Иллюзии что это: Что иллюзии могут рассказать о работе сознания?

Почему оптические иллюзии обманывают наш мозг

Люди знакомы с оптическими иллюзиями на протяжении тысячелетий. Римляне делали 3D-мозаики для украшения дома, греки использовали перспективу, чтобы построить красивые пантеоны, и по крайней мере одна фигурка из камня времён палеолита изображает двух разных животных, которых можно увидеть в зависимости от точки зрения.

Мамонт и бизон

На пути от ваших глаз к мозгу многое может потеряться. В большинстве случаев эта система работает отлично. Ваши глаза стремительно и практически незаметно двигаются из стороны в сторону, доставляя мозгу разрозненные картинки происходящего. Мозг же упорядочивает их, определяет контекст, складывая кусочки головоломки в то, что имеет смысл.

Например, вы стоите на углу улицы, автомобили проезжают по пешеходному переходу, а светофор горит красным светом. Кусочки информации складываются в вывод: сейчас не самое лучшее время, чтобы переходить улицу. Чаще всего это работает отлично, но иногда, несмотря на то что ваши глаза отправляют визуальные сигналы, мозг в попытке расшифровать их делает ошибку.

В частности, так нередко происходит, когда в дело включаются шаблоны. Они необходимы нашему мозгу, чтобы быстрее обрабатывать информацию, затрачивая меньше энергии. Но эти же шаблоны могут ввести его в заблуждение.

Как вы можете заметить на изображении иллюзии с шахматной доской, мозг не любит менять шаблоны. Когда небольшие крапинки меняют шаблон единой шахматной клетки, мозг начинает интерпретировать их как большую выпуклость в центре доски.

Шахматная доска

Также мозг часто ошибается насчёт цвета. Один и тот же цвет может выглядеть по-разному на разных фонах. На изображении ниже оба глаза девочки одного цвета, но за счёт изменения фона один кажется голубым.

Иллюзия с цветом

Следующий оптический обман — иллюзия стены кафе (Cafe Wall Illusion).

Стена кафе

Исследователи из Бристольского университета обнаружили эту иллюзию в 1970 году благодаря мозаичной стене в кафе, из-за чего она и получила своё название.

Кажется, что серые линии между рядами чёрных и белых квадратов расположены под углом, но на самом деле они параллельны друг другу. Ваш мозг, сбитый с толку контрастными и близко расположенными квадратами, видит серые линии как часть мозаики, выше или ниже квадратов. В итоге создаётся иллюзия трапеции.

Учёные предполагают, что иллюзия создаётся за счёт совместного действия нейронных механизмов разных уровней: нейронов сетчатки и нейронов зрительной коры.

Схожий механизм действия и у иллюзии со стрелами: белые линии на самом деле параллельны, хотя и не кажутся таковыми. Но здесь мозг сбивает с толку контраст цветов.

Иллюзия со стрелами

Оптическая иллюзия может создаваться и за счёт перспективы, например как иллюзия с шахматной доской.

Иллюзия с перспективой

За счёт того, что мозг знаком с законами перспективы, вам кажется, что удалённая синяя линия длиннее, чем зелёная на переднем плане. На самом деле они одинаковы по длине.

Следующий вид оптических иллюзий — картинки, на которых можно найти два изображения.

Букет фиалок и лицо Наполеона

На этой картине в пустоте между цветами спрятаны лица Наполеона, его второй жены Марии-Луизы Австрийской и их сына. Такие изображения используются для развития внимания. Нашли лица?

Вот ещё одна картинка с двойным изображением, которая называется «Моя жена и тёща».

Жена и тёща

Она была придумана Уильямом Эли Хиллом (William Ely Hill) в 1915 году и опубликована в американском сатирическом журнале Puck.

Мозг также может дополнять картинки цветом, как в случае иллюзии с лисой.

Иллюзия с лисой

Если вы какое-то время посмотрите на левую часть картинки с лисой, а затем переведёте взгляд на правую, она из белой превратится в красноватую. Учёные до сих пор не знают, с чем связаны такие иллюзии.

Вот ещё одна иллюзия с цветом. Посмотрите на лицо женщины в течение 30 секунд, а затем переведите взгляд на белую стену.

Иллюзия с лицом женщины

В отличие от иллюзии с лисой, в этом случае мозг инвертирует цвета — вы видите на белом фоне, который выступает в роли киноэкрана, проекцию лица.

А вот наглядная демонстрация того, как наш мозг обрабатывает визуальную информацию. В этой непонятной мозаике лиц вы без особого труда узнаете Билла и Хиллари Клинтон.

Билл и Хиллари Клинтон

Мозг создаёт изображение из кусочков полученной информации. Без этой способности мы не могли бы водить машину или безопасно переходить дорогу.

А теперь попробуйте прочитать текст на картинке ниже.

Когда вы только учитесь читать, вы читаете каждую букву, но затем мозг запоминает целые слова, и во время чтения вы распознаёте их как цельный образ, скользя взглядом по первым и последним буквам.

Последняя иллюзия — два цветных куба. Оранжевый куб находится внутри или снаружи?

Иллюзия с кубом

В зависимости от вашей точки зрения, оранжевый куб может быть внутри голубого или парить снаружи. Эта иллюзия действует за счёт вашего восприятия глубины, а интерпретация картинки зависит от того, что ваш мозг посчитает верным.

Как видите, несмотря на то, что наш мозг отлично справляется с повседневными задачами, чтобы обмануть его, достаточно нарушить сложившийся шаблон, использовать контрастные цвета или нужную перспективу.

Как думаете, часто ли мозг обманывается таким образом в реальной жизни?

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?

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.

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.

«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.

«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).

«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.

«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.

ПарфенонИллюзия «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.

«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.

«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!

 

 

 

 

 

 

Дмитрий Бурлуцкий

Что зрительные иллюзии могут рассказать о нашем мозге? — Моноклер

Рубрики : Наука, Нейронаука, Последние статьи

Оптические обманы, разные реальности и поведенческие выгоды ошибок зрения: невролог Бо Лотто рассказывает, как мозг создаёт зрительные иллюзии (оптические иллюзии) и почему на самом деле мир не такой, каким кажется.

Внимательно посмотрите на напольную плитку в приведённой ниже картинке. Сначала сосредоточьте своё внимание на плитке, которая находится непосредственно под комнатным растением, в тени стола. Затем посмотрите на плитку справа, которая находится за пределами стола. Какая из них ярче? Левая?

© Beau Lotto

Увы! На самом деле – и это вы можете увидеть на изображении ниже — цвета плитки идентичны. Этот трюк известен как иллюзия яркости. Мы воспринимаем объект на светлом фоне, как более тёмный, в отличие от того же объекта на тёмном фоне. Этот оптический обман происходит потому, что наши зрительные системы настроены на восприятие контрастов, которые помогают нам различать формы (например, наступающего хищника). Получается, что мы не всегда видим вещи такими, какие они есть.

© Beau Lotto

Как невролог, который изучает иллюзии в Университетском колледже Лондона, Бо Лотто знает всё о способах, с помощью которых мозг обманывает нас, искажает реальность ради нашего эволюционного преимущества.

Журналист Nautil.us Клэр Кэмерон поговорила с ним о мошенническом характере восприятия и попыталась разобраться, сможем ли мы когда-нибудь увидеть мир таким, какой он есть. Моноклер переводит для вас эту беседу.

Прекрасная вещь, которой учат нас зрительные иллюзии и оптические обманы  —  что все, что мы делаем, основывается на предположении.

К.К.: Что иллюзия яркости рассказала  о том, как мы видим?

Б. Л.: Все, что мы делаем, связано с нашим восприятием. Наше переживание самих себя, других людей, мира – всё, о чём мы думаем, во что верим, что понимаем, начинается с восприятия. И яркость — это простой режим визуального восприятия, функция которого ограничивается простым – увидеть свет. Иллюзия яркости говорит нам, что даже на самом базовом уровне мы не можем видеть всё. Мозг не развился до способности видеть нечто абсолютное. Он эволюционировал до приобретения способности видеть отношения и смотреть, что более полезно с поведенческой точки зрения.

Если это работает с яркостью, оно должно быть верным касательно разных вещей — вплоть до абстрактных концепций.

К.К.: Вы имеете в виду, что мы учимся ориентироваться в мире, распознавая модели?

Б. Л.: И да, и нет. Основная проблема заключается в том, что наш мозг эволюционировал, чтобы иметь дело с неопределенностью — неоднозначностью информации. Информация не рассказывает нам о себе; она не говорит нам, что делать. Поэтому первое, что мозг делает, когда вы смотрите на изображения, — он находит шаблон, который является ничем иным, как статистическим взаимоотношением. Шаблон, паттерн сам по себе не имеет смысла — так же, как и бессмысленное изображение, на которое вы смотрите. И у вас нет инструкций, что делать. Но по мере того, как вы взаимодействуете с миром, вы создаете либо «хорошее поведение», которое позволяет оставаться в живых, или «плохое поведение», которое ведёт к смерти. И ваш мозг связывает поведенческие значения с рисунком. Это поведенческая выгода, которую вы видите. Или это может быть поведенческая выгода, которую ваши предки видели задолго до вас. Как люди мы закодированы нашей культурной историей так же хорошо, как и эволюционной историей.

К.К.: Но можем ли мы найти доказательства этой кодировки в человеческом мозге?

Б. Л.: К сожалению, мы почти ничего не знаем о том, как всё это работает механически. Мы используем шмелей в качестве модели, потому что в их мозге содержится примерно миллион клеток по сравнению с нашими миллиардами. И они видят те же зрительные иллюзии, которые видим мы. Хотя механизмы могут быть разными, принципы останутся теми же самыми. Если мы сумеем понять принципы, то сможем понять механизмы и применить их к другим системам, таким как роботы.

К.К.: Вы создали носимое устройство под названием LumaKey, которое преобразует свет в звук. Зачем?

Б. Л.: Мы хотели создать новый вид опыта, который можно было бы зафиксировать. Физическая структура звука очень сильно отличается от физической структуры света. Когда мы переводим свет в звук, мозг также получает визуальную информацию, и мы можем видеть, как акустическая система создаёт это ощущение. Вопрос стоит таким образом: смогут ли люди начать «слышать» зрительные иллюзии? Это одна из причин, по которым мы создали LumaKey. Другая причина состоит в том, что потенциально это замечательный способ сочинять музыку.

К.К.: Можно ли изменить наше восприятие?

Б. Л.: Я думаю, да. Прекрасная вещь, которой учат нас зрительные иллюзии и оптические обманы  —  что все, что мы делаем, основывается на предположении. Если вы смотрите на иллюзию, не зная, что это иллюзия, вы испытываете ощущение реальности. Но как только я показываю вам, что это оптическая иллюзия, ваш мозг начинает делать что-то удивительное: он удерживает две реальности, которые в то же время являются взаимоисключающими. Две плитки выглядят разными, но я знаю, что они одинаковые. Концептуально это мало отличается от смысла фразы  «Я переживаю  одну реальность сегодня, но я могу себе представить другую реальность завтра». И единственный способ научиться видеть по-разному, — осознать это.

Источник: Nautil.us.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи

Социальные иллюзии — Гуманитарный портал

Социальные иллюзии — это исторически обусловленный устойчивый комплекс неадекватных представлений общества о себе самом, о своей культуре, своих гражданах и их взаимоотношениях друг с другом, о субъектах других обществ и культур, основанные на фантастических представлениях и верованиях, на завышенных или заниженных оценках собственного статуса и роли в истории. В основе коллективных иллюзорных представлений лежит, как правило, неполная или искажённая, смешанная с вымыслами и фальсификациями, вырванная из контекста информация об исторических фактах и событиях, о реальном современном социально-экономическом и политическом положении общества и тенденциях его развития. Социальная психология рассматривает феномен социальных иллюзий как мощный фактор социальной интеграции и мобилизации общества на решение метаисторических задач и проблем геополитического значения. В отличие от рациональных аргументов и реалистических экспертных оценок социальные иллюзии в силу своей простоты, образности, насыщенности метафорами и символами, гораздо в большей степени доступны и понятны для массового сознания, легко усваиваются и становятся основой для мотивации социального действия. Они могут формироваться спонтанно, воплощая конфигурации и структуры коллективного бессознательного (мифологические сюжеты, архетипы, символы) в конкретных исторических событиях и социальных институтах, в культурных феноменах и произведениях искусства. Они также могут создаваться доминирующей в государстве идеологией, а затем с помощью пропаганды транслироваться и тиражироваться в массовой коммуникации и использоваться для манипуляции общественным мнением в целях и интересах социальной элиты, стоящей у власти, либо в интересах сил, добивающихся доминирующего положения и тотального контроля над обществом. Некритическое восприятие обществом социальных иллюзий, игнорирование закономерностей исторического развития, недостаточное внимание к проблемам социальной теории и аналитики, политический контроль и идеологическая цензура в средствах массовой информации, некомпетентность социальной экспертизы, замкнутость и ограниченность внешней и внутренней социальной коммуникации могут привести к ситуации, когда адекватное восприятие социальной реальности становится невозможным. Структурирование исторических событий, формирование и функционирование социальных институтов попадает в зависимость от политической мифологии, национальной или религиозной идеологии, от социально-экономических интересов отдельных групп общества, затрудняя развитие общества и создавая угрозу кризиса. Логика развития социальных иллюзий в конечном счёте приводит к разочарованию, вера сменяется скептицизмом, апология — критикой. Становятся очевидными недостижимость провозглашаемых целей, противоречивость абстрактного и повседневного, утопичность и оторванность социальных иллюзий от действительности жизненного мира. В результате в обществе изменяется морально-психологический климат, происходит переоценка ценностей, начинается поиск новых ориентиров и идеалов.

Как возникают оптические иллюзии?

Возможности организма человека настолько разнообразны и интересны с точки зрения науки, что многим людям до сих пор непонятны некоторые из них. Один из самых популярных вопросов, интересующих общество, — как возникают оптические иллюзии, или обман зрения.

 

Такие явления, как зрительные иллюзии (обман зрения), наука уже давно объяснила. Учёные провели необходимые исследования и теперь могут точно сказать, почему же мы видим не то, что есть на самом деле. Обман зрения — это ошибки зрительного восприятия, следствие наблюдения неточных образов, не осознаваемых разумом. Для понимания причин, из-за которых возникают такие явления, учёные изучают физиологию зрения и психологию зрительного восприятия. 

Причины феномена

Исследователи условно разделили факторы возникновения оптического обмана:

 

• ложная передача сигналов зрению при помощи нервов, вследствие чего мозг получает неверную информацию, приводя к искажённому изображению;
• отражающийся от других предметов свет, который неправильно воспринимает зрительная система, из-за чего человек получает эффект обмана зрения;
• временное нарушение мозговой деятельности, в связи с которым поступает недостоверная информация.

Есть и отдельные случаи, в которых иллюзия возникает сразу по нескольким причинам.

Какие бывают оптические обманы

 

Разновидностей иллюзий достаточно много. Учёные классифицировали их по разным признакам: восприятие размеров предметов, цветов, размеров фигур в зависимости от фона, кажущихся объектов, движения, глубины. Сюда же относятся условия, создаваемые природой. Кратко рассмотрим самые известные и интересные из всех.

Существуют такие оптические обманы, которые сотворила природа. Всем известный пример — мираж в пустыне. Человек, в свою очередь, тоже может создавать мнимые явления и объекты с помощью визуальных эффектов, например, парение в воздухе (левитация). Люди научились понимать природные обманы зрения, создавая также иллюзионные визуальные картинки.
Иллюзия восприятия цвета — один из самых известных видов, который возникает из-за особого строения сетчатки. 

Эффект ложного восприятия размера обусловлен тем, что зрение довольно часто неверно оценивает геометрические величины. В ходе одного исследования выявили, что наш глазомер может ошибаться на 25% в своих измерениях, поскольку сделанные им оценки сильно зависят от характера фона этих изображений.
Бывали случаи, когда на одно явление приходилось несколько вариантов научных объяснений. Это говорит о том, что в данной области ещё много всего неизученного и загадочного, несмотря на многолетние исследования.

Команда MagazinLinz.ru

ИЛЛЮЗИИ В ОКРУЖАЮЩЕМ НАС МИРЕ

ИЛЛЮЗИИ В ОКРУЖАЮЩЕМ НАС МИРЕ

Пацакула Т.Н. 1

---

1

Рязанцева Е.А. 1

---

1

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Актуальность исследования. Больше всего сведений об окружающем мире человек получает с помощью зрения. Еще античный философ Гераклит говорил, что «глаза – более точные свидетели, чем уши». Действительно, 90% всей информации люди получают через глаза. Мы часто не сомневаемся, что реальный мир именно таков, каким мы его видим. Но так ли это на самом деле?

В повседневной жизни мы часто встречаемся с объектами, которые нам что-то напоминают. Это могут быть облака, напоминающие лошадок, камни, напоминающие животных, или лунный месяц, похожий на человеческое лицо в профиль. Существует масса примеров, когда подобные сходства были приняты наблюдателями за нечто сверхъестественное.

Оптические иллюзии сопровождают человека в течение всей жизни. Зная особенности зрения, человек может анализировать получаемую картинку, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение полностью реально. Подобные знания могут существенно облегчить жизнь, избавив человека от неприятностей, связанных со зрительными обманами. Это поможет нам лучше понимать некоторые природные явления, устройства некоторых предметов.

Важность изучения процессов оптических иллюзий связана с задачами, возникающими при внедрении в повседневную жизнь технологий стереозрения, одной из которых является технология виртуальной реальности. Большой интерес к изучению оптических иллюзий связан также с практическими задачами, стоящими в области архитектуры, дизайна и живописи. В последнее десятилетие появились новые художественные направления, которые используют особенности зрительного восприятия для создания впечатляющих художественных образов.

Объект исследования: зрение человека.

Предмет исследования: оптические иллюзии.

Цель исследования: изучить особенности проявлений оптических иллюзий в жизни человека и природе.

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить специальную литературу по оптическим иллюзиям: их видам, особенностям.

2. Изучить роль оптических иллюзий в природе, жизни и профессии.

3. Провести опыты, иллюстрирующие оптические иллюзии:

• Опыт с ложкой и монеткой;

• Создать мираж в воде;

• Изготовить невозможный треугольник Пенроуза.

1. Провести анкетирование среди учащихся 5-х и 10-х классов, сравнить полученные результаты.

2. Сделать выводы об изученных оптических иллюзиях.

Гипотеза исследования: оптические иллюзии не только проявляются в природе и жизни, но их можно самостоятельно создавать.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

• теоретический анализ проблемы;

• эксперимент;

• анкетирование учащихся 5-х и 10-х классов, цель которого выяснить, знают ли школьники, что такое иллюзии и встречались ли они с ними в жизни.

В анкетировании приняли участие 24 учащихся 10-х классов и 25 учащихся 5-х классов средней школы №17.

§ 1. Понятие, виды оптических иллюзий

Оптической иллюзией называется несоответствующие действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата, попросту говоря – это неверное представление реальности. Оптические иллюзии не связаны с индивидуальными нарушениями зрения, например с дальтонизмом [6].

Почему происходит оптические иллюзии? Зрительный аппарат человека – сложно устроенная система со вполне определенным пределом функциональных возможностей. В неё входят: глаза, нервные клетки, по которым сигнал передается от глаза к мозгу, и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие [2]. В связи с этим выделяются три причины иллюзии:

• наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;

• при нарушении передачи информационных сигналов по нервам происходят сбои, что опять же приводит к ошибочному восприятию;

• мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз.

Универсальной классификации иллюзий не существует, так как механизмы и причины их появления довольно разнообразны и во многом не изучены. Можно классифицировать оптические иллюзии следующим образом:

Зрительные иллюзии искажения – к ним относится иллюзия Вундта (1896), линии в центре, в действительности, параллельны [8].

Иллюзии зрения или псевдоскопии — так называются неправильные представления о форме, размере, цвете и положении в пространстве предметов внешнего мира, возникающие под влиянием зрительных впечатлений. По причинам, вызывающим их, иллюзии зрения могут делиться на иллюзии: 1) проистекающие от оптических особенностей зрительного аппарата человека, 2) причина которых кроется в психике человека, в предвзятых, невольных суждениях и сопоставлениях, основанных на привычке связывать известное впечатление с явлением его вызывающей.

К иллюзиям восприятия размера относится явление иррадиации. Явление иррадиации состоит в том, что светлые предметы на темном фоне кажутся более увеличенными против своих настоящих размеров и как бы захватывают часть темного фона. Важно отметить, что зная о данном свойстве черного цвета скрадывать размеры, дуэлянты в XIX веке предпочитали стреляться именно в черных костюмах в надежде на то, что противник промахнется при стрельбе [5, 7].

Иллюзии цвета и контраста – к ним относятся иллюзии или оптические явления, вызываемые цветом и изменяющие внешний вид предметов. Эти иллюзии связаны с тем, что глаза, сосредотачивая взгляд на одной точке, постепенно устают, и мы перестаём замечать то, что расположено вокруг конкретной точки. Весь эффект полностью пропадает, если вы начинаете моргать. Данную иллюзию зачастую не воспринимают люди, носящие контактные линзы [3].

Иллюзии движения связаны с восприятием обычного и статичного изображения как анимированного. Иллюзии движения также довольно часто встречаются в живописи. А рисунке оказывается, что линии как бы движутся в разные стороны [8]:

Эффект последействия. Наиболее знакомым и отчасти неприятным последействием являются ощущения, остающиеся после случайного быстрого взгляда на яркую электрическую лампочку. В данном случае в силу инерционности зрения последействие кратковременно.

Соотношение фигуры и фона Разделение фигуры и фона может быть проиллюстрировано с помощью двузначного рисунка, отдельные части которого могут восприниматься как в качестве фигуры, так и в качестве фона [2].

Кажущиеся фигуры. Узор фигуры изгибается внутрь. Ни один из квадратов на самом деле не искажен. Но белые точки в углах черных квадратов зрительно вытягивают углы и изгибают прилегающие стороны, вследствие чего весь узор кажется вогнутым.

Невозможные фигуры достаточно часто встречаются на древних гравюрах, картинах и иконах — в одних случаях мы имеем с явными ошибками передачи перспективы, в других — с умышленными искажениями, обусловленными художественным замыслом.

Перевернутые фигуры — один из видов оптических иллюзий, фигура, кажущаяся на первый взгляд проекцией обычного трёхмерного объекта, при внимательном рассмотрении которой становятся видны противоречивые соединения элементов фигуры. Создаётся иллюзия невозможности существования такой фигуры в трёхмерном пространстве.

Парейдолические иллюзии ли парейдолии — это иллюзорное восприятие реального объекта. В отличие от двойственных изображений, иллюзий восприятия глубины, картинок на распознавание образов, где изображения созданы специально, чтобы провоцировать возникновение иллюзий, парейдолии возникают при восприятии самых обычных объектов. Например, при рассматривании рисунка обоев или ковра, трещин и пятен на потолке, облаков можно увидеть изменчивые, фантастические пейзажи, лица людей, необычных зверей и т.п. [4].

§ 2. Иллюзии в жизни, профессии, в природе

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. Еще более эффективно зрительные иллюзии используются в изобразительном и цирковом искусстве. Зрительные иллюзии стали основой кинематографии и телевидения, учитываются в полиграфии и в военном деле. Создаваемая при помощи технических средств виртуальная зрительная реальность занимает в жизни современного человека.

Дизайн одежды. Знание и правильное использование свойств зрительных иллюзий позволяет подчеркнуть красоту и совершенство правильной фигуры, удачно расставить модные акценты на той или иной части тела, а также придать нестандартной или полной фигуре определенный визуальный эффект.

Оп-арт. Оптическое искусство. От англ. Op-art – сокращенный вариант optical art –оптическое искусство – художественное течение второй половины 20 века, использующее различные зрительные иллюзии, основанные на особенностях восприятия плоских и пространственных фигур. Восприятие рисунка основано на оптической иллюзии: изображение существует не только на холсте, но в действительности и в глазах, и в голове зрителя [4]. Оп-арт, пользуясь строгими геометрическими построениями разрушает целостность восприятия.

Архитектура. При строительстве монументальных зданий чаще всего архитекторам приходилось бороться с кажущимся искажением их размеров с изменением расстояния, то есть в перспективе. Если, например, взглянуть на высокое здание снизу вверх, создаётся впечатление, что в верхней части оно гораздо уже, чем у основания, и отклонено назад.

3D рисунки на асфальте. Стрит-арт на асфальте. Так называется вид уличного искусства. Главный секрет изображения объемных картинок — их нужно “растягивать”. В этом и состоит мастерство исполнителя. Если наносить в обычных пропорциях, то такого эффекта достичь не получится.

Иллюзии в цирке. Иллюзия — показ фокусов, основанных на использовании специальной аппаратуры. Хитроумные аппараты осуществляют всевозможные «загадочные» исчезновения и появления вещей, а также самого артиста или его ассистентов, служат для парения предметов и людей в воздухе, распиливания их или сжигания. Устройство аппаратуры — специальные пружины, двойное дно, скрытые перегородки, особо рассчитанные механизмы, определенная установка зеркал — позволяет артисту вводить зрителя в увлекательное заблуждение.

Природный камуфляж позволяет антилопе оставаться незамеченной для многочисленных хищников. Природа одарила многих животных специальной маскировочной окраской. Это помогает многим животным охотиться, а другим прятаться эффективно от хищников [1].

§ 3. Эмпирическое изучение иллюзий

3.1. Проведение эксперимента.

Для того чтобы выяснить является ли реальный мир таким, каким мы его видим, проведем несколько опытов:

1. Опыт с ложкой, явился наглядным примером тому, что не всегда надо верить своим глазам. Мы видим «изогнутую» ложку, но в действительности она прямая. Это происходит потому, что свет распространяется по прямой, но при переходе из одной прозрачной среды в другую, например, из воздуха в воду, направление его движения изменяется:

1. Опыт с монетой, опущенной в стакан с водой. Мы наблюдаем две монеты, но опустили в стакан одну монету. На поверхности воды мы видим лучи света, отраженные от монеты. Вода и стекло искривляют лучи, и поэтому кажется, что перед нами две монеты:

1. Опыт «Исчезающая монетка». Наливаем в банку воды и закрываем крышкой. Кладем монету на стол. Ставим на монетку банку с водой. Если посмотреть сквозь воду сбоку банки, то монетки не видно. Этот фокус удается из-за того, что когда свет переходит из менее плотной среды (например, воздуха), в более плотную (например, воду), на границе этих двух веществ происходит изменение направления лучей света. Когда видимый образ монетки попадает на стенку банки под слишком большим углом, монетка становится не видна снаружи.

1. Невозможный треугольник Пенроуза. Мастерим своими руками.

3.2. Анализ результатов анкетирования.

Для изучения влияний иллюзии на человека, нами было проведено анкетирование среди учащихся 5-х и 10-х классов (анкета представлена в приложении). В анкетировании приняли участие 24 учащихся 10-х классов и 25 учащихся 5-х классов средней школы №17. Полученные данные сравнивались.

Анализ результатов в группе пятиклассников позволяет констатировать следующее. Большинство из опрошенных пятиклассников (88%) считают, что знают, что такое иллюзии (вариант ответов а). Знание об иллюзиях лишь предположительное оказалось у 12% респондентов (выбор ответа в). В группе учащихся десятых классов 45,8% утвердительно указали, что осведомлены об иллюзиях и 54,2% опрошенных не смогли утвердительно ответить на вопрос, выбрав вариант ответа «могу предположить, что такое иллюзии». Совсем не знающих об иллюзиях среди опрошенных не оказалось.

Диаграмма 1.

Распределение ответов школьников на вопрос анкеты

«Знаете ли вы, что такое иллюзии?»

Сталкивать в жизни с иллюзиями приходилось 96% пятиклассников и лишь 4% опрошенных, признались, что никогда не сталкивались с иллюзиями в своей жизни. Таких опрошенных в группе десятиклассников оказалось 79,2% и 20,8% соответственно.

Диаграмма 2.

Распределение ответов школьников на вопрос анкеты

«Приходилось ли вам сталкиваться с иллюзиями в жизни?»

При предъявлении школьникам иллюзии стрелы (Иллюзия Мюллера – Лайера), оказалось следующее: 68% опрошенных учащихся пятых классов и 50% учащихся десятых классов признали, что стрела с расходящимися наконечниками длиннее, т. е. признали наличие иллюзии; 41,7% десятиклассников посчитали, что стрела со сходящимися наконечниками длиннее; 32% пятиклассников и 8,3% школьников десятиклассников посчитали, что стрелы по длине одинаковы. У этой небольшой группы опрошенных (32% и 8,3% школьников) иллюзия не «работает».

Диаграмма 3.

Распределение ответов школьников на вопрос анкеты «Посмотрите внимательно на рисунок и укажите знаком напротив той из стрелок, которая вам кажется длиннее»

При ответе на вопрос: что вам кажется больше: высота цилиндра или ширина его полей (приложение 1)

Ответы распределились следующим образом: 52% пятиклассников и 66,7% десятиклассникам, показалось, что высота цилиндра больше; 4% учащихся 5-х классов и 20,8% учащихся 10-х классов показалось, что ширина полей больше; 44% пятиклассникам и 12,5 десятиклассникам показалось, что высота цилиндра и ширина его полей равны по длине. Таким образом, данной иллюзии оказались подвержены 52% опрошенных пятиклассников и 66,7% десятиклассников.

Диаграмма 4.

Распределение ответов школьников на вопрос анкеты:

«Что вам кажется больше: высота цилиндра или ширина его полей?»

При предъявлении иллюзии контраста (приложение 1), оказалось, что 68% опрошенных пятиклассников и 70,8% десятиклассников, отметили, что центральный круг, окруженный мелкими кружочками, кажется больше, 8% учащихся пятых классов и 8,3% десятых классов сказали, что они равны и 24% пятиклассника и 20,9% десятиклассников увидели, что центральный круг, окруженный крупными кругами кажется им больше.

Таким образом, данной иллюзии оказались подвержены 68% опрошенных пятиклассников и 70,8% десятиклассников, что составляет большинство из опрошенных.

Диаграмма 5.

Распределение ответов школьников на вопрос анкеты:

«Какой круг больше? Тот, который окружен маленькими кругами или же тот, который окружен большими?»

Таким образом, полученные нами результаты при анализе анкет, позволяют сделать следующие выводы:

1. Иллюзии свойственны многим людям, в том числе и школьникам различных возрастов.

2. Восприятие иллюзий имеет как сходства, так и различия в восприятии их учащимися 5-х и 10-х классов.

3. Различия проявляются в том, что десятиклассники оказались более строги к себе и признали, что большинство из опрошенных имеют лишь представление об иллюзиях (54,2%). Среди опрошенных пятиклассников 88% утверждают, что знают, что такое иллюзии (88%).

4. Различия касаются и того факта, что при предъявлении иллюзии стрелы (иллюзия Мюллера-Лайера) для большинства пятиклассников стрела с расходящимися наконечниками кажется больше. Ответы десятиклассников не такие уверенные. Среди опрошенных этой группы школьников есть те, кто считает, что стрела со сходящимися наконечниками кажется длиннее.

5. В двух группах опрошенных есть школьники, на которых иллюзии не влияют. Их количество небольшое.

Заключение

Проблема восприятия зрительных иллюзий является актуальной и востребованной в связи с тем, что ее решение обогатит научные знания о процессах формирования зрительного образа.

Мнение, что иллюзии являются вредным и надуманным явлением, отрицательно влияющим на жизнь человека, ошибочно. Так же, как и мнение, что иллюзии свойственны нездоровым или очень впечатлительным людям. Большая часть иллюзий основана на вполне логичных особенностях человеческого организма. Иллюзии существуют, их можно продемонстрировать в различных экспериментах.

Иллюзии свойственны многим людям, в том числе и школьникам различных возрастов. В восприятии иллюзий школьниками отмечены как сходства, так и отличия.

Проведенная нами работа позволила сделать нам следующие выводы:

1. Специальная литература по оптическим иллюзиям позволила узнать виды, особенности иллюзий, причины их проявлений.

2. Изучена роль оптических иллюзий в природе, жизни и в различных профессиях.

3. Были проведены опыты, иллюстрирующие оптические иллюзии: опыт с ложкой и монеткой; мираж в воде; изготовили невозможный треугольник Пенроуза.

4. Было проведено анкетирование среди учащихся 5-х и 10-х классов. Было найдено сходство и различия в особенностях проявлений иллюзий среди школьников разных возрастных групп.

Литература

1. Акбаев А. Физика и живая природа. Ижевск: Удмуртский университет 1999.

2. Вадимов А. А., Тривас М. А. Иллюзии зрения. М.: Наука, 1971.

3. Дёмин П. Физические эксперименты и психологические иллюзии. — М., 2006.

4. Еженедельное приложение «Физика» к газете «Первое сентября» № 37, 2000.

5. Кирквуд Йон: Оптические иллюзии. – М.: Издательство «Эксмо», 2014

6. Перельман Я. «Оптические иллюзии». – М.: Издательство: «СЗКЭО Кристалл», 2016.

7. Толанский С. Оптические иллюзии. — М.: Мир, 1967, 128 с.

8. http://psy.msu.ru/illusion/ — официальный сайт психологического факультета МГУ им. М. Ломоносова (иллюстрации).

Приложение 1.

Анкета

Уважаемые школьники! Данное анкетирование проводится с целью изучения Вашего отношения к иллюзиям. Просим Вас ответить на представленные ниже вопросы, отметив тот вариант ответа, который в наибольшей степени отражает ваше мнение.

1. Знаете ли вы, что такое иллюзии?

а) да; б) нет; в) могу предположить.

1. Приходилось ли вам сталкиваться с иллюзиями в жизни?

а) да; б) нет.

1. Приведите, пожалуйста, известный вам пример любой иллюзии. Напишите: ______________________________________________________

2. Посмотрите внимательно на рисунок и укажите знаком V напротив той из стрелок, которая вам кажется длиннее:

1. Отметьте свой вариант ответа: что вам кажется больше: высота цилиндра или ширина его полей?

А) высота цилиндра кажется больше;

Б) ширина полей кажется больше;

В) высота цилиндра и ширина его полей кажутся равными по длине.

6. Какой из центральных кругов вам кажется больше?Обведите в кружок знак V около той картинки, центральный круг которой кажется вам больше.

Просмотров работы: 3492

Наука оптической иллюзии — BBC News Русская служба

18 октября 2010

Подпись к фото,

Черные и белые полосы на левом рисунке сливаются больше, чем на правом… или это только так кажется?

Красивая оптическая иллюзию может доставить массу удовольствия и принести немало научной пользы.

Специалист в области оптических иллюзий Бо Лотто сознательно вводит человеческий мозг в заблуждение, чтобы выяснить, как работает наше сознание.

Бо Лотто — не фокусник, который обязан хранить профессиональные секреты, поэтому результатами своих исследований он охотно поделился с Би-би-си.

Зрение, слух, вкус, обоняние и осязание — мы полагаемся на все эти чувства, и все же не зря существует поговорка, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать: глазам мы доверяем больше всего.

Привык к такому доверию и наш мозг, который постоянно обрабатывает получаемую всеми органами чувств информацию и сравнивает ее с создавшейся на основе опыта картиной окружающего мира.

Эта способность — неотъемлемая черта человеческой эволюции. Но в ней, отчасти, кроется и наша слабость…

Загадка джунглей

Подпись к фото,

Попробуйте найти хищника на этой фотографии

Возьмем, к примеру, цвет. Почему иногда так важно видеть именно цветную картинку? Две следующих иллюстрации наглядно демонстрируют такую необходимость.

Попробуйте найти на первой черно-белой фотографии джунглей опасного хищника, который вот-вот прыгнет на вас.

Получилось? Если нет, или если даже поиск занял больше пары секунд, то вас уже загрызли.

Почему задача выглядит столь трудной? Да потому, что вы видите все поверхности только в той степени, в которой они отражают свет, больше глазу зацепиться не за что.

Ну а теперь посмотрите на ту же самую фотографию, только в цвете.

Подпись к фото,

В цвете все сразу становится на свои места

Пантера неплохо замаскировалась в нижнем правом углу, но все же вы ее наверняка заметили. И связано это с тем, что вы видите все оттенки цвета, а не только оцениваете его интенсивность.

Иными словами, ваш мозг получает намного больше информации, что облегчает принятие решения.

Цветное зрение позволяет нам различать больше сходных и различных черт в окружающем нас мире, что в свое время было необходимо для выживания.

Самое удивительное, что обнаружив пантеру на цветном снимке, вы даже не придали значения тому, как быстро справился с задачей ваш мозг, в то время как для компьютеров это пока остается непреодолимым препятствием.

Таким образом, изучение воздействия на мозг оптических иллюзий помогает не только специалистам в области нейрологии, но и программистам.

Иллюзия контраста

Подпись к фото,

Идентичность квадратов сомнений не вызывает. ..

Здесь вы можете наблюдать два физически идентичных квадрата. Собственно, они таковыми и являются.

Все обстояло бы очень просто, если бы наше зрение являлось прямым результатом отображения картинки на сетчатке глаза.

Однако на самом деле процесс возникновения зрительного образа намного сложнее. Собственно говоря, мы видим вовсе не то, что физически зафиксировал наш глаз.

То есть определенная изначальная информация перерабатывается нашим мозгом таким образом, что получаемая в результате картинка заметно отличается от объективной реальности.

К примеру, отображение на сетчатке двухмерно, а мир все же имеет три измерения.

К тому же картинка на сетчатке получается вверх ногами, как в старых фотоаппаратах, но нас это не смущает: мозг с младенчества привык компенсировать это упущение.

Подпись к фото,

Или все же один квадрат светлее другого?

А теперь посмотрите, что получится, если изменить фон, на которым расположены квадраты.

Согласитесь: квадраты вдруг стали отличаться, хотя с ними самими ничего не произошло.

Квадрат на темном фоне кажется светлее квадрата, оказавшегося на светлом фоне.

Это явление носит название иллюзии контраста и наглядно доказывает, что когда дело доходит до яркости, все сводится к контексту, окружению, в котором рассматривается даже самый простой предмет.

Кубическая иллюзия

Подпись к фото,

Две вставки по цвету неотличимы

На первой картинке вы наглядно можете убедиться в том, что две вставки идентичны по цвету.

Но что будет, если особым образом поменять контекст?

Если мы правы, когда предполагаем, что видим лишь значение образа, то мы сможем без труда создать сильную оптическую иллюзию, изменив значение двух вставок.

В новом контексте две физически одинаковые вставки вдруг начинают казаться разными. Именно казаться, потому что сами они ни в малейшей степени не изменились.

Отчего это происходит?

Подпись к фото,

Или все же одна вставка желтая. а другая — коричневая?

Информация, содержащаяся в картинке, подсказывает нам, что темно-коричневая вставка наверху означает поверхность с низкой степенью отражения под ярким светом, в то время как ярко-оранжевая вставка сбоку — это поверхность с сильным отражением в тени.

Вы воспринимаете эти две поверхности по-разному лишь потому, что ваш мозг придает им различные значения, основываясь на информации, поступающей с других участков картинки.

Иллюзия стола

Подпись к фото,

Два совершенно разных стола…

Все, что относится к восприятию цвета, касается и формы.

Эта аксиома верна для всех наблюдаемых нами предметов.

Когда вы смотрите на это изображение, вы уверены, что видите два стола разной формы и размера.

Стол слева выглядит намного длиннее и уже стола справа.

А теперь попробуйте поверить, что на самом деле красный стол – этот тот же зеленый, только развернутый на 90 градусов.

Длина красного стола равна ширине зеленого, и наоборот.

Невероятно, но это факт. Разница лишь в том, под каким углом вы наблюдаете картинку, ну и еще в цвете, хотя в данном случае, поверьте, это роли не играет.

Подпись к фото,

Столы-то, оказывается, одинаковые, правда, один красный, а другой зеленый, тут уж никого не обманешь… разве что дальтоника?

Почему же два стола так отличаются друг от друга на взгляд?

Да потому, что ваш мозг снимает картинку с сетчатки и подгоняет ее под уже имеющуюся у вас информацию о столах вообще.

В данном случае разные углы зрения задают определенную перспективу и глубину зрения, и мозг, на основании сложившейся в нем картины окружающего мира, автоматически делает вывод, что зеленый стол длиннее и уже красного.

Все это несколько пугает, но в то же время открывает невиданные перспективы, позволяя понять, что наше восприятие иллюзорного мира позволяет постичь мир реальный.

Что такое оптическая иллюзия?

Твои глаза когда-нибудь подшучивали над тобой? Может быть, вы видели что-то, что вас настолько озадачило, что вам пришлось потереть глаза и снова посмотреть? Скорее всего, вас обманула оптическая иллюзия.

Оптические иллюзии — это изображения или картинки, которые мы воспринимаем иначе, чем они есть на самом деле. Иными словами, оптические иллюзии возникают, когда наши глаза посылают в мозг информацию, которая обманом заставляет нас воспринимать то, что не соответствует действительности.

Слово «иллюзия» происходит от латинского слова illudere , что означает «насмехаться».

Некоторые оптические иллюзии физиологичны. Это означает, что они вызваны каким-то физическим воздействием на глаза или мозг.

Иллюзия полосы Маха является примером физиологической иллюзии. Линия посередине рисунка — одного сплошного цвета. Однако из-за того, как сетчатка глаза фильтрует различные оттенки по обе стороны от линии, правая сторона линии кажется темнее, а левая сторона линии — светлее.

Другие оптические иллюзии когнитивны. Когнитивные иллюзии, такие как неоднозначные, искажающие и парадоксальные иллюзии, возникают, когда наш мозг автоматически делает предположения на основе информации, посылаемой глазами. Эти иллюзии иногда называют «играми разума».

Неоднозначные иллюзии — это изображения или объекты, которые можно увидеть более чем одним способом. Ваза Рубина — один из популярных примеров неоднозначной иллюзии. Можете ли вы увидеть и вазу , и . Faces?

Искажающие иллюзии используют различные методы, чтобы объекты одинакового размера, длины или кривизны казались искаженными.Известный пример искажающей иллюзии — иллюзия Мюллера-Лайера.

Разве линия в середине не выглядит длиннее, чем линии выше и ниже нее? Однако все три строки одинаковой длины!

Иллюзии парадокса возникают в результате изображений или объектов, которые не могут существовать или физически невозможны. Иллюзии парадокса популярны в произведениях искусства, например, в произведениях, прославленных художником М. К. Эшером.

His Waterfall — классический пример иллюзии парадокса.Вы видите, как вода из водопада, кажется, поднимается вверх, прежде чем снова достичь вершины водопада?

Ученые считают, что оптические иллюзии возможны, потому что наш мозг так хорошо распознает закономерности и «видит» знакомые объекты. Наш мозг работает быстро, чтобы создать «цельное» изображение из отдельных частей.

Умные художники могут использовать эти тенденции, чтобы обмануть наши глаза и мозг, чтобы они увидели то, чего на самом деле нет!

иллюзий — научный мир

Цели

• Поймите, что визуальная информация обрабатывается мозгом.

• Объясните: мозг основывает свои интерпретации на прошлом опыте.

• Опишите, как возникают оптические иллюзии.

Материалы

Фон

Оптическая иллюзия возникает, когда мозг воспринимает что-то, что не отражает реальность.На самом деле слово «иллюзия» происходит от латинского глагола illudere или «насмехаться».

Оптические иллюзии могут возникать тремя способами:

1. Ваш мозг делает ошибочные предположения на основе шаблонов, которые вы испытали в прошлом (когнитивная иллюзия ),
2. У ваших глаз есть структурные особенности, которые неверно интерпретируют определенные визуальные сигналы (физическая иллюзия ) или
3. Ваши глаза или мозг странно реагируют на то, что они наблюдают в течение долгого времени (физиологическая иллюзия ).

Как камера, микроскоп или телескоп, наши глаза являются оптическими инструментами, но они могут настраиваться автоматически. Ваши глаза могут различать разные цвета, могут очень быстро адаптироваться к изменениям света и могут автоматически фокусироваться.

Диафрагма ирисовая диафрагма контролирует количество света, попадающего в глаз, как и диафрагму камеры. Линза позади нее фокусирует свет для формирования перевернутого изображения на задней части глаза или retina .В самом начале вашего развития в детстве ваш мозг научился переворачивать перевернутое изображение вверх ногами, чтобы сделать его «правильной стороной вверх».

Сетчатка выстлана двумя видами сенсорных рецепторов для различения света: палочковидными и колбочковыми клетками. Есть 12 миллионов стержневых ячеек и 7 миллионов колбочек. Стержневые рецепторы реагируют на все длины волн видимого света в условиях низкой освещенности, что позволяет нам видеть объекты в тусклом свете. С другой стороны, рецепторы конуса реагируют на волны определенной длины, которые позволяют нам определять цвет и отправлять эту информацию в мозг.

Существует три различных типа конусообразных рецепторов для цветного света: один наиболее чувствителен к красному свету, один к зеленому свету и один к синему свету. С помощью этих трех цветовых рецепторов мы можем воспринимать более миллиона различных оттенков цвета. Однако колбочки менее чувствительны, чем стержни, и поэтому требуют более высокого уровня света. Вот почему в условиях плохой освещенности сложно различить цвет предметов. «Призрачные» цветные или извивающиеся «остаточные изображения» могут появиться, когда палочковые или колбочковые клетки устают.

Однако образ, который собирает ваш глаз, — это только первый шаг в создании смысла. Когда информация от ваших органов чувств неясна, неполна или кажется обратной, ваш мозг вмешивается, чтобы помочь осмыслить ваш мир, заполняя пробелы, игнорируя определенные данные или принимая решения, обычно основанные на вашем предыдущем опыте. Но эта интерпретация иногда может не отражать реальность и может привести к иллюзии .

Хотя это устройство делает упор на оптические иллюзии, как тактильных , так и слуховых иллюзий также могут быть результатом неправильной интерпретации мозгом данных, полученных от прикосновения и слуха.Чтобы укрепить эту концепцию, тактильные и слуховые иллюзии также были включены как действия и расширения.

Совет учителя:
Мы рекомендуем вам переключаться между различными типами иллюзий, в идеале устанавливая станции вокруг класса, чтобы учащиеся могли посещать их по очереди.

Словарь

слуховая иллюзия : Иллюзия, связанная с неправильной интерпретацией мозгом звуковых сигналов.

латеральное ингибирование : Снижение клеткой тела активности соседней клетки.

мираж : оптическая иллюзия, при которой световые лучи преломляются или изгибаются, создавая смещенное изображение далеких объектов.

оптическая иллюзия : Иллюзия, связанная с неправильной интерпретацией мозгом визуальных сигналов.

проприоцепция : Наше ощущение относительного расположения различных частей нашего тела, то есть наша внутренняя «карта».

сенсорный рецептор : сенсорный нервный конец, который реагирует на раздражители.

тактильная иллюзия : Иллюзия, связанная с неправильной интерпретацией мозгом тактильных (осязательных) сигналов.

иллюзия : Что-то, что вводит в заблуждение, создавая ложное или вводящее в заблуждение впечатление о реальности.

тауматроп : карта с разными, но связанными изображениями на противоположных сторонах, такими как лошадь с одной стороны и всадник с другой, которые кажутся объединенными при быстром вращении карты, таким образом иллюстрируя постоянство зрения.

стробоскоп : Устройство для изучения движения тела, особенно тела, находящегося в быстром вращении или вибрации, с помощью которого кажется, что движение замедляется или останавливается. Это можно сделать, периодически освещая тело «стробоскопом» или просматривая его через широко расставленные отверстия во вращающемся диске.

Визуальная иллюзия — обзор

Появление — это объяснительное дополнение

Многие психологи, особенно клинические психологи, отрицательно относятся к нейробиологии, потому что они верят, что редукционизм высосет человечество из психологии, если его не остановить.Другие психологи, чья карьера в основном связана с исследованиями, негативно реагируют на редукционизм, потому что жадная форма редукционизма стремится полностью вытеснить и отбросить психологию, как только она была сведена к биологии. Поэтому может показаться, что редукционизм — смертельный враг всех психологов. Такой состязательный подход вынуждает студентов изучать биологию или психологию. Этот выбор побуждает психологов и их студентов отвергать редукционизм. Но выше я утверждал, что психология нуждается в нейробиологии, чтобы разрешить две огромные аномалии, которые удерживают психологию в ее незрелом состоянии.Что здесь делать?

Ключевым ограничением редукционизма является то, что идентификация нейронных структур и компонентов не может объяснить, как эти структуры и компоненты порождают психологию. Поэтому редукционизм никогда не может дать полного объяснения какого-либо психологического феномена. Редукционизм — это лишь половина полного объяснения. Всегда требуется некоторая сборка. Объяснение того, как психология возникает из этих нейронных структур и компонентов, составляет вторую половину полного объяснения.

Рассмотрите визуальные иллюзии. Даже полная идентификация нейронных цепей, ответственных за визуальные иллюзии, не может, потому что не может, объяснить, как эти нейронные сети порождают иллюзии. Поэтому редукционизм никогда не даст полного объяснения, потому что он не может объяснить, как психология возникает из биологии. Некая форма синтетического объяснения , противоположность редукции, необходима для объяснения того, как биологические механизмы взаимодействуют, вызывая психологические феномены.Это пояснительное дополнение к редукционизму необходимо для получения полного объяснения. Весьма вероятно, что это синтетическое объяснительное дополнение потребует какого-то сетевого объяснения, такого как предлагаемая БиоПсихологическая сетевая теория. Эту другую пояснительную половину должна предоставить психология. Это наделит психологию объяснительной релевантностью, равной значимости биологии. Каждая наука зависит от другой. Психология и биология — равные объяснительные партнеры, потому что каждая наука представляет собой объяснительное дополнение другой.Маркрам (2012), известный нейробиолог, кратко охарактеризовал эти дополнительные объяснительные роли следующим образом:

Редукционистская биология — изучение отдельных частей мозга, нейронных цепей и молекул — дала нам долгий путь, но сама по себе не может объяснить работу механизмов. человеческий мозг … Мы должны конструировать, сокращать и строить, а также анализировать. Для этого нам нужна новая парадигма, сочетающая в себе анализ и синтез. Отец редукционизма, французский философ Рене Декарт, писал о необходимости исследовать части, а затем собирать их заново, чтобы воссоздать целое (стр.50).

В настоящее время мы понимаем усилия по воссозданию результатов редукционистской нейробиологии как появление . APA Concise Dictionary of Psychology (American Psychiatry Association, 2009) определяет эмерджентность как «идею о том, что сложные явления (например, сознательные переживания) происходят из расположения или взаимодействий между компонентами явлений (например, мозговых процессов), но не обладают характеристиками. предсказуемым из этих составляющих явлений » (стр.163). Эмерджентные свойства могут и часто отличаются качественно от составляющих их элементов. Подумайте, как физические свойства жидкой воды качественно отличаются от свойств водорода и кислорода, ее газообразных компонентов или как физические свойства соли отличаются от составляющих ее элементов натрия и хлора. Лилиенфельд (2012) предварительно считал возможность сохранения психологии посредством исследования эмерджентности, цитируя Чалмерса (2006) и Мила и Селларса (1956), как благоприятную для этого начинания, а Черчленда (1984) как сомнительную в этом.История возникновения психологии была рассмотрена Сойером (2002) и Макклелландом (2010).

Я представляю следующую историю, рассказанную Иглманом (2011, стр. 2–4) об африканском соплеменнике, обвинившем Артура Альберта в краже его языка, поскольку она дает интересный взгляд на наше понимание того, что значит для психологии возникновение из биология. Артур записал на пленку сельского жителя и вернул ему его голос. Туземец был шокирован и пришел к выводу, что Артур украл его язык, иначе как еще он мог так точно передать свой голос? В конце концов, голос эфемерен и невыразим; после произнесения он исчезает в ничто.Как могла машина Артура овладеть его голосом, кроме как украсть его язык! Это не было шуткой для туземца и его племени, которые хотели убить Артура за его ужасный поступок. Только с помощью зеркала Артур мог убедить туземца в том, что он все еще владеет языком. Артуру повезло, что туземец не усомнился в волшебстве зеркала, которое показало ему свой язык. Эта история может показаться нам простой, потому что мы понимаем, что машина Артура записывала вариации звуковых волн, которые позволяли слышать вокализацию туземца.На самом деле он не записывал голос туземца как таковой и не крал его язык. Голос — это психологический опыт восприятия звуковых волн, которые генерируются людьми, когда они говорят. Различие между психологическим опытом, таким как слышание голоса, и физической основой его возникновения, звуковыми волнами, имеет решающее значение для концепции возникновения. Физическая основа записанного голоса качественно отличается от субъективного восприятия голоса. Звуковые волны обеспечили физическую основу для слышания голоса.Понимание этой физической основы голоса дает информацию о механизме, которая позволяет понять, как он может быть механически записан. Голос был сведен к физическим вибрациям, которые записывала машина Альберта.

Актуальность этой истории для эмерджентности заключается в том, что переживание слышания голоса человека при воздействии акустических вибраций, генерируемых магнитофоном, может быть понято как форма эмерджентности в том смысле, что качественное переживание слышания голоса конкретного человека возникает из слушания. к звуковым волнам.Другими словами, звуковые волны попали в ухо, и в сознании возникло ощущение слышания голоса. Возникающий опыт слышания собственного голоса — результат удивительного синтеза. Ничего подобного редукционизму здесь нет. Центральная идея возникновения состоит в том, что синтетический продукт является результатом сложных комбинаций многих более простых процессов. Точно так же в главе 2 я обсуждаю, как мысли могут возникать из каскадов нейронных сетей параллельно с тем, как факторы возникают во время факторного анализа.

Примечательно, что химия давно свелась к физике, но тем не менее у нас все еще есть кафедры химии и много профессиональных химиков в бизнесе и промышленности. Следовательно, опасения по поводу жадного редукционизма, заменяющего психологов нейробиологами, кажутся беспочвенными. В то время как редукционизм определяет части и механизмы мозга, требуется некоторая сборка, чтобы объяснить, как психология возникает из биологии. Я считаю, что люди, которые объясняют, как психология возникает из биологии, должны быть психологами, поскольку это кажется основной целью и существенной целью психологии.Однако психологи могли отказаться от этого задания и передать его другим профессиям. Психология оставила изучение обучения и памяти нейробиологам, которые проделали изумительную работу по предоставлению информации о причинных механизмах. Клинические психологи оставили вопрос диагностики Американской психиатрической ассоциации и своему бестселлеру «Диагностическое и статистическое руководство ». Это примеры того, как наше поле фрагментируется. Возможно, психологи также готовы оставить пояснительное дополнение того, как познание, аффекты и поведение возникают из биологии, компьютерным нейробиологам.Психологи могут надеяться, что, если они оставят эту проблему в покое, никто другой ею не займется, но я твердо уверен, что такая надежда серьезно ошибочна, поскольку пояснительное дополнение слишком важно, чтобы его игнорировали все. Нам есть чего опасаться от наших коллег-психологов, чем от нейробиологов. У нас есть история того, что мы сами себе злейшие враги. На мой взгляд, отказ от попыток объяснить, как разум возникает из мозга, серьезно ограничил бы способность психологической науки фактически объяснять функциональные взаимосвязи, которые она уже обнаружила и будет открывать.

Как работают иллюзии?

Когда-либо обманывали, наблюдая за объектом или изображением, и внезапно замечали, что восприятие объекта изменилось. Что ж, вот что такое иллюзия. Это просто процесс введения нашего мозга в заблуждение и путаницы с перспективой объектов.

Итак, давайте узнаем, как создается иллюзия и как она работает.

Рассматривая оптические иллюзии, они используют цвета, свет и узоры для создания изображений. Эти образы созданы таким образом, что они вводят в заблуждение наш мозг.Изображение, захваченное глазом, обрабатывается мозгом, и на самом деле в иллюзии восприятие создается мозгом, которого не существует в реальности. И это не соответствует истинному имиджу. Эти типы иллюзий, известные как оптические иллюзии, просто обманывают наш мозг, заставляя поверить в то, что существует или не существует в реальности и является виртуальным. Это просто искажение наших чувств. Оптические иллюзии — это визуальные иллюзии, которые создаются с помощью различного расположения изображений и эффекта цветов.Они используются в волшебном шоу и могут быть очень интересными.

Это очень известный (мы видели его на задней обложке наших одноклассников). Это известно как Herman Grid Illusion . Просто попробуйте сосредоточиться на одной точке, и вы поймете, что все это белые точки, и ни одна из них не черная.

Оптические иллюзии: когда ваш мозг не верит своим глазам.

Оптические иллюзии в большей степени раскрывают работу нашего мозга.Однако не каждый из нас может видеть или испытывать иллюзии одинаково. Все зависит от того, как мозг понимает перспективу окружения с изображением.

Обычно визуальная иллюзия учитывает только то, как наши глаза и мозг обрабатывают информацию. Мозг и глаза обманом заставляют видеть и не видеть некоторые изображения, цвета и узоры объекта или изображений, и именно так работает иллюзия.

Слепое пятно, периферическое зрение и ментальная фильтрация — это те, из-за которых мы обманываемся этими иллюзиями.

Слепое пятно — это область, где нервы и кровеносные сосуды соединяются с глазом, и в этой области нет клеток. Таким образом, в этом месте невозможно ничего увидеть или воспринять. Некоторые иллюзии, которые просят закрыть один из наших глаз и посмотреть на изображение, используют слепое пятно. Если смотреть с одним из закрытых глаз, то что-то, что находится или присутствует в слепой зоне, исчезает, и, таким образом, вы не можете увидеть реальное изображение.

При периферическом зрении детали изображения или узора часто упускаются или не учитываются мозгом.А остальное заполнено мозгом материей, присутствующей в периферическом зрении. Это происходит в некоторых иллюзиях, когда вас просят сосредоточиться на одной точке.

Ментальная фильтрация происходит из-за предположений, которые делает мозг. И это сделано на основе памяти и ожиданий. Мозг фильтрует большую часть информации на основе знаний, поэтому вы сразу же воспринимаете или понимаете изображение самостоятельно. Таким образом, вы не замечаете всего остального, и это помогает избежать визуального стимула.

Есть три основных типа иллюзий, включая оптические, слуховые и тактильные иллюзии. Они искажают наши чувства, обманывая глаза, уши и кожу соответственно.

Как правило, никакие оптические иллюзии не причиняют вреда нашему зрению, если только мы не перенапрягаем глаза, глядя на экран в течение долгих часов.

Как работает оптическая иллюзия? — Квинслендский институт мозга

Это статья из серии для детей «Любопытные дети».

Как работает оптическая иллюзия? — Скарлетт, 8 лет, Шеллхарбор, Новый Южный Уэльс.

Взгляните на это изображение и проведите глазами по узору:

Ваши глаза сообщают мозгу, что он видит, и мозг заполняет недостающую информацию. Shutterstock

Вы видите что-то движущееся? Ну, на самом деле он не движется. Просто ваш мозг сбивает с толку то, что говорят ему глаза.

Запутанный мозг

Наш мозг подобен слепому суперкомпьютеру; он очень умный, но не видит.Это просто действительно умная капля.

Чтобы понять, что ему нужно, наши глаза сообщают нашему мозгу, как выглядят вещи вокруг нас. Проблема в том, что наши глаза знают лишь несколько слов, чтобы описать то, что они видят.

Иногда наш мозг сбивается с толку из-за того, что ему пытаются сказать глаза.

Это может означать, что мозг думает, что вещи движутся, когда на самом деле они неподвижны. Или вы можете «увидеть» формы, оттенки или цвета, которых на самом деле нет.

Например, посмотрите на квадрат A и квадрат B на этой картинке:

Квадрат A и квадрат B выглядят по-разному? Квинслендский институт мозга, автор предоставил

Square A выглядит светлее, но на самом деле темнее Square B.На самом деле, вот как выглядят оба квадрата рядом:

Простой язык

Наши глаза и мозг говорят друг с другом на очень простом языке, как ребенок, который не знает многих слов. В большинстве случаев это не проблема, и наш мозг способен понять, что ему говорят глаза.

Цвет апельсина, размер стула, расстояние до двери — ваш мозг знает все это, потому что глаза говорят это простым языком.

Но ваш мозг также должен «заполнять пробелы», что означает, что он должен делать некоторые предположения, основываясь на простых подсказках по глазам.В основном эти предположения верны (например, я вижу, что дверь выглядит примерно на , эта большая , а свет падает на нее , так , поэтому мой мозг берет эти простые подсказки и угадывает, что дверь находится примерно в одном метре).

Неправильная догадка

Иногда, однако, мозг ошибается.

Оптические иллюзии случаются, когда наш мозг и глаза пытаются говорить друг с другом простым языком, но интерпретация получается немного запутанной. Например, думает, что наши глаза сказали ему, что что-то движется, но это не то, что глаза имели в виду сказать в мозг.(Наш мозг и глаза эволюционировали и стали очень чувствительны к движению, потому что в доисторические времена было большим подспорьем, если вы могли замечать движение рано и часто. Легкий шорох в кустах мог означать, что хищник был поблизости и пора было бежать. вдали. Раннее обнаружение движения может спасти вам жизнь!)

Но как и почему?

Многие ученые много лет упорно трудились, пытаясь понять, как работают оптические иллюзии. Но правда в том, что во многих случаях мы до сих пор не знаем наверняка, как наш мозг и глаза работают вместе, чтобы создать эти иллюзии.

Мы знаем, что информация, которую собирают наши глаза, проходит долгий и сложный путь, попадая в мозг. Некоторая путаница случается в самом начале этого пути. Другие оптические иллюзии можно объяснить только действительно сложными процессами на этом пути.

В целом, чем дальше по линии возникают эти «недоразумения», тем меньше ученые, как правило, знают, как именно они происходят.

Но кто знает? Может быть, вы вырастете и станете частью исследовательской группы, которая взламывает код.

^{Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинальную статью.}

144 Оптические иллюзии и визуальные явления

Оптические иллюзии не «обманывают глаз», не «обманывают мозг» и не показывают, что «наш мозг — отстой», … но они завораживают!

Они также рассказывают нам о нашем визуальном восприятии и его ограничениях. Моя подборка подчеркивает красоту и интерактивные эксперименты; Я также пытаюсь объяснить основные визуальные механизмы, где это возможно.
Возвращающийся гость? Отметьте → здесь для истории / новостей

«Оптическая иллюзия» звучит уничижительно, как будто выявляет неисправность зрительной системы. Скорее, я рассматриваю эти явления как выявление особых хороших адаптаций нашей зрительной системы к ее опыту с стандартными ситуациями просмотра, столкнувшимися с нетипичной ситуацией. Эти переживания основаны на нормальных визуальных условиях и, таким образом, в необычных контекстах могут привести к неправильной интерпретации визуальной сцены (= «байесовская интерпретация восприятия»).

Если вы не специалист по зрению, мои объяснения могут показаться вам слишком высокопарными. Это сделано не специально, но исследование зрения просто нетривиально, как любая наука. Так что, если объяснение кажется бессмысленным, просто наслаждайтесь феноменом 😉.

Подробнее здесь: Бах и Полощек (2006) Учебник по оптическим иллюзиям (PDF); по программированию: Бах 2014 (свяжитесь со мной для PDF).

Могут ли иллюзии что-то рассказать о моей личности?

Нет. В сети полно заявлений о том, что ваша личность (доминирует правое или левое полушарие, вступление илиэкстраверт, стресс или нет, или что-то еще) может быть выведено из вашей способности видеть некую данную иллюзию. Однако достоверных научных данных, подтверждающих это, нет. Это просто хреновина с приманкой к клику. Хотя есть некоторое влияние возраста — но вам не нужны иллюзии, чтобы узнать свой возраст … Итак: не позволяйте этому раздражать вас, если вы не видите всех описанных явлений. Что касается многих иллюзий, есть процент людей с совершенно нормальным зрением, которые их просто не видят, в основном по неизвестным в настоящее время причинам.

Благодарю Ингу, которая создала новый арт (2005-04) для «глаз». Другие работы семьи Бахов: Марен.

Объяснение оптических иллюзий | Все, что Вам нужно знать! — доппель

Хотя наши чувства правдивы, они не обязательно точно воспроизводят физическую реальность окружающего нас мира.

Мы писали в блоге примерно о тактильных иллюзиях и The Rubber Hand Illusion , но оптические иллюзии также дают интересное представление о несоответствии, которое может существовать между восприятием и реальностью.

Оптические иллюзии или визуальные иллюзии — это , определяемые как «диссоциация между физической реальностью и субъективным восприятием объекта или события». Когда мы испытываем оптическую иллюзию, мы часто видим то, чего нет, или не замечаем того, что есть.

Существует три основных типа оптических иллюзий:

Буквальные оптические иллюзии

Они создают изображения, которые отличаются от меньших изображений или объектов, которые их создают.Это изображение слона — довольно стандартный пример буквальной оптической иллюзии.

Физиологические иллюзии

Это эффекты чрезмерной стимуляции определенного типа, например яркости или цвета, например, «остаточное изображение». Обычное физиологическое остаточное изображение — это тусклая область, которая, кажется, плавает перед глазами после краткого взгляда на яркий источник света, например, на вспышку камеры.

Когнитивные иллюзии

Они возникают в результате бессознательных выводов и являются тем, о чем думает большинство людей, когда они рассматривают оптические иллюзии.

Когнитивные иллюзии, возможно, дают лучшее понимание того, как работает наш разум, поскольку они, как считается, возникают, когда образ, который мы видим, взаимодействует с нашими предположениями о мире, что приводит к «бессознательным выводам». Эта идея была впервые предложена в 19 веке немецким физиком и врачом Германом Гельмгольцем.

Когнитивные иллюзии обычно делятся на четыре категории:

Неоднозначные иллюзии: Изображения или объекты, вызывающие перцептивный «переключатель» между альтернативными интерпретациями.Иллюзия вазы Рубина — иллюзия неоднозначная.

Искажающие иллюзии: Для них характерны искажения размера, длины, положения или кривизны.

В Ponzo Illusion верхняя линия выглядит длиннее, потому что мы интерпретируем сходящиеся стороны в соответствии с линейной перспективой как параллельные линии, уходящие вдаль.

Парадоксальные иллюзии: Иллюзии, создаваемые объектами, которые являются парадоксальными или невозможными, такими как этот Треугольник Пенроуза.

Художественные иллюзии: Когда объект воспринимается, даже если его нет на изображении, например, этот Треугольник Канижи.

И что интересно, их видят не только люди!

Какая ваша любимая?

.