Иллюзии контраста. Иллюзии зрительного восприятия. Иллюзии цветового зрения

Помните ирландские сказки о леприконах, охраняющих горшочки с золотом там, где "кончается" радуга?

Оказывается, радуга существует только в нашем восприятии - на самом же деле ее не существует.
Поэтому и невозможно найти края радуги. А потому и золото леприконов:)
Почему так? Добро пожаловать под кат... Отдельный привет lora_in за любопытность:)

Ра́дуга — атмосферное, оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое при освещении Солнцем (иногда Луной) множества водяных капель (дождя или тумана). Радуга выглядит как разноцветная дуга или окружность, составленная из цветов спектра (от внешнего края: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый). Это те семь цветов, которые принято выделять в радуге в русской культуре, но следует иметь в виду, что на самом деле спектр непрерывен, и его цвета плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.

Центр окружности, описываемой радугой, лежит на прямой, проходящей через наблюдателя и Солнце, притом при наблюдении радуги (в отличие от гало) Солнце всегда находится за спиной наблюдателя, и одновременно видеть Солнце и радугу без использования оптических приспособлений невозможно . Для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга, часть окружности, и чем выше точка наблюдения — тем она полнее (с горы или самолёта можно увидеть и полную окружность). Когда Солнце поднимается выше 42 градусов над горизонтом, радуга с поверхности Земли не видна.

А теперь самое интересное...

Невероятно, но в окружающем нас мире красок нет. Цвет — это лишь иллюзия, созданная мозгом и в физической реальности не существующая.

Посмотрите вокруг себя. Вас с самого рождения окружает иллюзия, «дополнительная реальность», которая настолько привычна, что, подобно воздуху, для нас абсолютно незаметна.

Например, радугу человек показывает как бы только себе: ее существование связано с особенностями человеческого зрения и зависит от конических фоторецепторов в глазах — для других живых существ, не имеющих подобных конусов-колбочек, радуга вообще не существует. Таким образом, вы не просто смотрите на радугу — вы создаете ее.

Более подробно об устройстве сетчатки глаза можно прочитать .

Дадим слово Эрвину Шредингеру, нобелевскому лауреату по физике, одному из создателей квантовой механики, более известному широкой публике благодаря одному коту : «Если вы спросите у физика, что в его понимании есть желтый свет, он вам ответит, что это поперечные электромагнитные волны, длина которых примерно равна 590 нанометрам (нм). Если вы спросите его: „А где тут желтый?“, — то он ответит: „В моей картине его нет совсем, но, когда эти колебания попадают на сетчатку здорового глаза, у человека, которому принадлежит этот глаз, возникает ощущение желтого цвета“».

Однако ощущение цвета невозможно объяснить в рамках объективной картины волн света, имеющейся у физиков. Доказательством тому служат зрительные иллюзии, цветные сны с закрытыми глазами и люди, споcобные видеть цвет иными органами чувств.

Обман зрения

Зрительные иллюзии раскрывают некоторые аспекты того, как работает зрение. Если пристально смотреть на точку в центре черно-белого изображения в течение 15 секунд, то картинка обретает краски.

Давайте посмотрим на еще одну иллюзию. По-русски она называется «бегущий салатовый круг», на английском звучит как «сиреневый охотник». Основана она на эффекте Трокслера.

Что здесь необычного? Через мгновение на месте пропадающих фиолетовых пятен появляется зеленое пятно, движущееся по кругу. Но его ведь в реальности нет! Электромагнитные волны из диапазона спектра 500-565 нанометров физически не попадают на сетчатку человеческого глаза. Это так же необычно, как если бы мы слышали мелодию песни и при этом на барабанную перепонку не поступали бы звуковые колебания. А если сконцентрироваться на крестике, то фиолетовые пятна пропадают вовсе.

Вот статический кадр из гифки выше, который отображает реальность. Физически присутствуют только фиолетовые кружки. Зеленого нет ни на одном из кадров. Это еще одно подтверждение нефизической природы цвета. Более того, когда мы видим цветные сны, глаза вообще закрыты.

Сконцентрируйте взгляд на центре картинки. Через некоторое время расплывчатые цветные образы исчезнут и превратятся в сплошной белый фон. Картинка не gif. Здесь, напротив, электромагнитные волны, отвечающие за цвета, попадают к нам в глаза, но цвета мы перестаем видеть.

Если посмотреть на центральную плитку кубика на вершине и на стороне, повернутой к нам, то видно, что в первом случае она имеет коричневый цвет, а во втором — оранжевый. Это наше восприятие реальности. Но физическая реальность такова, что эти две плитки одного и того же цвета.

Цветные цифры

«Я сказала моему отцу: я поняла, что, для того чтобы написать букву „R“, все, что я должна сделать, — это сначала написать „P“ и затем провести линию вниз от ее петли. И я была так удивлена, что могу превратить желтую букву в оранжевую букву, только добавив линию!» — писала Патриция Лин Даффи, писатель и синестетик .

У некоторых людей раздражение одних органов чувств вызывает как специфические для него ощущения, так и ощущения, соответствующие другому органу чувств. Это явление называется синестезией, что с греческого переводится как «совместное чувство». То есть человек может смотреть на движущиеся картинки и при этом слышать звук. Или для него каждая цифра или буква может иметь собственный цвет, как на рисунке ниже. Цветные цифры — это самый распространенный вид синестезии. Кстати, интересно, что увидит Патриция, если оранжевая для нее «Р» будет написана салатовыми чернилами?

То есть совсем не обязательно, чтобы цвет был связан с определенной длиной электромагнитной волны. Цвет может порождаться звуковыми колебаниями, а звук, например, определенной анимацией.

Нобелевский лауреат по физике Ричард Фейнман говорил: «Когда я вижу уравнения, я вижу буквы в цвете — я не знаю почему». Он тоже был синестетиком.

Джеймс Ваннертон чувствует слова на вкус. Нью-Йорк для него по вкусу как вареное яйцо, а Лондон — как картофельное пюре. А другой человек, Макаллистер, видит музыку. У него на звук реагируют участки, отвечающие за слух и зрение. Поразительно, что он слеп с 12 лет: «Когда я слышу музыку, у меня перед глазами появляются разноцветные вспышки, мне кажется, что вижу даже больше прекрасных цветов, чем зрячие люди».

И, чтобы проверить, не врут ли люди и не сумасшедшие ли они, разработаны вот такие тесты, как на рисунке ниже. На листке напечатано много пятерок и двоек. Обычный человек сравнительно долго ищет двойки, для него все цифры на одно лицо. Синестетику же не нужно время на рассматривание каждой цифры. Он сразу видит образуемую двойками красную пирамиду.

Феномен цвета

Учеными проводились эксперименты на восприятие искусственными нейронными сетями (ИНС) иллюзий. Восприятие освещенности выбранной точки зависело от окружающей структуры, от контекста, в которой она находилась. Также на формирование иллюзии влиял предыдущий опыт, стереотипность восприятия. Например, люди видят лицо выпуклым, не только когда оно реально выпуклое, но и в случае если это оборотная часть маски, то есть вогнутая внутрь фигура.

Мы живем в своей информационной реальности. Цвет лишь иллюзия, созданная мозгом, в физической реальности не существующая. В зависимости от ожиданий, контекста, ментальных моделей мозг может произвольно изменять цвета объектов. Что трудно было бы себе представить, если бы цвет был реальным физическим феноменом.

Цвета — это определенная форма языка. Когда мы видим один цвет — мы видим нечто неопределенное, несамостоятельное, что-то вроде одного слова в языке. Интерпретация же этого «слова» происходит, если мы его помещаем в «предложение» и его контекст. А электромагнитные волны — это, по-видимому, сущности, представленные для нас в двух ипостасях: экзистенциональной, как часть физической реальности, и денотативной, как и чернильные пятна на бумаге, сформированные в осмысленные для нас конфигурации, слова, имеющие смыслы, как часть реальности информационной.

Кстати, даже если будет раскрыта природа цвета в нашем сознании, возникает вопрос, а почему цвета именно такие, какими мы их видим? Это обусловлено нашим строением или это, может быть, было как-то случайно выбрано в ходе эволюции, как случайно были выбраны именно такие, а не иные буквы для алфавита? Каково это видеть мир в ультрафиолете или в гамма?

Также из этого следует, что наш мир, видимо, не только некрасочен, но еще и беззвучен. И на вопрос, слышен ли звук падающего дерева в лесу, если рядом никого нет, можно дать ответ. Нет, не слышен. Физика сохраняется. Дерево падает, распространяются колебания воздуха. Но звук рождается в мозге наблюдателя.

Дзэнский коан о том, "Как звучит хлопок одной ладонью " теперь приобретает совсем интереснейший смысл:)

И еще - так жив ли или же мертв бедный котик Шредингера? :)

Мы воспринимаем окружающее нас как данность: солнечный луч, играющий бликами на поверхности воды, переливы красок осеннего леса, улыбку ребенка... Мы не сомневаемся, что реальный мир именно таков, каким мы его видим. Но так ли это на самом деле? Почему иногда зрение нас подводит? Как мозг человека интерпретирует воспринимаемые объекты?

Человек воспринимает большую часть информации об окружающем мире благодаря зрению, но мало кто задумывается о том, как именно это происходит. Чаще всего глаз считают похожим на фотоаппарат или телекамеру, проецирующую внешние объекты на сетчатку, которая является светочувствительной поверхностью. Мозг "смотрит" на эту картинку и "видит" все, что нас окружает. Однако не все так просто. Во-первых, изображение на сетчатке перевернуто. Во-вторых, из-за несовершенных оптических свойств глаза, таких как абберация, астигматизм и рефракция, картинка на сетчатке расфокусирована или размазана. В-третьих, глаз совершает постоянные движения: скачки при рассматривании изображений и при зрительном поиске, мелкие непроизвольные колебания при фиксации на объекте, относительно медленные, плавные перемещения при слежении за движущимся объектом. Таким образом, изображение находится в постоянной динамике. В-четвертых, глаз моргает приблизительно 15 раз в минуту, а это значит, что изображение через каждые 5-6 секунд перестает проецироваться на сетчатку. Поскольку человек обладает бинокулярным зрением, то фактически он видит два размытых, дергающихся и периодически исчезающих изображения, а значит, возникает проблема совмещения информации, поступающей через правый и левый глаз.

Иллюзии - это искаженное, неадекватное отражение свойств воспринимаемого объекта. В переводе с латыни слово "иллюзия" означает "ошибка, заблуждение". Это говорит о том, что иллюзии с давних времен интерпретировались как некие сбои в работе зрительной системы. Изучением причин их возникновения занимались многие исследователи. Основной вопрос, интересующий не только психологов, но и художников, - как на основе двухмерного изображения на сетчатке воссоздается трехмерный видимый мир. Возможно, зрительная система использует определенные признаки глубины и удаленности, например, принцип перспективы, предполагающий, что все параллельные линии сходятся на уровне горизонта, а размеры объекта по мере его удаления от наблюдателя пропорционально уменьшаются. Мы не осознаем, насколько сильно изменяется проекция объекта на сетчатке по мере его удаления.

Одна из самых известных оптико-геометрических иллюзий - (см. рис. 1).

Посмотрев на этот рисунок, большинство наблюдателей скажет, что левый отрезок со стрелочками наружу длиннее правого со стрелочками, направленными внутрь. Впечатление настолько сильное, что, согласно экспериментальным данным, испытуемые утверждают, что длина левого отрезка на 25-30% превышает длину правого.

Еще один пример оптико-геометрических иллюзий - (рис. 2)

Также иллюстрирует искажения восприятия размера. Понцо нарисовал два одинаковых отрезка на фоне двух сходящихся линий, наподобие уходящего вдаль железнодорожного полотна. Верхний отрезок кажется крупнее, поскольку мозг интерпретирует сходящиеся линии как перспективу (как две параллельные линии, сходящиеся на расстоянии). Поэтому мы думаем, что верхний отрезок расположен дальше, и полагаем, что его размер больше. Кроме сходящихся линий силу эффекту добавляет уменьшающееся расстояние между промежуточными горизонтальными отрезками.

Значение перспективы для восприятия иллюзии Мюллера-Лайера иллюстрирует рис. 3. (Желтые линии в углах стены имеют совершенно одинаковые размеры). В повседневной жизни нас окружает множество прямоугольных предметов: комнаты, окна, дома. Поэтому изображение, на котором линии расходятся, можно воспринимать как угол здания, расположенный дальше от наблюдателя, в то время как рисунок, на котором линии сходятся, воспринимается как угол здания, расположенный ближе. Аналогично можно объяснить иллюзию Понцо. Косые линии, сходящиеся в одной точке, ассоциируются либо с длинным шоссе, либо с железнодорожным полотном, на котором лежат два предмета. Зрительные шаблоны, сформированные таким "прямоугольным" окружением, и заставляют нас ошибаться.

Анализ предложенного объяснения оптико-геометрических иллюзий показывает, что, во-первых, все параметры зрительного образа взаимосвязаны, благодаря чему и возникает целостное восприятие, воссоздается адекватная картина внешнего мира. Во-вторых, на восприятие влияют сформированные повседневным опытом стереотипы, например, представления о том, что мир трехмерен, начинающие работать, как только в картинку вносятся признаки, указывающие на перспективу.

Примером того, как можно разрушить целостный образ объекта, служат так называемые " ", противоречивые фигуры, картины с нарушенной перспективой.

Если человек, сидя в вагоне поезда, фиксирует взгляд на пейзаже за окном, ему кажется, что объекты, находящиеся ближе точки фиксации, движутся на него, причем настолько быстро, что ему порой не удается различить детали. А предметы, расположенные на заднем плане, т.е. за точкой фиксации, движутся вместе с наблюдателем достаточно медленно. Это явление называется .

Рис.7. Двигательный
параллакс

Существуют динамические иллюзии, возникающие при использовании этого явления для плоских изображений. На рис. 7 мы видим пример такой иллюзии. Круги на переднем плане движутся быстро, а на заднем медленно. Наблюдателю кажется, что плоская картинка превращается в объемную.

Еще одна динамическая иллюзия - автокинетическое движение. Если вы смотрите на светящуюся точку в темной комнате, то можете наблюдать удивительное явление. Эксперимент предельно прост: нужно зажечь сигарету и положить ее в пепельницу. Непременные условия возникновения иллюзии - в комнате должно быть так темно, чтобы, кроме этого светового пятнышка, ничего больше не было видно. При этом взгляд нужно тщательно фиксировать на светящейся точке в течение нескольких минут. Вы, зная, что сигарета неподвижно лежит в пепельнице, через некоторое время вдруг обнаружите, что ее огонек перемещается, совершая размашистые движения, резкие скачки, описывает круги по комнате. Амплитуда движений может быть довольно большой. Причем понимание того, что это - иллюзия, никак не влияет на результаты наблюдения. Гипотезы, объясняющие этот феномен движениями глаз, были опровергнуты экспериментами, в которых одновременно регистрировались движения глаз и отчет наблюдателя о том, в каком направлении перемещается световое пятно. Сопоставление полученных данных показало, что соответствия между реальными движениями глаз и видимым движением объекта не существует.

Но, пожалуй, величайшая зрительная иллюзия - это кино и телевидение. Мы можем смотреть передачи благодаря стробоскопическому эффекту, основанному на одном из важнейших свойств зрительной системы - инерционности. Наблюдателю в течение нескольких секунд предъявляют статичную светящуюся точку в одном месте экрана, а через 60-80 мс показывают ее в другом месте. Человек видит не два разных объекта, вспыхнувших в разных местах, а перемещение объекта из одного положения в другое. Зрительная система интерпретирует последовательные и связанные между собой изменения как движение. Именно благодаря этому эффекту мы видим на экранах не ряд быстро сменяющих друг друга кадров, а единую движущуюся картину.

Известно, что первые шаги кинематографа сопровождал курьезный эпизод: когда зрители увидели на экране приближающийся поезд, они вскочили и с криком убежали - им показалось, что он несется прямо на них. Этот феномен называется лупингом. Если человеку продемонстрировать световое пятно, которое вдруг начнет расширяться во все стороны, ему покажется, что оно движется прямо на него, а не увеличивает свой размер. Причем иллюзия будет настолько сильной, что заставит невольно отстраниться от экрана, как от объекта, представляющего угрозу. Нечто похожее можно увидеть, наблюдая за любителями компьютерных игр: кто-то наклоняется в сторону, пытаясь спрятаться от летящих в него пуль, кто-то отшатывается от несущегося в него огненного шара. Очевидно, что в случае, когда нет однозначной информации об изменении формы объекта, зрительная система предпочитает увеличение сетчаточного изображения трактовать как приближение объекта.

Некоторые иллюзии возникают в связи с переработкой поступающей информации. Человек иногда видит мир не таким, каков он есть на самом деле, а таким, каким хотел бы его увидеть, поддаваясь сформированным привычкам, потаенным мечтам или страстным желаниям. Он ищет нужную форму, цвет или другое отличительное качество объекта среди представленных во внешнем мире. Это свойство избирательности называется феноменом перцептивной готовности. Посмотрите на рис. 8.

Рис.8 Иллюзии переработки информации

Символ в центре - буква или цифра? Если рассматривать горизонтальный зрительный ряд, состоящий из букв, в центре будет "В" - к этому наблюдатель подготовлен буквенным рядом. Если смотреть на вертикальный ряд, окажется, что это вовсе не буква, а цифра 13 - к такому решению подтолкнули цифры.

Подобные иллюзии обусловлены более высоким уровнем обработки информации, когда характер решаемой задачи определяет то, что воспринимает человек в окружающем мире. Интересны особенности избирательности восприятия. Если сказать человеку: в этой книге есть твоя фамилия, - то он сможет, очень быстро пролистав страницы, найти упоминание о себе. Причем ни о каком прочтении текста речи не идет. Такими навыками обладают корректоры, непостижимым образом вычленяющие в тексте ошибки, незаметные обычному читателю.

В данном случае речь идет о профессиональных навыках, приобретаемых в процессе деятельности.

Восприятие работает очень избирательно, когда дело доходит до значимых, слишком важных для нас событий. Например, человеческое лицо воспринимается по-особому. Негатив снимка лица практически не опознается, кажется совершенно неинформативным. Если геометрические объекты, в зависимости от того, как ложатся тени, могут казаться как выпуклыми, так и вогнутыми, то человеческое лицо выпукло всегда (даже маску невозможно увидеть вогнутой). Парадоксально восприятие перевернутого изображения лица (рис. 9)

Рис.9. Иллюзии переработки информации

Если рассматривать две фотографии лиц, повернутые вверх ногами, кажется, что они не различаются: глаза, нос, губы, волосы - все идентично. Но, перевернув эти портреты, можно убедиться, что они абсолютно разные. На одном - спокойная и милая улыбка Джоконды, на другом - ужасная гримаса. Дело, видимо, в том, что человеческое лицо слишком значимо, его невозможно воспринимать в необычном ракурсе.

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Одним из свойств, относящихся к цветному зрению можно считать явление смещения максимума относительной видимости при переходе от дневного зрения к сумеречному. При сумеречном зрении (низких освещенностях) не только понижается чувствительность глаза к восприятию цветов вообще, но и в этих условиях глаз обладает пониженной чувствительностью к цветам длинноволнового участка видимого спектра (красный, оранжевый) и повышенной чувствительностью к цветам коротковолновой части спектра (синий, фиолетовый).

Можно указать на ряд случаев, когда мы при рассматривании цветных объектов также встречаемся с ошибками зрения или иллюзиями.

Во-первых, иногда о насыщенности цвета объекта мы ошибочно судим по яркости фона или по цвету других, окружающих его предметов. В этом случае действуют также закономерности контраста яркостей: цвет светлеет на темном фоне и темнеет на светлом (рис. 10).

Великий художник и ученый Леонардо да Винчи писал: "Из цветов равной белизны тот кажется более светлым, который будет находится на более темном фоне, а черное будет казаться более мрачным на фоне большей белизны. И красное покажется более огненным на более темном фоне, а также все цвета, окруженные своими прямыми противоположностями."

Во-вторых существует понятие собственно цветовых или хроматических контрастов, когда цвет наблюдаемого нами объекта изменяется в зависимости от того, на каком фоне мы его наблюдаем. Можно привести множество примеров воздействия на глаз цветовых контрастов. Гете, например, пишет: "Трава, растущая во дворе, вымощенном серым известняком, кажется бесконечно прекрасного зеленого цвета, когда вечерние облака бросают красноватый, едва заметный отсвет на камни." Дополнительный цвет зари - зеленый; этот контрастный зеленый цвет, смешиваясь с зеленым цветом травы и дает "бесконечно прекрасный зеленый цвет".

Гете описывает также явление так называемых "цветных теней". "Один из самых красивых случаев цветных теней можно наблюдать в полнолуние. Свет свечи и лунное сияние можно вполне уравнять по интенсивности. Обе тени могут быть сделаны одинаковой силы и ясности, так, что оба цвета будут вполне уравновешиваться. Ставят экран так, чтобы свет полной луны падал прямо на него, свечу же помещают несколько сбоку на надлежащем расстоянии; перед экраном держат какое-нибудь прозрачное тело. Тогда возникает двойная тень, причем та, которую отбрасывает луна и которую в то же время освещает свеча, кажется резко выраженного красновато-темного цвета, и, наоборот, та, которую отбрасывает свеча, но освещает луна - прекраснейшего голубого цвета. Там, где обе тени встречаются и соединяются в одну, получается тень черного цвета."

Слепое пятно. Наличие слепого пятна на сетчатой оболочке глаза впервые открыл в 1668 г. известный французский физик Э. Мариотт. Свой опыт, позволяющий убедиться в наличии слепого пятна, Мариотт описывает следующим образом: "Я прикрепил на темном фоне, приблизительно на уровне глаз, маленький кружочек белой бумаги и в то же время просил другой кружочек удерживать сбоку от первого, вправо на расстоянии около двух футов), но несколько пониже так, чтобы изображение его упало на оптический нерв моего правого глаза, тогда как левый я зажмурю. Я стал против первого кружка и постепенно удалялся, не спуская с него правого глаза. Когда я был в расстоянии 9 футов, второй кружок, имевший величину около 4 дюймов, совсем исчез из поля зрения. Я не мог приписать это его боковому положению, ибо различал другие предметы, находящиеся еще более сбоку, чем он; я подумал бы, что его сняли, если бы не находил его вновь при малейшем передвижении глаз".

Известно, что Мариотт забавлял английского короля Карла II и его придворных тем, что учил их видеть друг друга без головы. Сетчатая оболочка глаза в том месте, где в глаз входит зрительный нерв, не имеет светочувствительных окончаний нервных волокон (палочек и колбочек). Следовательно, изображения предметов, приходящиеся на это место сетчатки, не передаются мозгу.

Вот еще интересный пример. На самом деле круг идеально ровный. Стоит прищуриться и мы это видим.

К этому воздействию относятся иллюзии или оптические явления, вызываемые цветом и изменяющие внешний вид предметов. Рассматривая оптические явления цвета, все цвета можно условно разделить на две группы: красные и синий, т.к. в основном цвета по своим оптическим свойствам будут тяготеть к какой-нибудь из этих групп. Исключение составляет зеленый цвет. Светлые цвета, например белый или желтый создают эффект иррадиации, они как бы распространяются на расположенные рядом с ними более темные цвета и уменьшают окрашенные в эти цвета поверхности. Для примера, если через щель дощатой стены проникает луч света, то щель кажется шире, чем в действительности. Когда солнце светит сквозь ветви деревьев, ветви эти кажутся более тонкими, чем обычно.

Это явление играет существенную роль при конструировании шрифтов. В то время, как, например, буквы E и F сохраняют свою полную высоту, высота таких букв как O и G, несколько уменьшаются, еще больше уменьшаются из-за острых окончаний буквы A и V. Эти буквы кажутся ниже общей высоты строки. Чтобы они казались одинаковой высоты с остальными буквами строки, их уже при разметке выносят несколько вверх или вниз за приделы строки. объясняется и различное впечатление от поверхностей, покрытых поперечными или продольными полосками. Поле с поперечными полосками кажется более низким, чем поле с продольными, так как белый цвет окружающий поля проникает наверху и внизу между полосками и визуально уменьшает высоту поля.

Основные оптические особенности групп красных и синих цветов.

Желтый цвет зрительно как бы приподнимает поверхность. Она кажется к тому же более обширной из за эффекта иррадиации. Красный цвет приближается к нам, голубой, наоборот удаляется. Плоскости, окрашенные в темно-синий, фиолетовый и черный цвета, зрительно уменьшаются и устремляются книзу.

Зеленый цвет - наиболее спокойный из всех цветов. Так же нужно отметить центробежное движение желтого цвета и центростремительное синего.

Первый цвет колет глаза, во втором глаз утопает. Это воздействие увеличивается, если к нему добавить различие в светлоте и темноте, т.е. воздействие желтого увеличится при добавлении к нему белого цвета, синего - при утемнении его черным.

Академик С. И. Вавилов по поводу устройства глаза пишет: "Насколько проста оптическая часть глаза, настолько сложен его воспринимающий механизм. Мы не только не знаем физиологического смысла отдельных элементов сетчатки, но не в состоянии сказать, насколько целесообразно пространственное распределение светочувствительных клеток, к чему нужно слепое пятно и т. д. Перед нами не искусственный физический прибор, а живой орган, в котором достоинства перемешаны с недостатками, но все неразрывно связано в живое целое".

Слепое пятно, казалось бы, должно мешать нам видеть весь предмет, но в обычных условиях мы этого не замечаем.

Во-первых, потому, что изображения предметов, приходящиеся на слепое пятно в одном глазу, в другом проектируются не на слепое пятно; во-вторых, потому, что выпадающие части предметов невольно заполняются образами соседних частей, находящихся в поле зрения. Если, например, при рассматривании черных горизонтальных линий некоторые участки изображения этих линий на сетчатке одного глаза придутся на слепое пятно, то мы не увидим разрыва этих линий, так как другой наш глаз восполнит недостатки первого. Даже при наблюдении одним глазом наш рассудок возмещает недостаток сетчатки и исчезновение некоторых деталей предметов из поля зрения не доходит до нашего сознания.
Слепое пятно достаточно велико (на расстоянии двух метров от наблюдателя из поля зрения может исчезнуть даже лицо человека), однако при обычных условиях видения подвижность наших глаз устраняет этот "недостаток" сетчатой оболочки.

Астигматизмом глаза называется его дефект, обусловленный обычно несферической - (торической) формой роговой оболочки и иногда несферической формой поверхностей хрусталика. Астигматизм человеческого глаза был впервые обнаружен в 1801 г. английским физиком Т. Юнгом. При наличии этого дефекта (кстати, не у всех людей проявляющегося в резкой форме) не происходит точечного фокусирования лучей, параллельно падающих на глаз, вследствие различного преломления света роговицей в различных сечениях. Астигматизм резко выраженный исправляется очками с цилиндрическими стеклами, которые преломляют световые лучи только в направлении, перпендикулярном к оси цилиндра.

Глаза, совершенно свободные от этого недостатка, у людей встречаются редко, в чем легко можно убедиться. Для испытания глаз на астигматизм врачи-окулисты часто применяют специальную таблицу, где двенадцать кружков имеют штриховку равной толщины через одинаковые интервалы. Глаз, обладающий астигматизмом, увидит линии одного или нескольких кружков более черными. Направление этих более черных линий позволяет сделать вывод о характере астигматизма глаза.

Если астигматизм обусловлен несферической формой поверхности хрусталика, то при переходе от ясного видения предметов горизонтальной протяженности к рассматриванию вертикальных предметов человек должен изменить аккомодацию глаз. Чаще всего расстояние ясного видения вертикальных предметов меньше, чем горизонтальных.

Экспериментальное исследование процесса восприятия реальных объектов - двух равных по величине реек на фоне рельсов железнодорожного пути - показало, что воспринимаемая величина дальней рейки была либо меньшей (в подавляющем большинстве проб), либо равной воспринимаемой величине ближней рейки в зависимости от способа восприятия и дистанции наблюдения. «Иллюзия» восприятия большей относительной величины дальней рейки имела место лишь в очень редких случаях.

Это отличие результатов процесса восприятия реального объекта и его абстрактного изображения на плоскости обусловлена различием в содержании образующихся отношений в процессе отражения свойств того и другого объекта восприятия. Таким образом, процессы восприятия реального объекта и его изображения, отличающиеся по объективному содержанию образующихся в этих процессах отношений, а также условиям восприятия, неправомерно считать идентичными процессами.

Именно многообразие анизотропных отношений является той непосредственно-чувственной основой полуфункциональности процесса восприятия, которая обеспечивает возможность отражения человеком различных свойств и отношений объектов при разных условиях и задачах действия с ними.

Иллюзия цвета и контраста

Посмотрите в центр картинки.
На пересечении всех белых полос видны маленькие черные круги. В то же время если сконцентрировать взгляд на любом из этих пересечений, то круг пропадает. Иллюзия известна под названием "Решетка Геринга"

Видишь шахматную доску с белыми и черными квадратами?
Серые половины черных и белых клеток одного оттенка. Серый цвет воспринимается то как черный, то как белый.

Обрати внимание на оттенки кругов.
В окружении зеленого цвета серый цвет кажется сиренево-розовым, а в окружении красного - сине-зеленоватым.

Сколько цветов использовано для написания этого рисунка?
Три: белый, зеленый и розовый. Присутствие на картинке разных оттенков зеленого и красного - это лишь иллюзия. Ее возникновение зависит от того, прилегают ли зеленый и розовый квадратики друг к другу, или между ними есть еще и белый.

Какой из кругов светлее?
Здесь круги имеют абсолютно один и тот же оттенок серого. Но при сравнении с насыщенностью фона они кажутся более светлого или более темного оттенка.

Посмотри на эти два квадрата. Какой из квадратов ярче?
Цвет фигур кажется более ярким и насыщенным, если фигуры окантованы черными рамками. На самом же деле и в одном, и в другом квадрате цвета совершенно одинаковые.

Зафиксируй взгляд в центре картинки.
Решетка Геринга. На пересечениях всех белых полос, за исключением того пересечения, на котором вы фиксируете взгляд в данный момент, видны маленькие серые пятна. Как вы понимаете, на самом деле их не существует.

Какая из половин более насыщенного цвета?
Тон нижней половины кажется более насыщенным, несмотря на абсолютную одинаковость красок обеих половинок. Иллюзия возникает из-за присутствия белого контура в верхней части рисунка.

Хорошо известный физикам и медикам эффект.
Полосы Маха. Плавный переход цвета воспринимается как полосы. На границе белого видна еще более белая полоса, а на границе черного - еще более черная. Причиной возникновения данной иллюзии является латеральное торможение в сетчатке, иными словами, особенности процессов и строения наших глаз.

Посмотри на картинку и обрати внимание на возникающие красные пятна на пересечении черных линий.
Причиной возникновения этой иллюзии являются в том числе особенности строения сетчатки глаза.

Какая часть кольца является более темной?
Часть кольца на белом фоне кажется более темной. Если же убрать карандаш, то иллюзия исчезает. Попробуй провести эксперимент с реальной бумагой и карандашом.

Обратите внимание на доску.
В это трудно поверить, но белые клетки в тени и черные на свету - одного цвета. В то же время наш мозг этого не воспринимает. Наше восприятие по многовековой привычке делает скидку на тень, которую якобы создает брус, и автоматически подает в мозг сигналы "высветлять" в нашем сознании квадраты в тени для их сопоставления с цветами на остальном пространстве.

Наше зрение очень легко способно обмануть наш мозг нехитрыми цветовыми иллюзиями, которые повсюду нас окружают. Некоторые из таких иллюзий ждут вас далее.

Сколько цветов на картинке?

Голубые и зеленые спирали на самом деле одного цвета - зеленого. Голубого цвета тут нет.

Коричневый квадрат в центре верхней грани и «оранжевый» в центре передней грани - одного цвета.

Посмотрите внимательно на доску. Какого цвета клетки «А» и «В»? Кажется, что «А» - черного, а «В» белого? Правильный ответ ниже.

Клетки «B» и «A» - одного цвета. Серого.

Кажется, что нижняя часть фигуры светлее? Закройте пальцем горизонтальную границу между верхней и нижней частями фигуры.

Видите шахматную доску с черными и белыми клетками? Серые половины черных и белых клеток - одного оттенка. Серый цвет воспринимается то как черный, то как белый.

Фигуры лошадок имеют одинаковый цвет.

Сколько здесь цветовых оттенков, если не считать белый? 3? 4? На самом деле всего два - розовый и зеленый.

А какого цвета квадраты здесь? Только зеленого и розового цвета.

Обман зрения

Смотрим на точку, и серая полоска на оранжевом фоне становится... голубой.

На месте пропадающих фиолетовых пятен появляется зеленое пятно, движущееся по кругу. Но его ведь в реальности нет! А если сконцентрироваться на крестике, то фиолетовые пятна пропадают.

Если пристально смотреть на точку в центре черно-белого изображения 15 секунд, то картинка обретает краски.

Смотрите в центр на черную точку в течении 15 секунд. Изображение станет цветным.

Смотрите 30 секунд на 4 точки в центре картинки, после чего переместите взгляд на потолок и поморгайте. Что вы увидели?

На пересечениях всех белых полос, за исключением того пересечения, на котором вы фиксируете взгляд в данный момент, видны маленькие черные пятна, которых на самом деле нет.

Исчезновение

Если пристально несколько секунд смотреть на точку в центре, серый фон исчезнет.

Сконцентрируйте взгляд на центре картинки. Через некоторое время расплывчатые цветные образы исчезнут и превратятся в сплошной белый фон.

Иллюзии контраста - это искажения восприятия стимулов, являющиеся результатом противоположного, или контрастного, влияния окружающих их, или контекстуальных, стимулов, в которые они включены. Иллюзии контраста потому представляют особый интерес, что подчеркивают роль зрительного контекста в восприятии площади, длины, формы и пространственной ориентации.

Иллюзия, описанная в конце главы 2 как иллюзия Болдуина (см. рис. 2.12), и иллюзия Эббингауза, представленная на рис. 10.29, - важнейшие примеры стойких искажений восприятия, вызванных контрастом.

горизонтальная линии равны по величине

Два внутренних круга на А и на В (рис. 10.29) физически равны между собой. Однако площадь круга Л кажется больше благодаря тому, что он окружен меньшими по площади кружками, а площадь круга В - меньше, поскольку он соседствует с большими по величине кругами. (Вариант этой иллюзии описан в работе Stapel & Koomen, 1977.) Представленная на рис. 10.30 иллюзия Ястрова также иллюстрирует влияние контраста на восприятие величины.

Центральный круг на А благодаря окружающим его маленьким кружкам кажется больше, чем есть на самом деле. Идентичный ему по величине центральный круг на В кажется наблюдателю меньше, чем он есть на самом деле, поскольку его окружают большие по величине круги

Хотя обе фигуры идентичны, наблюдателю кажется, что 5длиннее, чем/1. Более короткая сторона А контрастирует с более длинной стороной В, в результате чего А воспринимается им как более короткая, а В — как более длинная

Нижняя искривленная фигура В кажется зрителю более длинной, чем верхняя фигура Л, хотя они и идентичны. На рис. 10.31 представлен пример иллюзии, создаваемой контрастом наклона, в которой вертикальные линии кажутся наклоненными в сторону, противоположную наклону окружающих их линий фона.

10.32. А — иллюзия В. Вундта (1896). Кажется, что горизонтальные

параллельные линии в середине изогнуты. В — иллюзия Геринга. Кажется, что горизонтальные параллельные линии в середине изгибаются — верхняя «выгибается» вверх, а нижняя «прогибается» вниз

Влияние контраста, приводящее к искаженному восприятию формы, иллюстрируется иллюзиями Вундта и Геринга (рис. 10.32).

В центральных кругах, окруженных наклонными линиями, — вертикальные прямые, которые благодаря фону кажутся наклоненными в сторону, противоположную наклону линий, образующих фон

Обе пары горизонтальных линий - параллельные друг другу прямые, но в иллюзии Вундта они кажутся «прогнувшимися» внутрь, а в иллюзии Геринга - наружу. Аналогичное искажение восприятия в результате контраста между двумя примыкающими друг к другу участками (рисунка) характерно и для иллюзии Фрейзера (рис. 10.33).

Очевидное влияние контраста между примыкающими друг к другу белыми и черными прямоугольниками искажает восприятие физически параллельных Друг другу фигур в иллюзии Мюнстерберга, представленной на рис. 10.34.

может только линейка, приложенная к основанию горизонтальных прямоугольников.

33. Иллюзия «витой веревки», или иллюзия Дж. Фрейзера (1908)

На фоне паттерна, образованного пересекающимися диагоналями, прямые линии кажутся изогнутыми. Свое название эта иллюзия получила потому, что ее можно испытать, глядя на витую веревку на фоне клетчатой текстуры

образованного чередующимися белыми и черными прямоугольниками, кажутся непараллельными