Не вірити очі. Інструкція до оптичних ілюзій Bashny.Net

Уявіть, що еволюція життя на планеті вирушила різний шлях і тварини (в тому числі і нас) не могла придбати таке почуття, як вигляд. Не працює? Не дивно, що ми так звикли до відновлення на очах, що ми не можемо уявити, що світ буде схожий без оптичного компонента. Для всіх важливість зору, це не так досконало — скажуть, деякі комбінації сигналів здатні «аутсмарт» мозок (як ви знаєте, ми «дивимося» з нейронами, а не очима), викликаючи людину вплутати розмір об'єктів або вгадати «емоцію» в статичному образі. Тепер, увага! Зніміть комфортно, відключіть всі почуття, крім бачення, і фокусуйте на екрані — оптичні ілюзії.

Історія оптичних ілюзій датується більш ніж одним тис. років, на початку 350 р. до н.е. Арістолет писав: «Наші почуття можуть бути довірені, але вони все ще легко засвоюються». Великий мислитель спостерігали, що якщо ви подивитеся на водоспад на деякий час, а потім подивіться на фіксований гірський схил, це може здатися, ніби скелі рухаються в протилежному напрямку до потоку. Сучасні дослідники називають це оптичне явище післяефективного ефекту руху або ілюзію водоспаду.

Коли ми спостерігаємо потік води, деякі нейрони в нашому мозку адаптуються до одностороннього руху світлових сигналів, в результаті, дивлячись на водоспад на статичний об'єкт, продовжуємо «дивитися» рух протягом деякого часу, тільки в протилежному напрямку.

Ілюзія сприйняття відносного розміру

У XIX ст. розпочалася активне дослідження властивостей сприйняття та особливостей людських почуттів. Після цього дослідники розробили оптичні ілюзії, які зараз розглядаються класичними, в першу чергу ілюзією Ebbinghaus.

Навіть якщо ви не занадто зацікавлені в історії психології, ви, ймовірно, знаєте, подивіться на картинку. Звичайно, ви розумієте, що розмір помаранчевих кіл є однаковим, тому що ви бачили такі ілюзії тисяч разів, але очі все ще лежать вам - для розщеплення другого ви відчуваєте, що вони все ще різні. Людський мозок визначає розмір об'єктів і зображень на основі розміру суміжних об'єктів і неминуче потрапляє в пастку - на тлі великих чорних кіл, помаранчевий здається меншим, ніж поруч з невеликими кілами.

Глибина сприйняття ілюзія

Італійський психолог Mario Ponzo на початку XX-го століття, один з перших серед вчених показав світ, що сприйняття розмірів об'єктів впливає не тільки суміжними об'єктами, але і глибиною фону. Італійська розвивалася класична ілюзія, яка тепер несе свою назву.

Понзо ілюзію виглядає дуже просто - між двома нахилними лініями є дві однакові горизонтальні, з одним з них сприймаються довше. Недбалі лінії створюють перспективу, мозок вважає, що верхня горизонтальна лінія розташована "середині", ніж нижня, і робить регулювання для "стійкості" - завдяки цьому виникає дивний ефект.

Магічні лінії Müller-Lyer

Ще одним підручником є оптична ілюзія, яка більш ніж сто років є ілюзія Мюллера. Її сутність також досить проста - фігура зображує лінії з стрілками на кінцях, що обрамлюється «хвостами» стрілок більшою.

Вчені все ще говорять про механізм ілюзії, в даний час найбільш популярна інтерпретація. Мозок інтерпретує три конвергуючі лінії в складі об’єкту об’єкта, в той час як лінії, які утворюють «точкову» сприймаються як більш наближений об’єкт (справа, кут будівлі при перегляді ззовні). «Хвостики» стріли, в свою чергу, створюють ілюзію далекого об’єкта («гора приміщення»). Як і з Ponzo ілюзією мозок «додає відстані» об'єкту, викликаючи лінії, які з'являються різними.

Хелмхолц Мистери

Сюрприз до головного мозку присутні не тільки конвергуючі лінії, але і паралельні вертикальні або горизонтальні. Наприкінці ХІХ ст. німецький фізик і фізіолог Герман фон Гальмхолц показав, що площа, делінізовані горизонтальними лініями, виглядає ширше і нижчо, ніж точно так само, але складається з вертикальних ліній.

Явище, відкрите Helmholtz, широко використовується в виробництві одягу, але, навпаки, популярному невідповідності, горизонтальних смужок на светрах і сукнях не «заповнювати», але строго навпаки, зробити фігуру вже вище. У модних журналах часто є такі поради, як: «Земляний одяг з вертикальними смужками, щоб виглядати більш тонким», але наука безперечно рефлексує це. Візьміть погляд на ілюзію Helmholtz і подивіться на себе, що ефект безпосередньо протилежний.

Варто відзначити, що цей оптичний прийом навчався назад і вперед, але вчені ще не прийшли до консенсусусу на механізмах його виникнення.



Класичні ранні ілюзії виповнили ідеї людей про світ навколо них – так як це виявилося, ви не завжди можете «дивитись очі». Микола Вейд, фахівець з історії оптичних ілюзій з Університету Дунде (Сотланд), впевнений, що візуальні ілюзії відіграли важливу роль у вивченні властивостей сприйняття: «Створення ілюзій, вчені усвідомили, що навіть розуміння механізму очей не дає цілісного вигляду природи бачення». Вад зазначає, що піонери оптичних ілюзій спробували поєднувати їх з загальною теорією, але вони не змогли. У зв'язку з відкриттям, реакція мозку людини на оптичні ілюзії значно складніші і різноманітні, ніж означені дослідниками на межі XIX-го і XX-го століття.

У «заході воєн і революцій» манкінд свідчив багато проривів у розумінні природи оптичних ілюзій. Проблемні досягнення в галузі науки і техніки Наприклад, експерименти Торстен Вейсель і Девіда Хабеля довели, що різні нейрони відповідають за сприйняття різних зон візуального поля - за це відкриття, дослідники отримали Нобелівську премію в медицині у 1981 році.



У 1950-х роках з'явилася ціла тенденція в мистецтві, присвяченому оптичним ілюзіям, отримала ім'я Оп-Арт (від англійського оптичного мистецтва - «оптичного мистецтва»). Одним із засновників op-art є французький художник і скульптор Віктор Васарелі, його твори часто цитують як яскраві приклади оптичних ілюзій.

















На початку XXI століття інтерес до візуальних спотворень продовжує рости – з'являються нові наукові теорії, за допомогою яких вчені намагаються пояснити механізми оптичних ілюзій. На думку однієї теорії, спотворення відбуваються, оскільки мозок людини постійно «передбачає» образ компенсувати затримку між самими подіями і моментом його сприйняття. Як ви читаєте цю статтю, ваші мозкові процеси світлові сигнали, що надходять від монітора комп'ютера або екрана гаджета. Це займає певну кількість часу, тому ви сортуєте не подарунок, але минуле.

Нейронауковий Марк Changizi вважає, що це спроба мозку «передбачити» картину, яка пояснює деякі візуальні спотворення.

630 грн.

Експерименти з Чанізи та колеги Каліфорнійського інституту технологій показують, що ця теорія не суперечить класичному оптичному ілюзії. Серед найбільш ілюстративних прикладів «предикції» образу головного мозку Changizi називає знамениту ілюзію гончарства. Коли людина рухається вперед, об'єкти, які дивляться рух по радіальних лініях, тому мозок прагне сприймати такі зображення як ознака руху в космосі. «Такі механізми добре працюють в реальному житті, але вони також роблять мозок помилковим, коли людина бачить радіальні лінії і залишається на місці», - сказав він.

Куб Necker і інші Brain caprices

Винахідка магнітно-резонансної візуалізації стала справжнім подарунком для дослідників оптичних ілюзій – наука, нарешті, вдалося зрозуміти не менше в загальному плані, що відбувається в мозку людини, коли вони сприймаються. Таким чином, вивчення мозкової активності людини, що дивиться на кубик Necker, вчені уклали, що мозок неоднозначно сприймає глибину зображення. Нейрони здаються «аргу» серед себе, яку картину слід вважати «true», в результаті спостерігач бачить куб в одному положенні, потім в іншому.

Подібна справа з ще одним відомим оптичним ілюзією, так званою сіткою Hermann. Погляньте на зображення – з боковим баченням ви «диви» сірі крапки на перетині білих ліній, але варто орієнтуватися на одну «сірий крапок», оскільки він відразу «зникає». За однією з найпопулярніших пояснень серед науковців цього явища є безперервна «просвіта» серед нейронів для обробки темних і світлих зон образу, що викликає людину на «непристойні» фіксуючі точки.

Завдяки сучасним методам дослідження, людство знає, що різні частини мозку відповідають за сприйняття кольорів, форм об'єктів і їх переміщення в космосі, але як ми отримуємо цілісний образ залишається великим загадкою. Ентузіасти розвивають більше і більше способів розпаду зору, переосмислення і доповнення класичних ілюзій. У нас є більше питань, ніж відповіді.

У наш час інтерес до проблеми настільки високий, що протягом десяти років фахівці щорічно проводять конкурс на кращу оптичну ілюзію. Наприклад, в 2014 році ця нагорода була надана динамічною ілюзією Ebbinghaus, яка набагато більш переконлива, ніж класична статична версія. За словами невролога Сузанна Мартінес-Конде, члена журі конкурсу, завдяки постійному зміні розмірів прилеглих об'єктів, ефект нової ілюзії в кілька разів сильніше, ніж зображення, запропонованого Германом Ебббінгхаусом.



Мартінес-Конде, що багато сучасних досліджень в оптичних ілюзіях, заснованих на роботі ХІХ ст. Наприклад, Hermann Helmholtz був першим, щоб зрозуміти, що людські очі постійно роблять швидко узгоджені рухи, так звані сакади. Щоб зрозуміти, що ми говоримо про, закрийте одну око і злегка натисніть пальцем на нижній повісті іншої – «картка», яка бачить мозок негайно. У звичайному житті ми не помітили ці мікроскопічні відьми, тому що мозок довго навчився розгладити образ, але коли він зіткнувся з незвичайною ситуацією (механічний ефект на окулярі), сакади проявляються у всій своїй славі.

Згідно з Suzanne, saccades грають ключову роль в знаменитій ілюзію «Ротування змії», яка була розроблена японською психіатристою Akiyoshi Kitaoka. У експериментах з «Snakes», Martinez-Conde та її колеги виявили, що при пошуках ілюзії, ті ж нейрони активуються як при пошуку з вікна швидкознімного поїзда, коли здається, що пейзаж «зберегається», а не навпаки. У цьому випадку, якщо деякі хитрощі змусити спостерігача припинити каскади, зникне ілюзія.



Невролог пояснює це наступним чином: видимість руху в «Ротування змії» створюється завдяки великій кількості оптичної інформації, що надходить на різні частини сітківки очей. Визначте поєднання світлових сигналів, що робить мозок на перцевий статичний образ як динамічний. Шакади постійно оновлюють «карту», не дозволяючи мозку адаптуватися до неї, але якщо вони зупиняються, після того як ілюзія руху зникне.

Як і багато інших фахівців з оптичних ілюзій, Сузанне Мартінес-Конд вважає, що не всі механізми візуального сприйняття відкриті, і ті, які вже відомі, не добре розуміються. Це означає, що тільки одне - не сліпо вірити очі, вони будуть одержувати вас більше ніж раз.

Веб-камера