ГБОУ школа 2070, корпус 10, г. Москва
Оптические иллюзии. Можем ли мы верить своему зрению?
Выполнил: Артемий Юшников,
ученик 3 «А» класса
Руководитель:
г. Москва, 2017
Оглавление
Введение
1. Основная часть.
1.1. Оптическая иллюзия – что это?
1.2. Анализ работы зрительной системы.
1.3. Виды оптических иллюзий.
1.3.1 Естественные оптические иллюзии.
1.3.2 Искусственные иллюзии.
1.3.3. Смешанные иллюзии.
2. Результаты исследования, как дети младшего школьного возраста воспринимают всевозможные оптические иллюзии.
3. Моё применение оптической иллюзии в жизни с пользой для людей.
4. Заключение и выводы.
5. Список использованной литературы и интернет ресурсов.
Введение
Возможно, вы уже слышали про оптические иллюзии, и даже видели их. Так вот, сегодня я хочу рассказать вам подробней об этой теме в своём исследовании.
Всё началось с того, что я с родителями поехал на экскурсию в пустыню Сахара. Там я увидел настоящую иллюзию - мираж и долго не мог поверить, что мои глаза меня обманывают. А в пустыне это бывает очень опасно! Тогда я задумался, какие ещё бывают оптические иллюзии? Почему они возникают? Всегда ли человек понимает, что видит иллюзию, и что они приносят человеку – пользу или вред?
И у меня возникла следующая гипотеза, которую я решил тщательно проверить.
Гипотеза: человек не всегда может доверять своему зрению, возможно, то что мы видим, не всегда совпадает с тем, что есть на самом деле.
Вместе с гипотезой мне стала понятна актуальность моего исследования.
Актуальность: из всех своих органов чувств человек больше всего доверяет глазам. И не зря, 90% информации он получает именно через них. И поэтому люди чаще всего не сомневаются, что реальность такова, какой мы её видим. Действительно ли это так? Я решил найти ответы на все свои вопросы и провёл данное исследование.
Цель исследования: найти и выяснить, почему то, что мы видим, иногда не совпадает с тем, что есть на самом деле.
Задачи исследования:
1. найти материал о различных оптических иллюзиях и изучить его;
2. определить, почему возникают оптические иллюзии и на основе собранного материала узнать их виды;
3. исследовать, как дети младшего школьного возраста воспринимают всевозможные оптические иллюзии;
4. попробовать применить оптическую иллюзию в жизни с пользой для людей.
Объект исследования: оптические зрительные иллюзии.
Предмет исследования: причины возникновения оптических иллюзий.
Основная часть
Что такое оптическая иллюзия?
Итак, что такое иллюзия? Иллюзия – это обман чувств, ошибочное восприятие предметов, явлений.
Оптическая иллюзия - это впечатление о видимом предмете или явлении, не соответствующее действительности. В переводе с латыни слово "иллюзия" означает "ошибка, заблуждение". Это говорит о том, что люди с древних времен объясняли иллюзии неточностью в работе зрительной системы. И, конечно же, многие ученые и исследователи изучали, почему возникают оптические иллюзии. Многие из них уже имеют научное объяснение.
Самая главная особенность оптических иллюзий в том, что даже люди с идеальным зрением неспособны увидеть оптическое искажение и заметить обман.
Анализ работы зрительной системы.
У меня возник вопрос – получается, что наши глаза не идеальны, или плохо работают?
И вот, когда я был у врача-офтальмолога, то задал ему этот вопрос. Врач рассмеялся и сказал, что природа наградила нас уникальной и очень сложной зрительной системой. Так почему же наши глаза не всегда правильно показывают нам «изображение»? Дело в том, что наши глаза работают, не так как фотоаппарат или камера – изображение попадает на сетчатку в перевернутом виде; из-за несовершенных оптических свойств глаза, картинка на сетчатке размазана; глаз совершает постоянные движения: при рассматривании объектов, при зрительном поиске, когда следит за движущимся объектом. Таким образом, изображение находится в постоянном движении. Ещё, глаз моргает приблизительно 10-15 раз в минуту, а это значит, что изображение примерно через каждые 5-6 секунд перестает приходить на сетчатку. А далее в дело вступает мозг, которому нужно обработать информацию. И, так как человек обладает бинокулярным зрением, то фактически он видит два размытых, дергающихся и периодически исчезающих изображения, а значит, возникает проблема совмещения информации, поступающей через правый и левый глаз. Получается, что зрение контролируют не только наши глаза, но и мозг. Поэтому, когда речь идёт об «обмане зрения» можно сделать вывод, что на самом деле нас обманывает наш собственный мозг, когда анализирует увиденное. Я бы хотел на небольшом опыте показать, как работает бинокулярное зрение (Приложение 1).
Виды оптических иллюзий.
Оптические иллюзии принято делить на три основных вида:
1) естественные, или созданные природой;
2) искусственные, или придуманные человеком;
3) смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком.
Естественные оптические иллюзии.
Это то, что подтолкнуло меня начать моё исследование. Итак, мираж - это игра лучей солнца. Слово мираж в переводе с французского обозначает “отражать, как в зеркале”, причем в роли “зеркала” выступает… воздух. Так в пустыне песок раскаляется под солнцем, нижний слой воздуха нагревается и начинает отражать предметы, как зеркало (Приложение 2).
Парейдолии — другой вид естественной иллюзии, она состоит в том, что мы как бы «видим» разные образы, в основе которых выступают детали реального объекта. Например, мы смотрим на облако, дерево, гору и видим в них фантастические образы (Приложение 3).
Искусственные иллюзии.
Двойственные изображения - это изображения, в которых человек выделяет для себя либо фон, либо фигуру в зависимости от его восприятия картинки.
Изображения – перевёртыши. Перевертыш - одна из самых красивых и забавных оптических иллюзий. Вы смотрите на него и видите вполне осмысленный рисунок. Но если вы перевернете картинку на 180 градусов, то вместо ожидаемого перевернутого изображения, вы увидите совершенно другой рисунок.
Невозможные фигуры и объекты. Существует огромное множество так называемых "невозможных фигур", ошибочно или умышленно нарисованных с ошибками, в результате чего возникают забавные визуальные эффекты. Одну из таких фигур я сделал сам, это Трибар, или невозможный треугольник. (Приложение )
Также, иллюзионисты в своих выступлениях используют этот вид иллюзии.
Смешанные иллюзии.
Это самый большой раздел иллюзий. Он включает в себя много различных видов иллюзий, но я покажу и расскажу лишь о некоторых из них.
Оптический обман восприятия глубины – вот его наглядный пример. Это газон в Париже, который с определённой точки, кажется, чем угодно, но только не газоном.
Оптический обман восприятия размера. Посмотрите, как изменяется размер опоры на этой фотографии. (Приложение ). Также, одной из самых известных иллюзий восприятия размера является иллюзия двух параллельных со стрелками. Посмотрев на этот рисунок, многие скажут, что отрезок со стрелками наружу длиннее отрезка со стрелками, направленными внутрь. На самом деле отрезки равны (Приложение ). Еще один пример такого вида иллюзии – иллюзия двух кругов. Всем очевидно, что круг справа, гораздо больше круга слева. Однако, и в этом случае они равны. (Приложение ) (Вот ещё несколько примеров)
Иллюзия восприятия цвета. Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Ошибка возникает из-за фона и цвета окружающих предметов.
Искривляющие иллюзии, посмотрев на такие изображения, кажется, что все линии косые, хотя они абсолютно параллельны друг другу.
Между естественными и искусственными иллюзиями есть существенное различие. Если иллюзия придумана человеком, то она имеет секрет и как только наблюдатель его узнаёт, то иллюзия теряет свою загадочность и силу воздействия. Естественные и смешанные иллюзии не теряют своего воздействия, независимо от того, знает наблюдатель их секрет или нет.
Результаты анкетирования, как дети младшего школьного возраста воспринимают всевозможные оптические иллюзии.
Я решил исследовать, как дети младшего школьного возраста воспринимают всевозможные оптические иллюзии. Для этого я составил анкету (Приложение 8) и показывал своим одноклассникам, а также ученикам других третьих классов оптические иллюзии (разных видов). В анкетировании приняло участие 30 учащихся третьих классов.
Анкета для учеников третьих классов на тему «Оптические иллюзии».
1. Знаешь ли ты о существовании оптических иллюзий? (Да/Нет)
2. Сталкивался ли ты с оптическими иллюзиями в своей жизни? (Да/Нет/Затрудняюсь ответить)
3. Как ты думаешь, всегда ли ты сможешь понять, что видишь иллюзию? (Да/Нет/ Затрудняюсь ответить)
4. Видели ли ты когда-нибудь невозможные фигуры? (Да/Нет/ Затрудняюсь ответить)
5. Сколько ног у слона на картинке?
6. Какой отрезок длиннее, левый или правый?
А) левый отрезок длиннее правого;
Б) правый отрезок длиннее левого;
В) отрезки равны.
7. Какой из центральных кругов больше, левый или правый?
А) левый центральный круг больше правого;
Б) правый центральный круг больше левого;
В) они равны.
8. Есть ли на этом изображении иллюзия? (Да/Нет/ Затрудняюсь ответить)
Когда ребята заполнили анкеты, я дома суммировал одинаковые ответы, и вот какие результаты у меня получились. (Приложение 9, 10, 11)
По итогам анкетирования я сделал вывод, что про оптические иллюзии знают достаточно много учащихся. Также достаточно много детей их видели и думают, что смогут распознать иллюзию, если столкнутся с ней. Но, когда я показал учащимся некоторые иллюзии, то так как они раньше не видели их, то распознать их смогло небольшое количество учащихся.
Моё применение оптической иллюзии в жизни с пользой для людей.
Я решил попробовать применить иллюзию с пользой для людей. Недалеко от нашего дома есть большая детская площадка с палисадником и дорожками для езды на велосипедах, самокатах, скейтах. Дети постоянно перебегают эти дорожки, особенно в одном месте. А велосипедисты едут довольно быстро и могут сбить ребёнка. Я решил начертить там пешеходный переход, но не простой, а «парящий». На обычный пешеходный переход велосипедисты могут и не обратить внимание, а когда перед ними будет иллюзорная преграда – это подействует лучше. Так я и сделал и вот что у меня получилось. (Приложение 12). Когда все дети пришли на детскую площадку, то им очень понравилась моя идея, и они теперь пользуются моим пешеходным переходом. А велосипедисты стали притормаживать у этого пешеходного перехода. Позже я узнал, что такие пешеходные переходы есть на настоящих дорогах в Испании и России. Автомобилисты лучше их видят и переходить дорогу по таким пешеходным переходам даже ночью - безопасней.
Заключение и выводы.
Проведенное мной исследование показало, что реальный мир не всегда таков, каким мы его видим, тем самым я подтвердил свою гипотезу. Я понял, что существует множество зрительных иллюзий, которые искажают восприятие реальных предметов. Но оптические иллюзии могут и служат на благо людей. А чтобы зрительный обман не приносил нам неприятностей, достаточно знать основные виды иллюзий.
Список использованной литературы и интернет ресурсов.
Детская энциклопедия по математике «Я познаю мир» Калейдоскоп. Зрительные иллюзии// Квант-2006.-№5-С. 12-14. Большая детская энциклопедия экспериментов. Изд. «Росман» 2012г П. Дёмин Физические эксперименты и психологические иллюзии. - М., 2006 . Занимательная физика. – М., АСТ, 2010 О. Рутерсвард. Невозможные фигуры (перевод со шведского). — М., Стройиздат, 1990 http:/N.// Зрительные иллюзии и феномены. http:/basik. ru.//Зрительные иллюзии и феномены