Tiedemies selitti kaikkien optisten illuusioiden mekanismin. Optiset illuusio tai optinen illuusio

Optiset illuusiot hyödyntävät eroa sen välillä, mitä silmäsi näkevät ja mitä aivosi havaitsevat. Ne osoittavat, kuinka visuaalinen järjestelmäsi muokkaa kuvaa ennen kuin edes huomaat sitä, aivan kuten henkilökohtainen avustajasi seuloi tärkeän merkityksettömästä. Ihmiset ovat luoneet optisia illuusioita kauan ennen kuin he tiesivät, kuinka ne toimivat. Tähän mennessä neurotieteen kehitys on mahdollistanut sen ymmärtämisen, kuinka visuaaliset prosessit toimivat, jotka pettävät aivojasi. Mutta on myös sellaisia, joita ei ole vielä selitetty.

Illuusio varjolla shakkilaudalla

Kaikki tietävät illuusion, jossa varjo putoaa kehosta shakkilaudalle, ja kaksi varjon ulkopuolella ja sen sisällä sijaitsevaa solua näyttävät erilaisilta, mustavalkoisilta. Mutta itse asiassa ne ovat samanvärisiä. Edward Adelson käytti tätä illuusiota vuonna 1995 näyttääkseen ihmisille, kuinka ihmisen näköjärjestelmä havaitsee varjon. Kun pinnan väriä yritetään määrittää, aivot ottavat huomioon pinnan olevan varjossa ja ilmoittavat automaattisesti, että se tulisi tehdä vaaleammaksi. Siten aivot tulkitsevat varjossa olevan solun vaaleammaksi, mutta itse asiassa sillä on sama väri kuin varjon ulkopuolella olevalla solulla.

Lila Chase

Tämä optinen illuusio on musta hiusristikko violettien täplien ympyrän keskellä. Nämä täplät vuorostaan katoavat ja sulautuvat harmaaseen taustaan. Tehtäväsi on keskittyä hiusristikkoon ja odottaa - huomaat, että violetit täplät eivät itse asiassa katoa, vaan muuttuvat vihreiksi! Tätä visuaalista temppua kutsutaan Troxler-efektiksi ja se löydettiin vuonna 1804. Tämä vaikutus viestii, että ihmissilmä pystyy keskittymään johonkin liikkuvaan, aktiiviseen, jättäen huomiotta kaiken muun. Kestää hetken ennen kuin silmäsi tottuu, kun keskityt hiusristikkoon, ja sitten ne alkavat seurata vaihtuvaa pistettä, joka muuttuu vihreäksi ja syreenit haalistuvat taustalle merkityksettömänä.

hämärtyvä valo

Jos keskityt keskellä vilkkuvaan valoon, huomaat, että valonlähteen ympärille hajallaan olevat keltaiset pisteet alkavat kadota satunnaisesti ja ilmestyä odottamattomiin paikkoihin. Tämä johtuu ilmiöstä, jota kutsutaan liikkeen aiheuttamaksi sokeudeksi. Sillä ei vielä ole yleisesti hyväksyttyä selitystä, mutta useimmat tutkijat uskovat, että se on peräisin ensisijaisesta näkökuoresta, aivojen osasta, joka vastaa staattisia ja dynaamisia kohteita koskevien tietojen käsittelystä.

Göringin illuusio

Tässä geometrisessa optisessa illuusiossa raidat näyttävät ulospäin kaareutuneilta. Hering selittää tämän vaikutuksen siitä, että ihmisaivot yliarvioivat punaisen pystysuoran ja muiden sinisten raitojen leikkauskulman. Mutta miksi tämä virhearvio tapahtuu? Todennäköisesti tämä johtuu ihmisen taipumuksesta ennustaa visuaalisesti tulevaisuutta. Valo osuu verkkokalvoon erittäin nopeasti, joten ihmisen näköjärjestelmä on vähitellen kehittynyt kompensoimaan viivettä valon osumisen verkkokalvolle ja signaalin välittämisen välillä aivoihin.

Illuusio asteittaisuudesta

Tämän optisen illuusion vaakasuora raita muuttaa väriään vaaleasta tummaan, ja se on täsmälleen samalla, mutta vain vastakkaisella taustalla, joka muuttuu tummasta vaaleaksi. Kuten saatat arvata, tämä on vain optinen harha. Jos suljet taustan, näet, että vaakasuora raita on samanvärinen. Tämä illuusio on samanlainen kuin ensimmäinen, shakkilaudalla - aivot analysoivat ympäristöä, jossa vaakasuoran nauhan eri osat sijaitsevat, ja tummentaa sitä siellä, missä tausta on vaalea, ja kirkastaa sitä, missä tausta on tumma.

illusorinen liike

Tällä hetkellä ei ole selkeää selitystä sille, mikä aiheuttaa illusorisen liikkeen. Jotkut uskovat, että tämä johtuu pienistä, tahattomista silmien liikkeistä, jotka saavat sinut ajattelemaan, että kuva liikkuu. Toiset uskovat, että kun katsot niin monimutkaista kuviota, visuaalinen aivokuori sekoittaa vähitellen staattiset esineet dynaamisiin, joten näytät näkevän liikettä. Joka tapauksessa tämä illuusio on myös optinen illuusio, joka toimii kaikissa olosuhteissa, etkä pysty vakuuttamaan aivojasi.

Graafinen suunnittelu ,

Liitännät,

Typografia

Käännös

Onko kanin kuoppa syvä?

Kuinka monta minuuttia kestää ymmärtää, mikä temppu on?

Francis Bacon jakoi vuonna 1620 tiedon tiellä olevat inhimillisten virheiden lähteet neljään ryhmään, joita hän kutsui "haamuiksi" tai "epäjumaliksi" (lat. idola).

"Perheen haamut" ne johtuvat ihmisluonnosta itsestään, ne eivät ole riippuvaisia kulttuurista tai yksilöllisyydestä. "Ihmismieliä verrataan epätasaiseen peiliin, joka sekoittaen oman luonteensa asioiden luonteeseen heijastaa asioita vääristyneessä ja vääristyneessä muodossa."
"Ghosts of the Cave"- Nämä ovat yksilöllisiä havaintovirheitä, sekä synnynnäisiä että hankittuja. "Ihmiskunnalle ominaisten virheiden lisäksi jokaisella on oma erityinen luola, joka heikentää ja vääristää luonnon valoa."
"Ghosts of the Square (Market)"- seuraus ihmisen sosiaalisesta luonteesta, - viestintä ja kielenkäyttö viestinnässä. ”Puhe yhdistää ihmisiä. Sanat määräytyvät väkijoukon ymmärryksen mukaan. Siksi huono ja absurdi sanojen asettaminen yllättävästi piirittää mielen.
"Teatterin kummitukset"- Nämä ovat vääriä käsityksiä todellisuuden rakenteesta, jotka henkilö omaksuu muista ihmisistä. "Samalla emme tarkoita tässä vain yleisfilosofisia opetuksia, vaan myös lukuisia tieteen periaatteita ja aksioomia, jotka ovat saaneet voimaa perinteen, uskon ja huolimattomuuden seurauksena." [Wikipedia]

Under the cut - selkeä osoitus aivomme alttiudesta hyökkäyksille visuaalisen syötteen kautta. Esitän sinulle käännöksen tuotesuunnittelijan ja käyttöliittymäkehittäjä Balraj Chanan artikkelista, jossa kerrotaan, kuinka voit käyttää / neutraloida optisten illuusioiden vaikutusta.

1. Kolmioleikkauksen illuusio

Kolmion kohdistus painopisteen (barycenter) perusteella.

Kuvakkeet voivat olla petollisia, varsinkin monimutkaisen geometrian ja omituisten mittasuhteiden kanssa. Kaikki sarjan kuvakkeet eivät ole symmetrisiä, pikselin täydellisiä tai niillä ei ole yhteensopivia kuvasuhteita. Jotkut kuvakkeet vaativat suoraa puuttumista, etenkin pelottava toistopainike.

Kolmion sijoittaminen kaarevan tai suoran säiliön sisään voi tehdä elementin optisesti paikaltaan. Syynä tähän on kolmioleikkauksen illuusiona tunnettu efekti. Kolmion massakeskipiste lasketaan sen minimirajalaatikosta. Siksi, jos sinun on asetettava piste täsmälleen tasasivuisen kolmion korkeuden keskelle, niin optisesti se näyttää paljon korkeammalta.

Mikä vaihtoehto on matemaattisesti keskitetty?

Tälle mahtavalle illuusiolle on olemassa kaksi teoriaa:

Väärä jatkuva skaalaus. Illuusio sisältää perspektiivivihjeitä, jotka lisäävät kauempana olevien kohteiden havaittua kokoa, esimerkiksi tasasivuinen kolmio voidaan havaita tasasivuisena kuvana tiestä perspektiivissä nähtynä, jonka yläpiste on äärettömässä ja alapohja nähdään lähimpänä osana. tieltä.
Painovoiman keskipiste. Jos tarkkailijaa pyydetään etsimään piste keskeltä, hän löytää sen keskipisteen, jolla on yhtä suuret alueet sen ylä- ja alapuolella. Tasasivuisen kolmion painopiste on selvästi keskellä olevan pisteen alapuolella, ja on näyttöä siitä, että tarkkailijat tekevät valintoja, jotka ovat vaarantuneet.

Jotta säiliön sisällä oleva kolmio olisi optisesti keskitetty, on tarpeen löytää kolmion sentroidi (barycenter) laskemalla kunkin kärjen ja vastakkaisen puolen keskipisteen välisten viivojen leikkauspiste. Tässä on kaava, jota voit käyttää:

Kaava kolmion keskipisteen löytämiseksi.

Keskipiste voi olla 1/3 etäisyydestä kummaltakin sivulta vastakkaiseen kärkeen. Tätä tekniikkaa voidaan soveltaa myös moniin muihin muotoihin.

2. Pystysuuntainen vaakasuora illuusio

Pysty-horisontaalinen illuusio.

Neliöt ovat minkä tahansa suunnittelujärjestelmän perustavanlaatuisia rakennuspalikoita. Ne näkyvät materiaalisuunnittelukartoissa, Facebook-postauksissa, Pinterest-kuvissa ja Dribble-yhteisössä.

Kun neliö on siirretty luonnokseen, kannattaa joskus katsoa kahdesti, onko kummallakin sivulla samat mittasuhteet. Jos katsot tarpeeksi tarkasti, huomaat, että pystysuorat sivut näyttävät olevan pidempiä kuin vaakasuuntaiset. Ihan kuin neliö olisi suorakulmio! Mutta itse asiassa se on täydellinen 1:1 neliö. Tätä kutsutaan vertikaali-horisontaaliseksi illuusioksi.

Facebook-julkaisun kuva on 1:1 neliö.

Todella kiehtovaa on, että käsitys tästä illuusiosta vaihtelee kulttuurin ja sukupuolen mukaan. Kehittyneissä kaupungeissa asuvat ihmiset ovat yleensä vastaanottavaisempia kuin maaseudulla asuvat. Tämä johtuu siitä, että maaseudun ihmiset ovat yleensä tottuneet asumaan pyöreissä taloissa.

3. Mach-nauhat

Machin bändit.

Samanväristen sävyjen sijoittaminen vierekkäin oli yleinen trendi flat designin aikakaudella. Tarkemmin katsottuna olet saattanut huomata väärän varjon ilmestyvän jokaisen kontrastivarjon reunojen väliin. Tämä illuusio tunnetaan nimellä "Mach Bands". Yhtään varjoa ei ole lisätty kuvaan, kuten silmämme yksinkertaisesti havaitsevat.

Varjot näkyvät jokaisen rivin reunojen välissä.

Tekninen selitys tämän vaikutuksen esiintymiselle liittyy sivun estoon, mikä tarkoittaa, että tummempi alue näyttää virheellisesti vielä tummemmalta ja vaaleampi alue vielä kirkkaammalta.

Vaikka tämä vaikutus on melko hienovarainen graafisen suunnittelun maailmassa, sen vaikutus on mahdollista todistaa - se voi olla todellinen este hammaslääkäreille. Röntgensäteet tuottavat harmaasävykuvia, joita käytetään analysoimaan epänormaalit intensiteetin vaihtelut. Mach-nauhat voivat antaa väärän positiivisen diagnoosin, jos niitä ei tunnisteta oikein.

4. Heringin illuusio

Göringin illuusio.

Oletko koskaan törmännyt logoon, jossa on hyvin ohuita viivoja tai taustakuvaa, jossa on pieniä pisteitä, jotka liikkuvat tai sykkivät vierittäessäsi? Jos näin on, se johtuu peilitaajuusefektistä, jota kutsutaan Moiré-kuvioksi, jossa kaksi verkkokuviota menevät päällekkäin, mikä aiheuttaa vääriä liikkeitä.

Vieritä ylös ja alas tunteaksesi värinävaikutuksen.

Tämä on erittäin siisti efekti, vaikka Moire ei sinänsä ole optinen illuusio, se on interferenssikuvio. Esimerkki Sonos-logosta käyttää yhdistelmää moiré-kuvioita, Heringin illuusiota ja illusorisia liikkeitä. Tämä aistinvarainen tekniikka on varsin suosittu op-taiteessa.

5. Herman-verkko

Hermanin verkko.

Hermann-ruudukkoilluusio on melko suosittu, ja se voidaan nähdä asetteluissa, jotka sisältävät neliöruudukon, joka on sijoitettu kontrastista taustaa vasten. Jos katsot suoraan mitä tahansa ruutua, näet haamupallon viereisten ruutujen risteyksessä. Mutta jos katsot itse risteystä, pallo katoaa.

Syynä tähän vaikutukseen on lateraalinen esto. Yksinkertaisesti sanottuna kiihtyneen hermosolun kyky alentaa viereisiä hermosoluja jälkimmäiseen suuntaan.

6. Contrast Illusion

kontrastin illuusio.

Kahden samanvärisen kohteen sijoittaminen eri kontrastisille taustoille voi saada ne näyttämään erivärisiltä. Tämä ilmiö tunnetaan kontrastiilluusiona. Uskotaan, että kontrasti on kuningas, mutta kaikki eivät ymmärrä sitä samalla tavalla.

Tekstin väri on täsmälleen sama molemmilla puolilla, mutta se ei näytä siltä.

Valitettavasti ei ole olemassa vakiintunutta teoriaa siitä, miksi tämä illuusio tapahtuu, mutta monet tutkimukset ovat spekuloineet miksi. Yksi syy on lateraalinen esto, joka on vastuussa Hermannin ristikko- ja Mach-nauhoista.

7. Munker-White Illusion

Munker-White illuusio.

Tämä illuusio on melko vähäinen, mutta kiehtova kuitenkin. Yllä olevaa gifiä katsottuna vasemmalla olevat violetit lohkot näyttävät vaaleammilta kuin oikealla. Mutta havaittiin, että molemmat lohkot heijastavat itse asiassa saman määrän valoa.

Syy Munker-Whiten illuusion on… arvasit sen… lateraalinen esto.

8. Akvarellin illuusio

Akvarelli illuusio.

On ollut aikoja, jolloin olen lisännyt reunuksen objektiin ja sitten ihmetellyt: "Milloin olen vaihtanut myös taustavärin?". Jos katsot tarkasti, huomaat, että vaalea alue saa paljon vaaleamman sävyn reunuksen värin vuoksi. Olisitko yllättynyt, jos sanoisin, että tuo vaalea alue on todella valkoinen?

Tämä visuaalinen ilmiö, joka tunnetaan nimellä akvarelli illuusio, riippuu ääriviivojen kirkkauden ja värikontrastin yhdistelmästä.

Painikkeen sisällä oleva valkoinen alue näyttää saavan hieman sävyä reunuksen väristä riippuen.

9 Jastrow Illusion

Illuusio Jastrow.

Tämä illuusio syntyy, kun työskentelet kaarevien esineiden kanssa. Nämä kaksi elementtiä näyttävät olevan erikokoisia, mutta tarkemmin tarkasteltuna ne ovat itse asiassa samankokoisia.

Tämä illuusio tulee esiin luomisen aikana, koska jotkut identtisesti kaarevat kasvot voivat näyttää pienempiä kuin toiset..

Kuinka tämä on mahdollista? No, tämä tunnetaan Jastrow-illuusiona, eikä ole lopullista selitystä sille, miksi havaitsemme segmentit eri tavalla. Yksi selitys on, että aivomme eivät näe eroa suuren ja pienen säteen koossa. Toisin sanoen lyhyt puoli saa pitkän sivun näyttämään pitkältä ja päinvastoin.

10 Cornsweet-illuusio

Cornsweet illuusio.

Kontrastin illuusion ja Mach Bands -illuusion lisäksi

Ihminen on evoluution aikana hankkinut kyvyn ennustaa tulevaisuutta. Totta, tällä ei ole mitään tekemistä Nostradamuksen paljastusten kanssa - puhumme viiveen kompensoimisesta, joka tapahtuu siirrettäessä visuaalinen kuva verkkokalvolta vastaavaan aivojen osaan.

Aikaviive on sekunnin kymmenesosa, ja valitettavasti ennustehorisonttimme rajoittuu tähän. Pikemminkin ihmisaivot "viimeistelevät" vastaavan kuvan, joka perustuu tiettyihin ympäröivien esineiden havainnoinnin perusperiaatteisiin.

Mitä nämä periaatteet ovat? Onko niitä olemassa? Kognitiivinen mallintaja Mark Changizi Rensselaer Polytechnic Institutesta on yrittänyt selventää tätä asiaa tarkastelemalla optisia illuusioita.

Kuten kävi ilmi, helpoin tapa nähdä "todellisuuden jälleenrakentamisen" vaikutus on optisen illuusion esimerkillä.

Jos tarkennat kuvan keskelle, säteiden lähentymispistettä lähempänä olevat viivat näyttävät kaarevilta (kuva Mark Changizi, RPI).

Otetaan ns. Hering-illuusio, jossa pystysuorat viivat menevät päällekkäin säteen kanssa. Keskiviivojen näennäinen kaarevuus johtuu siitä, että aivomme pystyvät ennakoimaan, miltä kuva näyttää seuraavassa hetkessä - kun "tulemme lähemmäs" kuvan keskustaa.

Approksimaation vaikutuksen puolestaan luovat sädesegmenttien konvergenssipisteen geometriset parametrit. Koska emme itse asiassa liiku missään, syntyy illuusio suorien viivojen näkemisestä käyrinä.

"Ihmisen evoluution aikana on tullut mahdolliseksi ennustaa lähitulevaisuutta lyhyellä aikavälillä", Changizi sanoo. - Keskipisteessä lähentyvät säteet ovat signaaleja, jotka pettävät tietoisuutemme ja pakottavat sen ajattelemaan, että olemme menossa eteenpäin. Taivuttamalla viivoja aivot yrittävät ehdottaa, mikä kuva ilmestyy edessämme seuraavassa hetkessä.

Tällaiset "temput" ympäröivät meitä jokapäiväisessä elämässä koko ajan. Esimerkiksi binokulaarisen näön "sivuvaikutukset": jos suljet vuorotellen silmäsi, näyttää siltä, että havaittu kohde on hieman siirtynyt.

Tai muistakaamme kyky havaita lauseiden merkitys, vaikka vain kunkin sanan ensimmäinen ja viimeinen kirjain sijaitsevat oikein ja sisällä ne ovat hajallaan.

Amerikkalainen päätti, että sama periaate on kaikkien optisten illuusioiden taustalla. Testatakseen hypoteesiaan hän tutki 50 tyyppiä "temppuja" ja jakoi ne 28 luokkaan.

Saadut tulokset osoittavat, että "säädettäviä" muuttujia on neljää päätyyppiä: havaitun kohteen koko, sen nopeus, kirkkaus (kontrasti) ja etäisyys siihen.

Jos esimerkiksi kaksi kohdetta on samalla etäisyydellä sinusta ja olet menossa kohti yhtä niistä, lähestyessäsi kohde näyttää suuremmalta ja samalla menettää kontrastin - "sumenna".

Kun pää lähestyy ympyrän keskustaa, se näyttää vaaleammaksi. Mikä auttaa aivoja määrittämään, kuinka esine "korjataan"? Esimerkiksi työ, jonka silmälihakset tekevät nähdäkseen sen (kuva Mark Changizi, RPI).

Mark väittää tutkimuksen tulosten perusteella, että kaikki neljä havaintokanavaa syntyivät evoluution aikana, mutta liittyvät tavalla tai toisella jatkuvan liikkeen tarpeeseen, lisäksi suoraviivaiseen.

Hänen mukaansa todellisuuden "piirtämisen" vaikutukset voivat ilmaantua sekä staattisessa asennossa että kiertyessä - mutta ne ovat jotenkin selitettävissä eteenpäin edetessä tarvittavilla säätöillä.

Muuten, voit oppia lisää koko "ennustavan havainnon" käsitteestä tutkijan henkilökohtaiselle sivulle (PDF-dokumentti) lähetetyn työn esipainoksessa.

Liikkeen illuusioita

Koon käsitys

Monet illuusiot selittyvät ihmissilmän rakenteella ja sen rajoituksilla. Niin monet liikenneonnettomuudet sattuvat hämärässä risteyksissä, joissa liikennevalot roikkuvat, kun visuaalisen laitteen toimintaa säädellään tai yöllä, kun kuljettajat erehtävät liikennevalon valon tavallisen lampun valoksi.

Valitsemalla oikean kuvion tapetille voimme laajentaa visuaalisesti pientä huonetta. Valitsemalla oikean värin kankaan voit piilottaa vartalosi puutteet. Vaikka visuaalinen illuusio ei aina ole valon ja varjon leikki tai luonnollinen havainto tietystä esineestä.

On monia erityisesti suunniteltuja optisia pulmia, jotka luovat uskomattomia tehosteita!

visuaalinen vääristymä

Illuusiot johtavat usein täysin vääriin kvantitatiivisiin arvioihin todellisista geometrisista suureista. Suhteellisen koon teorian mukaan havaittu koko ei riipu pelkästään verkkokalvon koosta, vaan myös muiden samanaikaisesti havainnojemme kohteena olevien kohteiden koosta.

Hering illuusio (fani-illuusio)

Suorat ovat itse asiassa yhdensuuntaiset.

Wundtin illuusio (1896)

Keskellä olevat viivat ovat itse asiassa yhdensuuntaiset.

Kahvila "Wall" illuusio

Ovatko vaakaviivat yhdensuuntaiset?

Punaiset viivat ovat suoria, vaikka ne näyttävät olevan kaarevia.

Perelmanin illuusio

Kirjaimet ovat itse asiassa yhdensuuntaisia toistensa kanssa

W. Ehrensteinin illuusio (W. Ehrenstein, 1921)

Siniset neliöt näyttävät olevan piirretty epätasaisesti

Kääntyykö kuvio sisäänpäin?

Kaikki neliöt eivät ole todella vääristyneitä.

The J. Fraser Illusion (Fraser, 1908)

Ympyrät vai spiraalit?

Katso keskeltä mustaa pistettä - värillisten pisteiden pitäisi kadota:

Katso katsomatta ristiin. Näitkö vihreitä pisteitä? Mutta tässä ei ole mitään vihreää.

Optinen illuusio!

Illuusioita mustavalkoisten negatiivien kanssa

Pääkallo

Tämä vanha illuusio on monelle tuttu. Katso mustaa ristiä kallon silmäkuolassa noin puoli minuuttia. Katso sitten vaaleaa paperiarkkia, vaaleaa seinää, kattoa ja näet valkoisen kallon, jossa on tummia kuoppia silmien, nenän ja suun tilalla. Mitä kauempana pinta on sinusta, sitä suuremman kallon näet.

palava lamppu

Sama kuin kallon kanssa. Tutki huolellisesti keskellä olevaa mustaa lamppua kolmenkymmenen sekunnin ajan ja katso sitten valkoista seinää ja lamppu syttyy.

Englannin kuningatar Elizabeth II

Sama kuin edellisissä kuvissa. Katso kuvan keskustaa 30 sekunnin ajan ja sitten valkoista pintaa. Kuva "näkyy".

Illuusioita värinegatiivien kanssa

Amerikan lippu

Jälleen katsomme huolellisesti kuvan keskellä olevaa pistettä 30 sekunnin ajan, sitten valkoista pintaa ja löydämme sieltä Amerikan lipun oikean värisenä.

Brasilian lippu

Malesian lippu

Ranskan lippu

Kanadan lippu

Intian lippu

Italian lippu

Iso-Britannian lippu

Liikkeen illuusioita

Katso still-kuvia ja ne alkavat liikkua. Katso samoja liikkuvia palloja ja huomaat, että ne ovat erikokoisia. Sama pyörivä kuva voi pyöriä eri suuntiin tai jopa värähtää.

fraktaali illuusio

On illuusio siitä, että kuvio sykkii

Kääntyvätkö ympyrät?

Illuusio kahvipavuista

Koon käsitys

Illuusiot johtavat usein täysin vääriin kvantitatiivisiin arvioihin todellisista geometrisista suureista. Osoittautuu, että voi olla 25% tai enemmänkin väärässä, jos silmäarvioita ei tarkisteta viivaimella. Geometristen todellisten suureiden silmä-arviot riippuvat erittäin voimakkaasti kuvan taustan luonteesta. Tämä koskee pituuksia (Ponzo-illuusio), alueita ja kaarevuussäteitä. Voidaan myös osoittaa, että se, mitä on sanottu, koskee kulmia, muotoja ja niin edelleen.

Osio "Ensimmäiset askeleet tieteessä"

TUTKIMUSTYÖ

optisia illuusioita

Valmistunut:

Opiskelija 4 "A" luokka

Alyabiev Pavel Igorevitš

Odintsovo

2016

Sisältö

Johdanto _____________________________________________________ 3 s.

Pääosa

2. 2. Illusions - visiopeli ___________________________ 4 s.

2.3. Miksi optisia illuusioita syntyy? ___________ 5 sivua

2.4. Optisten illuusioiden tyypit ____________________________ 5 s.

2.5. 3D-piirustukset asfaltille ______________________________ 8 s.

3. Johtopäätös ________________________________________ 10 s.

4. Lähteet ___________________________________ 11 sivua

Sovellukset.

Usein se, mitä näemme, on petollista, ja paljon ei ole ollenkaan sitä, miltä näyttää ensi silmäyksellä.

Jopa yksinkertaisimmat asiat voivat olla täynnä odottamattomimpia löytöjä, sinun on vain katsottava tarkemmin. Mutta pitäisikö meidän luottaa kaikkeen, mitä näemme? Onko mahdollista nähdä mitä kukaan ei ole nähnyt? Onko totta, että paikallaan olevat esineet voivat liikkua? Mitä erilaisia optisia illuusioita on?

Aiheen relevanssi .

Idea tähän tutkimukseen syntyi, kun näin valokuvia 3D-piirustuksista asfaltilla. Heräsi kysymyksiä: miten tällaiset piirustukset tehdään ja miksi ihmiset näkevät ne tällä tavalla, ja näemmekö aina, mitä siellä todella on? Halusin löytää vastaukset kaikkiin esitettyihin kysymyksiin, joten päätin tehdä tutkimuksen "Uskotko silmiisi?" ja selvitä tämä ongelma.

Kohde Tutkimustyöni on tutkia ihmisen näköä ja visuaalisia illuusioita.

Tehtävät:
- tutustua silmän rakenteeseen ja selvittää, miten ihminen näkee;
- tutkia visuaalisia illuusioita;
- Ota selvää, onko todellinen maailma todella sellainen kuin olemmenäemme hänet.

Tutkimushypoteesi:

"Voitko uskoa silmiäsi?" (katso liite nro 1).

Odotetut tulokset:

- informaatiosanoman luominen tutkimusaiheesta;- tutkimusmateriaaliin perustuvan esityksen tekeminen.

Illuusiot ovat näön peliä. Elämämme on täynnä yllätyksiä, ja pääpaikka siinä tietysti on illuusioiden vallassa. Mutta mitä illuusio tarkoittaa? S. I. Ozhegovin selittävässä sanakirjassa annetaan sanan illuusio käsite. Illuusio - aistien petos, jotain ilmeistä; tuskallinen tila - virheellinen käsitys esineistä, ilmiöistä, jostakin toteutumattomasta, unelmasta. Mielestäni tämä on ensisijaisesti optinen harha.

optinen illuusioSitä kutsutaan esityksenä näkyvästä ilmiöstä tai esineestä, joka ei vastaa todellisuutta visuaalisen laitteistomme rakenteesta johtuen(katso liite nro 2).

Yksinkertaisesti sanottuna tämä on väärä todellisuus.

Miksi optisia illuusioita syntyy?(katso liite nro 3, kuva 1).

Tutkittuani kirjallisuutta sain selville, että ihminen näkee tällä tavalla:
1. Valo kulkee sarveiskalvon ja pupillin läpi linssiin.
2. Sitten se kulkee linssin ja silmämunan täyttävän nesteen läpi verkkokalvolle.
3. Verkkokalvo vastaanottaa valoimpulssin ja välittää sen näköhermoon.
4. Näköhermo lähettää signaalin aivoihin.
5. Aivot kääntävät signaalin visuaaliseksi kuvaksi.

Ihminen havaitsee suurimman osan tiedoista ympärillään olevasta maailmasta näön kautta, mutta harvat ajattelevat, kuinka tämä tapahtuu. Useimmiten silmää pidetään kameran tai televisiokameran kaltaisena, joka heijastaa ulkoisia esineitä verkkokalvolle, joka on valoherkkä pinta. Aivot "katsovat" tätä kuvaa ja "näkevät" kaiken, mikä meitä ympäröi. Kaikki eivät kuitenkaan ole niin yksinkertaisia

(katso liite nro 3, kuva 2, 3).

Ensinnäkin , verkkokalvolla oleva kuva on käännetty.

toiseksi , silmän epätäydellisistä optisista ominaisuuksista johtuen verkkokalvolla oleva kuva tahriutuu.

Kolmanneksi, silmä tekee jatkuvia liikkeitä: hyppyjä kuvia katsottaessa, pieniä tahattomia heilahteluja, suhteellisen hitaita, tasaisia liikkeitä seurattaessa liikkuvaa kohdetta. Kuva siis

on jatkuvassa muutoksessa.

Neljäs , silmä räpäyttää noin 15 kertaa minuutissa, mikä tarkoittaa, että kuva lakkaa heijastumasta verkkokalvolle 5-6 sekunnin välein.

Joten mitä aivot "näkevät"?(katso liite nro 4).

Osoittautuu, että myös tutkijat käsittelevät tätä asiaa, ja he sanovat, että monet tieteelliset alueet yrittävät ymmärtää, kuinka ymmärrämme ympäröivän maailman. Ja yksi mielenkiintoisimmista tavoista opiskella on visuaalisen laitteen tutkiminen.

Illuusio on vääristynyt ja riittämätön heijastus havaitun kohteen ominaisuuksista. Käännetty latinasta sana "illuusio" tarkoittaa "virhettä, harhaa".

Syitä illuusioihin

Lisäkirjallisuudesta opin, että illuusiolle on kolme pääsyytä:

1) silmämme havaitsevat esineestä tulevan valon, että aivoihin tulee virheellistä tietoa;

2) kun informaatiosignaalien siirto hermojen kautta häiriintyy, tapahtuu epäonnistumisia, mikä taas johtaa virheelliseen havaintoon;

3) aivot eivät aina reagoi oikein silmistä tuleviin signaaleihin.

Usein illuusioita syntyy kahdesta syystä kerralla: silmien erityisestä työstä ja aivojen virheellisestä signaalinkäsittelystä.

Illuusiotyypit.

Tutkimuksen tuloksena sain myös tietää, että optiset illuusiot jaetaan alkuperän mukaan kolmeen tyyppiin.

luonnollisia illuusioita (katso liite nro 5).

Ne on luotu luontoäiti itse, ilman ihmisen väliintuloa (on syytä selventää, että epäsuorasti ihminen voi silti jotenkin vaikuttaa).

Esimerkki tällaisesta optisesta harhasta on mirage. Erityisesti annan erittäin kirkkaanesimerkki luonnollisesta illuusiosta , joita ihmiset ovat havainneet viime aikoina: . Jos et ole vielä nähnyt, niin katso se! Kiinassa joen yli luonto on luonut jotain todella käsittämätöntä. Kaupungin valtava mirage puineen, rakennuksineen ja infrastruktuuriineen; Lisäksi mirage oli niin kirkas ja selkeä, että videotallenteiden avulla näet tämän kummituskaupungin rakennuksen kaikki ikkunat.

keinotekoinen illuusio (katso liite nro 6).

Tavallisissa ihmisissäkeinotekoinen illuusio En ole muuta kuin temppu, temppu, temppu.

Esimerkiksi levitaatio on illuusio ihmisen paosta. Periaatteessa ihminen voi tietysti lentää, mutta yhdessä tiettyjen mekanismien kanssa, olipa kyseessä sitten lentokone tai keinosiivet.

Sekalaisia illuusioita (katso liite nro 7).

Ehkä suurin osa illuusioita. Sisältää myös tuttujailluusio kuvia , erilaisia malleja, ja luonnollisesti tämä "petos" on ihmisen luoma.

Hauska yhdistelmä optista illuusiota ja rakentamista Photoshopilla.

Yleensä illuusioita sisältäviä kuvia on paljon, ja on erittäin hauskaa katsella niitä peräkkäin.

Luonnollisten ja keinotekoisten illuusioiden välillä on merkittävä ero. Jos illuusion on ihmisen keksimä, sillä on välttämättä rakentava salaisuus, ja kun se on toimitettu tarkkailijalle, se menettää suurelta osin mysteerinsä. Luonnolliset ja sekalaiset illuusiot eivät muuta vaikutuksensa voimakkuutta riippumatta siitä, tietääkö tarkkailija heidän salaisuutensa vai ei. On huomattava, että optiset illuusiot eivät välttämättä synny valon ja varjon leikin seurauksena. Joten jo mainitun "lentävän naisen" illuusion ytimessä on nerokas mekaaninen muotoilu.

Optiset illuusiot voidaan luokitella, jos ei loputtomasti, niin hyvin pitkäksi ajaksi. Nämä ovat illuusioita koosta, liikkeestä, väristä, muodosta ja niin edelleen. Ja jos määrität, voit erottaa nämä ryhmät edelleen.

Illusions katsominen.

Yleisten ominaisuuksien mukaan:

visuaalinen vääristymä(katso liite nro 8, kuva 1):

illuusiokahvila "Wall".
Ovatko vaakaviivat yhdensuuntaiset? Kyllä, rinnakkain!

Kaksoiskuvat(katso liite nro 8, kuva 2);

koko illuusioita(katso liite nro 8, kuva 3):

Ebbinghausin illuusio (1902).

Kumpi ympyrä on isompi? Se, jota ympäröivät pienet ympyrät vai se, jota ympäröivät suuret ympyrät?

Ne ovat identtisiä. Avaruudessa olevan esineen havainnoinnin piirre on esineiden kontrasti.

Kuvan ja maan välinen suhde(katso liite nro 8, kuva 4) :

Rubiinimaljakko (1915).

Klassinen esimerkki hahmon ja maan välisestä suhteesta. Voit nähdä sekä maljakon että kaksi kasvot;

Ilmeisiä lukuja(katso liite nro 8, kuva 5) :

neliö, jota ei ole olemassa;

Illuusioita syvyyshavainnosta(katso liite nro 8, kuva 6):

Schroeder-portaat (1858).

Onko se tikkaat, niche vai vain harmaa paperinauha, joka on taitettu kuin haitari?

Liikkeen illuusioita(katso liite nro 8, kuva 7) :

The Ouchi Illusion (1977).
Katso tarkasti keskellä olevaa palloa. Näyttääkö kuvio liikkuvan puolelta toiselle? Irrottamatta silmiäsi ympyrän keskipisteestä liikuta päätäsi.
Onko illuusio siitä, että kuvio pallon ympärillä muuttuu?

Mahdottomat luvut(katso liite nro 8, kuva 8):

Kuinka monta hyllyä on? Kolme vai neljä?

Kasvojen illuusioita (seuraavat kuvat, käänteiset muotokuvat)

(katso liite nro 8, kuva 9) :

Jälkivaikutus(katso liite nro 8, kuva 10):

Jos katsot vasenta kuvaa 30 sekuntia ja katsot sitten tyhjää, Che Guevaran kasvojen pitäisi ilmestyä.

Tietenkin tämä on epätäydellinen luettelo visuaalisista illuusioista. Tarjoan vain ne, joista pidin erityisesti.

3D-piirustukset asfaltille. Katutaidetta asfaltilla (katso liite nro 9).

Mutta kuvittele: kävelet kaupungin halki, ja yhtäkkiä silmiesi eteen ilmestyy rako, josta paholaiset yrittävät paeta! Tai yhtäkkiä huomaat jalkakäytävällä täysin tavallisen omenan, mutta et voi koskea siihen - se on maalattu! Kun näin ensimmäistä kertaa jalkakäytävällä kolmiulotteisia kuvia, en voinut uskoa, että se todella oli vain piirros. Tämän tyyppistä katutaidetta, jonka opin, kutsutaan nskatutaide (englanniksi.). Itse asiassa moderni taide sai alkunsa 1500-luvulta.

Lukittuani paljon nykytaidetta käsitteleviä artikkeleita, opin, että kolmiulotteisen kuvan luomiseksi asfaltille taiteilijat käyttävät erityistä vääristymää, kun taas piirustus näyttää kolmiulotteiselta tietystä kohdasta katsottuna. Yksi maalaus kestää noin kolme päivää.

Modernisuudessa Julian Beaverilla on merkittävä paikka taiteilijoiden joukossa. Tämä brittiläinen mestari on maalannut asfaltille yli 10 vuotta, hänen töitään on ollut kaduilla monissa maissa Euroopassa, Amerikassa ja Australiassa.

Venäjällä tällainen taide on edelleen huonosti kehittynyt, mutta siitä on tulossa varsin muodikas katutaiteen suuntaus.

Taide käyttää aktiivisesti näön kykyä itsepetoksen omiin tarkoituksiinsa. Tekniikat tilavuuden vaikutuksen perspektiiviin tai toistamiseen litteässä piirustuksessa on jo nimetty. Uusin termein tätä vaikutusta voidaan kutsua "virtuaalisen äänenvoimakkuuden efektiksi". Osoittautuu, että näkökykymme pystyy havaitsemaan kolmiulotteisia kuvia ja näkemään ne todellisina, vaikka itse asiassa se on vain illuusio.

Joten viime kesänä tunnettu saksalainen 3D-taiteilija Edgar Müller tarjosi moskovilaisille alkuperäisen tavan paeta epänormaalia kuumuutta. Hän maalasi kuohuvan vesiputouksen kaupungin asfaltille. Kuvailluusio auttaa henkisesti kuljettamaan itsesi kuumasta pääkaupungista sinne, missä on vettä ja viileyttä. Jos haluat nähdä kuvan 3D-muodossa, sinun on katsottava sitä erityisen linssin läpi, joka on asennettu sen viereen. Se vääristää perspektiiviä ja kuva on runsas.

Kolmiulotteisten kuvien kuvan pääsalaisuus on, että niitä on "venytettävä". Tämä on esiintyjän taitoa. Jos sitä käytetään normaaleissa suhteissa, tätä vaikutusta ei saavuteta. Ja luomiseen menee useita tunteja.

Muuten, taiteilijat, jotka kuvaavat 3 D-kuvia, piirrä ne tavanomaisilla ”pastelliväreillä”, joita lapset käyttävät piirustustunneilla.

Johtopäätös.

Näitä "illuusioita" pohtiessani tajusin hieman niiden alkuperän olemusta. En tietenkään ole pystynyt täysin avaamaan kaikkia visuaalisten illuusioiden salaisuuksia, koska monet tiedemiehet käsittelevät niitä edelleen.Joten "Voitko uskoa silmiäsi?"

Tajusin, että on monia visuaalisia illuusioita, jotka vääristävät käsitystä todellisista kohteista.

Näin ollen havainto samasta kohteesta voi olla erilainen. On mahdotonta sanoa varmasti, että kaikki, mitä olemme nähneet, on sellaista.

Jokainen ihminen voi nähdä illuusioita eri tavoin riippuen psykologisesta, fyysisestä tilasta, yksilöllisistä ominaisuuksista jne. Kuitenkin hyvin usein ihmiset näkevät sen, mitä haluavat nähdä. Optiset illuusiot antavat vihjeitä siitä, miten aivomme toimivat. Ne voivat auttaa meitä ajattelemaan nopeammin, parantamaan muistiamme, imemään tietoa paremmin ja käyttämään aivojamme täysimääräisesti.

Tämä on loistava tapa saada aivosi toimimaan. Toisen kuvan haun aikana harjoitetaan silmälihaksia, jotka vahvistuvat, näkö terävöityy. Mielikuvitus kehittyy, kun se yrittää löytää jonkin todellisuuden kanssa yhteensopivan ratkaisun.

Illuusioiden katseleminen - lepää mielen hyödyksi.

Halutessasi voit luoda minkä tahansa illuusion, tärkeintä on pystyä erottamaan todellisuus harhaluuloista. Loppujen lopuksi vain todelliset asiat ja tunteet tekevät meidät onnelliseksi.

Etsi illuusioita ympäriltäsi ja opit lisää itsestäsi. Mutta samalla vältä illuusioita siitä, mikä on tärkeää, ja arvosta nykyhetkeä.

Bibliografia:

Artamonov I.D., Illusions of vision, painos 3 - M., Science.1969.

Suuri hauskanpitokirja. - 2004. - M .: Reader's Digest, 2003.

Materiaali netistä: .

Perelman Ya.I. "Viihdyttävä fysiikka". "Kahdeskymmenes painos, stereotyyppinen": "Tiede"; Moskova; ISBN 1979.

5. Tolansky S. Optical illusions M., Mir, 1967, s. 128, kuvineen.

LIITE

Hakemus nro 1. "Voitko uskoa silmiäsi?"

Liite nro 2. Optiset illuusiot.