Оптические иллюзии

Как наше зрение с удовольствием водит себя за нос

Человечество давно привыкло воспринимать мир, в котором оно существует, как неизменную данность, нечто осязаемо близкое и хорошо ему знакомое. Но в процессе своей эволюции и адаптации человеческий мозг научился великолепно обманывать нас самих, наше самосознание, создавая упрощенные модели реального мира. Несовершенство нашего бинокулярного зрения, бессознательные ложные суждения, целый каскад психологических стереотипов и других искажений картины мира являются причиной возникновения разного типа иллюзий. Они окутывают человека во всех сферах жизни: они связаны с его физиологией, психикой, жизнью в обществе и культурой. Именно поэтому незримо красной нитью через всю нашу жизнь проходит важнейший вопрос: стоит ли безоговорочно доверять всему, что мы видим и чувствуем?

Оптические иллюзии
Фрактальные спирали

Когда мы говорим о зрительных иллюзиях, необходимо отметить один важный факт: человеческий глаз, по сути, сам ничего не видит. Используя зрительный аппарат, глаз осуществляет сбор информации и по зрительному нерву направляет сигналы в мозг. Любое изображение, которое мы видим, представляет собой совокупность полей зрения – множества участков с различной яркостью. То, что мы называем зрением, с одной стороны, химические процессы, запускаемые воздействием света на колбочки и палочки, а с другой стороны – игры нашего сознания.

Зрение обладает способностью к адаптации яркости, контраста и цвета, а в сетчатке находятся фоторецепторные клетки, которые поглощают свет и преобразуют его в электрические сигналы, ведущие к мозгу.

Оптические иллюзии
Волнообразные зерна

Если на клетке слона прочтешь надпись «буйвол», не верь глазам своим, — писал Козьма Прутков. Мы привыкли полностью доверять глазам, ведь их, кажется, не проведешь. Но, увы, при всей важности зрения оно не такое уж и совершенное. Некоторые изображения способны обвести нас вокруг пальца и заставить увидеть движение там, где его на самом деле нет, или обмануться реальным размером объекта. А все потому, что видим мы не глазами, а нейронами мозга, который в целях экономии своих вычислительных мощностей сам рад обмануться.

Оптические иллюзии
«Времена года» и «Четыре элемента» (Арчимбольдо

В отличие от галлюцинаций, иллюзии восприятия присущи каждому человеку с нормальным состоянием психики. Говоря простыми словами, иллюзия — это искажение формы, цвета, положения в пространстве. Но каждый из этих признаков воспринимается не самостоятельно, а только в совокупности.

Таким образом, столкнувшись с оптической иллюзией, мы наблюдаем предмет или явление, которое не соответствует действительности, т.е. является оптическим обманом зрения.

В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение». Это говорит о том, что иллюзии уже с древности рассматривались как некие сбои в работе зрительной системы. Изучением причин их возникновения на протяжении многих столетий занимались многие исследователи.

Некоторые зрительные иллюзии давно уже имеют стройное научное объяснение, другие же до сих пор остаются загадкой.

Оптические иллюзии
«Бельведер» (Эшер)

Еще во второй половине XIX — начале XX века было создано множество изображений, демонстрирующих наличие существенных ошибок при оценке размеров и форм геометрических фигур. В основе таких зрительных иллюзий лежит тот факт, что на формирование образа данного объекта всегда в большей или меньшей мере влияют объекты, располагающиеся рядом с ним в поле зрения. Другими словами, наше зрительное восприятие величины и формы объекта зависит от контекста, в котором он рассматривается. Это свойство нашего зрения было замечено очень давно. В частности, было обнаружено, что на воспринимаемую длину, кривизну и ориентацию линий большое влияние оказывают размеры фигур, в которые они включены, а также наличие прилегающих или пересекающих линий.

Эффекты оптических иллюзий нашли широкое применение в живописи – например, в работах Арчимбольдо (XVI век), Эшера (XX век) и Окампо (ХХ век).

Оптические иллюзии
«Старики/мексиканцы» Октавио Окампо

Ученые из Университета Флиндерса и Университета Южной Австралии попытались объяснить, почему люди по-разному воспринимают изображение на картине «Моя жена и моя теща» — одной из самых известных оптических иллюзий.

Оптические иллюзии
«Моя жена и моя теща»

Исследователи опросили почти 700 человек из 22 стран мира в возрасте старше 18 лет.

На полсекунды им показывали картину и спрашивали предполагаемый возраст человека, который изображен на ней.

Специалисты установили, что восприятие картины напрямую зависит от возраста респондента. Так, люди младше 30 лет были уверены, что на изображении показана молодая девушка, тогда как остальные отвечали, что видят пожилую даму.

Использование оптических иллюзий в архитектуре – прием, который начали применять еще в Древней Греции. Впечатляющий пример – Парфенон, главный храм афинского Акрополя. При строительстве Парфенона архитекторы сделали акцент на его колоннах. Равномерно уменьшив объем колонн у верхних и нижних оснований, строители добились зрительного ощущения четко выведенной вертикали. Использование подобного эффекта привело к тому, что строение кажется большим по размеру, чем на самом деле.

Оптические иллюзии
Парфенон
Оптические иллюзии
Иллюзия «стена кафе»

В 1970 году исследователями из Бристольского университета была обнаружена оптическая иллюзия на мозаичной стене одного из кафе. Кажется, что серые линии между рядами черных и белых квадратов располагаются под углом, хотя они абсолютно параллельны. Мозг пытается встроить серые линии в мозаику, пририсовывая их к нижним или верхним квадратам.

Яркий пример «космической иллюзии» — знаменитое «лицо на Марсе». Образ, похожий на человеческое лицо, наделал много шума и породил гипотезы о своем инопланетном происхождении. На самом же деле отчетливо видимое лицо оказалось лишь игрой света и тени.

Оптические иллюзии
«Лицо на Марсе»

В то же время оптические иллюзии находят себе и практические применения.

При восприятии фигуры и фона мы склонны видеть прежде всего пятна меньшей площади, а также пятна более яркие. Чем больше контраст, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма. На этих принципах работает военный камуфляж. Но есть и более мирные направления.

Министерство транспорта Индии экспериментирует с трехмерными изображениями на дорогах для того, чтобы вынудить водителей сбавлять скорость.

Вместо «зебры» подъезжающий водитель видит на дороге вроде бы привычные белые полоски, но парящие в воздухе, словно какие-нибудь невесомые стропила.

Оптические иллюзии
«Невесомая зебра»

Как мы видим, несмотря на то, что наш мозг эффективно справляется с повседневными задачами, чтобы обмануть его, достаточно лишь нарушить сложившийся визуальный шаблон, использовать контрастные цвета или нужную перспективу.

Наше зрительное восприятие — процесс двойственный: то, что мы видим, складывается из внешнего воздействия на наши органы чувств и из наших знаний о мире. Но примерно на тех же принципах основан и другой, еще более захватывающий тип иллюзий — когнитивные искажения. Но об этом — в следующем номере!

Синтетическая биология d burlutskiy КУДА ЛЕТИТ ТЕСЛА? d burlutskiy ЗАШУМЕТЬ ДО ИНСУЛЬТА d burlutskiy Оптические иллюзии

 

 

 

 

 

 

Дмитрий Бурлуцкий

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *