Социально-методический центр поддержки СО НКО Московской области

Как работают популярные оптические иллюзии

Оптические иллюзии, если коротко, — это прямое подтверждение того, что наш мозг чертовски ленив. Он не анализирует тщательно каждую картинку с подвохом, а интерпретирует ее на основе предыдущего опыта, тем самым вводя нас в заблуждение. Люди создавали оптические иллюзии еще задолго до того, как расшифровали механизм их работы. Мы отобрали самые популярные и интересные из них и объяснили, как же они работают.

Саша Эпштейн

Оптическая иллюзия с тенью на шахматной доске

На шахматной доске секция A выглядит намного темнее секции B. Примечательно, что обе секции на самом деле абсолютно одинакового цвета. В пространстве RGB у него есть свой код 120-120-120, а на человеческом языке цвет называется платиново-серый. Эдвард Адельсон, профессор науки о зрении в Массачусетском технологическом институте, создал эту так называемую «иллюзию проверки тени» в 1995 году, чтобы продемонстрировать, как зрительная система человека справляется с разной освещенностью.

Наш мозг знает, что в тени поверхности темнее обычного, поэтому не задумываясь о подвохе интерпретирует теневые поверхности как более светлые, чем они физически кажутся глазу. Таким образом, для нас секция B намного светлее секции A.

Оптическая иллюзия Геринга — обман зрения

В этой геометрической иллюзии, открытой немецким физиологом Эвальдом Герингом в 1861 году, две прямые и параллельные линии выглядят так, будто они выгибаются. Марк Чангизи из Политехнического института Ренсселера в Нью-Йорке считает, что это связано с человеческой тенденцией визуально прогнозировать ближайшее будущее. Поскольку существует промежуток времени между моментом, когда свет попадает на сетчатку, и временем, в течение которого мозг этот свет обработает, зрительная система человека компенсирует задержку нервной системы, генерируя изображение того, что произойдет на одну десятую секунды в будущем. Сходящиеся к точке линии в данном случае  — сигналы, которые заставляют нас думать, что мы движемся вперед, будто проходим через дверной проем, в роли которого выступает пара вертикальных линий.

Поэтому, нам кажется, что линии изгибаются, так как наш мозг немного торопит события.

Оптическая иллюзия одновременного контраста

Один конец горизонтальной полосы на изображении выглядит темнее другого, переходя от светло-серого к темно-серому в направлении, противоположном фону. Да, вы уже догадались, так нас дурачит мозг. Стоит поместить ту самую серую полосу на однотонный фон, и вы увидите, что она на самом деле однотонная.

Так называемая «иллюзия одновременного контраста» похожа на иллюзию тени на шахматной доске. Мозг интерпретирует два конца полосы как находящиеся под различным освещением, и заключает, что левый конец полосы является светло-серым объектом при слабом освещении, а правый конец выглядит как более темный объект, так как хорошо освещен.

Оптическая иллюзия движения — проверьте свои глаза!

Поверьте, на этом изображении ничего не двигается. До сих пор нет научного объяснения феномена движущейся иллюзии. Некоторые ученые считают, что это связано с непрерывным «дрожанием» глаз: непроизвольные движения глаз создают иллюзию движения объектов на которых вы сфокусированы. Другие убеждены, что когда вы смотрите вокруг изображения, детекторы движения в вашем мозгу путаются из-за динамических изменений в нейронах и думают, что вы на самом деле видите движение.

Оптическая иллюзия Понзо

В иллюзии Понзо две горизонтальные линии одинакового размера кажутся разными. Верхняя горизонтальная линия выглядит длиннее, потому что мы интерпретируем сходящиеся «рельсы» в соответствии с линейной перспективой как параллельные линии, уходящие в даль. Наш мозг привык считать, что чем дальше объект от нас находится, тем меньше он должен становиться. Как результат — очередная ошибка в восприятии, ведь горизонтальные линии абсолютно одинаковые.

Оптическая иллюзия Мюллера-Лайера

Иллюзия, описанная немецким психиатром Карлом Мюллером-Лайером в 1889 году. Ее суть заключается в искажении восприятия линий. Отрезок, который имеет внешние стрелки с обеих сторон, кажется длиннее, чем отрезок с внутренними стрелками. На самом деле, отрезки равны.

Эффект иллюзии достигается благодаря тому, что сетчатка глаза считывает стрелку с наконечникам внутрь как расположенную дальше стрелки с внешними наконечниками. По этой причине первая линия кажется мозгу более длинной.

Есть еще и второе объяснение — внешние наконечники линии интерпретируются как продолжение отрезка, что увеличивает его воспринимаемую длину.

Как оптическая иллюзия «Решетка Германа» обманывает мозг

Глядя на решетку, можно увидеть мелькающие серые пятна в местах пересечения белых линий. Зрительная иллюзия в виде мнимых точек на сетке возникает из-за латерального торможения — физиологического механизма нейронов.

Светочувствительные клетки сетчатки (колбочки), реагируя на свет, подавляют чувствительность соседних. Так, белые полосы вызывают возбужденность одних нейронов и замедление других. По этой причине часть черного цвета из квадратов переходит на белые линии, отсюда и появляются серые пятна.

«Треугольник Пенроуза» — оптическая иллюзия, которая сломает ваш мозг

Один из видов невозможной фигуры. Представляет собой объемный треугольник, все углы которого равны 90 градусам. Иллюзия возникает, если смотреть на фигуру под определенным углом. Тогда кажется, что на плоскости соединяются ближний и дальний углы.

Эффект рушится, если изготовить треугольник из бумаги. Тогда станет ясно, что это лишь обман мозга — углы фигуры не совпадают, и сама фигура не является треугольником. Одна линия трибара просто разрезана и наложена на остальные сверху.

Двойственные изображения — один из видов оптических иллюзий

Оптическая иллюзия, которая основана на графической схожести и способности зрительной системы воспринимать две и более формы изображения.

При неизменном воздействии на сетчатку, человек, обращаясь к двойственному изображению, каждый раз видит один из двух объектов по очереди. Изменения в интерпретации могут происходить как спонтанно, так и с определенной регулярностью.

Двойственные изображения часто применяют в гештальтпсихологии. На основе «вазы Рубина» впервые было глубоко проанализировано соотношение фигуры и фона.

Оптическая иллюзия «Треугольник Канижа»

Многие люди, взглянув на изображение,  увидят в середине белый треугольник, которого на самом деле нет. 

Суть иллюзии в том, что мозг искусственно достраивает недостающие элементы для создания полной картинки. 

Принцип треугольника соотносится с одним из факторов гештальтпсихологии — «законом замкнутости». Он гласит, что человек легко воспринимает замкнутые фигуры, и когда его мозг сталкивается с фигурами, имеющими отсутствующие элементы, то дорисовывает недостающие части для облегчения восприятия.

Виды оптических иллюзий

• иллюзия восприятия цвета, известная еще как «иллюзия тени Адельсона». Иллюзия работает благодаря оптической иррадиации. Когда сетчатка глаза воспринимает изображение, состоящее из темных и светлых участков, то свет с ярких участков переходит на темные;
• обман зрения — ошибка зрительного восприятия. Возникает при неточности или неадекватности процессов, происходящих при неосознанной или сознательной коррекции зрительных образов;
• контрастные — при этом виде иллюзии изображение, которое проецируется на сетчатку и изменяется при удалении объекта, не соответствует постоянному образу восприятия;
• восприятие глубины — наблюдается при зрительном восприятии двухмерных контурных изображений. Бессознательно мозг начинает видеть рисунки выпуклыми, создается 3D эффект;
• восприятие размера — иллюзия, которая основывается на неверной оценке размеров фигуры. Глазомерная оценка параметров зависит от фона изображения, длин, форм, радиусов кривизны;
• перевертыши — вид оптической иллюзии, в которой характер воспринимаемого объекта зависит от направления взгляда наблюдающего;
• движущиеся иллюзии — вид иллюзии, при которой статичное изображение может показаться движущимся, либо движущиеся одинаковые предметы могут восприниматься как разные по размеру и направлению движения;
• комната Эймса — вид иллюзии, представляющий собой помещение, в котором человек, стоящий в одном углу, кажется гигантом, а в другом — лилипутом.
  Иллюзия работает благодаря конструкции комнаты — она имеет не прямоугольный периметр, а форму неправильной трапеции;
• стерео-иллюзии — неповторимое сочетание точек и штрихов, многократно повторяющихся на фоне, создает иллюзию объема.

Кстати, у «TechInsider» появился новый раздел «Блоги компаний». Если ваша организация хочет рассказать о том, чем занимается — напишите нам

Что нужно знать перед посещением Музея иллюзий?

Слово иллюзия происходит от латинского слова Illusio, что означает «заблуждение», «обман».

Иллюзия – это искаженное восприятие реального предмета или явления, допускающее неоднозначные интерпретации. Существует стереотип, что обманы являются результатом психической неуравновешенности. На самом деле такого нет. Обманы могут возникать у психически здоровых людей. Иллюзии могут быть физическими, оптическими, звуковыми, слуховыми, словесными, обонятельными. Иллюзии «играют» с особенностями строения нашего мозга, нашей психологии.

Пятнадцать лет назад в уголке современной Франции палеолитический человек вырезал в скале мамонта или бизона. Правда в том, что «творение» — это любое животное, в зависимости от того, как его интерпретировать. Его первооткрыватель Дункан Колдуэлл предположил, что это один из старейших случаев зрительной иллюзии. Иллюзии сегодня, помимо своей завораживающей природы, являются еще и ценным ИНСТРУМЕНТОМ, помогающим раскрыть тайны восприятия и познания.

Оптические иллюзии варьируются от самых простых и классических иллюзий до сложных геометрических структур. Примерами простых иллюзий являются линии Мюллера-Лайера и Понцо, которые на самом деле равны, но воспринимаются нами по-разному. Примером сложных иллюзий является обман японского математика-художника Кокити Сугихары: предметы определенной геометрической формы отражаются в зеркале совершенно по-другому. Психолог Ричард Грегори классифицирует зрительные иллюзии как физические, физиологические, когнитивные, которые в свою очередь имеют подвиды: воображаемые, неоднозначные, парадоксальные искажения.

Эти разные эффекты включают разные механизмы и разные уровни нейронной обработки. Некоторые из самых удивительных иллюзий основаны на том же эффекте одновременного контраста ․ Нам трудно поверить, что два квадрата имеют одинаковый оттенок серого, когда мы видим их на контрастном фоне, таком как иллюзия шахматной тени Адельсона. Впервые этот эффект был обнаружен в 19 веке, и с тех пор ученые пытались выяснить, кроется ли секрет эффекта в нашем видении или интерпретации реальности. То есть это физиологическое или психологическое?

Многие иллюзии не требуют сложного человеческого мозга. Было показано, что обезьяны, такие как рыбы, лягушки и птицы, чувствительны к некоторым зрительным иллюзиям. Но гораздо удивительнее то, что он существует у насекомых, чьи глаза и мозг сильно отличаются от человеческих. Исследование эксперта по зрению Адриана Дайера, проведенное в 2017 году, показало, что пчелы находятся под обманом Эббингауза, согласно которому две одинаковые фигуры воспринимаются разного размера в зависимости от окружающих их предметов.

Недавнее исследование Деймона Кларка, нейрофизика из Йельского университета, показало, что мухи воспринимают иллюзии движения, в которых кажется, что движется фиксированная геометрическая полоса. Исследователи обнаружили этот эффект в нейронах двух конкретных мух, и их эксперименты показывают, что насекомое и наш мозг «могут использовать одни и те же механизмы».

Реальность такова, что еще немногое известно о наших иллюзорных восприятиях. Интересно, что детей обманывают реже. Елена Нава, психолог Миланского университета в Бикозке, рассказала об исследованиях, согласно которым иллюзия Эббингауза менее обманчива для детей.

Многие даже не представляют себе, насколько безгранична их фантазия, насколько различны и уникальны наши представления об одном и том же явлении. Музей иллюзий – это познавательно-развлекательное место, где можно в полной мере развлечься, а также пополнить запас знаний. Опыт, полученный здесь, будет мотивировать каждого посетителя взглянуть на вещи и окружающие предметы с другой точки зрения.

Во время пребывания в музее вы проживете совершенно другую жизнь, она будет у каждого своя, в зависимости от особенностей индивидуального восприятия.

Двери нашего музея открыты для вас с различными иллюзиями. Вы также можете забронировать билеты онлайн. (КУПИТЬ БИЛЕТЫ)

 

Иллюзия одного цвета — Энциклопедия Нового Света

Из Энциклопедии Нового Света

Перейти к:навигация, поиск

Предыдущая (Самба)

Следующая (Самгук Саги)

Квадраты А и В одного цвета.

Соединил два квадрата прямоугольник одного цвета.

Иллюзия того же цвета (также известная как иллюзия тени шашки Адельсона , иллюзия тени шашки и тень ) — оптическая иллюзия, в которой одинаковые оттенки серого кажутся разными. Эта иллюзия — одна из многих иллюстраций сложности нашего визуального восприятия. Атрибуты физического визуального стимула влияют на сложные процессы как в наших физиологических (тела), так и в когнитивных (разума) системах, что приводит к нашей интерпретации, в данном случае неправильной интерпретации, реальной фигуры.

Изучение этой иллюзии помогает нам понять природу расчета яркости в зрительной системе человека и, таким образом, углубить наше понимание того, как функционирует наш разум, информируя нас об окружающей среде. Этот тип иллюзии также напоминает нам о том, что человеческая природа обладает бесконечным творчеством и признательностью за новизну.

Содержимое

• 1 Открытие
• 2 Описание
• 3 Пояснение
• 4 приложения
• 5 Примечания
• 6 Каталожные номера
• 7 Внешние ссылки
• 8 кредитов

Discovery

Иллюзия того же цвета была впервые опубликована в 1995 году Эдвардом Х. Адельсоном, профессором науки о зрении в Массачусетском технологическом институте (MIT). ^[1]

Описание

Иллюзия того же цвета показывает, что выглядит как шахматная доска, состоящая из темных и светло-серых квадратов. В одном углу шахматной доски находится зеленый цилиндр, который отбрасывает тень по диагонали на середину доски. Два квадрата на доске помечены буквами «А» и «В». При изучении изображения квадрат А кажется заметно темнее квадрата В, хотя они имеют тот же оттенок серого. Если убрать изображение, окружающее два квадрата (или закрыть его бумагой), становится ясно, что они одного оттенка.

Эту иллюзию можно увидеть на шахматной доске в различных формах, включая то, что Адельсон называет «гофрированным Мондрианом». Мондриан представляет собой массив произвольно окрашенных, случайно расположенных прямоугольников, покрывающих плоскую поверхность и освещенных неравномерно. В иллюзии он принимает форму массива Мондриана, нарисованного так, чтобы он выглядел как шахматная доска, нарисованная на трехмерной структуре, открывая нашему восприятию дополнительную сложность. ^[2]

Объяснение

Два А одного цвета.

При взгляде на изображение мозг и зрительная система интерпретируют его как трехмерное изображение. При интерпретации сцен в реальной жизни зрительная система использует методы, компенсирующие различное освещение и тени, что позволяет нам лучше интерпретировать объекты такими, какие они есть на самом деле. Есть несколько конкретных аспектов, которые способствуют замечательному успеху этой иллюзии.

Во-первых, более светлые квадраты, окруженные более темными квадратами, кажутся светлее, чем в среднем, исходя из локального контраста. И наоборот, более темные квадраты, окруженные более светлыми квадратами, кажутся темнее по той же причине. Однако известно, что при определенных условиях возникает противоположный эффект, например, в иллюзии Уайта, когда кажется, что серые полосы, окруженные белыми полосами, светлее, чем серые полосы, окруженные черными полосами.

Чтобы еще больше усложнить ситуацию, фигура на самом деле не представляет собой шахматную доску с чередующимися светлыми и темными квадратами в последовательном порядке чередования строк и столбцов, а одного цвета по диагонали. Однако наш мозг интерпретирует узор таким образом, что в результате, хотя два серых квадрата в иллюзии одного цвета на самом деле одного цвета, их расположение на кажущейся шахматной доске подразумевает, что один должен быть темным, а другой светлым, чтобы поддерживать предполагаемое шаблон. Гештальт-психологи подчеркивали важность этого типа организации восприятия, основанного на таких ключевых понятиях, как группировка, принадлежность, хорошее продолжение, близость и т. д.

Наконец, тень от цилиндра имеет мягкие края. Зрительная система имеет тенденцию игнорировать постепенные изменения уровня освещенности, вместо этого сосредотачиваясь на резких краях. Кроме того, зрительной системе труднее точно оценить определенные цвета, такие как серый, зеленый и желтый. Часто подсказки для этих цветов берутся из окружающего контекста. Как видно на той же цветовой иллюзии, когда контекст удален, становится очевидным, что два серых квадрата имеют один и тот же оттенок. ^[3]

Applications

Иллюзии легкости и яркости могут помочь раскрыть природу расчета яркости в зрительной системе человека. Та же цветовая иллюзия наглядно демонстрирует, почему так важно проверять, казалось бы, очевидные предположения при проведении научных экспериментов. Человеческий глаз и мозг можно легко обмануть, неправильно истолковав, что может повлиять на результаты любого количества научных исследований.

В равной степени художники могут использовать сложные интерпретации, которые делают наблюдатели, для создания особых световых эффектов в своих работах.

Примечания

1. ↑ Эдвард Х. Адельсон, 2005. Проверено 4 декабря 2007 г. Иллюзия Checkershadow.
2. ↑ Эдвард Х. Адельсон, 2000. Восприятие легкости и иллюзии легкости у Майкла С. Газзаниги, Новые когнитивные нейронауки (Кембридж, Массачусетс: MIT Press). Проверено 4 декабря 2007 г.
3. ↑ Немирофф, Роберт и Джерри Боннелл. «Иллюзия одного цвета» Bangkok Post . (24 июля 2007 г.). Проверено 4 декабря 2007 г.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Gazzaniga, Michael S., ed. Новые когнитивные нейронауки . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0262071956
• Хоффман, Дональд Д. 2000. Зрительный интеллект: как мы создаем то, что видим . В. В. Нортон. ISBN 0393319679
• Секель, Ал. 2006. Оптические иллюзии: наука о визуальном восприятии . Книги Светлячков.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 22 декабря 2022 г.

• Цвета разума

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и дополнили статью в Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Кредит должен соответствовать условиям этой лицензии, которая может ссылаться как на Энциклопедия Нового Света участников и самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

• Same_color_illusion  ^history

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

• История «Иллюзии одного цвета»

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Воспринимаем ли мы реальность? Иллюзия тени шашки. – Почему эволюция верна

8 января 2011 г. • 10:11

Недавно я закончил книгу Стива Пинкера «Чистый лист » (рекомендуется!), и в одной из глав он рассказал о том, воспринимают ли человеческие чувства реальное, внешней реальности или же эта реальность каким-то образом «сконструирована» социально или нашими чувствами. Если вы читали книгу, то знаете, что Пинкер склоняется к тому, что «это реально» (это решение очевидно для всех, кроме идиота*), но не всегда : то, что мы воспринимаем как «реальное», иногда искажается нашими ожиданиями. Это, конечно, основа оптических иллюзий.

Одним из примеров Пинкера была знаменитая «иллюзия тени шашки», которая меня совершенно сбила с толку. Если вы не видели, я воспроизведу это здесь.

Взгляните на эту шахматную доску и на квадраты A и B. Они разных оттенков, верно?

Нет — они точно такого же цвета и оттенка !

Не верите? (Я этого не делал.) Посмотрите это видео, в котором квадраты имеют черный фон, чтобы показать, что они одного цвета:

Если вы все еще не уверены, вот еще одна демонстрация.

Эта знаменитая иллюзия была создана Эдвардом Адельсоном, профессором науки о зрении в Массачусетском технологическом институте. (Ниже я дал ссылки на две его статьи, во второй из которых есть несколько других крутых видеоиллюзий.) Согласно Пинкеру (и я согласен с его точкой зрения), эти иллюзии связаны с эволюционными адаптациями нашей зрительной системы.

Вот объяснение, данное Адельсоном эффекту шахматной тени, который включает в себя то, как наша зрительная система искажает внешнюю реальность, чтобы компенсировать то, как должны выглядеть объекты в условиях тени и локального контраста.

Почему иллюзия работает?

Зрительная система должна определять цвет объектов в мире. В этом случае задача состоит в том, чтобы определить серый оттенок чеки на полу. Простого измерения света, исходящего от поверхности (яркости), недостаточно: отбрасываемая тень затемняет поверхность, так что белая поверхность в тени может отражать меньше света, чем черная поверхность при полном освещении. Зрительная система использует несколько приемов, чтобы определить, где находятся тени и как их компенсировать, чтобы определить оттенок серой «краски», принадлежащей поверхности.

Первый прием основан на локальном контрасте. В тени или нет клетка, которая светлее соседних клеток, вероятно, светлее средней, и наоборот. На рисунке светлая клетка в тени окружена более темными клетками. Таким образом, хотя клетка физически темная, она светлая по сравнению со своими соседями. Темные клетки за пределами тени, наоборот, окружены более светлыми клетками, поэтому по сравнению с ними они кажутся темными.

Второй трюк основан на том факте, что тени часто имеют мягкие края, а границы краски (например, клетки) часто имеют острые края. Зрительная система имеет тенденцию игнорировать постепенные изменения уровня освещенности, поэтому она может определять цвет поверхностей, не вводя их в заблуждение тенями. На этом рисунке тень выглядит как тень как потому, что она нечеткая, так и потому, что объект, отбрасывающий тень, виден.

«Красочности» чеки способствует форма «Х-образных соединений», образованных 4 примыкающими чеками. Этот тип соединения обычно сигнализирует о том, что все края следует интерпретировать как изменение цвета поверхности, а не с точки зрения теней или освещения.

Как и многие так называемые иллюзии, этот эффект действительно демонстрирует успех, а не провал зрительной системы. Зрительная система не очень хороша в качестве физического экспонометра, но ее цель не в этом. Важная задача состоит в том, чтобы разбить информацию изображения на значимые компоненты и, таким образом, понять природу объектов в поле зрения.