11 класса Научный Сморчкова Наталья Егоровна учитель математики (стр. 4 из 5)

Переоценка вертикальных линий

В силу исторически накопленного опыта, с одной стороны, и благодаря расположению линии, соединяющей глаза человека в горизонтальной плоскости, с другой, человек обладает способностью точнее определить на глаз горизонтальные расстояния, чем высоту предметов. Поэтому большинство людей обладает способностью преувеличивать вертикальные протяженности по сравнению с горизонтальными, и это также приводит к иллюзиям зрения. Если предложить ряду лиц начертить вертикальную и горизонтальную линии одинаковой длины, то в большинстве случаев начерченные вертикальные линии будут короче горизонтальных.

Вертикальные параллельные линии при значительной их длине обычно кажутся в верхней части слегка расходящимися, а горизонтальные - сходящимися.

К рассматриваемой группе иллюзий относятся также иллюзии заполненного пространства. Заполненное пространство, по которому глаз скользит горизонтально, удлиняется. Так, например, на море все расстояния кажутся меньшими, так как беспредельный простор моря является пространством неподразделенным. Здания, украшенные фигурами и орнаментами, кажутся нам больше своей действительной величины.

Иллюзия Перельмана. На заполненном клетками фоне буквы кажутся наклонными. Но…
Буквы на самом деле параллельны друг другу

Линии на рисунке кажутся пересекающимися, на самом деле это параллельные прямые

2.2. Влияет ли культура на восприятие иллюзий?

Очень интересен вопрос о различиях восприятия иллюзий в различных культурах. Как будут восприниматься иллюзии в культурах, где признаки перспективы отличны от западной, где дома и комнаты прямоугольные, дороги длинные с параллельной разметкой?

Эксперименты проводились в племенах зулусов, живущих в Африке. Культура их весьма своеобразна: свои дома они строят не квадратными, а круглыми, двери тоже имеют округлую форму. Даже поля они распахивают не прямоугольными линиями, а закругленными. Можно сказать, что для зулусов характерна культура круга. У них спрашивали: какая же из линий длиннее в иллюзии Мюллера-Лайера? Оказалось, что они видят эту иллюзию лишь в очень малой степени - отрезки воспринимаются ими почти как равные. Выяснилось также, что и в других культурах, обедненных перспективой, восприятие зависит от особенностей окружения. Исследования проводились в племенах, живущих в густом лесу, где далекая перспектива отсутствует, поле зрения ограничено, нет сходящихся линий на горизонте. Оказалось, что, когда людей, привыкших к такому ограниченному обзору, выводили на открытые пространства, они неадекватно воспринимали размеры объектов, находящихся вдалеке. Они могли воскликнуть, глядя на стадо коров, пасущихся вдалеке: "Смотрите, какие там маленькие коровки...", - не учитывая того, что размеры предметов на расстоянии уменьшаются.

Тем не менее влияние культуры на восприятие иллюзий - вопрос спорный. Видят ли иллюзии животные? Оказывается, что они так же попадают под их воздействие, как и человек. Проводились эксперименты, направленные на изучение восприятия иллюзии Мюллера-Лайера рыбами и голубями. Голубей сначала учили различать длину отрезков. Если они выбирали более длинный отрезок, то им давали зерно. Вырабатывался условный рефлекс, и из двух вариантов они предпочитали тот, за который их вкусно накормят. Когда птицам предъявили картинку с двумя отрезками, то они, так же как и люди, выбирали тот, который кажется длиннее.

Выяснилось, что животные подвержены не только иллюзии Мюллера-Лайера. Они способны воспринимать стробоскопический эффект, а также явление луминга. Когда их помещали перед экраном и показывали расширяющееся световое пятно, они реагировали по-разному: крабы припадали к земле, лягушки отпрыгивали, черепахи прятали голову в панцирь, то есть все они пытались уклониться от пятна как от грозящей опасности. Можно предположить, что в основе восприятия иллюзий лежат врожденные зрительные реакции, связанные с физиологическими механизмами зрительных систем.

Человеку окружающий мир кажется стабильным и надежным, но восприятие может сыграть с ним злую шутку. Иллюзии - результат работы зрительной системы, некий тест. Очень часто люди видят то, что они хотят увидеть. Ищите иллюзии вокруг, и вы больше узнаете о себе.

Заключение

Материал, представленный в работе, расширяет кругозор учащихся, пополняет теоретические знания и объясняет многие оптические иллюзии с геометрической точки зрения. В процессе работы над темой «Иллюзии восприятия, или всегда ли мы видим то, что видим» мы:

1. изучили литературу по данному вопросу;
2. познакомились с различными видами и классификациями иллюзий;
3. рассмотрели оптические иллюзии с точки зрения геометрии;
4. провели тестирование на восприятие иллюзий и выявление тенденций в ответах учащихся;

и пришли к выводу: гипотеза о том, что зрительные иллюзии можно объяснить с помощью законов геометрии подтверждается частично.

Были выявлены следующие группы оптических иллюзий:

- Восприятие размера. Иллюзии часто приводят к совершенно неверным количественным оценкам реальных геометрических величин. Глазомерные оценки геометрических реальных величин очень сильно зависят от характера фона изображения. Это относится к длинам, площадям, радиусам кривизны.

- Иллюзии восприятия цвета. Уже около ста лет известно, что когда на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и темных областей, свет от ярко освещенных участков как бы перетекает на темные участки, это явление – иррадиации.

- Иллюзии движения. Неподвижное изображение кажется движущимся, из-за выбора формы и цветовой гаммы.

- Невозможные фигуры и объекты. При рассматривании таких рисунков каждая отдельная деталь кажется вполне правдоподобной, однако при попытке проследить линию, оказывается, что эта линия не существует. Наиболее известны невозможные фигуры в работах художника Мориса Эшера, фигуры Пенроуза, Рутерсварда, модели Эймса и т.д.

- Перевёртыши. Перевёртыш — вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта.

- Иллюзии восприятия глубины — неадекватное отражение воспринимаемого предмета и его свойств. В настоящее время наиболее изученными являются иллюзорные эффекты, наблюдаемые при зрительном восприятии двухмерных контурных изображений. Мозг бессознательно видит рисунки только одно-выпуклые (-вогнутые). Восприятие зависит от направления внешнего (реального или позразумеваемого) освещения.

- Иллюзия Луны — зрительная иллюзия. Характеризуется тем, что воспринимаемый размер небесного тела больше при нахождении его низко над горизонтом, чем оцениваемый размер при нахождении высоко в небе.

Список литературы

1. Артамонов И.Д. Иллюзии зрения. М., 1961

2. Демидов В. Как мы видим то, что видим. Изд. “Знание”, М.,1987

3. Рок И. Введение в зрительное восприятие. Книга первая. М., “Педагогика”,1980

4. М. Миннарт . "Свет и цвет в природе"

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

6. О. Рутерсвард. Невозможные фигуры. — М.: Стройиздат, 1990.

Ссылки на сайты с коллекцией изображений иллюзий

«Мир оптических иллюзий»

«Optical Illusions World» (англ.)

Коллекция оптических иллюзий и обманов зрения (англ.)

Невозможные фигуры в изобразительном искусстве.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Использование зрительных иллюзий в архитектуре

Идея исследования причин иллюзий, её использование в практической жизни не нова. Рассмотрим примеры того, как оптические иллюзии влияют на восприятие архитектурных сооружений и как создатели последних научились «бороться» с обманами зрения.

При взгляде снизу на высокие здания обычно создается впечатление, что в верхней части они уже, чем у основания, и немного отклонены назад. Один из приемов, позволяющих устранить возникающую иллюзию, предложил известный художник и архитектор эпохи Возрождения Джотто ди Бондоне. Когда ему было поручено строительство колокольни при соборе Санта-Мария дель Фьоре во Флоренции, он спроектировал ее так, что вверху колокольня значительно шире, чем у основания (рис. 12). Это придало сооружению внушительный и в то же время величественный вид.

Считается, что подобными приемами пользовались еще древнегреческие зодчие. Например, они знали, что вертикальные и горизонтальные прямые при значительной длине издалека выглядят не параллельными, а слегка расходящимися и сходящимися соответственно. Чтобы колонны здания не «распадались», их слегка наклоняли к центру, а чтобы лежащая сверху и поддерживающая крышу горизонтальная балка (архитрав) не выглядела прогнувшейся книзу, ее центральную часть немного «сужали».

Много оптических поправок было внесено при строительстве одного из шедевров древнегреческого искусства Парфенона, храма богини Афины, построенного в V веке до н. э. (рис. 13). Укажем некоторые из них. Колонны Парфенона стоят не перпендикулярно его основанию, а немного наклонены внутрь, а их стволы утолщены в середине на 1,75 см. Благодаря этому, как отмечал известный римский архитектор и инженер Витрувий, храм производит впечатление прочного, как монолит, сооружения.