Полнотекстовый файл - Электронный научный журнал

Оптическое Зазеркалье
Атумашли Светлана Аднановна, студентка ГБПОУ
"Педагогический колледж №18 Митино”,
Руководитель: Орешкина Любовь Вячеславовна, преподаватель
ГБПОУ "Педагогический колледж №18 Митино”,
e-mail: [email protected]
Optical Wonderland
Atumashli Adnadovna Svetlana , student GBPOU
"Teachers College №18 Mitino"
Director: Oreshkinа Lyubov , teacher
GBPOU "Teachers College №18 Mitino"
Аннотация: в данной статье представлена информация об оптических
иллюзиях, которые встречаются в нашей повседневной жизни; причины и
объяснение возникновения иллюзий.
Ключевые
слова:
оптические
иллюзии,
зрительный
аппарат,
восприятие.
Abstract: This article provides information about optical illusions that occur
in our daily lives; an explanation of the reasons for the emergence of illusions.
Key words: optical illusions, visual apparatus, perception.
Иногда то, что мы видим, обманчиво, и многое оказывается совсем не
тем, чем кажется на первый взгляд. Выражение «обман зрения» в жизни
встречается очень часто. Наш глаз не точный прибор в мире, поэтому и ему
свойственно ошибаться. Эти ошибки называют оптическими иллюзиями. это
неверное представление реальности. Их известно очень большое количество,
и все они разные, как и причины, их возникновения.
Актуальность данной работы заключается в том, что мы очень мало
знаем о причинах возникновения оптических иллюзий, а сталкиваемся с ними
в повседневной жизни очень часто. Изучение иллюзий ведет к пониманию их
проявления, и возможностью их использования в архитектуре, живописи,
рекламе, дизайне интерьеров и одежде.
Цель исследования:
Выяснить, причину возникновения оптических иллюзий.
Нами были проанкетированы 111 человек разного возраста с целью
определить, знают ли люди об оптических иллюзиях и, если знают, то могут
ли они объяснить эти явления. Результаты обработки анкет показал, что
большинство людей практически не могут объяснить многие явления.
Оптическая иллюзия — ошибка в зрительном восприятии, вызванная
неточностью или неадекватностью процессов неосознаваемой коррекции
зрительного образа (лунная иллюзия, неверная оценка длины отрезков,
величины углов или цвета изображённого объекта, иллюзии движения,
«иллюзия отсутствия объекта» — баннерная слепота и др.), а также
физическими причинами («сплюснутая Луна», «сломанная ложка» в стакане с
водой, радуга, миражи).
Зрительный аппарат человека - сложно устроенная система со вполне
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:
1) наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг
приходит ошибочная информация;
2) при нарушении передачи информационных сигналов по нервам
происходят сбои, что опять же приводит к ошибочному восприятию;
3) мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз.
2
Часто оптические иллюзии возникают сразу по двум причинам:
являются
результатом
специфической
работы
глаза
и
ошибочного
преобразования сигнала мозгом.
С точки зрения физики человек видит все вокруг себя в уменьшенном
размере, воспринимает только солнечные лучи. Из биологии известно, что глаз
- орган неидеальной точности. На глаз влияют мышцы различной силы, у
сетчатки
глаза
есть
некоторая
кривизна,
оба
глаза
расположены
горизонтально, в них есть слепые пятна, да и вообще: область бинокулярного
зрения у человека мала и видит он только перед собой, в то время как муха со
своими фасеточными глазами способна видеть и сзади и воспринимать более
300 изображений в секунду. То, что есть на самом деле, мы воспринимаем с
искажениями.
Существуют несколько видов появления оптических иллюзий оптические обманы, которые по не совсем изученным причинам создала
природа (наиболее известный пример - это миражи в пустынях), и созданные
искусственно человеком с использованием визуальных эффектов (в частности
игра со световыми восприятиями).
История оптических иллюзий насчитывает не одну тысячу лет, ещё в 350
году до нашей эры Аристотель писал: «Нашим чувствам можно доверять, но
их всё же легко обмануть». Великий мыслитель заметил, что, если некоторое
время смотреть на водопад, а затем перевести взгляд на неподвижный горный
склон,
может
показаться,
будто
скалы
движутся
в
направлении,
противоположном потоку. Современные исследователи называют этот
оптический феномен эффектом последействия движения или иллюзией
водопада.
Памятник античной архитектуры Парфенон, построенный в 447—438
годах до н. э. по проекту Иктина, был продуман в мельчайших деталях,
совершенно незаметных постороннему наблюдателю и имеющих целью
зрительно облегчить нагрузку на несущие элементы, а также исправить
некоторые
погрешности
человеческого
зрения.
Была
использована
3
специальная кривизна, вносившая оптические коррективы. Хотя храм кажется
идеально прямолинейным, на самом же деле в его контурах нет почти ни одной
строго прямой линии.
Мозаичные полы античных художников поражают воображение:
древнеримские скульпторы, используя знания законов оптики и перспективы,
создавали красивейшие оптические иллюзии прямо под ногами
В Средние века и в эпоху Возрождения людей вновь стали интересовать
наука, живопись и скульптура. Влияние художников эпохи Ренессанса
чувствуется в строгом "научном" дизайне этих "иллюзорных" полов,
раскрашенных в строгом соответствии с законами оптики и перспективы.
Станца дель Инчендио ди Борго, расписанная Рафаэлем (1514—1517 гг.),
использует эффект оптических иллюзий, особенно на фреске «Афинская
школа», которая единодушно признана одним из величайших творений
ренессансного искусства в целом и Рафаэля в частности. Картины всемирно
известного Леонардо да Винчи полны скрытых оптических иллюзий (ему
принадлежит и несколько трактатов на тему иллюзий). Пизанская башня
"падает" визуально только на 10 % по причинам, связанным со
строительством, 90 % из них - это оптический обман.
Исследования, связанные с геометрическими оптическими иллюзиями,
с научной точки зрения впервые проводилось в 1854 году Оппелем. Ими
занимались Вундт, Золльнер, Поггендорф, Кундт, Гельмгольц. Их работы
старались
прояснить
как
можно
полнее
природу
оптического
и
психологического восприятия многочисленных иллюзии.
Классические ранние иллюзии перевернули представления людей об
окружающем мире — как оказалось, «верить своим глазам» можно далеко не
всегда. Николас Уйэд, специалист по истории оптических иллюзий из
университета Данди (Шотландия) уверен, что обманы зрения сыграли
заметную роль в изучении свойств восприятия: «Создавая иллюзии, учёные
осознали, что даже понимание механизма работы глаз не даёт целостного
представления о природе зрения». Уэйд отмечает, что пионеры создания
4
оптических иллюзий делали попытки объединить их одной общей теорией,
однако они не увенчались успехом. Как позже обнаружилось, реакции
человеческого мозга на оптические иллюзии гораздо сложнее и разнообразнее,
чем виделось исследователям на рубеже XIX и XX столетий.
Иллюзии в XX веке
В «век войн и революций» человечество стало свидетелем множества
прорывов в представлениях о природе оптических иллюзий. Достижения
науки и техники дали специалистам возможность иначе взглянуть на
проблему. Скажем, эксперименты Торстена Визеля и Дэвида Хьюбела
доказали, что за восприятие различных зон зрительного поля отвечают разные
нейроны — за это открытие исследователям в 1981-м году вручили
Нобелевскую премию по медицине.
Чуть позже учёных за зрительные искажения взялись художники — в
1950-х годах появилось целое направление в искусстве, посвящённое
оптическим иллюзиям, оно получило название оп-арт (от англ. optical art —
«оптическое искусство»). Одним из основоположников оп-арта считается
французский художник и скульптор Виктор Вазарели, его работы часто
приводят в качестве ярких примеров оптических иллюзий.
В наше время интерес к проблеме столь высок, что на протяжении вот
уже десяти лет специалисты ежегодно проводят конкурс на лучшую
оптическую иллюзию. Скажем, в 2015-м году эту награду получила цветная
динамичная иллюзия Эббингауза, которая гораздо убедительнее обманывает
зрение, чем классический статичный вариант. По словам невролога Сюзанны
Мартинес-Конде, входящей в состав жюри конкурса, за счёт постоянного
изменения размеров смежных объектов эффект новой иллюзии в несколько
раз сильнее, чем у неподвижного изображения, предложенного Германом
Эббингаузом.
Разные виды оптических иллюзий
Иллюзий восприятия относительно размеров
5
Иллюзия итальянского психолога Марио Понцо выглядит очень просто
— между двумя наклонными линиями расположены две одинаковые
горизонтальные, при этом одна из них воспринимается, как более длинная.
Наклонные линии создают перспективу, мозг полагает, что верхняя
горизонтальная линия расположена «дальше», чем нижняя и делает поправку
на «расстояние» — за счёт этого и возникает любопытный эффект.
Загадка Гельмгольца
Сюрпризы мозгу преподносят не только сходящиеся линии, но и
параллельные вертикальные или горизонтальные. В конце XIX-го века
немецкий физик и физиолог Герман фон Гельмгольц показал, что
расчерченный горизонтальными линиями квадрат выглядит шире и ниже, чем
точно такой же, но составленный из вертикальных линий. Открытый
Гельмгольцем феномен широко используется в производстве одежды, однако
вопреки распространённому заблуждению, горизонтальные полоски на
свитерах и платьях не «полнят», а строго наоборот — зрительно делают
фигуру уже и выше.
Оптические иллюзии в живописи
В художественных изображениях намеренное искажение перспективы
вызывает особые эффекты, лучше всего известные по работам Мориса Эшера
(литографии: «Вверх и вниз» (1947), «Выпуклое и вогнутое» (1955),
«Бельведер» (1958)).
Создание оптических иллюзий часто было темой работ Сальвадора Дали
(картины «Невольничий рынок с явлением незримого бюста Вольтера» (1938),
«Лебеди, отражающиеся в слонах» (1937)).
Все мы видели разноцветный круг, где при фокусировке взгляда на
точке диск начинает крутиться. Основатель таких иллюзий – Акиоши Китаока.
Он проводил исследования по психологии, на основе которых определил, что
с помощью картинок, так называемых зрительных иллюзий, можно
определить психическое состояние человека, они помогают отразить его
6
внутренний настрой. Его методика изучения психосостояния активно
используется психологами в настоящее время.
Оптические иллюзии в архитектуре
Один из способов создать необычное строение, сложный рисунок,
нестандартный архитектурный объект - применить знания в области законов
оптики и перспективы. Архитекторы давно научились обманывать нас с
помощью оптических иллюзий.
Нидерландский художник-график Мариуц Корнелис Эшер вошел в
историю своими "невозможными рисунками" зданий и архитектурных
объектов, при создании которых он использовал свои знания о психологии
восприятия трехмерного пространства. "Невозможные здания" Эшера –
трехмерные строения, с обычной, на первый взгляд перспективой, в которых,
однако, при внимательном рассмотрении можно увидеть противоречия с
основными законами физика пространства.
Но на сегодняшний день оптическая иллюзия считается не только одним
из методов исследования, обманы зрения считаются полезными для развития
и природной тренировки глаз. Оптические иллюзии применяют в жизни как
креативный способ самовыражения через картины, архитектуру, фотографии.
Удивительным феноменом считается известная со времён Птолемея
иллюзия восприятия небесных светил в увеличенном объёме в момент
нахождения их у линии горизонта. Немало учёных находили достойные и
убедительные объяснения этому явлению, однако проходило время, и
появлялись новые, такие же "достоверные" теории.
Существует много примеров естественных иллюзий, большинство из
них касается иррадиации. Так, например, если рассматривать на большом
расстоянии
квадраты
белого
и
чёрного
цвета,
то
белые
рисунки
воспринимаются человеком более крупными, при том, что в реальности на
картинках геометрические фигуры одинаковы. Причём, исследователи давно
заметили, что при увеличении расстояния до картинки, иллюзия усиливается
- это и есть иррадиация. Все эксперименты, направленные на выявление
7
иррадиации, подтвердили её наличие у всех людей. Иллюзию "слепого пятна"
провоцирует
особенность
строения
зрительного
аппарата,
вернее,
существование на сетчатке глаза небольшой зоны, в которой отсутствует
чувствительность к свету. Если луч отражённый от какой-либо точки
предмета, попадает именно в эту зону, то сознание не в состоянии его
воспринять, поэтому некоторые части предметов кажутся невидимыми и
картинка полностью искажается.
Выводы
Иллюзии существуют. 90% информации приходит в наш мозг через
глаза. Человек не всегда сможет реально оценить увиденную ситуацию. Так
устроен наш глаз. Зная особенности зрения, человек не всегда может
анализировать получаемую картинку, понимать, когда глаза его обманывают,
а когда изображение полностью реально.
Знания об оптических иллюзиях могут существенно облегчить жизнь,
избавив от неприятностей, связанных со зрительными обманами.
Используемые источники
1. Годжаев Н.М. Оптика - М.: Высшая школа, 1977. – 432 с.
2. Кирквуд Джон Оптические иллюзии - ЭКСМО, 2014-32с.
3. Перельман А.И. Занимательная физика . - АСТ, 2014 с. 320
4. Савельев А. Оптические иллюзии в живописи и графике. \ Мировое
искусство. Иллюстрированная энциклопедия. \ Спб, СЗКЭО «Кристалл», Москва,
«Оникс», 2007, 175 с.
5. Единая
коллекция
образовательных
ресурсов.
Оптические
иллюзии
[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://sc.edu.ru/catalog/res/5d7465c789e3-4371-bbb3-07de456c9633/
8