Види оптико-геометричних ілюзій

Оптико-геометричні ілюзії можуть застосовуватися і повинні враховуватися в розробках об'єктів дизайну, архітектури, прикладного мистецтва.

Ілюзія ділення навпіл. На рисунку ,,,,,,,, зображено дві лінії рівної довжини, одна вертикальна, а інша горизонтальна, и яка розділена вертикальною лінією навпіл. Майже всі без винятку, хто дивиться на цей простий малюнок, стверджують, що вертикальна лінія значно довші горизонтальній. Лінійка показує, що це не так, але якщо нею не скористатися, то ілюзія здається цілком реальною.

Ілюзія стрілок Мюллера-Лієра. Існує оптичний механізм, який грає основну роль в цілому ряді ілюзій. На існування його вказав сто років тому (точніше, в 1860 р.) Целльнер.

Ефект чудово використан в ілюзії Мюллера-Лієра, яка вперше описана в 1889 р. Ця ілюзія показана на рисунку ….. в найпростішій класичній формі.

______________________________

Обидві горизонтальні лінії на цьому малюнку мають рівну довжину. На кінцях однієї з них стрілки розходяться, на кінцях іншої сходяться. Майже для всіх спостерігачів лінія зі збіжними стрілками здається явно коротше, ніж з розбіжними, хоча ефект не дуже великий. С. Толанський вважає, що в першому випадку збіжні стрілки направляють очи всередину, у другому розбіжні стрілки направляють очі назовні.

В якості основного принципу на оцінку геометричної величини виявляє помітний вплив характер навколишнього області. Таким чином, рух ока всередину або назовні змушує думати, що в одному випадку (де стрілки сходяться) лінія зменьшується, а в іншому (що розходяться) - подовжується. Дія цих двох протилежно спрямованих тенденцій складається, що в кінцевому рахунку і створює ілюзію.

Зокрема, цю старовинну ілюзію, як відомо, можна значно посилити, видозмінивши її так, як показано на рисунку ,,,,,,,,.

_____________________________

Тут горизонтальна лінія розділена на дві абсолютно рівні частини, але на лівій половині намальовані стрілки, що сходяться, а на правій - що розходяться.

Ефект тут ще більше вражаючий. Горизонтальна лінія розділена на дві частини точно посередині, проте це саме так. Подібним же чином ми можемо визначити величину помилки і тут.

На рисунку показано креслення, яке зроблене досвідченим креслярем.

Воно виконано так, як це здавалося правильним авторові. Лінія на ньому виглядає розділеною точно навпіл. Такої думки про цей малюнок дотримується більшисть людей, яким він був показаний. Але якщо поміряти лінійкою, то малюнок безнадійно помилковий. Довжина правої частини (із стрілками, що розходяться) складає всього 3/4 від довжини лівої (із стрілками, що сходяться). Ліва частина на 33 % довше.

Ілюзія кривизни. З кривими лініями пов'язана ілюзія, яка може послужити причиною невірних оцінок радіусу кривизни зігнутого дзеркала або збільшення лінзи. На рисунку ,,,,,,, зображені три дуги кола.

Явно видно, що чим коротше дуга, тим більше радіусу її кривизни. Та все ж це ілюзія, оскільки усі дуги - частини одного і того ж кола. Ясно, що оцінка радіусу кривизни залежить від довжини дуги.

Ілюзії, що викликаються штрихуванням. Штрихування і паралельність: ілюзія Целльнера. По суті, саме ці ілюзії збудили такий великий інтерес і спори в минулому столітті. Найстаріша з них, ілюзія Целльнера, вік якої вже більше століття (вона відома з 1860 р.), належить до числа тих явищ, які взагалі започаткували вивчення оптичних ілюзій. Класична ілюзія Целльнера у своїй простій формі показана на рисунку …….

Хоча довгі лінії насправді строго паралельні, невеликі поперечні штрихи викликають абсолютно безперечну ілюзію того, що ці лінії здаються такими, що поперемінно то сходяться, то розходяться. Вони більше не здаються паралельними. У спробах пояснити причини виникнення цієї ілюзії, було висунено багато теорій, що суперечать одна іншій. Один відомий дослідник, Геринг, вважав, що за ілюзію відповідальна кривизна сітківки ока. Проте більшість запропонованих теорій не пояснюють ефект. Сам Целльнер виявив, що ілюзія найсильніша коли штрихові лінії нахилені під кутом 45° до основних довгих ліній.

Ілюзія опуклості (ілюзія Геринга) і ілюзія угнутості (ілюзія Вундта) двох паралельних прямих, що перетинаються під кутом пучком ліній, що сходяться (у першому випадку) і розходяться (у другому). Паралельні ліні ї(при ілюзії опуклості) "вигинаються" назовні в місці сходження пучків ліній і "прогинаються" всередину в середній частині рисунка при лініях, що розходяться: точки сходження пучків в цьому випадку лежать не усередині, а поза паралельними лініями(рис. ).

Ілюзії цього роду зменшуються, якщо малюнок повернути на 90° (щоб паралельні лінії мали не вертикальну, а горизонтальну спрямованість). Обманні ефекти "опуклості-угнутості" майже зовсім зникнуть, якщо між паралельними лініями провести ще одну лінію.

Ілюзія зламу схиленої лінії(ілюзія Поггендорфа). Полягає в уявному зламі схиленої лінії, що перекривається зорово двома вертикальними прямокутниками або вертикальними паралельними лініями або дугоподібними лініями(рис.)

Сприйняття глибини. Ілюзії сприйняття глибини - неадекватне відображення сприйманого предмета і його властивостей. Нині найбільш вивченими є ілюзорні ефекти, спостережувані при зоровому сприйнятті двомірних контурних зображень. Мозок несвідомо бачить малюнки тільки одинопуклі (увігнуті). Сприйняття залежить від напряму зовнішнього (реального) освітлення(рис.).

Ілюзії руху. Нерухоме зображення здається таким, що рухається (рис.).

Неможливі фігури і об'єкти. Найбільш відомі неможливі фігури в роботах художника Моріса Эшера. При розгляді таких малюнків кожна окрема деталь здається цілком правдоподібною, проте при спробі простежити лінію, виявляється, що ця лінія вже, наприклад, не зовнішній кут стіни, а внутрішній. Відомі також фігури Пенроуза, Рутерсварда, моделі Эймса та ін. Існує величезний клас так званих "неможливих фігур", помилково або умисне намальованих з помилками передачі перспективи, внаслідок чого виникають візуальні ефекти, що допомагають психологам розібратися з принципами роботи (під)свідомісті.

Розглянемо знамениту картину Моріса Эшера(Maurits Escher) "Водоспад"("Water fall") (рис.) і її спрощену комп'ютерну модель, виконану у фотореалістичному стилі. Як же Эшеру вдалося з такими подробицями зображувати те, чого в природі взагалі не може бути?

При спробі спорудити двигун згідно з кресленням (чи при уважному аналізі останнього) "обман" спливає відразу - в тривимірному просторі такі конструкції геометрично суперечливі і можуть існувати тільки на папері, тобто на площині, а ілюзія "об'єму" створюється лише за рахунок ознак перспективи, в даному випадку - умисне спотворених. Попри те, що неможливі фігури відомі мало не з часів наскального живопису, їх систематичне вивчення почалося лише в середині XX ст.

У 1934 році Оскар Реутерсвард (Oscar Reutersvard) випадково створив свою першу неможливу фігуру - трикутник, складений з дев'яти кубиків(рис. ). У 1954 році математик Роджер Пенроуз(Roger Penrose) після лекції Эшера незалежно від Реутерсварда розробляє Неможливий Трикутник, але використовує лінійну, а не паралельну перспективу і сполучає вершини трикутника суцільними лініями (рис.), що посилює ефект.

У 1958 році Пенроуз разом зі своїм батьком Лайонелом Пенроузом (Lionel Penrose) публікує статтю у Британському журналі по психології, після якої неможливими фігурами зацікавлюються не лише математики і акцент досліджень з чистої геометрії зміщується в область несвідомого, перетинаючись з дослідженнями механізмів сприйняття.

Перевертиши

Паліндром (перевертиш) - вид оптичної ілюзії, в якій від напрямку погляду

залежить характер сприйманого об'єкта. Він відомий ще з глибокої давнини, коли їм часто надавався магічний сенс. Деякі паліндроми в давнину використовувалися на виставах скоморохами.

Стереоілюзії

Стереопари, які накладені на періодичну структуру дозволяють спостерігати стереозображення так само, як і звичайну стереопару. Періодичне зображення полегшує «розведення» очей, щоб після фокусування їх на відстані кілька десятків сантиметрів дозволяє побачити стереозображення. Метод дозволяє частково суміщати зображення стереопари, знімаючи обмеження на їх розмір, однак накладає деякі обмеження на зміст рисунків і практично розраховується за допомогою комп'ютерів.

V ВПЛИВ КОЛЬОРУ НА ЛЮДИНУ

Дія кольору на людину помічена давно: колір впливає на усі його фізіологічні системи, активізуючи або пригнічуючи їх діяльність, колір створює те або інший настрій, вселяє певні думки і почуття. Дію кольору можна розділити на фізіологічне, психологічне і естетичне; цими чинниками обумовлені колірні асоціації, семантика і символіка кольору, а також використання кольору в мистецтві. Зрозуміло, усі ці чинники і категорії тісно пов'язані, іноді неможливо їх розділити.