Первая иллюзия. Почему оптические иллюзии обманывают наш мозг

18.05.2019

Некоторые оптические иллюзии из книги Клива Гиффорда «Eye Benders: The Science of Seeing and Believing », которыми он поделился с читателями The Guardian .

Некоторые зрительные иллюзии связаны с тем, как работают глаза, но многие связаны с тем, как мозг обрабатывает поступающие в него сигналы.


Если смотреть на эту картинку внимательно, вам будет казаться, что листья двигаются друг относительно друга.

Если внимательно смотреть на эти неподвижные диски, вам покажется, что они вращаются. Обычно, если сконцентрироваться на центре одного из дисков, это мнимое движение прекращается. Когда глаза сканируют картинку, перемещаются по ней и пытаются сфокусироваться на мелких деталях, это вызывает эффект «движения».

Мозг удивительным образом умеет находить шаблоны и заполнять пустые места в неполных данных. В том числе он способен воспринимать такие «невозможные» картинки. Очень сложно отделить ноги слона от фона.

Сколько цветов использовано на плашках на гранях куба? Если вы насчитали семь (белый, жёлтый, синий, красный, зелёный, коричневый и оранжевый), то вы не только нашли самый популярный ответ, вы ещё и ошиблись, как большинство людей. На самом деле там всего шесть цветов. Центральная плашка верхней грани (которая выглядит коричневой) имеет тот же самый цвет, что и центральная плашка передней грани (которая выглядит оранжевой). В это невозможно поверить, а проверить можно, только используя бумажку с двумя отверстиями или фотошоп.

Иллюзия с перспективой. Какой из двух столов длиннее? Может быть, они одинаковой длины? Измерьте их и удивитесь.

Видите куб? А его там нет. Иногда мозг в попытках найти знакомые формы и придать картинке смысл заходит слишком далеко. Он добавляет рёбра там, где нет ни изменения цвета, ни изменения текстуры.

Какой из оранжевых кружков больше? Кажется, что правый – а на самом деле они одинаковые. Обычно мозг хорошо справляется с задачей сравнения размеров предметов и определения расстояния до них. Но его можно обмануть.

Если смотреть на эту решётку достаточно долго, вы заметите какие-то серые кружочки, которые вроде появляются на углах квадратов – но если сконцентрироваться на них, они исчезают. Это работает периферийное зрение. Таким образом, одни нейроны, испускающие сигналы при стимуляции их картинкой, глушат сигналы других нейронов.

Ещё пример, как восприятие цветов может нарушаться при помощи окружения и фона. Линии из розовых и красных пикселей на самом деле содержат пиксели абсолютно одинакового оттенка красного.

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

Обман зрения - картинки иллюзии с пояснениями

Не относитесь серьезно к оптическим иллюзиям, пытаясь понять и разгадать их, просто так работает наше зрение. Так человеческий мозг обрабатывает видимый свет отраженный картинок.
Необычные формы и сочетания этих картинок позволяют добиться обманчивого восприятия, в результате которого кажется, что предмет движется, меняет цвет или возникает дополнительная картинка.
Все изображения сопровождаются пояснениями: как и сколько нужно смотреть на картинку, чтобы увидеть то, чего нет на самом деле.

Для начала, одна из самых обсуждаемых иллюзий в сети - 12 чёрных точек. Фишка в том, что вы не можете увидеть их одновременно. Научное объяснение этому феномену обнаружено немецким физиологом Людимаром Германом в 1870 году. Человеческий глаз перестает видеть полную картину из-за латерального торможения в сетчатке.


Эти фигуры движутся с одинаковой скоростью, но наше зрение говорит нам об обратном. На первой гифке четыре фигуры движутся одновременно пока они примыкают друг к другу. После разъединения возникает иллюзия, что они движутся по черно белым полоскам независимо друг от друга. После исчезновения зебры на второй картинке можно убедится в синхронности перемещения желтого и синего прямоугольников.


Внимательно смотрите на черную точку в центре фото пока таймер отсчитывает 15 секунд, после чего черно белое изображение станет цветным, то есть трава зеленой, небо голубым и так далее. Но если вы не будете пялиться в эту точку (чтобы себя развеселить), то картинка останется черно белой.


Не отрываясь смотрите на крестик и вы увидите, как по фиолетовым кружкам побежит зеленое пятно, а потом они совсем исчезнут.

Если долго смотреть на зеленую точку, то желтые точки исчезнут.

Пристально смотрите на черную точку и серая полоса внезапно станет синей.

Если разрезать плитку шоколада 5 на 5 и переставить все куски в показанном порядке, то появится лишний кусочек шоколада. Проделайте этот трюк с обычной шоколадкой и она никогда не закончится. (Шутка).

Из этой же серии.

Сосчитайте футболистов. Теперь подождите 10 секунд. Упс! Части картинки всё те же, но куда-то исчез один футболист!


Чередование черных и белых квадратиков в составе четырех кругов создает иллюзию спирали.


Если смотреть в середину этой анимационной картинки, то пойдете по коридору быстрее, если перевести взгляд вправо или влево, то медленней.

На белом фоне серая полоса выглядит однородной, но стоит белому фону смениться, как серая полоса сразу приобретает множество оттенков.

Лёгким движением руки вращающийся квадрат превращается в хаотично движущиеся линии.

Анимация получается в результате накладывания на рисунок черной сетки. На наших глазах статичные предметы начинают двигаться. Даже кошка реагирует на это движение.


Если смотреть на крестик в центре картинки, то периферическое зрение превратит звездные лица голливудских актеров в уродов.

Две картинки Пизанской башни. На первый взгляд кажется, что башня справа наклоняется больше, чем башня слева, однако на самом деле обе эти картинки одинаковые. Причина кроется в том, что визуальная система человека рассматривает два изображения как часть единственной сцены. Поэтому нам кажется, что обе фотографии не симметричны.


В какую сторону едет поезд в метро?

Вот так простым изменением цвета можно добиться того, что картинка оживёт.

Смотрим ровно 30 секунд не моргая, затем переводим взгляд на чье-нибудь лицо, предмет или на другую картинку.

Разминка для глаз… или для мозга. После перестановки частей треугольника, внезапно, появляется свободное место.
Ответ прост: на самом деле фигура не является треугольником, «гипотенуза» нижнего треугольника представляет собой ломаную линию. Это можно определить по клеткам.

На первый взгляд кажется, что все линии изогнуты, однако на самом деле они параллельны. Иллюзия была обнаружена Р. Грегори в кафе Wall (Стена) в Бристоле. Поэтому этот парадокс называется "Стена в кафе".

Смотрите тридцать секунд на середину картинки, после чего переместите взгляд на потолок или белую стену и поморгайте. Кого вы увидели?

Оптический эффект, создающий у зрителя ложное представление о том, как стоит стул. Иллюзия обусловлена оригинальной конструкцией стула.

Английское NO (НЕТ) превращается в YES (ДА) с помощью изогнутых букв.

Каждый из этих кругов вращается против часовой стрелки, но если зафиксировать взгляд на одном из них, то будет казаться, что второй круг вращается по часовой стрелке.

3 D рисунок на асфальте

В какую сторону вращается колесо обозрения? Если посмотреть налево, то по часовой стрелке, если налево, то против часовой стрелки. Возможно у вас будет наоборот.

В это трудно поверить, но квадраты в центре неподвижны.

Обе сигареты, на самом деле, одинакового размера. Просто наложите на монитор две линейки к сигаретам сверху и снизу. Линейки будут параллельны.

Аналогичная иллюзия. Конечно же, эти сферы одинаковы!

Капельки колышутся и “плывут”, хотя на самом деле они остаются на своих местах, а движутся только колонны на заднем фоне.

Попробуйте представить, что эволюция жизни на планете пошла другим путём и животные (в том числе и мы с вами) не смогли обзавестись таким чувством, как зрение. Не получается? Неудивительно - мы так привыкли полагаться на свои глаза, что даже не можем вообразить себе, каким бы был окружающий мир без оптической составляющей. При всей важности зрения, оно не так уж совершенно - скажем, некоторые сочетания сигналов способны «перехитрить» мозг (как известно, «видим» мы нейронами, а не глазами), заставив человека путаться в размерах предметов или угадывать «движение» в статическом изображении. Теперь, внимание! Сядьте поудобнее, «выключите» все чувства кроме зрения и сосредоточьтесь на экране - речь пойдёт об оптических иллюзиях .

Классические оптические иллюзии

История оптических иллюзий насчитывает не одну тысячу лет, ещё в 350 году до нашей эры Аристотель писал: «Нашим чувствам можно доверять, но их всё же легко обмануть». Великий мыслитель заметил, что если некоторое время смотреть на водопад, а затем перевести взгляд на неподвижный горный склон, может показаться, будто скалы движутся в направлении, противоположном потоку. Современные исследователи называют этот оптический феномен эффектом последействия движения или иллюзией водопада.

Когда мы наблюдаем за потоком воды, часть нейронов в нашем мозге адаптируется к однонаправленному перемещению световых сигналов, в результате, глядя после водопада на статический объект, мы некоторое время продолжаем «видеть» движение, только в обратном направлении.

Иллюзия восприятия относительных размеров

Иллюзия Эббингауза

В XIX-м веке началось активное изучение свойств восприятия и особенностей органов чувств человека. Именно тогда исследователями были разработаны оптические иллюзии, которые сейчас считаются классическими, в первую очередь - иллюзия Эббингауза.

Даже если вы не слишком интересуетесь историей психологии, она вам наверняка знакома, взгляните на рисунок. Вы, конечно, понимаете, что размеры оранжевых кругов одинаковы, так как видели такие иллюзии тысячу раз, но глаза по-прежнему вам врут - на доли секунды возникает ощущение, они всё-таки разные. Мозг человека определяет размеры предметов и изображений, исходя из величины смежных объектов и неизбежно попадает в ловушку - на фоне крупных чёрных кругов оранжевый кажется меньшим, чем рядом с маленькими кружками.

Иллюзия восприятия глубины

Итальянский психолог Марио Понцо в начале XX-го века одним из первых среди учёных продемонстрировал миру, что на восприятие размеров предметов влияют не только смежные объекты, но и глубина фона. Итальянец разработал классическую иллюзию, которая сейчас носит его имя.

Иллюзия Понцо выглядит очень просто - между двумя наклонными линиями расположены две одинаковые горизонтальные, при этом одна из них воспринимается, как более длинная. Наклонные линии создают перспективу, мозг полагает, что верхняя горизонтальная линия расположена «дальше», чем нижняя и делает поправку на «расстояние» - за счёт этого и возникает любопытный эффект.

«Волшебные» линии Мюллера-Лайера

Другая хрестоматийная оптическая иллюзия, которой более ста лет - иллюзия Мюллера-Лайера. Её суть также достаточно проста - на рисунке изображены линии со стрелками на концах, большей кажется та, что обрамлена «хвостами» стрел.

Учёные до сих пор спорят о механизме возникновения иллюзии, в настоящее время наиболее популярна следующая трактовка. Три сходящиеся линии мозг интерпретирует в качестве части трёхмерного объекта, при этом линии, образующие «остриё» воспринимаются как более близкий объект (скажем, угол здания при взгляде снаружи). «Хвостовые» стрелки в свою очередь, создают иллюзию удалённого объекта («угол комнаты»). Как и в случае с иллюзией Понцо, мозг «компенсирует расстояние» до объекта, в результате чего линии видятся разными.

Загадка Гельмгольца

Сюрпризы мозгу преподносят не только сходящиеся линии, но и параллельные вертикальные или горизонтальные. В конце XIX-го века немецкий физик и физиолог Герман фон Гельмгольц показал, что расчерченный горизонтальными линиями квадрат выглядит шире и ниже, чем точно такой же, но составленный из вертикальных линий.

Открытый Гельмгольцем феномен широко используется в производстве одежды, однако вопреки распространённому заблуждению, горизонтальные полоски на свитерах и платьях не «полнят», а строго наоборот - зрительно делают фигуру уже и выше. В модных глянцевых журнала часто встречаются советы вроде: «Носите одежду с вертикальными полосками, чтобы выглядеть стройнее», однако наука безжалостно это опровергает. Взгляните на иллюзию Гельмгольца и сами убедитесь в том, что эффект прямо противоположен.

Стоит отметить, что этот оптический обман изучен вдоль и поперёк, однако учёные пока не могут прийти к единому мнению о механизмах его возникновения.


Классические ранние иллюзии перевернули представления людей об окружающем мире - как оказалось, «верить своим глазам» можно далеко не всегда. Николас Уйэд, специалист по истории оптических иллюзий из университета Данди (Шотландия) уверен, что обманы зрения сыграли заметную роль в изучении свойств восприятия: «Создавая иллюзии, учёные осознали, что даже понимание механизма работы глаз не даёт целостного представления о природе зрения». Уэйд отмечает, что пионеры создания оптических иллюзий делали попытки объединить их одной общей теорией, однако они не увенчались успехом. Как позже обнаружилось, реакции человеческого мозга на оптические иллюзии гораздо сложнее и разнообразнее, чем виделось исследователям на рубеже XIX-го и XX-го столетий.

Иллюзии в XX-м веке

В «век войн и революций» человечество стало свидетелем множества прорывов в представлениях о природе оптических иллюзий. Достижения науки и техники дали специалистам возможность иначе взглянуть на проблему. Скажем, эксперименты Торстена Визеля и Дэвида Хьюбела доказали, что за восприятие различных зон зрительного поля отвечают разные нейроны - за это открытие исследователям в 1981-м году вручили Нобелевскую премию по медицине.


Чуть позже учёных за зрительные искажения взялись художники - в 1950-х годах появилось целое направление в искусстве, посвящённое оптическим иллюзиям, оно получило название оп-арт (от англ. optical art - «оптическое искусство»). Одним из основоположников оп-арта считается французский художник и скульптор Виктор Вазарели, его работы часто приводят в качестве ярких примеров оптических иллюзий.

Иллюзии нашего времени

В начале XXI-го века интерес к зрительным искажениям продолжает расти - появляются новые научные теории, с помощью которых учёные пытаются объяснить механизмы возникновения оптических иллюзий. Согласно одной из них, искажения происходят из-за того, что человеческий мозг постоянно «предсказывает» изображение, чтобы компенсировать задержку между самим событием и моментом его восприятия. Для примера - пока вы читаете эту статью, ваш мозг обрабатывает световые сигналы, поступающие от компьютерного монитора или экрана гаджета. На это требуется определённое время, поэтому вы в некотором роде видите не настоящее, а прошлое.

Нейробиолог Марк Чангизи полагает, что именно попытками мозга «предвидеть» картинку объясняются некоторые зрительные искажения.

Эксперименты Чангизи и его коллег из Калифорнийского технологического института показывают, что этой теории не противоречит ни одна из классических оптических иллюзий. В числе наиболее показательных примеров «предсказания» изображения мозгом Чангизи называет знаменитую иллюзию Геринга. Когда человек движется вперёд, видимые им объекты движутся по радиальным линиям, поэтому мозг склонен воспринимать подобные изображения как признак перемещения в пространстве. «Эти механизмы отлично работают в реальной жизни, но они же заставляют мозг ошибаться, когда человек видит радиальные линии и при этом остаётся на месте» - отмечает исследователь.

Куб Неккера и другие «капризы» мозга

Изобретение магнитно-резонансной томографии стало настоящим подарком для исследователей оптических иллюзий - наука наконец-то смогла хотя бы в общих чертах понять, что происходит в мозге человека при их восприятии. Так, изучая мозговую деятельность человека, глядящего на куб Неккера, учёные сделали вывод, что мозг неоднозначно воспринимает глубину изображения. Нейроны будто «спорят» между собой, какую картинку следует считать «истинной», в результате наблюдатель видит куб то в одном положении, то в другом.

Схожим образом дело обстоит и с другой известной оптической иллюзией - так называемой сеткой Германа. Взгляните на изображение - боковым зрением вы «видите» серые точки на пересечении белых линий, но стоит сфокусировать взгляд на одной «серой точке», как она тут же «исчезает». Согласно одному из наиболее популярных среди учёных объяснений этого явления, среди нейронов идёт непрерывная «борьба» за обработку тёмных и светлых участков изображения, что и заставляет человека «замечать» мерцающие точки.

Новейшие представления об иллюзиях

Благодаря современным методам исследований человечество знает, что за восприятие оттенков цвета, форм предметов и их перемещения в пространстве отвечают разные участки мозга, но каким образом мы получаем целостное изображение, во многом остаётся загадкой. Энтузиасты разрабатывают всё новые и новые способы обмануть зрение, переосмысливая и дополняя классические иллюзии. Глядя на них, мы прилежно «позволяем» собственному мозгу ввести нас в заблуждение, а в итоге появляется больше вопросов, чем ответов.

В наше время интерес к проблеме столь высок, что на протяжении вот уже десяти лет специалисты ежегодно проводят конкурс на лучшую оптическую иллюзию. Скажем, в 2014-м году эту награду получила динамичная иллюзия Эббингауза, которая гораздо убедительнее обманывает зрение, чем классический статичный вариант. По словам невролога Сюзанны Мартинес-Конде, входящей в состав жюри конкурса, за счёт постоянного изменения размеров смежных объектов эффект новой иллюзии в несколько раз сильнее, чем у неподвижного изображения, предложенного Германом Эббингаузом.

Мартинес-Конде признаёт, что большая часть современных исследований оптических иллюзий основывается на работе, проделанной учёными XIX-го века. Скажем, Герман Гельмгольц первым понял, что человеческие глаза постоянно совершают быстрые согласованные движения, так называемые саккады. Чтобы понять о чём речь, закройте один глаз и слегка надавите пальцем на нижнее веко другого - «картинка», которую видит ваш мозг тут же придёт в движение. В обычной жизни мы не замечаем этих микроскопических «подёргиваний», потому что мозг давным-давно научился сглаживать изображение, но когда он сталкивается с непривычной ситуацией (механическое воздействие на глазное яблоко), саккады проявляют себя во всей красе.

По мнению Сюзанны, именно саккады играют ключевую роль в знаменитой иллюзии «Вращающиеся змеи», которую разработал японский психиатр Акиоши Китаока. В ходе экспериментов со «Змеями» Мартинес-Конде и её коллеги выяснили, что при взгляде на иллюзию активизируются те же нейроны, что и при взгляде из окна быстро движущегося поезда, когда кажется, что пейзаж «едет мимо», а не наоборот. При этом, если с помощью некоторых ухищрений заставить наблюдателя прекратить саккады, иллюзия исчезает.


Невролог объясняет это следующим образом: видимость движения во «Вращающихся змеях» создаётся за счёт большого количества оптической информации, поступающей в разные участки сетчатки глаз. Определённое сочетание световых сигналов обманывает мозг, заставляя его воспринимать статическое изображение, как динамичное. Саккады постоянно обновляют «картинку», не давая мозгу адаптироваться к ней, если же они приостанавливаются, через некоторое время уходит и иллюзия движения.

Как и многие другие специалисты по оптическим иллюзиям, Сюзанна Мартинес-Конде уверена - далеко не все механизмы зрительного восприятия открыты, а те, что уже известны, пока не слишком хорошо изучены. Это значит только одно - не стоит слепо верить своим глазам, они вас ещё не раз обманут.

Иллюзия зрения – это недостоверное восприятие окружающей действительности, возникающее у человека под воздействием различных факторов. Создаваться она может непроизвольно или сознательно, например, при взгляде на какую-либо картинку, под воздействием определенных веществ или при некоторых офтальмологических заболеваниях.

Неправильно оцениваются форма предмета, цвет, размеры фигур, длина линий на изображении, перспектива. Связано это с физиологическими особенностями зрительного аппарата человека, а также с психологическим восприятием изображения. Самые эффектные картинки с пояснением продемонстрированы ниже.

Почему возникает обман зрения

Ученые уже давно занимаются изучением природы оптического обмана, но пока что удалось установить причины только некоторых зрительных иллюзий. Выделено три основных группы факторов, под воздействием которых возникает оптическая иллюзия:

  • Ложная передача зрительных сигналов-раздражителей, в результате чего клетки рецепторов головного мозга неправильно расшифровывают импульсы и передают фальшивую картинку.
  • Оптические эффекты, например, при отражении света от какого-либо предмета, скрещение теней и т.д., в результате чего возникает оптическая иллюзия.
  • Нарушения функций зрительного аппарата или коры головного мозга, отвечающей за зрительное восприятие, возникающее на фоне определенных заболеваний, приема некоторых медикаментозных средств или наркотических веществ.

При этом иногда обманы зрения обусловлены сразу несколькими факторами. Зрительные картинки, которые воспринимают человеческие глаза, передаются в головной мозг. Там они расшифровываются и складываются в привычные для человека изображения. Но иногда на пути передачи зрительного импульса происходит сбой, и расшифровка происходит неверно.

Нередко виной всему шаблонное восприятие зрительных импульсов нейронами коры головного мозга. Оно необходимо, чтобы мозг быстрее обрабатывал получаемую информацию с минимальными затратами энергии. Но шаблоны могут сыграть также злую шутку, ввести мозг в заблуждение и стать причиной возникновения оптической иллюзии.

Классический пример – это черно-белая шахматная доска. Мозг не соглашается адекватно воспринять крапинки на клетках и в результате выдает видимость большой выпуклой окружности в центре доски. Но это лишь самая «невинная» иллюзия зрения.

Разновидности оптических иллюзий

В зависимости от того, какие причины провоцируют обманы зрения, выделяют их несколько различных видов.

Исследователи проводят классификацию по таким признакам:

  • размер предмета;
  • цвет и свет;
  • форма;
  • перспектива;
  • кажущиеся объем и движение и т.д.

Некоторые оптические обманы созданы природой. Это всем известные миражи в пустыне или движущиеся в небе фигуры в горах. Северное сияние – еще одна естественная зрительная иллюзия. Эти природные явления ученые уже давно разгадали и объяснили, поэтому они уже мало кого удивляют и не вызывают вопросов.

Ложное восприятие света обусловлено анатомическим строением зрительного аппарата человека, в частности, его сетчатки. По этим же причинам человек неправильно воспринимает размеры предметов. Установлено, что погрешность человеческого глазомера составляет около 25%. Точность глазомера зачастую зависит от фона, как показали некоторые исследования. Точно так же мозг может неправильно интерпретировать цвет одного и того же предмета на разном фоне. Но таких исследований и теорий существует очень много. Это еще раз доказывает, что возможности человеческого организма изучены лишь частично, несмотря на многолетние и даже многовековые работы.

В действительности с оптическими иллюзиями человечество знакомо уже тысячи лет. Древние шаманы обладали поразительными знаниями о работе зрительного аппарата человека, несмотря на отсутствие какой-либо аппаратуры и лабораторных исследований, что и применяли для создания удивительных оптических эффектов и введения в заблуждение всего племени.

Фигурки из камня, найденные при раскопках поселений периода палеолита, изображают одновременно двух животных в зависимости от того, с какой стороны на них посмотреть. А римляне умели создавать самую настоящую 3D-мозаику для украшения своих домов и храмов.


В зависимости от того, с какой точки посмотреть на фигурки, можно увидеть мамонта или бизона

Самые занимательные картинки

Классический пример оптической иллюзии – это так называемая Стена кафе. Этот эффект был обнаружен в 1970 году исследователями Бристольского университета. Такая мозаичная стена, действительно, существует в одной из кофеен. При взгляде на нее кажется, что плитка не квадратная, а трапециевидная, что прямые линии расположены под углом. А если всматриваться в мозаику долго, полосы начнут двигаться в разных направлениях.

На самом деле мозаика квадратная, а такой эффект создается за счет серых линий между плитками контрастного цвета. Черные кажутся больше, белые меньше, это и приводит к иллюзии зрения.

Вот еще один интересный схожий пример с белыми полосами. Здесь свою роль играют яркие, контрастные стрелы, которые и сбивают с толку нейроны головного мозга.

А это пример иллюзии перспективы, где также работает шаблонное восприятие мозга. По закону перспективы кажется, что дальняя голубая линия длиннее, так как она охватывает три квадрата, а передняя зеленая короче, потому что закрывает сторону только одного квадрата. На самом деле линии одинаковой длины.

Еще один вид обмана зрения – это предметы и картинки, изображающие несколько различных объектов одновременно. Одна из самых известных картинок – «Моя жена и теща».

А теперь посмотрите на эти.

Наш мозг интерпретирует картинки, складывая их из мелких частичек получаемой информации. Они могут быть ложными, как неправильно составленный пазл или ребус. Но мозг воспринимает их верно. Существуют и такие парадоксы, которые тоже можно отнести к оптической иллюзии.


Несложно обнаружить лица Билла и Хилари Клинтон

Цветовое восприятие тоже часто «обманывает» мозг. Некоторые видят оранжевый куб внутри голубого, другие – снаружи.

И еще несколько занимательных картинок, вызывающих иллюзию зрения. Кольца на этой картинке не пересекаются на самом деле.

Итак, чтобы создать оптическую иллюзию на картинке, достаточно нарушить шаблонное восприятие мозга с помощью контрастов, перспективы, смещения картинок или цвета.

А если хотите получить максимум впечатлений, просмотрите видео оптических иллюзий 3D. Это интересное и невероятно захватывающее зрелище, которое вам наверняка захочется просматривать еще не раз.

Итак, не стоит слишком серьезно воспринимать оптические обманы зрения, это вовсе не признак какой-либо патологии глаз или психического нарушения. Периодически зрительные иллюзии возникают у каждого здорового человека, и обусловлено это анатомическим строением органов зрения и определенными особенностями мозговой деятельности. Но иллюзия зрения можно использоваться для создания интересных арт-объектов и просто для интересного времяпрепровождения.

Похожие статьи