II. Основная часть

 

«Многие вещи нам непонятны не потому,

 что наши понятия слабы; а потому,

что сии вещи  не входят в круг наших понятий»

 Козьма Прутков[1]

1.     Что такое иллюзия и причины их возникновения.

Человеческий организм очень многогранен и интересен с точки зрения науки. Одним из самых интересных и непонятных моментов, вызывающих огромное любопытство и  удивление каждого, кто с ними столкнулся, это оптические иллюзии и обман зрения.

В словаре С.И. Ожегова    иллюзия -  это нечто кажущееся;  ошибочное восприятие предметов, явлений. В  переводе с латинского языка означает - заблуждение, обман. 

Изучением причин возникновения иллюзий ученые занимаются с середины 19 века,  более   150  лет. Но многое остается непонятным до сих пор.

Почему возникают оптические иллюзии?  Зрительный аппарат человека - сложно устроенная система. В нее входят: глаза, зрительный нерв, по которому сигнал передается от глаза к мозгу, и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие. В связи с этим выделяются три основные причины иллюзии:

 а) Наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;

в) При нарушении передачи информационных сигналов по нервам происходят сбои, что опять же приводит к ошибочному восприятию;

с) Мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз.

Часто оптические иллюзии возникают сразу по двум причинам: являются результатом специфической работы глаза и ошибочного преобразования сигнала мозгом.

Глаз – сложнейший оптический прибор. От всех предметов  отражается свет. Глаз улавливает его. Когда свет достигает задней части нашего глаза, то  по зрительному  нерву посылаются сигналы в зрительные отделы головного мозга. Эти сигналы передают картинку, которую видит глаз. Мозг начинает анализировать эту картинку, как в компьютере. Потом он сравнивает  её с похожими  образами, хранящимися в памяти. Так что же видит наш мозг?  Чтобы ответить на этот вопрос, я провел опыт бинокулярного зрения.  

2.     Опыт бинокулярного зрения

Расстояние между нашими глазами примерно 5-6 сантиметров. Поэтому то, что видит один глаз, слегка отличается от того,  что видит другой. Это называется бинокулярным зрением. Наш мозг накладывает полученные картинки друг на друга и создает единое изображение.   Возьмем трубку диаметром около 3 сантиметров. Приставив ее к одному глазу, будем глядеть через нее на градусник. А вторым глазом будем разглядывать ладонь второй руки, приставленную вплотную к дальнему концу трубки. Смотреть нужно при этом строго прямо. Если смотреть по отдельности, то один глаз видит предмет, другой же ладонь. Наш  мозг видит градусник  в ладони.

Другой пример бинокулярной зрительной иллюзии можно наблюдать, если поместить кисти рук на расстоянии 30-40 сантиметров от лица, расположив указательные пальцы горизонтально и сведя их вместе, а затем посмотреть мимо пальцев вдаль. При этом обычно начинает казаться, что между пальцами появился объект, похожий на сосиску. Эта «виртуальная сосиска» будет тем длиннее, чем дальше будет находиться точка фиксации взора.

3. Виды иллюзий и их объяснение.

Самые известные зрительные иллюзии и обман зрения на сегодняшний день представлены:

3.1. Иллюзии восприятия цвета,  которые основаны на  сравнивании окружающих цветов,  и на то, как наш мозг обрабатывает  их. В левой части наш мозг пытается сравнить   красные полосы с желтыми, заставляя нас думать, что они  почти оранжевого цвета.  Красные  полосы,   входящие   в  синие, становятся   бордового  оттенка.

3.2. Иллюзии -перевёртыши ,  в которых от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта. Одной из таких иллюзий является «утко-заяц»: изображение может трактоваться и как изображение утки, и как изображение зайца. Зрительные механизмы человека обеспечивают ему возможность узнавать объекты, рассматриваемые в разных ракурсах и в разной ориентации, человек привыкает к определенным условиям наблюдения, преобладающим в повседневной жизни. Вследствие этой привычки, разные ориентации объектов становятся для человека существенно неравноправными. Особенно это касается человеческих лиц и печатного текста. Перевернув фотографию человека вверх ногами, мы можем не узнать его или ошибочно оценить выражение его лица, а, перевернув текст, мы будем читать  и анализировать его медленнее. Привычка воспринимать объекты в определенной ориентации укрепляется с возрастом, если этому не препятствует характер деятельности человека.  

      3.3.Стерео-иллюзии .

Комната Эймса. Комната, придуманная Адельбертом  Эймсом - младшим  в 1946 году, представляет собой пример трёхмерной оптической иллюзии. Комната спроектирована таким образом, что при взгляде спереди кажется обычной, с перпендикулярными стенами и потолком. На самом деле, форма комнаты представляет собой трапецию, где дальняя стена расположена под очень острым углом к одной стене и, соответственно, под тупым углом к другой. Правый угол, таким образом, значительно ближе к наблюдателю, чем левый. За счёт иллюзии, усиливаемой соответственно искажёнными шахматными клетками на полу и стенах, человек, стоящий в ближнем углу, выглядит великаном по сравнению со стоящим в дальнем. Когда человек переходит из угла в угол, наблюдателю кажется, что он резко растёт или, наоборот, уменьшается.

3.4.Динамические иллюзии.

Если человек долго смотрит на вращающийся структурированный объект, и этот объект внезапно останавливается, человеку начинает казаться, что после остановки объект начинает вращаться в обратную сторону — наблюдается последействие вращения. Эту иллюзию хорошо наблюдать, используя круги со случайно нанесенными пятнами.

3.5.Иллюзии восприятия размера. 

Иллюзии часто приводят к совершенно неверным количественным оценкам реальных геометрических величин. Оказывается, что можно ошибиться на 25 % и больше, если глазомерные оценки не проверить линейкой. Глазомерные оценки геометрических реальных величин очень сильно зависят от характера фона изображения. Это относится к длинам, площадям, радиусам кривизны. Сказанное справедливо и в отношении углов, форм и так далее.

3.6.Искажающие  иллюзии. 

Искажающая иллюзия Орбисона.  До сих пор точно не ясно, отчего фигура кажется искаженной. Было предложены многочисленные теории, но одна из них  предполагает, что фон из-за  косых линий создаёт ощущение перспективы,  в результате мозг воспринимает  квадрат искажённым.

3.7.Контурные  иллюзии.

На картинке  выражен оптический  эффект, что дает нам   оптический обман  появляющихся и исчезающих  мнимых спиральных линий.  Если визуально посмотреть (не зацикливаясь на  нарисованные  элементы),  то трудно  определить, что изображено на картинке.  Вы  будете видеть спираль, идущую в центр.  Если вы посмотрите на картинку еще раз и попытаетесь проследить путь, казалось бы, настоящих спиральных линий, вы обнаружите, что там действительно прямые линии, идущие в центр.

3.8.Искусственные иллюзии. 

Такая техника называется "Cinemagraphs” (немного отличается от стерео- иллюзии. Создание движущейся картинки (cinemagraphs) не так прост, как может показаться с первого раза. Чтобы создать такое изображение, авторы работают над ним целый день, но как видите результаты, захватывают дух. Cinemagraphs это техника смешивания эффектов изображения и видео.)

4.Значение иллюзий.

С давних пор люди не только поражаются обманам зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и сознательно используют их в своей практической деятельности. Уже тысячи лет зрительные иллюзии целенаправленно используются в архитектуре для создания определенных пространственных впечатлений, например, для кажущегося увеличения высоты и площади залов. Яркий пример этого -  знаменитый «Танцующий дом» в Чехии ( г. Прага ).

Скульптура под названием «Горизонты» вызывает потрясающий оптический обман   нарисованного  листа  бумаги.   Это конструкция,   собранная из сварных стальных прутьев   15 м. высотой и 36 м. длиной.   На данный момент  скульптура находится на территории частного парка в Австралии принадлежащего бизнесмену   Алену Гибсс.  

Если проследить всю историю развития костюма, то мы увидим, как "сужали" талию с помощью очень широких юбок и туго затянутого корсета, завышали линию талии, чтобы ноги казались длиннее, украшали горловину огромным воротником "фреза", создавая иллюзию маленькой головки, и т.д.

Формируя определенное зрительное восприятие фигуры, современный дизайнер использует различные способы и приемы. С одной стороны, он может сделать полную фигуру стройнее, отвлечь внимание от проблемной зоны с помощью вертикальных линий,  мелких деталей (карманов, пат и т.д.). С другой стороны, того же эффекта можно достичь за счет использования свойств рисунка ткани (например, вертикальные полосы придают фигуре стройность, крупная клетка расширяет). Вертикальное всегда кажется нам больше, чем равное ему по величине горизонтальное.

 

Зрительные иллюзии стали основой кинематографии и телевидения.  Я попробовал на данной фотографии воссоздать ногу великана и людей лилипутов.

Создаваемая при помощи технических средств виртуальная зрительная реальность занимает в жизни современного человека огромное место и тесно переплетается с действительностью. Зрительные иллюзии очень часто применяются в нашей жизни. Еще более эффективно зрительные иллюзии используются в эстрадно- цирковом искусстве. Также они  используются в военном деле,  например для маскировки кораблей.

Многие художники, такие как Сальвадор Дали, Морис Эшер и другие используют в своих картинах иллюзии  распознавания образов.    Они не только  занимательны, но и  тренируют ум, развивают   зоркость и  внимательность.