Большинство из нас знакомы с феноменом оптических иллюзий благодаря развлекательным сайтам, научно-популярным книгам и творчеству художников, например, гравюрам знаменитого Маурица Эшера. Но оптические иллюзии способны не только удивлять - они помогают ученым лучше понять, как наше чувственное восприятие окружающего мира соотносится с объективной физической реальностью. Американская организация Neural Correlate Society способствует подобным научным исследованиям: каждый год она проводит конкурс, куда каждый желающий может отправить открытый им оптический обман с иллюстрацией и небольшим описанием. T&P выбрали пять иллюзий - победителей разных лет из опубликованных на сайте конкурса и описали их действие.
Механизмы, ответственные за возникновение оптических иллюзий, располагаются в разных частях нервной системы человека: от сетчатой оболочки глаза до зрительной зоны коры головного мозга. Изображение, попадающее на сетчатку, содержит в себе огромное количество информации, и далеко не вся она передается в мозг. Пусть цифры говорят сами за себя: в сетчатке находится в среднем 125 миллионов фоторецепторов и в сотню раз меньшее количество ганглионарных клеток, генерирующих нервные импульсы. Нашему мозгу приходится использовать абстрактные модели, чтобы дополнить и собрать воедино разрозненные фрагменты поступающей визуальной информации. Иногда он справляется с этой задачей слишком успешно: формирует ощущение цельности там, где его нет - другими словами, создает оптическую иллюзию. На примере нескольких из них мы покажем, как именно наш мозг вводит нас в заблуждение.
Иллюзия «невозможного движения»
Кажется, что деревянные шары в этом видеоролике катятся вверх по уклону, как если бы их притягивали магнитом. Их поведение необъяснимо, так как противоречит законам физики. Изображение не является компьютерной 3D-моделью, просто расположение желобов воспринимается наблюдателем «наоборот» - таким образом, что нисходящее движение объектов по ним принимается за восходящее. Примечательно, что иллюзия, созданная Кокичи Сугихара из японского Meiji Institute for Advanced Study of Mathematical Sciences, использует материальные трехмерные объекты и физическое движение вместо обычного двухмерного изображения. В данном случае обманчивый эффект достигается с помощью выстраивания определенной перспективы: очевидно, что если бы мы смотрели на эту конструкцию под любым другим углом, то иллюзия не сработала бы. По тем же законам работает материальная модель треугольника Пенроуза или «невозможного треугольника», которую придумали молодые ученые-энтузиасты. Правда, чтобы обмануться, нужно будет приложить усилие, ведь иллюзия будет работать «правильно», только если смотреть на нее с определенной точки.
Иллюзия «вращающейся маски»
Смотрим ли мы на выгнутую или вогнутую сторону маски, мы не можем визуально отличить одну от другой и всегда будем воспринимать каждую из них как лицо. Как уже говорилось, все, что мы видим, - это результат электрических сигналов, передающихся от глаза к мозгу по зрительному нерву. Именно мозг обрабатывает эти сигналы и конструирует определенное изображение, которое может воспринять наше сознание. Более того, нейробиологи считают, что в нашем мозгу есть определенные зоны, отвечающие за распознавание лиц. Из нашего опыта мы знаем, что лица выпуклы, и мозг выдает соответствующее нашим ожиданиям и сложившимся моделям изображение. Привычка так сильна, что игнорируется даже трехмерная модель реальности, которая создается нашим стереоскопическим зрением. Интересно, что люди, страдающие от шизофрении, не могут обмануться и способны визуально распознавать вогнутую сторону маски. Необработанная визуальная информация в их случае не «переписывается» высшими когнитивными процессами, происходящими в мозгу. Некоторые психологи считают, что подобная дисфункция в обработке сигналов (когда чувственное восприятие доминирует над сознанием) усиливает у больных ощущение диссоциации с реальностью.
Иллюзия «падающей башни»
Несмотря на кажущуюся простоту, эффект этой иллюзии впервые был описан в 2007 году учеными канадского Университета МакГилла. Два изображения Пизанской башни идентичны, однако у наблюдателя возникает стойкое ощущение, что наклон правой башни больше, как если бы она была сфотографирована с другого угла. Дело в том, что расположенные рядом фотографии воспринимаются нами как одно изображение. Обычно из-за законов перспективы, учитываемых нашей зрительной системой, контуры двух расположенных рядом башен стремятся к одной точке по мере их удаления из поля зрения. Но в случае, если их контуры параллельны, наш мозг предполагает, что башни должны расходиться в разные стороны. Главным открытием ученых стал тот факт, что наша визуальная система трактует два одинаковых изображения как единый пейзаж: как бы мы не старались воспринимать их отдельно, мы всегда будем видеть «Пизанские башни-близнецы», чья перспектива может быть объяснена только тем, что наклон одной из башен гораздо больше.
Динамический эффект Эббингауза
Геометрическая иллюзия Эббингауза возможна благодаря нашему восприятию отношений между размерами объектов. Человек среднего роста будет казаться выше или ниже в зависимости от того, будет он стоять рядом с профессиональным баскетболистом или с хоббитом. Так и центральный круг будет казаться больше или меньше в зависимости от размера окружающих его объектов. Этот феномен можно объяснить следующим образом: наше восприятие подстраивается под определенное отношение между объектом и его окружением и извлекает из него некий критерий, который затем переносится на новую ситуацию. Для простоты это можно сравнить с восприятием звуков: если ваш ноутбук вдруг перестанет гудеть, вы мгновенно осознаете наступившую в комнате тишину, хотя до этого могли и не обращать внимания на издаваемый им шум. В классической иллюзии Эббингауза объекты статичны, но оказалось, что визуальный эффект значительно усиливается в динамике: согласно ученым Университета Невады, авторам иллюзии, погрешность в восприятии размера увеличивается почти вдвое.
Мультисенсорная иллюзия «исчезающей руки»
Эта иллюзия, изначально задуманная учеными Ноттингемского Университета как симуляция потери чувствительности у переживших инсульт пациентов, использует зрение, осязание и чувство положения тела. Участник эксперимента не замечает, как постепенно изменяется его восприятие положения собственных рук: после специальных манипуляций, запрограммированных учеными, руки оказываются гораздо дальше друг от друга, чем кажется испытуемому. Когда правая рука исчезает с экрана, он тянется к ней своей левой рукой, но все, что он находит, это пустой стол. Сочетание потери видимости и физического контакта со своей рукой создает полную иллюзию ее отсутствия. Подобные эксперименты доказывают, что ошибки восприятия могут происходить не только при просмотре оптических иллюзий - весь наш аппарат рецепции и интерпретации реальности сильно ограничен абстрактными моделями, выработанными нашим мозгом в процессе эволюции. Мы не знаем, как на самом деле выглядит и звучит реальность, мы не знаем точно, какова она на ощупь, нас легко ввести в заблуждение, но именно благодаря научным исследованиям мы сможем приблизиться к наиболее полному восприятию окружающего мира.
Узнать больше об иллюзиях:
Лучше сто раз увидеть, чем один раз услышать» — именно так гласит мудрая поговорка. Однако не всегда истина то, что мы видим. Это доказывают многочисленные иллюзии, которые рождаются из сочетаний геометрических линий, цветов, фигур и изображений. И это действительно настоящий фокус, необычный трюк. Кажется невероятным, что ты видишь своими глазами совсем не то что есть на самом деле.
Реквизит для данных трюков вы можете найти
Размеры предметов и фигур
Часто нам сложно сориентироваться в размерах и фигурах и определить, какие же из них больше, меньше, короче или длиннее. Это и есть оптические обманы, так называемые иллюзии восприятия размеров. Примеры могут быть следующие:
Все представленные зрительные иллюзии многократно тестировались на людях разного возраста, пола и профессий. Результаты всегда одинаковы, что говорит об универсальности органа зрения человека.
Иллюзии восприятия цвета
Известно, что человеческий глаз может различать около 10 миллионов оттенков! Однако иногда он улавливает их там, где наблюдается полнейшее отсутствие многоцветья. Примерами этого могут служить оптические обманы, основанные на искаженном восприятии цвета.
Люди, страдающие дальтонизмом, не могут воспринимать данный вид иллюзии. Только движущиеся предметы и объемные и плоские фигуры.
Видео о подобном обмане зрения можно посмотреть по этому адресу:
Соотношение фона и фигур
Еще один вариант иллюзий, которые заставляют восхищаться и удивляться. Они подразумевают нахождение каких-либо предметов на фоне совершенно иных вещей. Проще всего рассмотреть и понять это можно на примерах.
- Ваза Рубина. Знаменитое изображение, построенное на соотношении вазы и лиц. Кто-то первым делом замечает именно посуду, другие – очертания лица.
- Балюстрада. Изображение, демонстрирующее просто красивый каменный витиеватый забор. Однако в промежутках угадываются силуэты обнаженных женщин.
- Спрятанные лица. Еще одна картинка, изображающая красивые цветы. Однако на самом деле, приглядевшись, можно обнаружить целых пять человеческих лиц!
Еще один красивый и эффектный трюк с обманом зрения можно увидеть здесь:
Этот водопад Эшера на самом деле течет по горизонтальной конструкции, без наклона и вода подается насосом. Но в целом возникает очень необычное впечатление.
Существует еще очень много вариантов оптических иллюзий, помимо рассмотренных здесь.
Обман зрения - недостоверное зрительное восприятии какой-либо картинки: неправильная оценка длины отрезков, цвета видимого объекта, величины углов и др.
Причины подобных ошибок состоят в особенностях физиологии нашего зрения, а также в психологии восприятия. Иногда иллюзии могут приводить к абсолютно неправильным количественным оценкам конкретных геометрических величин.
Даже внимательно глядя на картинку "обман зрения", в 25 и больше процентах случаев можно ошибиться, если не проверять глазомерные оценки при помощи линейки.
Картинки обмана зрения: размер
Так, например, обратимся к следующему рисунку.
Картинки обмана зрения: размер круга
Какой из кругов, расположенных по середине, больше?
Правильный ответ: круги одинаковые.
Картинки обмана зрения: пропорции
Какой из двух людей выше: карлик на переднем плане или человек, идущий позади всех? 
Правильный ответ: они одинакового роста.
Картинки обмана зрения: длина
На рисунке изображены два отрезка. Какой из них длиннее?
Правильный ответ: они одинаковые.
Картинки обмана зрения: парейдолии
Один из видов иллюзий зрения - это парейдолии. Парейдолии представляют собой иллюзорное восприятие конкретного объекта.
В отличие от иллюзий восприятия длины, глубины, двойственных изображений, картинок с изображениями, которые специально созданы для того, чтобы спровоцировать возникновение иллюзий, парейдолии могут возникать сами по себе при рассматривании самых обыкновенных объектов. Так, например, иногда при рассматривании узора на обоях или ковре, облаков, пятен и трещин на потолке можно увидеть фантастические изменчивые пейзажи, необычных зверей, лица людей и т.д.
Основой различных иллюзорных образов могут стать детали реально существующего рисунка. Первыми, кто описал подобное явление, были Ясперс и Калбауми (Jaspers К., 1913, Kahlbaum К., 1866;). Многие парейдолические иллюзии могут возникать при восприятии общеизвестных изображений. В таком случае подобные иллюзии могут иметь место одновременно у нескольких людей.
Так, например, на следующей картинке, на которой изображено здание Центра международной торговли в огне. Очень многие могут рассмотреть на ней страшное лицо дьявола.
Изображение дьявола можно увидеть и на следующей картинке - дьявол в дыму
На следующей картинке легко можно различить лицо на Марсе (NASA, 1976). Игра тени и света послужила причиной появления множества теорий о древних марсианских цивилизациях. Интересно, что на поздних снимках этого участка Марса лица не обнаруживается.
А здесь можно увидеть собаку.
Картинки обмана зрения: цветовосприятие
Глядя на рисунок, можно пронаблюдать иллюзию цветовосприятия.
На самом деле круги на разных квадратах одинакового серого оттенка.
Глядя на следующую картинку, ответьте на вопрос: шахматные клетки на которых находятся точки А и В одинакового или разного цвета?
Сложно поверить, но - да! Не верите? Вам докажет фотошоп.
Сколько цветов вы ведите на следующей картинке?
Здесь всего 3 цвета - белый, зеленый и розовый. Вам может показаться, что здесь 2 оттенка розового, но на самом деле это не так.
Какими вам кажутся эти волны?
Коричневые волны-полосы раскрашены? А вот и нет! Это лишь иллюзия.
Посмотрите на следующую картинку и скажите цвет каждого слова.
Почему это так трудно? Дело в том, что одна часть мозга пытается прочитать слово, а другая воспринимает цвет.
Картинки обмана зрения: ускользающие объекты
Глядя на следующее изображение, смотрите на чёрную точку. Через некоторое время цветные пятна должны уйти.
Видите ли вы серые диагональные полосы?
Если вы некоторое время будете смотреть на центральную точку, то полосы исчезнут.
Картинки обмана зрения: перевертыш
Еще один вид зрительной иллюзии - перевертыш. Дело в том, что от направления Вашего взгляда зависит само изображение объекта. Так, одна из таких оптических иллюзий - «уткозаяц» Это изображение может трактоваться и как изображение зайца, и как изображение утки.
Приглядитесь, а что вы видите на следующей картинке?
Что вы видете на этой картинке: музыканта или лицо девушки?
Странно, на самом деле - это книга.
Еще несколько картинок: обман зрения
Если вы будете долго смотреть на черный цвет этой лампы, а потом посмотрите на белый лист бумаги, то эта лампа будет видна и там.
Посмотрите на точку, а затем немного отдалитесь и приблизьтесь к монитору. Круги будут крутиться при этом в разные стороны.
Т.о. особенности оптического восприятия сложны. Иногда и глазам своим не стоит верить…
Змейки ползут в разные стороны.
Иллюзия последействия
После того, как на протяжении длительного периода непрерывно смотреть на изображение, какое-то время потом на зрение будет оказываться некоторое воздействие. К примеру, длительное созерцание спирали приводит к тому, что все предметы вокруг будут 5-10 секунд вращаться.
Иллюзия теневой фигуры
Это распространенный вид ошибочного восприятия, когда в тени боковым зрением человек отгадывает фигуру.
Иррадиация
Это зрительный обман, приводящий к искажению размеров предмета, поставленного на контрастный по цвету фон.
Явление фосфена
Это возникновение неясных точек разных оттенков перед закрытыми глазами.
Восприятие глубины
Это - обман зрения, подразумевающий два варианта восприятия глубины и объемности предмета. Смотря на изображение, человек на понимает вогнутый предмет либо выпуклый.
Оптические иллюзии: видео
