительного аппарата. Например, если круг с окрашенным сектором привести во вращение, то весь круг нам кажется окрашенным. Это можно объяснить способностью глаза.
Существует иллюзия, которую можно назвать спиралью Плато, а если проще - эффект волчка. Если диск со спиралью (волчок) вращать по часовой стрелке, то после продолжительного фиксирования её глазом у нас возникает впечатление стягивания всех ветвей спирали к центру; при вращении спирали в обратном направлении мы видим расхождение спиралей в обратном от центра к периферии. Если после длительного рассматривания движущейся спирали взглянуть на неподвижные предметы, мы увидим их движение в обратном направлении. Так, например, если после длительного наблюдения за местностью из окна движущегося поезда или за водой из окна движущегося парохода мы переведем взгляд на неподвижные предметы внутри поезда или парохода, то нам покажется, что они тоже движутся, но в обратном направлении. Эти иллюзии связаны с последовательными движущимися образами.
На свойстве нашего глаза в течении 0,1 секунды “видеть” то, что уже исчезло основан кинематограф: при смене 24-х кадров в секунду и при перекрытии окна проектора в момент смены кадра особым экраном (обтюратором) наш глаз не замечает этой смены и воспринимает не движение ленты, а более медленное движение фигур, проектируемых на экран. Телевидение также использует закон зрительного впечатления. В этом случае на люминесцирующем экране электронно-лучевой трубки приемника электронный луч, с очень большой скоростью, как бы “рисует” изображение видимой нами картины, двигаясь по горизонтальным строкам и от строки к строке смещаясь по вертикали.
Иллюзии цветового зрения.
Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Одно из явлений - явление смещения максимума относительной видимости при переходе от дневного зрения к сумеречному - состоит в том, что при сумеречном зрении (при низких освещенностях) не только понижается чувствительность глаза к восприятию вообще, но и что в этих условиях глаз обладает пониженной чувствительностью к цветам длинноволнового участка видимого спектра (красные, оранжевые), но зато обладает повышенной чувствительностью к цветам коротковолновой части спектра (синие, фиолетовые). Красный мак и василек на рисунке при дневном освещении кажутся по яркости близкими друг к другу. В сумерках мак кажется совершенно темным, а василек более светлым.
|
Иногда при рассматривании цветных объектов мы также встречаемся с ошибками зрения или иллюзиями. Во-первых, иногда о насыщенности цвета мы ошибочно судим по яркости фона или по цвету окружающих его предметов. В этом случае действуют также закономерности контраста яркостей: цвет светлеет на темном фоне и темнеет на белом. Во - вторых, существует понятие собственно цветовых контрастов, когда цвет наблюдаемого нами объекта изменяется в зависимости от того, на каком фоне мы его наблюдаем. Иллюзии этого рода нам встречаются в следующих видах. Черный круг на рисунке кажется слегка красноватым на зеленом фоне, когда мы прикрываем рисунок тонкой прозрачной бумагой, то иллюзорный красный цвет становится ещё более заметным (стирается резкость границ и уменьшает разницу в яркости поля и фона и тем усиливает проявление эффекта).
Иллюзии восприятия размера.
Все, наверное, обращали внимание на то, что когда Солнце или Луна поднимаются из-за горизонта или, наоборот, опускаются к нему, они кажутся примерно в 3-4 раза больше, чем в зените. Мы завышаем и высоту светила над горизонтом.
Об этом оптическом обмане писал ещё Аристотель, однако научное объяснение было дано в XI веке арабским учёным Альгазеном ().
Из-за сплюснутости неба оно, оказывается, от нас дальше в направлении на горизонт и значительно более близким в направлении на зенит. Угловой диаметр, как Солнца, так и Луны при любом их положении на небе одинаков (32°), а вот линейный размер при проектировании на близкий экран (в зените) кажутся маленькими, а при проектировании на далекий экран (у горизонта) – большими.
Закройте Луну тремя спичками при её высоком положении на небосводе, когда она кажется маленькой, а затем ещё раз, когда она опустится к горизонту, и будет казаться в несколько раз несколько раз больше. К своему удивлению, вы обнаружите, что тремя спичками можно закрыть Луну при любом её положении, то есть размер Луны не изменился.
Существует и другое объяснение этого зрительного обмана. Всем хорошо известно, что чем дальше от нас на земной поверхности находится любой предмет, тем под меньшим углом мы его видим. Это явление перспективы. Мы же зрительно ожидаем, что размер Луны при её опускании к горизонту должен уменьшится, как у всех видимых в поле зрения предметов у горизонта. Поскольку этого не происходит, то создается впечатление, что Луна становится больше, чем ей следовало быть.
Сделайте длинную, например, картонную трубку и посмотрите через неё на низко стоящую Луну. Неожиданно обнаружится, что Луна уменьшилась до обычных размеров, потому что мы не видим теперь других предметов у горизонта и их перспективного уменьшения. Уберите трубку, и Луна снова становится большой!
На ошибочной оценке расстояний основано не мало иллюзий зрения. «Я хорошо помню оптический обман, который испытал я в раннем детстве, - писал Я. И Перельман, - «когда мне были новы все впечатленья бытия». Уроженец города, я однажды весной, во время загородной прогулки, в первый раз в жизни увидел пасущееся на лугу стадо коров; так как я неправильно оценил расстояние, коровы эти показались мне карликовыми! Таких крошечных коров я с тех пор ни разу не видел и, конечно, никогда не увижу».
Впрочем, и взрослые иногда поддаются подобной иллюзии. Об этом свидетельствует отрывок из повести Григоровича «Пахарь»: «Окрестность открылась как на ладони; деревня казалась подле самого моста; дом, холм и берёзовая роща казались примыкающими теперь к деревне. Всё это – и дом, и сад, и деревня – приняло вид тех игрушек, где стебли мха изображают деревья, кусочки зеркала – речку».
Вы замечали, вероятно, что после того, как глаз ваш был направлен на Солнце, в поле зрения долго мелькают цветные кружки. Эти так называемые «оптические следы» имеют ту же угловую величину, что и Солнце. Но кажущиеся размеры их меняются: когда вы смотрите на небо, они имеют величину солнечного диска; когда же бросаете взгляд на лежащую перед вами книгу, «след» Солнца занимает на странице место кружка с поперечником около 2 мм.
Реки, текущие в гору.
Иллюзией зрения объясняется также рассказы путешественников о реках, вода которых течёт вверх по уклону. Об этом пишет физиолог, профессор Бернштейн в книге «Великие чувства»:
«Во многих случаях мы склонны ошибаться при суждении о том, горизонтально ли данное направление, наклонено ли оно вверх, или вниз. Идя, например, по слабо наклонённой дороге и видя в некотором расстоянии другую дорогу, встречающуюся с первой, мы представляем себе подъём второй дороги более крутым, чем на самом деле. С удивлением убеждаемся мы затем, что вторая дорога вовсе не так крута, как мы ожидали».
Объясняется эта иллюзия тем, что мы принимаем дорогу, по которой идём, за основную плоскость, к которой относим 
наклон других направлений. Мы бессознательно отождествляем её с горизонтальной плоскостью и тогда естественно представляем себе преувеличенным наклон другого пути.
Этому способствует то, что мышечное наше чувство совсем не улавливает при ходьбе наклонов в 2—3°.
На улицах Москвы, Киева и других холмистых городов часто приходится наблюдать иллюзию, о которой говорит учёный-физиолог. Ещё любопытнее другой обман зрения, которому случается поддаваться в неровных местностях: ручей кажется нам текущим в гору!
«При спуске по слабо наклонной дороге, идущей вдоль ручья, который имеет ещё меньшее падение, т. е. течёт почти горизонтально, — нам часто кажется, что ручей течёт вверх по уклону. В этом случае мы тоже считаем направление дороги горизонтальным, так как привыкли принимать ту плоскость, на которой мы стоим, за основу для суждения о наклоне других плоскостей».
ОПТИЧЕСКИЕ ИЛЛЮЗИИ
Оптические иллюзии использовались с незапамятных времён. Вот, например, маленькая иллюзия для разминки.
А теперь - прикол. Ни один из кругов на самом деле не двигается. В этом легко убедиться, поскольку тот, на который вы смотрите, разумеется, стоит, а когда вы переводите взгляд на "двигающийся", тот тоже встаёт, как вкопанный, а прочие начинают шевелиться. Оптические и зрительные иллюзии - отдельная тема для сотен рефератов многих студентов по всему миру. Достигаются они преимущественно за счёт цвета, ассоциативного мышления, геометрических форм или глупости испытуемого. Научное исследование геометрических оптических иллюзий было начато Оппелем в 1854 году. Затем на протяжении полувека появилось около 200 научных работ на эту тему, принадлежащих перу многих выдающихся ученых, в их числе Вундта, Золльнера, Поггендорфа, Кундта, Гельмгольца. В основном в этих работах делались попытки оптического и психологического объяснения многочисленных иллюзии, известных к тому времени. К началу нашего века интерес к оптическим иллюзиям значительно снизился, и эта тема вплоть до последних лет не появлялась в серьезной научной литературе. Отдельные примеры иллюзий приводились время от времени в элементарных курсах оптики, занимательных книгах по физике и очень немногочисленных кратких статьях. Существует множество теорий оптических иллюзий. В прошлом веке ученые в основном интересовались психологическим аспектом иллюзий, и почти каждый исследователь создавал свою собственную теорию на этот счет. Однако, как ни странно, но, по-видимому, никому из них не приходило в голову, что оптические иллюзии могут сплошь и рядом вносить существенные погрешности в повседневные научные наблюдения.
Итак, рассмотрим по порядку. Начнём, пожалуй, с геометрии:
Каждый куб треугольника сам по себе возможен, но вместе они образуют невозможную конструкцию. Кстати, обратите внимание на идеальную шестиконечную звезду в центре...
Вот ещё примеры невозможных фигур:
Иногда кажется, что фигуры на самом деле вполне можно сделать, но не обманывайтесь: при построении физической модели вас ждут фиаско.
Секрет невозможной геометрии состоит в том, что разум, привыкший к геометрии стандартной, не представляет себе фигуру, составленную из прямых и плоскостей, которая была бы неприемлимой для его родимой реальности. Более того: чем ближе к реальности построенное изображение, тем больше разум отказывается верить в его невозможность и пытается искать логический выход из проблемы. Вот, например:
"Восхождение и спуск"
М. К. Эшер.
Казалось бы, всё в порядке, но приглядевшись, можно увидеть, что лестницы идут только вверх. Так как же они тогда соединяются?
А вот знаменитая вилка Дьявола:
Попробуйте-ка раскрасить этот рисунок...
Оптические иллюзии в произведениях искусства.
Иллюзорные произведения искусства имеют определенное обаяние. Они - триумф изобразительного искусства над действительностью.
Почему иллюзии так интересны? Почему так много художников используют их в своих произведениях? Возможно, потому что они показывают не то, что нарисовано на самом деле.
Все отмечают литографию "Водопад" Мориса Эшера. Вода здесь циркулирует бесконечно, после вращения колеса она течет дальше и попадает обратно в исходную точку. Если бы такую конструкцию можно было бы построить, то был бы вечный двигатель! Но при более внимательном рассмотрении картины мы видим, что художник обманывает нас, и любая попытка построить эту конструкцию обречена на неудачу.
Водопад Эшера основан на иллюзии Пенроуза, называемой иногда иллюзией невозможного треугольника. Здесь эта иллюзия проиллюстрирована в своей простейшей форме.
Кажется, что мы видим три бруска квадратного сечения соединенных в треугольник. Если Вы закроете любой угол этой фигуры, то увидите, что все три бруска соединены правильно. Но когда Вы уберете руку с закрытого угла, то станет очевиден обман. Те два бруска, которые соединятся в этом угле, не должны быть даже вблизи друг друга.
В иллюзии Пенроуза используется "ложная перспектива". "Ложная переспектива" используется также и при построении изометрических изображений. Иногда такая перспектива называется китайской. Такой способ рисования часто использовался в китайском изобразительном искусстве. При таком способе рисования глубина рисунка двусмысленна.
Приведу ещё несколько примеров, где художники используют иллюзии в своих картинах:
"Бельведер" М. К. Эшер.
Сальвадор Дали. "Невольничий рынок с исчезающим бюстом Вольтера", 1940.
Применение оптических иллюзий в жизни.
Камуфляж.
При восприятии фигуры и фона мы склонны видеть прежде всего пятна меньшей площади, а также пятна более яркие “выступающие. Чем больше контраст, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма.
Чем меньше контраст, тем менее заметен объект. На основе иллюзии «Фигура и фон» делают камуфляжную одежду для военных и охотников. В годы Великой Отечественной войны такие камуфляжные халаты использовали снайперы и разведчики. Такой природный камуфляж часто встречается в природе
Природный камуфляж.
Природный камуфляж позволяет антилопе оставаться незамеченной для многочисленных хищников. Подобный способ маскировки очень популярен в животном мире. Одна загвоздка – он больше подходит домоседам, нежели путешественникам. Ведь едва лишь изменится окружающий пейзаж, как животное тут же станет «видимым», не хуже алой вишенки на срезе головки белого сыра.
Хитрая зелень
В тростниковых листьях прячутся целых три дымчатых травяных змеи: одна из них, правда, куда то спрятала свою мордочку. Благодаря нежно-зеленой коже – точь – в - точь того же цвета, что и окружающая растительность – змей почти невозможно заметить.
как скала.
У нерпы шкура окрашена в разные оттенки серого цвета и прекрасно сливается с прибрежным каменистым пейзажем. Такая маскировка отлично защищает от алчных глаз сухопутных хищников – проверено многократно! Для нерпы это очень важно. Ведь, будучи первоклассным пловцов, на суше она превращается в медлительного увальня.
сова в камуфляже.
Увидеть лапландскую сову совсем непросто – свой дневной отдых она проводит в густом лесу. В светлое время суток эта ночная охотница выбирает тенистое место и ветку где-нибудь посредине ствола высокого дерева. И сидит на этой ветке в полной неподвижности. Серо-белое оперение совы делает хищницу почти невидимой на фоне коры дерева. А когда птица смыкает веки, скрывая золотистый блеск своих глаз, эффект выходит еще более потрясающий1
одежда по сезону.
Эти модницы облачаются в новую одежду, лишь только меняется время года. Белые куропатки носят коричневое оперение (под цвет кустарника) летом, серое (под цвет скал) осенью и ослепительно-белое (под цвет снега) зимой. Таким образом, окрас птиц, обитающих в высокогорной тундре, всегда соответствует изменениям в среде обитания. Точнее, соответствовал…. из-за климатических сдвигов снег в последние годы стал выпадать позже, а таять раньше. Всего лишь через несколько недель куропатки в «свадебных платьях» окажутся на фоне серых скал. В это время они будут очень уязвимы.
Для каждой фигуры – ткань и модель.
глаза человека расположены горизонтально, мы точнее определяем на глаз горизонтальные линии, а вертикальные – преувеличиваем. При делении на глаз вертикальной линии пополам обычно середина оказывается слишком.
Эту иллюзию умело применяют модельеры, чтобы скрыть недостатки фигуры. (Вертикальные швы, полоски, рисунки зрительно удлиняют фигуру)
Современная мода очень разнообразна и каждая женщина может найти подходящую для себя модную линию. Это не составляет никакого труда, если женщина хорошо знает свою фигуру и учитывает установленные эстетические требования.
Фигура среднего роста, нормально развитая.
Для женщин такого телосложения не существует ограничений при выборе модели, материала и расцветки одежды. Чем проще модель, тем элегантнее фигура.
Высокая стройная фигура.
Такой фигуре идёт одежда, состоящая из двух частей – юбки и блузки. Юбка может быть более свободной (со сборками или оборками, в складку или клёш). Этой фигуре идут широкие пояса, платья, отрезные по линии талии и с кокетками. Женщинам с таким телосложениям идут ворсистые ткани, ткани в крупную клетку или с крупными цветами, с крупными узорами или в горошек.
Полная фигура.
Этим фигурам идут гладкие ткани неярких расцветок. Им не идут отрезные по линии талии платья без пояса. Швы и узоры должны быть расположены вертикально, причём швы должны быть прострочены отдельной строчкой для того, чтобы удлинить фигуру. Больше всего им подходят ткани с рисунком в узкую полозку, расположенную вертикально. Рисунки в крупную клетку, крупные узоры и цветы, ворсистые ткани и ткани светлых тонов оптически укрупняют фигуру и поэтому не рекомендуются. Очень часто встречаются полные женщины с высокой талией. Им подходит более длинная одежда, состоящая из двух частей, причём верхняя часть – блузка – остаётся сверху юбки и застёгивается спереди.
Фигура с широкими плечами и с узкими бёдрами.
Для женщин с такой фигурой верхняя часть одежды должна быть без кокетки, а плечи необходимо сузить. Самое не подходящее для них, это – конструирование одежды с рукавами реглан или кимоно. В принципе в верхней части одежды такие детали, как воротники, отвороты и карманы, должны быть небольшими. Когда одежда состоит из двух частей, верхняя часть должна быть более темного цвета, а нижняя – более светлого и в то же время – более свободная для полного равновесия.
Фигура с узкими плечами и широкими бёдрами.
Этот случай – обратный предыдущему. Указания те же, но их следует соответствующим образом поменять местами.
Вывод.
Я нашёл ответы на вопросы, которые меня интересовали. Сходящиеся дороги объясняются разновидностью оптической иллюзии, которая называется «Меняющийся рельеф в пространстве». Высота столбов телеграфной линии уменьшается, потому что все удаляющиеся к горизонту предметы уменьшаются на сетчатке по своим линейным размерам
Также я рассмотрела примеры применения оптической иллюзии в жизни. Такие разновидности, как «Целое и часть», «Переоценка вертикальных линий», «Фигура и фон» широко применяются модельерами, визажистами, художниками. Якутские мастерицы при создании из лоскутков настенных панно, чепарахов, кычым умело используют разновидности иллюзий «Меняющийся рельеф и перспектива», «Фигура и фон», поэтому рисунки изделий кажутся объемными. Кинематограф основан на иллюзии «при движении объектов». Таким образом в нашей жизни, в природе очень много примеров применения иллюзий. даже животные, чтобы оставаться незамеченными для многочисленных хищников, пользуются природным камуфляжем.
Я пришёл к выводу о том, что если бы глаз наш не способен был поддаваться никаким обманам, не существовало бы живописи, архитектуры, скульптуры и мы лишены были бы всех наслаждений изобразительных искусств. Художники, модельеры широко пользуются этими недостатками зрения.
Литература:
1. «Энциклопедический словарь юного физика». М., «Педагогика»,
1984 г.
2. Я. И. Перельман «Занимательная механика» «Тезис», Екатеринбург, 1994 г.
3. Я. И. Перельман «Знаете ли вы физику?» «Тезис», Екатеринбург,
1994 г.
4. Я. И. Перельман «Занимательная физика» (книга 1 и 2) «Тезис», Екатеринбург,
1994 г.
5. Н. М. Годжиев «Оптика» М., «Высшая школа», 1977 г.
6. Л. В. Тарасов, А. Н. Тарасова «Беседы о преломлении света» М., «Наука»,
1982 г.
7. М. М. Колтун «Чёрное и белое» М., «Детская литература», 1978 г.
Основные порталы (построено редакторами)