Nhà khoa học đã giải thích cơ chế của tất cả các ảo ảnh quang học. Ảo ảnh quang học hoặc ảo ảnh quang học

Ảo ảnh quang học khai thác sự khác biệt giữa những gì mắt bạn nhìn thấy và những gì bộ não của bạn cảm nhận. Chúng chứng minh cách hệ thống trực quan của bạn chỉnh sửa một hình ảnh trước khi bạn biết nó, giống như trợ lý cá nhân của bạn chọn lọc cái quan trọng khỏi cái không quan trọng. Mọi người đã tạo ra ảo ảnh quang học từ lâu trước khi họ biết chúng hoạt động như thế nào. Cho đến nay, những tiến bộ trong khoa học thần kinh đã giúp bạn có thể hiểu được cách thức hoạt động của các quá trình thị giác để đánh lừa bộ não của bạn. Nhưng cũng có những cái vẫn chưa được giải thích.

Ảo tưởng với một cái bóng trên bàn cờ

Mọi người đều biết ảo giác khi một cái bóng rơi từ cơ thể xuống bàn cờ, và hai ô nằm bên ngoài bóng đen và bên trong nó trông khác nhau, đen và trắng. Nhưng thực tế chúng có màu giống nhau. Edward Adelson vào năm 1995 đã sử dụng ảo ảnh này để cho mọi người thấy cách hệ thống thị giác của con người cảm nhận một cái bóng. Khi cố gắng xác định màu sắc của bề mặt, não bộ sẽ tính đến bề mặt đó có bóng và tự động báo hiệu rằng bề mặt đó nên được hiển thị nhẹ hơn. Do đó, bộ não giải thích tế bào trong bóng tối nhẹ hơn, nhưng trên thực tế, nó có cùng màu với tế bào bên ngoài bóng tối.

Lilac Chase

Ảo ảnh quang học này là một hình chữ thập màu đen ở trung tâm của một vòng tròn các đốm màu tím. Đến lượt mình, những đốm này biến mất, hợp nhất với nền xám. Nhiệm vụ của bạn là tập trung vào các ô chữ thập và chờ đợi - bạn sẽ nhận thấy rằng các điểm màu tím không thực sự biến mất, mà trở thành màu xanh lá cây! Đánh lừa thị giác này được gọi là hiệu ứng Troxler và được phát hiện vào năm 1804. Hiệu ứng này thông báo rằng mắt người có thể tập trung vào thứ gì đó đang chuyển động, đang hoạt động, bỏ qua mọi thứ khác. Đôi mắt của bạn mất một chút thời gian để điều chỉnh khi bạn đang tập trung vào các chữ thập để làm quen và sau đó chúng bắt đầu nhìn theo dấu chấm thay đổi, chuyển sang màu xanh lá cây và các đốm tím mờ dần vào nền là không quan trọng.

ánh sáng mờ dần

Nếu bạn tập trung vào ánh sáng nhấp nháy ở trung tâm, bạn sẽ nhận thấy rằng các chấm màu vàng nằm rải rác xung quanh nguồn sáng bắt đầu biến mất một cách ngẫu nhiên và xuất hiện ở những nơi không mong muốn. Điều này là do một hiện tượng gọi là mù do chuyển động. Nó vẫn chưa có một lời giải thích được chấp nhận chung, nhưng hầu hết các nhà khoa học tin rằng nó bắt nguồn từ vỏ não thị giác sơ cấp, phần não chịu trách nhiệm xử lý thông tin về các vật thể tĩnh và động.

Ảo ảnh của goering

Trong ảo ảnh quang học hình học này, các sọc trông giống như chúng bị cong ra ngoài. Hering cho rằng hiệu ứng này là do não người đánh giá quá cao góc giao của đường thẳng đứng màu đỏ và phần còn lại của đường sọc xanh lam. Nhưng tại sao sự tính toán sai lầm này lại xảy ra? Rất có thể, điều này là do con người có xu hướng dự đoán tương lai một cách trực quan. Ánh sáng chiếu vào võng mạc cực kỳ nhanh chóng, vì vậy hệ thống thị giác của con người đã dần phát triển để bù đắp cho sự chậm trễ giữa ánh sáng chiếu vào võng mạc và truyền tín hiệu đến não.

Ảo tưởng về sự phân cấp

Sọc ngang trong ảo ảnh quang học này thay đổi màu sắc của nó từ sáng sang tối, ở trên hoàn toàn giống nhau, nhưng chỉ có nền đối diện, chuyển từ tối sang sáng. Như bạn có thể đoán, đây chỉ là một ảo ảnh quang học. Nếu bạn đóng nền lại, bạn sẽ thấy sọc ngang cùng màu. Ảo ảnh này tương tự như ảo ảnh đầu tiên, với bàn cờ - bộ não phân tích môi trường mà các phần khác nhau của dải ngang nằm và làm tối nó ở nơi nền sáng và làm sáng nó ở nơi nền tối.

chuyển động ảo tưởng

Hiện tại, vẫn chưa có lời giải thích rõ ràng về nguyên nhân gây ra chuyển động ảo ảnh. Một số người tin rằng điều này là do chuyển động nhỏ của mắt không tự chủ khiến bạn nghĩ rằng hình ảnh đang chuyển động. Những người khác tin rằng khi bạn nhìn vào một mô hình phức tạp như vậy, vỏ não thị giác của bạn dần dần nhầm lẫn vật thể tĩnh với vật thể động, vì vậy bạn dường như nhìn thấy chuyển động. Trong mọi trường hợp, ảo ảnh này cũng là một ảo ảnh quang học hoạt động trong bất kỳ điều kiện nào, và bạn sẽ không thể thuyết phục bộ não của mình.

Thiết kế đồ họa ,

Giao diện,

Kiểu chữ

Dịch

Hố thỏ có sâu không?

Bạn sẽ mất bao nhiêu phút để hiểu thủ thuật là gì?

Năm 1620, Francis Bacon đã chia các nguồn gốc gây ra lỗi của con người cản trở tri thức thành bốn nhóm, mà ông gọi là "bóng ma" hay "thần tượng" (lat. Idola).

"Những bóng ma của gia đình" xuất phát từ chính bản chất con người, họ không phụ thuộc vào văn hóa hay cá nhân. “Tâm trí con người được ví như một tấm gương không đồng đều, nó trộn bản chất của chính nó với bản chất của sự vật, phản ánh sự vật dưới dạng méo mó và biến dạng.”
"Những bóng ma trong hang động"- Đây là những sai sót về tri giác của từng cá nhân, vừa bẩm sinh vừa mắc phải. “Suy cho cùng, ngoài những sai lầm vốn có của loài người, mỗi người đều có một hang động đặc biệt của riêng mình, nơi làm suy yếu và bóp méo ánh sáng của thiên nhiên”.
"Bóng ma của Quảng trường (Chợ)"- hệ quả của bản chất xã hội của con người, - giao tiếp và sử dụng ngôn ngữ trong giao tiếp. “Mọi người thống nhất bằng lời nói. Từ ngữ được thiết lập theo sự hiểu biết của đám đông. Vì vậy, sự thành lập xấu và vô lý của từ ngữ bao vây tâm trí một cách đáng ngạc nhiên.
"Bóng ma của nhà hát"- đây là những ý tưởng sai lầm về cấu trúc của thực tại được một người đồng hóa với những người khác. “Đồng thời, chúng tôi muốn nói ở đây không chỉ những giáo lý triết học chung chung, mà còn nhiều nguyên tắc và tiên đề của khoa học, những thứ đã nhận được sức mạnh là kết quả của truyền thống, đức tin và sự bất cẩn.” [Wikipedia]

Dưới góc độ - một minh chứng rõ ràng về tính dễ bị tổn thương của bộ não chúng ta trước các cuộc tấn công thông qua đầu vào trực quan. Tôi giới thiệu với các bạn bản dịch một bài báo của nhà thiết kế sản phẩm và nhà phát triển front-end Balraj Chana, về cách bạn có thể sử dụng / vô hiệu hóa hiệu ứng của ảo ảnh quang học.

1. Ảo ảnh phần tam giác

Căn chỉnh tam giác dựa trên tâm (barycenter).

Các biểu tượng có thể lừa dối, đặc biệt là với hình học phức tạp và tỷ lệ kỳ lạ. Không phải tất cả các biểu tượng trong tập hợp đều đối xứng, pixel hoàn hảo hoặc có tỷ lệ khung hình tương thích. Một số biểu tượng yêu cầu can thiệp trực tiếp, đáng chú ý nhất là nút chơi đáng sợ.

Đặt một hình tam giác bên trong bể thẳng hoặc cong có thể làm cho phần tử bị lệch về mặt quang học. Lý do cho điều này là một hiệu ứng được gọi là ảo giác phần tam giác. Khối lượng tâm của tam giác được tính từ hộp giới hạn nhỏ nhất của nó. Do đó, nếu bạn cần đặt một điểm chính xác ở giữa chiều cao của một tam giác đều, thì về mặt quang học, nó sẽ xuất hiện cao hơn nhiều.

Tùy chọn nào được căn giữa về mặt toán học?

Có hai giả thuyết cho ảo ảnh ngoạn mục này:

Chia tỷ lệ liên tục không chính xác. Ảo ảnh chứa các tín hiệu phối cảnh làm tăng kích thước nhận biết của các đối tượng ở xa hơn, ví dụ, một tam giác đều có thể được coi là hình ảnh phẳng của một con đường được nhìn thấy trong phối cảnh, với đỉnh trên cùng ở vô cùng và đáy được coi là phần gần nhất của con đường.
Trung tâm của lực hấp dẫn. Nếu một người quan sát được yêu cầu tìm một điểm ở giữa, anh ta sẽ tìm thấy một tâm có diện tích bằng nhau ở trên và dưới nó. Tâm của một tam giác đều nằm dưới điểm ở giữa và có bằng chứng cho thấy những người quan sát đưa ra những lựa chọn bị tổn hại.

Để tam giác bên trong vật chứa có tâm, cần phải tìm tâm (barycenter) của tam giác bằng cách tính toán giao điểm của các đường nối mỗi đỉnh với trung điểm của cạnh đối diện. Đây là công thức bạn có thể sử dụng:

Công thức tìm trọng tâm của tam giác.

Tâm có thể là 1/3 khoảng cách từ mỗi bên đến đỉnh đối diện. Kỹ thuật này cũng có thể được áp dụng cho nhiều hình thức khác.

2. Ảo tưởng theo chiều ngang dọc

Ảo ảnh dọc-ngang.

Hình vuông là khối xây dựng cơ bản của bất kỳ hệ thống thiết kế nào. Chúng có thể được nhìn thấy trong bản đồ thiết kế material design, bài đăng trên Facebook, ảnh Pinterest và cộng đồng Dribble.

Sau khi chuyển một hình vuông vào bản phác thảo, đôi khi bạn nên xem lại hai lần để xem liệu mỗi cạnh có tỷ lệ bằng nhau hay không. Nếu bạn quan sát đủ kỹ, bạn sẽ thấy các cạnh dọc có vẻ dài hơn các cạnh ngang. Như thể hình vuông thực sự là một hình chữ nhật! Nhưng, trên thực tế, nó là một hình vuông 1: 1 hoàn hảo. Đây được gọi là ảo giác dọc-ngang.

Hình ảnh bài đăng trên Facebook là hình vuông 1: 1.

Điều thực sự hấp dẫn là nhận thức về ảo giác này khác nhau tùy theo văn hóa và giới tính. Những người sống ở các thành phố phát triển có xu hướng dễ tiếp thu hơn những người sống ở nông thôn. Điều này là do người dân ở các vùng nông thôn có xu hướng quen với việc sống trong những ngôi nhà tròn.

3. Băng tần Mach

Các dải Mach.

Đặt các mảng màu giống nhau cạnh nhau là xu hướng phổ biến trong thời đại thiết kế phẳng. Nhìn kỹ hơn, bạn có thể nhận thấy một bóng giả xuất hiện giữa các cạnh của mỗi bóng tương phản. Ảo ảnh này được gọi là "Mach Bands". Không có một bóng mờ nào được thêm vào hình ảnh, vì mắt chúng ta chỉ cảm nhận được.

Bóng xuất hiện giữa các cạnh của mỗi hàng.

Giải thích kỹ thuật cho sự xuất hiện của hiệu ứng này có liên quan đến sự ức chế thế chấp, có nghĩa là một khu vực tối hơn xuất hiện một cách giả tạo thậm chí còn tối hơn và một khu vực sáng hơn thậm chí còn sáng hơn.

Mặc dù hiệu ứng này khá tinh tế trong thế giới thiết kế đồ họa, nhưng có thể chứng minh ảnh hưởng của nó - nó có thể là một trở ngại thực sự cho các nha sĩ. Tia X tạo ra hình ảnh thang độ xám được sử dụng để phân tích các biến thể cường độ bất thường. Các dải Mach có thể đưa ra chẩn đoán dương tính giả nếu không được xác định chính xác.

4. Ảo tưởng của Hering

Ảo tưởng của Goering.

Bạn đã bao giờ bắt gặp một logo có các đường kẻ rất mảnh hoặc hình nền với các chấm nhỏ di chuyển hoặc rung khi bạn cuộn? Nếu vậy, đó là do hiệu ứng tần số gương được gọi là mẫu Moiré, nơi hai mẫu lưới chồng lên nhau, làm phát sinh các chuyển động sai.

Cuộn lên và xuống để cảm nhận hiệu ứng rung.

Đây là một hiệu ứng rất tuyệt, mặc dù Moiré không phải là ảo ảnh quang học, nó là một dạng giao thoa. Một ví dụ về biểu tượng Sonos sử dụng sự kết hợp của các mẫu moiré, ảo ảnh của Hering và các chuyển động ảo ảnh. Kỹ thuật giác này khá phổ biến trong nghệ thuật Op art.

5. Lưới Herman

Lưới của Herman.

Ảo ảnh lưới Hermann khá phổ biến và có thể được nhìn thấy trong các bố cục có chứa một lưới các ô vuông được đặt trên nền có độ tương phản cao. Nếu bạn nhìn thẳng vào một ô vuông bất kỳ, bạn sẽ thấy một quả bóng ma ở giao điểm của các ô vuông liền kề. Nhưng nếu bạn nhìn vào chính điểm giao nhau, quả bóng sẽ biến mất.

Lý do cho hiệu ứng này là sự ức chế bên. Nói một cách đơn giản, khả năng của một tế bào thần kinh bị kích thích để hạ thấp các tế bào thần kinh lân cận theo hướng sau.

6. Ảo tưởng tương phản

ảo ảnh tương phản.

Đặt hai đối tượng cùng màu trên các nền tương phản khác nhau có thể khiến chúng xuất hiện dưới dạng các màu khác nhau. Hiện tượng này được gọi là ảo ảnh tương phản. Người ta tin rằng Contrast là vua, nhưng không phải ai cũng nhìn nhận nó theo cùng một cách.

Màu sắc của chữ giống hệt nhau ở hai bên, nhưng nhìn không giống nhau.

Thật không may, không có lý thuyết vững chắc về lý do tại sao ảo giác này xảy ra, nhưng nhiều nghiên cứu đã suy đoán tại sao. Một lý do là sự ức chế bên, nguyên nhân gây ra Hermann Grid và Mach Bands.

7. Ảo ảnh Munker-White

Ảo ảnh Munker-White.

Ảo tưởng này là khá nhỏ, nhưng vẫn hấp dẫn. Nhìn vào gif ở trên, các khối màu tím ở bên trái có vẻ nhạt hơn so với các khối bên phải. Nhưng người ta nhận thấy rằng cả hai khối đều phản xạ một lượng ánh sáng như nhau.

Lý do cho ảo ảnh Munker-White là… bạn đoán nó… ức chế bên.

8. Ảo tưởng về Màu nước

Màu nước Ảo ảnh.

Đã có lúc tôi thêm đường viền vào một đối tượng và sau đó tự hỏi, "Tôi cũng thay đổi màu nền từ khi nào?". Nếu bạn nhìn kỹ, bạn có thể thấy rằng vùng nhạt có màu nhạt hơn nhiều do màu của đường viền. Bạn có ngạc nhiên không nếu tôi nói với bạn rằng vùng sáng đó thực sự là màu trắng?

Hiện tượng thị giác này, được gọi là ảo ảnh màu nước, phụ thuộc vào sự kết hợp của độ sáng và độ tương phản màu sắc của các đường đồng mức.

Khu vực màu trắng bên trong nút có vẻ hơi ngả màu tùy thuộc vào màu của đường viền.

9 Ảo ảnh Jastrow

Ảo ảnh Jastrow.

Ảo ảnh này xảy ra khi làm việc với các vật thể có đường cong. Hai yếu tố có vẻ có kích thước khác nhau, nhưng khi xem xét kỹ hơn, chúng thực sự có cùng kích thước.

Ảo ảnh này phát huy tác dụng trong quá trình sáng tạo vì một số khuôn mặt cong giống hệt nhau có thể trông nhỏ hơn những khuôn mặt khác..

Sao có thể như thế được? Chà, đây được gọi là ảo ảnh Jastrow, và không có lời giải thích cuối cùng cho lý do tại sao chúng ta nhận thức các phân đoạn khác nhau. Một lời giải thích là não của chúng ta không nhìn thấy sự khác biệt về kích thước của bán kính lớn và nhỏ. Nói cách khác, cạnh ngắn làm cho mặt dài trông dài và ngược lại.

10 Ảo tưởng Cornsweet

Ảo giác Cornsweet.

Ngoài ảo ảnh về độ tương phản và ảo ảnh về dải Mach,

Trong quá trình tiến hóa, con người đã có được khả năng dự đoán tương lai. Đúng vậy, điều này không liên quan gì đến những tiết lộ của Nostradamus - chúng ta đang nói về việc bù đắp độ trễ xảy ra khi truyền hình ảnh trực quan từ võng mạc đến phần tương ứng của não.

Độ trễ thời gian là một phần mười giây và, thật không may, chân trời dự đoán của chúng tôi bị giới hạn ở mức này. Thay vào đó, bộ não con người “hoàn thiện” hình ảnh tương ứng, dựa trên những nguyên tắc cơ bản nhất định của nhận thức về các đối tượng xung quanh.

Những nguyên tắc này là gì? Họ có tồn tại không? Nhà mô hình nhận thức Mark Changizi của Học viện Bách khoa Rensselaer đã cố gắng làm rõ vấn đề này bằng cách xem xét các ảo ảnh quang học.

Hóa ra, cách dễ nhất để thấy tác dụng của việc "tái tạo lại thực tại" là lấy ví dụ về ảo ảnh quang học.

Nếu bạn tập trung vào tâm của hình ảnh, thì các đường gần điểm hội tụ của các tia sẽ bị cong (minh họa bởi Mark Changizi, RPI).

Hãy lấy cái gọi là ảo ảnh Hering, trong đó các đường thẳng đứng chồng lên nhau chùm tia. Độ cong rõ ràng của các đường trung tâm xảy ra bởi vì não của chúng ta có thể đoán trước hình ảnh sẽ trông như thế nào trong khoảnh khắc tiếp theo - khi chúng ta “tiến gần hơn” đến trung tâm của bức ảnh.

Đến lượt mình, hiệu ứng của tính gần đúng được tạo ra bởi các tham số hình học của chính điểm hội tụ của các đoạn tia. Vì chúng ta không thực sự di chuyển ở bất cứ đâu, nên ảo giác nhìn thấy các đường thẳng như đường cong xuất hiện.

Changizi nói: “Trong quá trình tiến hóa của con người, có thể dự đoán tương lai gần trong ngắn hạn. - Các tia hội tụ tại điểm trung tâm là tín hiệu đánh lừa ý thức của chúng ta, buộc nó nghĩ rằng chúng ta đang tiến về phía trước. Bằng cách uốn cong các đường nét, bộ não cố gắng gợi ý hình ảnh nào sẽ xuất hiện trước mắt chúng ta trong khoảnh khắc tiếp theo.

Những "mánh khóe" như vậy bao quanh chúng ta trong cuộc sống hàng ngày mọi lúc. Ví dụ, “tác dụng phụ” của việc nhìn bằng ống nhòm: nếu bạn lần lượt nhắm mắt, đối tượng quan sát sẽ có vẻ hơi bị dịch chuyển.

Hoặc chúng ta hãy nhớ lại khả năng nhận thức ý nghĩa của các cụm từ ngay cả khi chỉ các chữ cái đầu tiên và cuối cùng trong mỗi từ được định vị chính xác, và bên trong chúng nằm rải rác không theo thứ tự.

Người Mỹ quyết định rằng cùng một nguyên tắc làm cơ sở cho tất cả các ảo ảnh quang học. Để kiểm tra giả thuyết của mình, ông đã nghiên cứu 50 loại "mánh khóe" và chia chúng thành 28 loại.

Các kết quả thu được chỉ ra rằng có bốn loại biến "có thể điều chỉnh" chính: kích thước của đối tượng quan sát, tốc độ, độ sáng (độ tương phản) và khoảng cách đến nó.

Ví dụ: nếu hai đối tượng ở cùng một khoảng cách với bạn và bạn đang hướng về một trong số chúng, thì khi bạn đến gần, mục tiêu của bạn sẽ xuất hiện lớn hơn và đồng thời mất đi độ tương phản - "mờ".

Khi phần đầu tiếp cận tâm của vòng tròn, phần sau dường như trở nên nhẹ hơn. Điều gì giúp não xác định cách "sửa" một đối tượng? Ví dụ, công việc mà các cơ mắt phải làm để nhìn thấy nó (hình minh họa của Mark Changizi, RPI).

Dựa trên kết quả của nghiên cứu, Mark cho rằng cả bốn kênh nhận thức đều phát sinh trong quá trình tiến hóa, nhưng theo cách này hay cách khác đều gắn liền với nhu cầu vận động liên tục, hơn nữa là chính trực.

Theo ông, những tác động của thực tế "vẽ" có thể xảy ra cả ở vị trí tĩnh và trong quá trình xoắn - nhưng chúng bằng cách nào đó có thể được giải thích bằng những điều chỉnh cần thiết khi di chuyển về phía trước.

Nhân tiện, bạn có thể tìm hiểu thêm về toàn bộ khái niệm "nhận thức tiên đoán" trong bản in trước của công trình đăng trên trang cá nhân của nhà khoa học (tài liệu PDF).

Ảo tưởng về chuyển động

Nhận thức về kích thước

Nhiều ảo ảnh được giải thích bởi cấu trúc của mắt người và những hạn chế của nó. Vì vậy, nhiều vụ tai nạn đường bộ đã xảy ra vào lúc chập choạng tối ở những ngã tư có treo đèn tín hiệu giao thông, khi công việc của bộ máy thị giác đang được điều chỉnh, hoặc vào ban đêm, khi người lái xe nhầm ánh sáng của đèn giao thông với ánh sáng của đèn thông thường.

Bằng cách chọn đúng hoa văn trên giấy dán tường, chúng ta có thể mở rộng một cách trực quan căn phòng nhỏ. Bằng cách chọn màu vải phù hợp, bạn có thể che đi khuyết điểm trên vóc dáng của mình. Mặc dù ảo ảnh thị giác không phải lúc nào cũng là trò chơi của ánh sáng và bóng tối hoặc nhận thức tự nhiên về một đối tượng nhất định.

Có rất nhiều câu đố quang học được thiết kế đặc biệt tạo ra hiệu ứng tuyệt vời!

biến dạng thị giác

Ảo tưởng thường dẫn đến các ước lượng định lượng hoàn toàn không chính xác của các đại lượng hình học thực. Theo lý thuyết về kích thước tương đối, kích thước cảm nhận được không chỉ phụ thuộc vào kích thước trên võng mạc mà còn phụ thuộc vào kích thước của các vật thể khác trong trường nhìn mà chúng ta quan sát đồng thời.

Ảo tưởng Hering (ảo ảnh của người hâm mộ)

Các đường thẳng thực sự song song.

Ảo tưởng của Wundt (1896)

Các đường ở trung tâm thực sự song song.

Quán cà phê "Bức tường" ảo ảnh

Các đường nằm ngang có song song với nhau không?

Các đường màu đỏ là thẳng, mặc dù chúng có vẻ bị cong.

Ảo tưởng Perelman

Các chữ cái thực sự song song với nhau

Ảo tưởng của W. Ehrenstein (W. Ehrenstein, 1921)

Các hình vuông màu xanh dường như được vẽ không đồng đều

Mô hình có cong vào trong không?

Tất cả các hình vuông không thực sự bị bóp méo.

Ảo tưởng của J. Fraser (Fraser, 1908)

Hình tròn hay hình xoắn ốc?

Nhìn vào trung tâm của chấm đen - các đốm màu sẽ biến mất:

Nhìn mà không nhìn lên thập giá. Bạn có nhìn thấy những đốm màu xanh lá cây không? Nhưng không có gì xanh ở đây.

Ảo ảnh quang học!

Ảo tưởng với âm bản đen trắng

Scull

Ảo tưởng cũ này quen thuộc với nhiều người. Nhìn vào hình chữ thập đen trong hốc mắt của hộp sọ trong khoảng nửa phút. Sau đó nhìn vào một tờ giấy sáng màu, một bức tường sáng, một trần nhà, và bạn sẽ thấy một hộp sọ màu trắng với những vết lõm tối ở vị trí của mắt, mũi, miệng. Bề mặt càng xa bạn, bạn sẽ quan sát được hộp sọ càng lớn.

đèn đốt

Tương tự như với hộp sọ. Trong ba mươi giây, hãy xem xét cẩn thận ngọn đèn đen ở chính giữa, sau đó nhìn vào bức tường trắng và đèn sẽ sáng.

Nữ hoàng Elizabeth II của Anh

Tương tự như với các hình ảnh trước đó. Nhìn chằm chằm vào tâm của bức tranh trong ba mươi giây và sau đó nhìn vào bề mặt trắng. Hình ảnh sẽ "xuất hiện".

Ảo tưởng với âm bản màu

cờ Mỹ

Một lần nữa, chúng tôi cẩn thận nhìn vào dấu chấm ở trung tâm của bức tranh trong ba mươi giây, sau đó nhìn vào bề mặt màu trắng và tìm thấy lá cờ Mỹ ở đó có màu sắc chính xác.

Quốc kỳ Brazil

Quốc kỳ Malaysia

Quốc kỳ Pháp

Quốc kỳ Canada

Quốc kỳ Ấn Độ

Quốc kỳ Ý

Quốc kỳ của Vương quốc Anh

Ảo tưởng về chuyển động

Nhìn vào hình ảnh tĩnh và chúng sẽ bắt đầu di chuyển. Nhìn vào những quả bóng chuyển động giống nhau và bạn sẽ thấy rằng chúng có kích thước khác nhau. Cùng một hình ảnh xoay có thể xoay theo các hướng khác nhau, hoặc thậm chí dao động.

ảo ảnh fractal

Có một ảo giác rằng mô hình đang rung động

Các vòng tròn có quay không?

Ảo tưởng về hạt cà phê

Nhận thức về kích thước

Ảo tưởng thường dẫn đến các ước lượng định lượng hoàn toàn không chính xác của các đại lượng hình học thực. Nó chỉ ra rằng một người có thể sai 25% hoặc hơn nếu các ước tính của mắt không được kiểm tra bằng thước. Các ước lượng bằng mắt của các đại lượng thực hình học phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của nền của hình ảnh. Điều này áp dụng cho độ dài (ảo giác Ponzo), diện tích, bán kính của độ cong. Nó cũng có thể được chứng minh rằng những gì đã nói là đúng về góc độ, hình dạng, v.v.

Phần "Những bước đầu tiên trong khoa học"

TÌM KIẾM

ảo ảnh quang học

Hoàn thành:

Học sinh lớp 4 "A"

Alyabiev Pavel Igorevich

Odintsovo

2016

Các nội dung

Giới thiệu ____________________________________________ 3 tr.

Phần chính

2. 2. Ảo tưởng - trò chơi của thị giác __________________________ 4 p.

2.3. Tại sao ảo ảnh quang học xảy ra? ___________ 5 trang

2.4. Các loại ảo ảnh quang học _______________________ 5 p.

2.5. Bản vẽ 3D trên nhựa đường _________________________ 8 p.

3. Kết luận ____________________________________ 10 tr.

4. Tài liệu tham khảo ______________________________ 11 trang

Các ứng dụng.

Thường thì những gì chúng ta thấy là lừa đảo, và phần lớn hoàn toàn không phải như những gì thoạt nhìn.

Ngay cả những điều đơn giản nhất cũng có thể chứa đầy những khám phá bất ngờ nhất, bạn chỉ cần để ý kỹ hơn. Nhưng chúng ta có nên tin tưởng tất cả những gì chúng ta thấy không? Có thể nhìn thấy những gì chưa ai nhìn thấy? Có đúng là vật đứng yên có thể chuyển động không? Sự đa dạng của ảo ảnh quang học là gì?

Mức độ liên quan của chủ đề .

Ý tưởng cho nghiên cứu này được nảy sinh sau khi tôi nhìn thấy những bức ảnh chụp bản vẽ 3D trên đường nhựa. Các câu hỏi đặt ra: làm thế nào những bức vẽ như vậy được tạo ra và tại sao mọi người lại nhìn nhận chúng theo cách này, và chúng ta có luôn nhìn thấy những gì thực sự ở đó không? Tôi muốn tìm câu trả lời cho tất cả các câu hỏi được đặt ra, vì vậy tôi quyết định thực hiện một cuộc nghiên cứu "Bạn có thể tin vào mắt mình không?" và sắp xếp vấn đề này.

Mục tiêu công việc nghiên cứu của tôi là nghiên cứu thị giác của con người và ảo ảnh thị giác.

Nhiệm vụ:
- làm quen với cấu trúc của mắt và tìm hiểu cách nhìn của một người;
- để nghiên cứu ảo ảnh thị giác;
- tìm hiểu xem thế giới thực có thực sự giống như chúng ta khôngchúng tôi nhìn thấy anh ta.

Giả thuyết nghiên cứu:

"Có thể tin vào mắt mình không?" (xem Phụ lục số 1).

Kết quả mong đợi:

- tạo ra một thông điệp thông tin về chủ đề nghiên cứu;- tạo một bài thuyết trình dựa trên các tài liệu nghiên cứu.

Ảo tưởng là một trò chơi của thị giác. Cuộc sống của chúng ta đầy rẫy những bất ngờ, và vị trí chính trong đó, tất nhiên, bị chiếm đóng bởi những ảo tưởng. Nhưng ảo tưởng nghĩa là gì? Trong từ điển giải thích của S. I. Ozhegov, khái niệm ảo giác từ được đưa ra. Ảo tưởng - một sự lừa dối của các giác quan, một cái gì đó rõ ràng; một trạng thái đau đớn - một nhận thức sai lầm về các đối tượng, hiện tượng, một cái gì đó không thể thực hiện được, một giấc mơ. Theo tôi, đây chủ yếu là một ảo ảnh quang học.

ảo ảnh quang họcđược gọi là sự thể hiện một hiện tượng hoặc đối tượng có thể nhìn thấy được mà không tương ứng với thực tế do cấu trúc của bộ máy thị giác của chúng ta(xem Phụ lục số 2).

Nói một cách đơn giản, đây là một sự xuyên tạc thực tế.

Tại sao ảo ảnh quang học xảy ra?(xem Phụ lục số 3, Hình 1).

Sau khi nghiên cứu tài liệu, tôi phát hiện ra rằng một người nhìn nhận theo cách này:
1. Ánh sáng truyền qua giác mạc và đồng tử đến thủy tinh thể.
2. Sau đó, nó đi qua thủy tinh thể và chất lỏng lấp đầy nhãn cầu và lên võng mạc.
3. Võng mạc nhận xung ánh sáng và truyền đến dây thần kinh thị giác.
4. Dây thần kinh thị giác gửi tín hiệu đến não.
5. Bộ não chuyển tín hiệu thành hình ảnh trực quan.

Một người nhận thức hầu hết thông tin về thế giới xung quanh thông qua thị giác, nhưng ít người nghĩ về việc điều này xảy ra chính xác như thế nào. Thông thường, mắt được coi như một máy ảnh hoặc máy quay phim truyền hình, chiếu các vật thể bên ngoài lên võng mạc, là bề mặt nhạy cảm với ánh sáng. Bộ não "nhìn" vào bức tranh này và "nhìn thấy" mọi thứ xung quanh chúng ta. Tuy nhiên, tất cả không đơn giản như vậy

(xem Phụ lục số 3, Hình 2, 3).

Đầu tiên , ảnh trên võng mạc bị ngược.

Thứ hai , do đặc tính quang học không hoàn hảo của mắt, hình ảnh trên võng mạc bị mờ.

Thứ ba, mắt thực hiện các chuyển động liên tục: nhảy khi nhìn ảnh, dao động nhỏ không tự chủ, chuyển động tương đối chậm, mượt mà khi theo dõi một đối tượng chuyển động. Vì vậy, hình ảnh

là từ thông không đổi.

Thứ tư , mắt nhấp nháy khoảng 15 lần mỗi phút, có nghĩa là hình ảnh sẽ ngừng được chiếu lên võng mạc sau mỗi 5-6 giây.

Vậy bộ não "nhìn thấy" những gì?(xem Phụ lục số 4).

Hóa ra các nhà khoa học cũng đang giải quyết vấn đề này, và họ nói rằng có rất nhiều lĩnh vực khoa học đang cố gắng tìm hiểu cách chúng ta nhìn nhận thế giới xung quanh. Và một trong những cách học thú vị nhất là nghiên cứu bộ máy thị giác.

Ảo tưởng là sự phản ánh không đầy đủ méo mó các thuộc tính của đối tượng tri giác. Được dịch từ tiếng Latinh, từ "ảo tưởng" có nghĩa là "sai lầm, ảo tưởng."

Lý do cho ảo tưởng

Từ các tài liệu bổ sung, tôi biết được rằng có ba nguyên nhân chính gây ra ảo tưởng:

1) mắt của chúng ta cảm nhận ánh sáng phát ra từ vật thể, thông tin sai lệch đó sẽ đến não;

2) khi việc truyền tín hiệu thông tin qua các dây thần kinh bị gián đoạn, các lỗi xảy ra, dẫn đến nhận thức sai lầm;

3) không phải lúc nào não cũng phản ứng chính xác với các tín hiệu truyền từ mắt.

Thường thì ảo tưởng phát sinh vì hai lý do cùng một lúc: công việc cụ thể của mắt và việc xử lý sai tín hiệu của não bộ.

Ảo giác các kiểu.

Kết quả của nghiên cứu, tôi cũng biết được rằng, theo nguồn gốc, ảo ảnh quang học được chia thành ba loại.

ảo tưởng tự nhiên (xem Phụ lục số 5).

Chúng được tạo ra bởi chính mẹ thiên nhiên, không có sự can thiệp của con người (điều đáng làm là gián tiếp một người vẫn có thể ảnh hưởng bằng cách nào đó).

Một ví dụ về ảo ảnh quang học như vậy là một ảo ảnh. Cụ thể, tôi sẽ đưa ra mộtví dụ về ảo ảnh tự nhiên , mà mọi người đã quan sát thấy gần đây hơn: . Nếu bạn chưa thấy nó, thì hãy xem nó! Ở Trung Quốc, bên kia sông, thiên nhiên đã tạo ra một thứ thực sự không thể tưởng tượng được. Ảo ảnh khổng lồ của thành phố, với cây cối, tòa nhà và cơ sở hạ tầng; hơn nữa, ảo ảnh rất sáng và khác biệt đến nỗi trên các đoạn video, bạn có thể nhìn thấy mọi cửa sổ của tòa nhà của thị trấn ma này.

ảo ảnh nhân tạo (xem Phụ lục số 6).

Trong những người bình thườngảo ảnh nhân tạo Tôi chẳng là gì ngoài một trò bịp bợm, bịp bợm, bịp bợm.

Ví dụ, bay lên là ảo ảnh về chuyến bay của con người. Về nguyên tắc, tất nhiên, một người có thể bay, nhưng kết hợp với một số cơ chế nhất định, có thể là máy bay hoặc cánh nhân tạo.

Ảo tưởng hỗn hợp (xem Phụ lục số 7).

Có lẽ là phần lớn nhất của ảo tưởng. Nó cũng bao gồmhình ảnh ảo giác , nhiều mẫu mã khác nhau, và tự nhiên “sự lừa dối” này là do con người tạo ra.

Một sự kết hợp hài hước giữa ảo ảnh quang học và tòa nhà bằng Photoshop.

Nói chung là có rất nhiều bức tranh có ảo ảnh, nhìn hết bức này đến bức khác cũng thấy rất buồn cười.

Có một sự khác biệt đáng kể giữa ảo ảnh tự nhiên và nhân tạo. Nếu ảo ảnh được phát minh ra bởi một người, thì nó nhất thiết phải có một bí mật mang tính xây dựng, và sau khi truyền đạt nó cho người quan sát, nó sẽ mất đi sự bí ẩn ở nhiều khía cạnh. Ảo ảnh tự nhiên và hỗn hợp không làm thay đổi sức ảnh hưởng của chúng, bất kể người quan sát có biết bí mật của chúng hay không. Cần lưu ý rằng ảo ảnh quang học không nhất thiết được sinh ra như là kết quả của trò chơi ánh sáng và bóng tối. Vì vậy, trung tâm của ảo ảnh "người phụ nữ bay" đã được đề cập là một thiết kế cơ khí tài tình.

Ảo ảnh quang học có thể được phân loại, nếu không phải là vô tận, thì trong một thời gian rất dài. Đây là những ảo ảnh về kích thước, chuyển động, màu sắc, hình dạng, v.v. Và nếu bạn chỉ định, thì bạn có thể tách các nhóm này ra.

Xem Ảo tưởng.

Theo đặc điểm chung:

biến dạng thị giác(xem Phụ lục số 8, Hình 1):

quán cà phê ảo ảnh "Bức tường".
Các đường nằm ngang có song song với nhau không? Vâng, song song!

Hình ảnh kép(xem Phụ lục số 8, Hình 2);

ảo tưởng kích thước(xem Phụ lục số 8, Hình 3):

ảo ảnh Ebbinghaus (1902).

Hình tròn nào lớn hơn? Cái được bao quanh bởi những vòng tròn nhỏ hay cái được bao quanh bởi những vòng tròn lớn?

Họ giống nhau. Một đặc điểm của nhận thức về một đối tượng trong không gian là sự tương phản của các đối tượng.

Mối quan hệ giữa hình với mặt đất(xem Phụ lục số 8, Hình 4) :

Chiếc bình Rubin (1915).

Một ví dụ cổ điển về mối quan hệ giữa hình và mặt đất. Bạn có thể nhìn thấy cả một cái bình và hai mặt;

Số liệu rõ ràng(xem Phụ lục số 8, Hình 5) :

một hình vuông không tồn tại;

Ảo tưởng về nhận thức chiều sâu(xem Phụ lục số 8, Hình 6):

Cầu thang Schroeder (1858).

Đó có phải là một cái thang, một ngách hay chỉ là một dải giấy xám được gấp lại như một chiếc đàn accordion?

Ảo tưởng về chuyển động(xem Phụ lục số 8, Hình 7) :

Ảo ảnh Ouchi (1977).
Nhìn kỹ vào quả bóng ở trung tâm. Mô hình có vẻ đang di chuyển từ bên này sang bên kia không? Không rời mắt khỏi tâm của vòng tròn, hãy di chuyển đầu của bạn.
Có ảo giác rằng mô hình xung quanh quả bóng đang dịch chuyển không?

Những con số không tưởng(xem Phụ lục số 8, Hình 8):

Có bao nhiêu kệ? Ba hoặc bốn?

Ảo ảnh khuôn mặt (ảnh sau, ảnh chân dung ngược)

(xem Phụ lục số 8, Hình 9) :

Sau khi có hiệu lực(xem Phụ lục số 8, Hình 10):

Nếu bạn nhìn vào hình bên trái trong 30 giây, và sau đó nhìn vào hình trống, thì khuôn mặt của Che Guevara sẽ xuất hiện.

Tất nhiên, đây là một danh sách không đầy đủ về ảo ảnh thị giác. Tôi chỉ đề nghị xem xét những người mà tôi đặc biệt thích.

Bản vẽ 3D trên đường nhựa. Nghệ thuật đường phố trên đường nhựa (xem Phụ lục số 9).

Nhưng hãy tưởng tượng: bạn đang đi bộ qua thành phố, và đột nhiên một đường nứt xuất hiện trước mắt bạn, từ đó những con quái vật đang cố gắng trốn thoát! Hoặc đột nhiên bạn nhận thấy một quả táo hoàn toàn bình thường trên vỉa hè, nhưng bạn không thể chạm vào nó - nó đã được sơn! Khi lần đầu tiên tôi nhìn thấy những bức tranh ba chiều trên vỉa hè, tôi không thể tin rằng đó thực sự chỉ là một bức vẽ. Loại hình nghệ thuật đường phố mà tôi đã học được gọi lànghệ thuật đường phố (bằng tiếng Anh.). Trên thực tế, nghệ thuật hiện đại bắt nguồn từ thế kỷ 16.

Sau khi đọc rất nhiều bài báo về nghệ thuật đương đại, tôi biết được rằng để tạo ra một hình ảnh ba chiều trên đường nhựa, các nghệ sĩ sử dụng một biến dạng đặc biệt, trong khi bức vẽ trông không gian ba chiều khi nhìn từ một điểm nhất định. Một bức tranh mất khoảng ba ngày.

Về tính hiện đại, Julian Beaver chiếm một vị trí nổi bật trong giới nghệ sĩ. Thạc sĩ người Anh này đã vẽ tranh trên nhựa đường hơn 10 năm, tác phẩm của anh đã có mặt trên đường phố nhiều nước Châu Âu, Châu Mỹ và Châu Úc.

Ở Nga, nghệ thuật như vậy vẫn còn kém phát triển, nhưng nó đang trở thành một xu hướng thời trang trong nghệ thuật đường phố.

Nghệ thuật chủ động sử dụng khả năng của thị giác để tự đánh lừa bản thân cho những mục đích riêng của mình. Các kỹ thuật phối cảnh hoặc tái tạo hiệu ứng của khối lượng trong bản vẽ phẳng đã được đặt tên. Theo thuật ngữ mới, hiệu ứng này có thể được gọi là "hiệu ứng âm lượng ảo". Nó chỉ ra rằng thị giác của chúng ta có thể cảm nhận được các bức tranh ba chiều và cảm nhận chúng như thật, trong khi thực tế nó chỉ là một ảo ảnh.

Vì vậy, vào mùa hè năm ngoái, nghệ sĩ 3D nổi tiếng người Đức Edgar Müller đã giới thiệu cho Muscovites một cách nguyên bản để thoát khỏi cái nóng bất thường. Anh ấy đã vẽ một thác nước sôi sục trên đường nhựa của thành phố. Ảo ảnh hình ảnh giúp đưa tinh thần của bạn từ thủ đô nóng bức đến nơi có nước và mát mẻ. Để xem một bức tranh ở dạng 3D, bạn cần phải nhìn nó qua một ống kính đặc biệt được lắp bên cạnh nó. Nó làm sai lệch góc nhìn, và hình ảnh rất lớn.

Bí mật chính của hình ảnh ba chiều là chúng cần được "kéo dài". Đây là kỹ năng của người biểu diễn. Nếu áp dụng theo tỷ lệ bình thường, thì hiệu quả này sẽ không đạt được. Và phải mất vài giờ để tạo.

Nhân tiện, các nghệ sĩ miêu tả 3 D những bức tranh, hãy vẽ chúng bằng bút màu “pastel” thông thường mà trẻ em sử dụng trong các bài học vẽ.

Sự kết luận.

Trong quá trình xem xét những "ảo ảnh" này, tôi đã tìm hiểu một chút về thực chất nguồn gốc của chúng. Tất nhiên, tôi vẫn chưa thể mở hết bí mật của ảo ảnh thị giác, vì nhiều nhà khoa học vẫn đang giải quyết chúng.Vì vậy, "Bạn có thể tin vào mắt mình không?"

Tôi nhận ra rằng có rất nhiều ảo ảnh thị giác làm sai lệch nhận thức về các đối tượng thực.

Do đó, nhận thức của cùng một đối tượng có thể khác nhau. Không thể nói chắc chắn rằng tất cả những gì chúng ta đã thấy là như vậy.

Mỗi người có thể nhìn thấy ảo ảnh theo những cách khác nhau, tùy thuộc vào tình trạng tâm lý, thể chất, đặc điểm cá nhân, v.v. Tuy nhiên, rất thường mọi người nhìn thấy những gì họ muốn xem. Ảo ảnh quang học cung cấp manh mối về cách bộ não của chúng ta hoạt động. Chúng có thể giúp chúng ta suy nghĩ nhanh hơn, cải thiện trí nhớ, hấp thụ thông tin tốt hơn và sử dụng bộ não của chúng ta hết khả năng của chúng.

Đây là một cách tuyệt vời để khiến bộ não của bạn hoạt động. Trong quá trình tìm kiếm hình ảnh thứ hai, các cơ mắt được rèn luyện, được củng cố, thị lực trở nên sắc nét hơn. Trí tưởng tượng phát triển khi nó cố gắng tìm ra giải pháp nào đó tương thích với thực tế.

Xem ảo tưởng - nghỉ ngơi vì lợi ích của tâm trí.

Nếu muốn, bạn có thể tạo ra bất kỳ ảo ảnh nào, điều chính yếu là có thể phân biệt thực tế với ảo tưởng. Suy cho cùng, chỉ có những điều và tình cảm thực sự mới thực sự khiến chúng ta hạnh phúc.

Hãy tìm kiếm những ảo ảnh xung quanh và bạn sẽ hiểu thêm về chính mình. Nhưng đồng thời, tránh ảo tưởng về những gì quan trọng và biết trân trọng hiện tại.

Thư mục:

Artamonov I.D., Ảo tưởng về tầm nhìn, ấn bản 3 - M., Khoa học.1969.

The Big Book of Fun. - 2004. - M .: Reader's Digest, 2003.

Tư liệu từ Internet: .

Perelman Ya.I. "Vật lý giải trí". "Ấn bản thứ hai mươi, khuôn mẫu": "Khoa học"; Matxcova; ISBN năm 1979.

5. Tolansky S. Ảo tưởng quang học M., Mir, 1967, tr. 128, có hình ảnh minh họa.

RUỘT THỪA

Ứng dụng số 1. "Có thể tin vào mắt mình không?"

Phụ lục số 2. Ảo ảnh quang học.