Файл: оптические иллюзии, или не верь глазам своим.pdf

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 16
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ НА ТЕМУ:
«ОПТИЧЕСКИЕ ИЛЛЮЗИИ,
ИЛИ НЕ ВЕРЬ ГЛАЗАМ СВОИМ…»
Автор: Рыков Антон, ученик 4Б класса
Руководитель: Сарапу Оксана Юрьевна, учитель начальных классов
ГО Карпинск, 2023 г.

2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Теоретическая часть
1.1. История изучения оптических иллюзий
1.2. Определение понятия «оптическая иллюзия». Виды оптических иллюзий
2. Практическая часть
Заключение
Список источников и литературы
3 5
6 16 19 20

3
«...не верь глазам своим!»
Козьма Прутков
ВВЕДЕНИЕ
Формулирование проблемы
Недавно мне подарили книгу, которая называется «Фантастические оптические иллюзии». В этой книге очень мало текста, но зато очень много картинок. Но что это за картинки!!! Я начал рассматривать их и не мог оторваться несколько дней. Некоторые неподвижные предметы на этих картинках начинали двигаться, другие при длительном рассматривании начинали менять свою форму, цвет или размер. Что это? Обман зрения или хорошо зашифрованная картина?
Мне стало очень интересно, а стоит ли доверять всему, что мы видим? Почему мы видим иногда то, что кроме нас больше никто не видит? Почему дети и взрослые видят один и тот же предмет по-разному? Поэтому я принял решение выбрать данную тему для своего исследования. Работая над этой темой, можно развить свое воображение, открыть новое для себя, друзей и родных. Очень увлекательно рассматривать иллюзорные картины, ища в них какие-то тайны и скрытые предметы, ведь наше восприятие обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Даже самые простые вещи могут таить в себе самые неожиданные открытия, нужно только получше присмотреться.
Актуальность
Я считаю выбранную тему актуальной, так как с оптическими иллюзиями мы сталкиваемся постоянно, они неотъемлемая часть нашей жизни. Они окружают нас всюду: когда мы смотрим на звёздное небо, и нам кажется, что до звёзд можно достать рукой, когда, сидя в машине, мы смотрим на дорогу и видим, что она «сужается» вдали, или пытаемся на равнине определить расстояние до какого-то предмета, но все наши предположения часто оказываются неверными...

4
Без иллюзий наша жизнь была бы не такой, какой мы привыкли её видеть, ощущать, чувствовать, воспринимать.
Объект исследования: оптические иллюзии.
Предмет исследования: различные виды оптических иллюзий.
Гипотеза: предположим, что реальный мир отличен от того, что мы видим своими глазами.
Цель: изучить иллюзии, определить их виды; попытаться объяснить причины несоответствий между видимыми предметами и действительностью.
Задачи:
1) рассмотреть понятие иллюзии;
2) изучить исторический и научный материал об оптических иллюзиях;
3) рассмотреть различные виды иллюзий;
4) собрать коллекцию иллюзий;
5) показать применение иллюзий в жизни людей;
6) попробовать сделать собственные иллюзии.
Методы: изучение литературы, интернет-источников, опрос, наблюдение, сопоставление.

5
1. Теоретическая часть
1.1 История изучения оптических иллюзий.
С древних времен было известно, что зрение человека – это удивительная вещь: оно может видеть даже то, чего нет, или наоборот – не видеть того, что есть. Прекрасный тому пример слова Аристотеля, который 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. А известная со времен древнеримского астронома Птолемея иллюзия восприятия небесных светил в увеличенном объеме в момент их нахождения около линии горизонта и сейчас вызывает общий интерес.
Со времен древности до наших дней архитекторы и художники продолжают совершенствовать свое умение вводить людей в заблуждение с помощью различных оптических эффектов.
Римляне делали 3D-мозаики для украшения дома, а загадку улыбки знаменитой Джоконды Леонардо да Винчи до сих пор объясняют оптической иллюзией. Дина Голден, специалист по человеческой мимике, утверждает, что то появляющуюся, то исчезающую улыбку Джоконды можно объяснить тем фактом, что художник запечатлел улыбку Моны Лизы в момент ее зарождения.
Мимический момент неустойчив, и поэтому человеческий мозг пытается интуитивно довершить это действие (https://www.vokrugsveta.ru/articles/taktika- obmana-tainy-mozga-kotorye-priotkryvayutsya-v-opticheskikh-illyuziyakh- id654641/).
Со временем люди научились применять свои знания о природе оптической иллюзии в различных областях жизни. Оптические иллюзии применяются в изобразительном и цирковом искусстве, в проектировании и строительстве, в медицине. Оптические иллюзии стали основой кинематографии и телевидения, учитываются в полиграфии и в военном деле.

6
1.2. Определение понятия «оптическая иллюзия». Виды оптических
иллюзий
Оптическая иллюзия - это впечатление о видимом предмете или явлении, не соответствующее действительности, то есть оптический обман
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Оптическая_иллюзия).
Почему возникают оптические иллюзии? Зрение человека - сложно устроенная система. В нее входят: глаза, нервные клетки, по которым сигнал передается от глаза к мозгу, и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие.
Но на пути от наших глаз к мозгу многое может потеряться. В большинстве случаев эта система работает отлично. Наши глаза стремительно и практически незаметно двигаются из стороны в сторону, доставляя мозгу картинки происходящего вокруг. Мозг же обрабатывает полученную информацию, складывает кусочки головоломки в то, что имеет смысл. Но иногда, несмотря на то что наши глаза отправляют визуальные сигналы, мозг в попытке расшифровать их делает ошибку. Почему же это происходит? Ученые объясняют, что основными причинами возникновения оптических иллюзий являются следующие:
1) наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;
2) мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз
(http://psy.msu.ru/illusion/).
Виды оптических иллюзий
По происхождению оптические иллюзии делятся на три вида (Артамонов И.Д.
Иллюзии зрения. Москва, 1990 г. – 233 с.).
Естественные (созданные природой)
Искусственные (придуманные человеком). Этот вид часто используется фокусниками - иллюзионистами.

7
Смешанные (естественные иллюзии, которые создал человек) - это и модель миража, и иллюзионные картинки.
Яркими примерами оптических иллюзий, созданных природой, можно назвать миражи (рис.1), северное сияние (рис.2), лунная иллюзия (рис.3) - когда полная Луна склоняется низко над горизонтом, она визуально имеет намного больший размер, чем когда находится высоко в небе, гало (рис.4) – один из самых известных оптических феноменов, наблюдая за которым, человек может видеть светящееся кольцо вокруг мощного источника света.
(рис.1)
(рис.2)
(рис.3)
(рис.4)
Естественные иллюзии подразделяются на иллюзии, созданные природой, и вызванные особенностями зрительного восприятия.
Я бы хотел рассмотреть некоторые иллюзии, вызванные особенностями зрительного восприятия, которые мне больше всего понравились и запомнились.
Иллюзия освещения. Эта иллюзия была обнаружена ещё в XIX веке физиком Германом Гельмгольцем. Согласно ей, белый квадрат на тёмном фоне кажется больше, чем тёмный — того же размера — на белом (рис.5).

8
(рис.5)
Эта особенность помогала выживать нашим далёким предкам, визуально увеличивая объекты при плохом освещении. Например, когда ночью подкрадывался хищник, его светлая шкура казалась заметнее. В то же время днём, когда тёмные объекты и так хорошо видны, нет нужды как-то выделять их, поэтому мы видим реальные размеры (https://www.vokrugsveta.ru/articles/taktika- obmana-tainy-mozga-kotorye-priotkryvayutsya-v-opticheskikh-illyuziyakh- id654641/).
Иллюзии восприятия размера. Они связаны с тем, что одинаковые размеры при горизонтальном и вертикальном положении или при наличии дополнительных элементов кажутся разными.
Рис.6
Какой круг больше? Тот, который окружен маленькими кругами, или тот, который окружен большими? Кажется, тот, что маленькими. Нет, они одинаковые (рис.6). Это объясняется тем, что если вокруг объекта разместить объекты большего размера, то первый объект будет казаться меньше. Если добавляемые объекты будут меньше по размеру от исходного, то он станет визуально больше.

9
Эта иллюзия может быть полезна, например, если вы сидите на диете. Люди часто переоценивают количество пищи, необходимой для насыщения. На маленьких тарелках то же количество еды смотрится солиднее. В итоге человек накладывает меньше и не объедается.
(рис.7)
(рис.8)
Иллюзия кинескопа.
(рис.9)
Какая из красных линий длиннее? Кажется, что правая. Нет, они одной длины.
Искажение формы предметов.
Параллельные линии будут восприниматься как непараллельные, если их рассматривать на фоне взаимно пересекающихся косых линий (рис.10). Круг теряет свою правильную форму, если его рассматривать на фоне замкнутых кривых линий (рис.11) (Джанни Сарконе, Мари Джо Вебер. Фантастические оптические иллюзии, Азбука-Аттикус, 2020 г. – 160 с.).

10
(рис.10) (рис.11) (рис.12)
Этот вид иллюзий находит свое объяснение в том, что резко выраженные особенности фона влияют на восприятие расположенных на этом фоне предметов.
Переоценка вертикальных линий. Из двух линий одинакового размера вертикальная всегда воспринимается зрительно как значительно большая по сравнению с горизонтальной. В связи с этой иллюзией высота предметов кажется нам больше ее действительной величины. (Отрезки А и В равны).
(рис. 13)
Эту иллюзию часто используют на практике. Вертикальные полосы в одежде делают человека визуально более стройным. Вертикальные полосы на стенах удлиняют ее, комната кажется благодаря этому выше. Чем шире полосы, тем сильнее эффект. Поперечные полосы раздвигают стены, а комнату делают ниже.
Иллюзия восприятия цвета. Великий художник и ученый Леонардо да
Винчи писал: "Из цветов равной белизны тот кажется более светлым, который будет находиться на более темном фоне, а черное будет казаться более мрачным на фоне большой белизны. И красное покажется более огненным на более темном фоне, а также все цвета, окруженные своими прямыми противоположностями".

11
Очень важной способностью нашего зрения является умение различать цвета, но это свойство может подводить нас. Например, при смене условий освещенности цвета воспринимаются нами совсем иначе (Артамонов И.Д.
Иллюзии зрения. Москва, 1990 г. – 233 с.).
Мы склонны судить о насыщенности цвета по яркости фона или окружающих предметов, поэтому одна и та же картина на белом фоне будет выглядеть ярче, чем, если бы ее поместили на черный фон (рис.14)
(рис.14)
На разном фоне одинаковые цвета воспринимаются человеком как разные, даже если одновременно смотреть на них с близкого расстояния. На рисунке 15 нам кажется, что изображены круги синего и зеленого цветов, на самом же деле, увеличив картинку (рис.16), мы видим, что они зеленого цвета.
(рис.15) (рис.16)

12
Иллюзия движения
(рис.17)
(рис.18)
Иллюзии движения - самые впечатляющие и самые труднообъяснимые.
Смотришь на неподвижные объекты, а они начинают двигаться. Одно и то же вращающееся изображение может вращаться в разные стороны. Этот эффект объясняется следующими визуальными приёмам.
Яркость и контраст. Все иллюзии движения такого плана состоят из ярких и слишком контрастных частей, которые воспринимаются с различной скоростью.
Множество деталей заставляет постоянно переводить взгляд, заставляя его постоянно фокусироваться, совмещать изображение и предмет. Так движение набирает обороты. Деталей много, чем больше рассматриваешь, тем иллюзия движения сильнее.
Форма и перспектива. Наш мозг «знает» что круглое - крутится, волнообразного вида - имеет волнообразную форму, а лучи, исходящие из одной точки изображают излучение. Благодаря другим приемам картинка уже "движется", а мозг "домысливает" очевидное.
Все перечисленные визуальные приемы вместе грамотно собранные и создают увлекательную иллюзию восприятия.
При желании можно сосредоточить взгляд на одной точке, тогда картинка станет неподвижным обычным изображением. Но так вы долго не продержитесь и картинка снова "оживет".

13
Искусственные иллюзии
«Ловкость рук и никакого мошенничества». В простонародье искусственная иллюзия это ничто иное как фокус, трюк, уловка.
Иллюзия как цирковой и эстрадный жанр состоит в демонстрировании трюков и фокусов (появлений, исчезновений, перемещений, изменений формы и т.п., превращений различных предметов и людей), которые при всей загадочности, очевидной алогичности создают впечатление полной достоверности, реальности. Строится на обмане зрения, на умении вовремя отвлечь внимание зрителя и т.п.
Существуют два вида иллюзий: манипуляция - демонстрирование ловкости рук (кистей и пальцев) и иллюзионизм - показ фокусов, основанных на применении специальной аппаратуры.
Смешанные иллюзии
Это, пожалуй, самый большой раздел иллюзий. Ярким примером смешанной оптической иллюзии являются потрясающие рисунки на асфальте, которые под определенным углом просмотра смотрятся очень эффектно!
(рис.19)
Смотря на такие картинки под определенным углом, можно легко подумать, что перед вами настоящая пропасть, ямка, ступенька и т. д.
(http://psy.msu.ru/illusion/)