Ilusi optik yang menakjubkan: cara kerjanya. Ternyata para ilmuwan juga berurusan dengan masalah ini dan mereka mengatakan bahwa ada banyak bidang ilmiah yang mencoba memahami bagaimana kita memandang dunia di sekitar kita.

Ilusi optik mengeksploitasi perbedaan antara apa yang dilihat mata Anda dan apa yang dirasakan otak Anda. Mereka menunjukkan bagaimana sistem visual Anda mengedit gambar bahkan sebelum Anda menyadarinya, seperti asisten pribadi Anda yang menyaring yang penting dari yang tidak penting. Orang-orang telah menciptakan ilusi optik jauh sebelum mereka tahu cara kerjanya. Sampai saat ini, kemajuan dalam ilmu saraf telah memungkinkan untuk memahami bagaimana proses visual bekerja yang menipu otak Anda. Namun ada juga yang belum dijelaskan.

Ilusi dengan bayangan di papan catur

Semua orang tahu ilusi di mana bayangan jatuh dari tubuh ke papan catur, dan dua sel yang terletak di luar bayangan dan di dalamnya terlihat berbeda, hitam dan putih. Tapi nyatanya warnanya sama. Edward Adelson pada tahun 1995 menggunakan ilusi ini untuk menunjukkan kepada orang-orang bagaimana sistem visual manusia melihat bayangan. Saat mencoba menentukan warna suatu permukaan, otak memperhitungkan bahwa permukaan itu berada dalam bayangan dan secara otomatis memberi sinyal bahwa itu harus dirender menjadi lebih terang. Dengan demikian, otak menafsirkan sel dalam bayangan sebagai lebih terang, tetapi sebenarnya memiliki warna yang sama dengan sel di luar bayangan.

Lilac Chase

Ilusi optik ini adalah crosshair hitam di tengah lingkaran bintik-bintik ungu. Pada gilirannya, bintik-bintik ini menghilang, menyatu dengan latar belakang abu-abu. Tugas Anda adalah fokus pada garis bidik dan menunggu - Anda akan melihat bahwa bintik-bintik ungu tidak benar-benar hilang, tetapi menjadi hijau! Trik visual ini disebut efek Troxler dan ditemukan pada tahun 1804. Efek ini mengomunikasikan bahwa mata manusia mampu fokus pada sesuatu yang bergerak, aktif, mengabaikan yang lainnya. Mata Anda membutuhkan sedikit waktu untuk menyesuaikan saat Anda berfokus pada garis bidik untuk membiasakan diri, dan kemudian mereka mulai mengikuti titik yang berubah, yang ternyata menjadi hijau dan ungu memudar ke latar belakang sebagai hal yang tidak penting.

cahaya memudar

Jika Anda fokus pada lampu yang berkedip di tengah, Anda akan melihat bahwa titik-titik kuning yang tersebar di sekitar sumber cahaya mulai menghilang secara acak dan muncul di tempat yang tidak terduga. Ini disebabkan oleh fenomena yang disebut kebutaan akibat gerakan. Ini belum memiliki penjelasan yang diterima secara umum, tetapi sebagian besar ilmuwan percaya bahwa itu berasal dari korteks visual utama, bagian otak yang bertanggung jawab untuk memproses informasi tentang objek statis dan dinamis.

Ilusi Goering

Dalam ilusi optik geometris ini, garis-garisnya terlihat seperti melengkung ke luar. Hering mengaitkan efek ini dengan fakta bahwa otak manusia melebih-lebihkan sudut perpotongan garis vertikal merah dan garis biru lainnya. Tapi mengapa salah perhitungan ini terjadi? Kemungkinan besar, ini disebabkan oleh kecenderungan manusia untuk memprediksi masa depan secara visual. Cahaya mengenai retina dengan sangat cepat, sehingga sistem visual manusia secara bertahap berevolusi untuk mengimbangi penundaan antara cahaya yang mengenai retina dan mengirimkan sinyal ke otak.

Ilusi gradasi

Garis horizontal dalam ilusi optik ini berubah warna dari terang menjadi gelap, berada pada persis sama, tetapi hanya latar belakang yang berlawanan, yang berubah dari gelap menjadi terang. Seperti yang mungkin sudah Anda duga, ini hanyalah ilusi optik. Jika Anda menutup latar belakang, Anda akan melihat bahwa garis horizontal berwarna sama. Ilusi ini mirip dengan yang pertama, dengan kotak-kotak - otak menganalisis lingkungan di mana bagian-bagian berbeda dari strip horizontal berada, dan menggelapkannya di mana latar belakang terang, dan mencerahkannya di tempat latar belakang gelap.

gerakan ilusi

Saat ini, tidak ada penjelasan yang jelas tentang apa yang menyebabkan gerakan ilusi. Beberapa percaya ini karena gerakan mata kecil yang tidak disengaja yang membuat Anda berpikir bahwa gambar itu bergerak. Yang lain percaya bahwa ketika Anda melihat pola yang begitu rumit, korteks visual Anda secara bertahap mengacaukan objek statis dengan objek dinamis, sehingga Anda tampaknya melihat gerakan. Bagaimanapun, ilusi ini juga merupakan ilusi optik yang bekerja dalam kondisi apa pun, dan Anda tidak akan dapat meyakinkan otak Anda.

Konferensi ilmiah dan praktis kota

anak sekolah dan pelajar muda

Masyarakat ilmiah siswa "Penemuan"

MOU "Lyceum 1656"

Arah: FISIKA

ilusi optik

Diselesaikan oleh: Gritsai Dmitry,

Kolesov Dmitry

MOU Grade 9 "Lyceum No. 166"

Pengawas:

Puzhuls Irina Nikolaevna,

guru fisika yang lebih tinggi

MOU "Lyceum No. 1656"

Tomsk - 2007

pengantar ...........................................................................................................3

Bab Saya . Penjelasan tentang ilusi optik dalam hal

fisika, biologi, psikologi.

1.1. Proses visual dari sudut pandang biologi ........................................ ...... 5

1.2. Psikologi penglihatan ................................................................... ................................................................... .....5

1.3. Pengkajian fisik lingkungan ............................................................ ..................... ............6

Bab II

2.1. Imajinasi dan kenyataan ............................................................... ............... .................................7

2.2. Angka yang tidak mungkin - fitur imajinasi .................................................. 8

Bab AKU AKU AKU . Ilusi optik.

3.1. Ilusi optik adalah bagian integral dari kehidupan manusia… 11

3.2. Sejarah penemuan ……………………………………………………..12

3.3. Klasifikasi ilusi optik ………………………..12-15

3.3.1. Ilusi persimpangan ………………………………………………..12

3.3.2. Ilusi "lanjutan-break" …………………………………..13

3.3.3. Ilusi kelengkungan ………………………………………………….13

3.3.4. Iradiasi ……………………………………………………………….14

3.3.5. Tekanan luar pada dimensi benda ………………………………15

Kesimpulan …………………………………………………………………16

Literatur ilmiah ………………………………………………………17

Pengantar.

Saat ini, terlepas dari perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, seseorang terus menggunakan penilaian subjektifnya di semua bidang. Tentu saja, jika ini menyangkut ilmu non-matematika, maka tidak ada yang salah dengan itu, tetapi jika menyangkut perkiraan, jika terjadi kesalahan yang dapat menyebabkan hal-hal yang tidak dapat diperbaiki, maka orang harus melupakan intuisi dan menggunakan alat ukur. Ini, tentu saja, berlaku untuk apa yang disebut penilaian "dengan mata".

Istilah "ilusi" sangat umum. Sayangnya, mata kita bukanlah instrumen yang akurat di dunia, dan karena itu cenderung membuat kesalahan. Kesalahan ini disebut ilusi optik. Sejumlah besar dari mereka diketahui dan tidak semuanya dari jenis yang sama, serta alasan kemunculannya. Berikut adalah dua kasus kehidupan nyata:

Ada sebuah gunung di California yang menurut pengendara lokal bersifat magnetis. Faktanya adalah bahwa di bagian kecil jalan sepanjang 60m di kaki gunung ini, fenomena yang tidak biasa diamati. Bagian ini miring. Jika mesin mobil yang sedang melaju menuruni bukit dimatikan, maka mobil tersebut menggelinding ke belakang, mis. mendaki lereng, seolah-olah mematuhi "daya tarik magnet" gunung. Properti gunung yang menakjubkan ini dianggap telah dibangun dengan sangat andal sehingga bahkan papan dengan deskripsi fenomena tersebut dipamerkan di tempat yang sesuai di jalan.

Namun, ada orang yang meragukan bahwa gunung itu bisa menarik mobil. Untuk verifikasi, ruas jalan ini diratakan. Hasilnya tidak terduga: apa yang semua orang pikirkan sebagai pendakian ternyata menjadi penurunan 2 derajat. Kemiringan seperti itu dapat menyebabkan mobil menggelinding tanpa motor di jalan raya yang sangat baik.

Ilusi penglihatan juga menjelaskan kisah para pengelana tentang sungai-sungai yang airnya mengalir ke atas lereng. Saya mengutip kutipan tentang ini dari buku salah satu ahli fisiologi, Profesor Bernstein, “Indera Eksternal”: “Dalam banyak kasus kita cenderung membuat kesalahan dalam menilai apakah suatu arah horizontal, apakah itu condong ke atas atau ke bawah. Berjalan, misalnya, di sepanjang jalan yang agak landai dan melihat dari kejauhan jalan lain bertemu dengan yang pertama, kami membayangkan bahwa tanjakan dari jalan kedua lebih curam daripada yang sebenarnya. Kami kemudian terkejut melihat bahwa jalan kedua sama sekali tidak curam seperti yang kami harapkan.

Ini dijelaskan oleh fakta bahwa kami mengambil jalan yang kami tuju untuk bidang utama, yang kami kaitkan dengan kemiringan arah lain. Kami secara tidak sadar mengidentifikasinya dengan bidang horizontal, dan kemudian, secara alami, kami membayangkan kemiringan jalur lain yang dilebih-lebihkan.

Ini difasilitasi oleh fakta bahwa perasaan otot kita sama sekali tidak menangkap kemiringan 2-3 derajat saat berjalan. Di jalan-jalan Moskow, Kyiv, dan kota-kota berbukit lainnya, orang sering harus mengamati ilusi yang dibicarakan oleh ahli fisiologi. Yang lebih aneh lagi adalah ilusi optik lain yang kebetulan terdampar di medan yang tidak rata: aliran sungai bagi kita tampaknya mengalir menanjak!

Saat menuruni jalan yang sedikit landai di sepanjang sungai, yang jatuhnya lebih kecil lagi, mis. mengalir hampir secara horizontal, bagi kita tampaknya aliran itu mengalir ke atas lereng. Dalam hal ini, kami juga mempertimbangkan arah jalan menjadi horizontal, karena kami terbiasa mengambil bidang tempat kami berdiri sebagai dasar untuk menilai kemiringan bidang lain.

Oleh karena itu, agar orang membuat lebih sedikit kesalahan, memercayai mata mereka tanpa syarat, mereka perlu mempertimbangkan beberapa fitur alat visual mereka.

Tujuan pekerjaan:

1. Menjelaskan sifat terjadinya ilusi optik.

2. Jelaskan dari sudut pandang biologi, psikologi dan fisika kemungkinan kemunculannya.

3. Mengklasifikasikan ilusi optik.

4. Tunjukkan penerapan fitur imajinasi kita pada contoh angka mustahil.

Tugas:

1. Studi literatur.

2. Menguasai metodologi analisis dan sintesis.

3. Sorot fitur penting dari ilusi yang dipertimbangkan.

4. Kelompokkan ilusi dengan fitur esensial yang sama.

5. Menarik kesimpulan.

Kebaruan ilmiah:

Klasifikasi ilusi optik dilakukan.

Bab Saya . Penjelasan tentang ilusi optik

dari sudut pandang fisika, biologi, psikologi.

1.1. Proses visual dari sudut pandang biologi.

Mata manusia adalah perangkat optik paling kompleks yang dengannya seseorang merasakan 90% kehidupan di sekitar kita. Astronom dan fisikawan Johannes Kepler pada abad ke-19 menganggap perangkat mata dari sudut pandang optik. Dia menunjukkan bahwa gambar benda-benda di sekitarnya terbentuk di fundus. Menurut hukum optik, gambar seperti itu harus dibalik. Itulah sebabnya bayi yang baru lahir melihat dunia terbalik. Tapi lambat laun otak mulai membalik gambar dan terbiasa. Sangat menarik bahwa jika seseorang terus memakai kacamata yang membalikkan gambar untuk waktu yang lama, maka otak akan kembali membuatnya "berdiri". Tetapi orang belum menciptakan lensa yang mirip dengan lensa mata hingga hari ini. Bagaimanapun, itu bisa, menjadi, lebih cembung, atau kurang "tajam" pada objek dekat dan jauh. Tetapi, jika mekanisme ini dilanggar, maka seseorang akan mengalami rabun jauh atau miopia, sehingga dalam hal ini ia harus memakai kacamata.

Bagian bawah, tempat gambar jatuh dan dibentuk dalam bentuk yang diperkecil, mentransmisikan gambar ke retina, yang melihatnya. Antara lensa dan retina terletak badan vitreous transparan, mirip dengan jelly. Karena fakta bahwa di dalam retina ada warna ungu visual yang memudar di bawah pengaruh cahaya, kita dapat melihatnya. Retina terdiri dari sel-sel yang disebut batang dan kerucut. Berkat sumpit, kami melihat gambar hitam putih. Kerucut membedakan warna: ada yang biru, ada yang hijau, dan ada yang merah. Semua warna lain bercampur dengan mata manusia.

1.2. Psikologi penglihatan.

Pada saat yang sama, diketahui bahwa gambar, setelah mengenai mata kita dan mencapai retina melalui saluran otak khusus, memasuki otak, di mana ia terbentuk. Pada saat yang sama, impuls sistem visual tidak berbeda dengan impuls sel saraf hidung, kulit telinga. Otak merasakan pesan mereka sebagai gambar visual hanya karena ia tahu dari mana asalnya. Di sana orang itu menyajikan gambar. Tapi mengapa otak mampu menyajikan sebuah gambar. Psikologi telah menangani masalah ini untuk beberapa waktu sekarang.

Otak manusia, selain persepsi, pemikiran, ingatan, dan sejumlah proses mental lainnya, memiliki bentuk jiwa khusus yang unik bagi manusia - imajinasi.

Tidak ada yang lain selain imajinasi adalah karakter ideal dan misterius dari jiwa yang dimanifestasikan. Dapat diasumsikan bahwa itu adalah imajinasi, keinginan untuk memahami dan menjelaskan yang menarik perhatian pada fenomena mental di zaman kuno, mendukung dan terus merangsangnya hari ini. Adapun misteri fenomena ini, terletak pada kenyataan bahwa sejauh ini kita hampir tidak tahu apa-apa tentang mekanisme imajinasi, termasuk dasar anatomi dan fisiologisnya. Bahkan di bagian mana dari imajinasi otak terlokalisasi, sains tidak diketahui.

Berkat imajinasi, seseorang menciptakan, dengan cerdas merencanakan kegiatannya dan mengelolanya. Hampir semua budaya material dan spiritual manusia adalah produk imajinasi dan kreativitas manusia, dan kita semua sudah tahu betul apa pentingnya budaya ini bagi perkembangan mental dan peningkatan spesies "homo sapiens". Imajinasi membawa seseorang melampaui batas keberadaan sesaatnya, mengingatkannya pada masa lalu, membuka masa depan. Dengan imajinasi yang kaya, seseorang dapat "hidup" di waktu yang berbeda, yang tidak dapat dilakukan oleh makhluk hidup lain di dunia. Masa lalu ditetapkan dalam gambar ingatan, dibangkitkan secara sewenang-wenang oleh upaya kehendak, masa depan disajikan dalam mimpi dan fantasi.

Imajinasi membantu seseorang dalam banyak hal dalam kasus-kasus kehidupan ketika tindakan praktis tidak mungkin, atau sulit, atau hanya tidak pantas (tidak berguna).

Imajinasi berbeda dari persepsi karena gambarnya tidak selalu sesuai dengan kenyataan, mengandung unsur fantasi, fiksi. Jika imajinasi melukiskan gambar-gambar seperti itu untuk kesadaran, yang tidak ada atau sedikit yang sesuai dengan kenyataan, maka itu disebut fantasi.

1.3. Penilaian fisik lingkungan.

Fisika, pada gilirannya, adalah ilmu pasti, oleh karena itu, agar tidak terlibat dalam kontroversi - fantasi lebih penting dan perlu atau kenyataan, katakanlah kenyataan juga memainkan peran penting. Seseorang melihat segala sesuatu di sekitarnya dalam ukuran yang diperkecil, hanya merasakan sinar matahari. Dari ilmu biologi diketahui bahwa mata merupakan organ dengan ketelitian yang tidak sempurna. Otot-otot dengan kekuatan yang berbeda mempengaruhi mata, retina memiliki beberapa kelengkungan, kedua mata terletak horizontal, mereka memiliki bintik-bintik buta, dan secara umum: area penglihatan binokular pada seseorang kecil dan ia hanya melihat di depan mata. dia, sementara seekor lalat dengan matanya yang bersudut dapat melihat dari belakang dan menangkap lebih dari 300 gambar per detik!

Oleh karena itu, kepercayaan pada varian penilaian subjektif seperti "dengan mata", terutama dalam fisika, tidak dibenarkan. Oleh karena itu, apa yang sebenarnya ada, kita rasakan dengan distorsi.

Bab II . Fitur imajinasi manusia.

2.1. Imajinasi dan kenyataan

Imajinasi dapat terdiri dari empat jenis utama: aktif, pasif, produktif, dan reproduktif. Dihadapkan dengan ilusi optik, orang tanpa akan menipu pikiran mereka, paling sering bahkan tanpa menyadarinya, dan hanya menggunakan bantuan alat ukur, mereka menemukan perbedaan. Beberapa waktu lalu Anda dapat memverifikasi ini. Perhatikan gambar 1 terdapat dua buah tongkat yang saling tegak lurus yang berpotongan.

Mereka sama, tetapi tampaknya yang vertikal terasa lebih panjang daripada yang horizontal. Ketika pengamat diminta untuk menggambar tongkat yang benar-benar sama, hasilnya berbeda dari ukuran sebenarnya sebesar 33%! Gambar imajinasi pasif muncul di samping kemauan dan keinginan seseorang. Tetapi tidak ada fantasi yang mampu menciptakan sesuatu yang tidak akan diketahui seseorang, oleh karena itu: seseorang akan secara sadar menggambarkan tongkat ini dengan perbedaan 33%, karena dia yakin dia benar dan, bahkan belajar tentang kesalahan, dia akan terus membuatnya , karena dalam bentuk inilah mereka akan setara baginya, apalagi, ini adalah kebiasaan yang lazim, yang hampir tidak mungkin dihilangkan.

Seperti yang tertulis di atas, berkat imajinasi yang mampu diciptakan seseorang. Tetapi paling sering, dorongan dari proses kreatif adalah jenis aktif (dengan kemauan keras), produktif (konstruksi sadar tanpa mereproduksi apa yang telah dibuat sebelumnya ...) dan reproduksi (menyalin).

Jauh lebih jarang, imajinasi pasif berfungsi sebagai dorongan seperti itu. Meskipun diketahui dari contoh puisi, bagaimana penulis tanpa sadar menyusun puisi, sambil berusaha mencari kemungkinan untuk merekam sajak baru agar tidak hilang. Mereka bilang ada inspirasi. Selain itu, proses kreatif dimulai, sebagai suatu peraturan, dengan upaya kemauan, yaitu. dari tindakan imajinasi, secara bertahap menangkap penulis begitu banyak sehingga imajinasi menjadi spontan, dan bukan lagi dia yang menciptakan gambar, tetapi gambar memiliki dan mengendalikan seniman, dan dia mematuhi logika mereka.

2.2. Angka-angka yang mustahil adalah fitur dari imajinasi.

Oleh karena itu, tujuannya adalah untuk memberi tahu lebih detail tentang jenis ilusi dan gambar khusus: sosok dan objek yang mustahil. Sosok mustahil pertama dibuat pada tahun 1934 oleh seniman Swedia Oskar Reuterswerd, menggambarkan sembilan kubus dalam urutan khusus (Gbr. 2).

Peru Reuterswerda memiliki ratusan varian. Tiga di antaranya, termasuk kubus, direproduksi pada serangkaian prangko yang diterbitkan di Swedia pada tahun 1982.

Tapi mungkin yang paling terkenal dari angka mustahil adalah segitiga Penrose (Gbr. 3) diterbitkan pada tahun 1958 di British Psychological Journal oleh L. dan R. Penrose.

Mereka didasarkan pada gambar oleh Reuterswerd. Melihat lebih dekat pada segitiga, kita melihat bahwa ketiga sudut bingkai ini lurus, meskipun jelas bahwa ini tidak mungkin. Di sini aturan yang kita pelajari sejak kecil untuk menggambarkan objek pada selembar kertas datar saling bertentangan.

Menambahkan bahan bakar ke api konflik antara imajinasi dan akal sehat adalah gambar yang menunjukkan bagaimana segitiga Penrose dapat dibuat (Gbr. 4).

Seperti yang Anda lihat, yang Anda butuhkan hanyalah tiga kubus kayu dan tiga batang kayu yang dihubungkan dengan tongkat, seperti yang ditunjukkan di sini, atau dengan lem - dan selesai!

Terlepas dari kesederhanaan segitiga ini, adalah mungkin untuk menggambar sosok yang mustahil dengan elemen yang lebih sedikit. Perhatikan contoh dua batang ini (Gbr. 5): di sebelah kanan mereka terletak di atas satu sama lain, dan di sebelah kiri - bersebelahan.

Setelah memahami prinsip menggambar angka-angka sederhana yang mustahil, Anda dapat menggambar yang lebih kompleks. Perhatikan trapesium ini (Gbr. 6) - prinsip gambarnya terletak pada kenyataan bahwa sudut-sudutnya, jika Anda perhatikan baik-baik, sebenarnya lurus, mirip dengan sudut-sudut dalam segitiga Penrose yang mustahil.

Dan kubus ini (Gbr. 7) luar biasa karena, jika kita mengingat definisinya dari geometri - semua wajah sama satu sama lain, ini sama sekali bukan kubus, meskipun tiga wajah tengah yang membentuk ikon Mercedes terbalik adalah sama , tapi sisanya terlihat oleh kita enam sisi, tidak ada. Berikut adalah penjelasan atas ketidakmungkinannya.

Gambar diketahui di mana satu elemen atau celah antar elemen menghilang. Mereka dekat dengan prinsip menggambar dengan gambar "satu setengah blok". Coba hitung jumlah batang pada gambar 8 ini.

Adalah salah untuk berasumsi bahwa "kemustahilan" adalah banyak angka geometris saja. Efek tersebut digunakan dan terus digunakan oleh seniman surealisme, futurisme, dan sejumlah tren seni lukis lainnya.

Berikut adalah produk imajinasi seniman tertentu (Gbr. 9). Ini adalah garpu tala yang mustahil, dari mana bayangan yang benar-benar normal berasal, dari mana gelombang suara yang cukup normal berangkat.

Seperti yang Anda ketahui, tabung teleskopik yang lebih kecil, yang disebut finder, sering dipasang pada teleskop, yang memungkinkan Anda untuk kurang lebih secara akurat mengarahkan teleskop utama ke bagian langit yang ingin kita periksa. Lalu berapa teleskop tambahan yang dipasang pada teleskop ini (Gbr. 10).

Dan, jika Anda menemukannya, di mana sebenarnya pipa utamanya!?

Garpu Iblis (Gbr. 11) dinamai demikian oleh salah satu dari mereka yang melihat "fenomena" transformasi dari segiempat dengan dua paralelepiped persegi panjang keluar menjadi garpu tiga cabang dengan ujung silinder.

Namun pada kenyataannya, prinsip garpu iblis sangat sederhana - dasar. Seperti yang Anda ketahui, bagian dari segi empat persegi panjang hanya memiliki tiga sisi yang terlihat dari samping, dan sebuah silinder, jika dilihat dari samping, memiliki dua garis penyelesaian, oleh karena itu tiga tambah tiga dan dibagi dua - tiga silinder.

Menurut prinsip "garpu Iblis", banyak gambar digambar pada topik dan plot lain. Sebagai contoh, pada gambar ini (Gbr. 12), tiga orang di sebelah kiri membawa tiga pipa, dan dua orang di sebelah kanan membantu mereka membawa dua ... batang.

Dan dalam gambar ini (Gbr. 13) properti bayangan dan, tentu saja, efek hilangnya elemen digunakan.

Bab AKU AKU AKU . Ilusi optik.

3.1. Ilusi optik adalah bagian integral dari kehidupan manusia

Sejumlah fitur yang sangat penting dari penglihatan manusia memungkinkan kita untuk membuat gambar di pesawat, tetapi untuk melihat dalam volume. Tapi ini adalah ilusi optik. Kami akan menganggap campuran warna di kanvas sebagai bintik-bintik, dan gambar itu bagi kami akan menjadi banyak noda di atas kertas. Oleh karena itu, apa yang kita lihat dalam gambar hanyalah ilusi kehidupan sehari-hari.

3.2. Sejarah penemuan.

Studi pertama di bidang ilusi geometris optik dilakukan oleh fisikawan Oppel. Kemudian ada lebih dari 200 makalah ilmiah tentang topik ini, di mana semua penulis mencoba menemukan penjelasan mereka sendiri tentang masalah ini. Setiap ilmuwan telah lama mencari teorinya tentang masalah ini, namun, tampaknya, tidak ada yang menduga bahwa ilusi ini lebih merupakan aturan daripada pengecualian dan bahwa fitur penglihatan dan persepsi ini meninggalkan jejaknya di seluruh kehidupan kita sehari-hari. , dan tidak hanya pada gambar individu. Orang Yunani kuno sangat akrab dengan kekhasan penglihatan - jarak antara kolom Parthenon berbeda, dan penonton dianggap sama - ilusi. Tetapi seorang arsitek, yang lebih dekat dengan zaman kita, merancang bangunan dengan akurasi yang sangat tinggi, dan ketika dibangun, ternyata jika dilihat dari depan, maka garis atapnya cekung ke luar, jika dari samping, lalu ke dalam. Semua jarak diukur dengan jelas, tetapi tidak ada ketidakakuratan yang ditemukan - fitur penglihatan manusia. Ilusi. Sebagai salah satu tugas dari karya ilmiah ini, kami mencoba mengklasifikasikan ilusi optogeometrik paling terkenal dan menjelaskan kemungkinan munculnya beberapa di antaranya.

3.3. Klasifikasi ilusi optik.

3.3.1. Ilusi persimpangan.

Mari kembali ke gambar, yang menunjukkan garis horizontal dan vertikal (Gbr. 1). Seperti dicatat, garis horizontal tampaknya jauh lebih pendek daripada garis vertikal, jika Anda tidak menggunakan bantuan alat ukur. Salah satu penyebab kesalahan ini adalah perpotongan garis vertikal. Alasan kesalahan kami adalah bahwa seseorang memiliki penglihatan binokular - bagian tengah dari keseluruhan gambar yang dilihat oleh mata; saat Anda menjauh dari tengah pandangan, penglihatan tidak lagi sejelas radius teropong. Oleh karena itu, pandangan seseorang "terpaku" ke garis persimpangan, dan apa yang ada di kiri dan kanan berada di luar radius penglihatan yang paling jelas. Horisontal dibagi menjadi dua, dan karena itu tampak lebih kecil, jatuh ke sisi-sisi yang lemah dari gambar.

Akibatnya, kesalahan yang sangat besar diperoleh, tetapi satu penghiburan adalah bahwa kesalahan itu muncul hanya ketika peneliti puas hanya dengan perkiraan dengan mata, tanpa menggunakan bantuan penggaris skala.

3.3.2. Ilusi "lanjutan-break".

Gbr.14

Ilusi yang sekarang Anda amati (Gbr. 14) telah dikenal selama lebih dari seratus tahun. Panah ditarik ke ujung dua garis dengan panjang yang sama, ke satu - menyimpang ke arah yang berbeda, ke yang lain - saling bertemu. Garis kanan tampak lebih pendek dari kiri. Ilusi ini paling menonjol jika panah membelah tepat menjadi dua, tetapi yang lebih rendah tampaknya lebih panjang daripada yang atas. Setelah pengamat menggambar garis "benar-benar sama", perbedaan dengan kenyataan adalah 33%. Masalahnya adalah panah arah berfungsi dalam satu kasus sebagai pemanjangan palsu, dan di sisi lain sebagai pemendekan. Panah yang menunjuk satu sama lain adalah "kelanjutan" dari garis vertikal, dan panah yang mengarah ke arah yang berbeda, sebaliknya, adalah "pembatas" panjangnya.

3.3.3. Ilusi kelengkungan.

Dengan kelengkungan garis lurus, ada banyak ilusi yang berbeda. Dalam gambar ini (Gbr. 15), karena latar belakangnya, tampaknya garis-garis ini sama sekali bukan garis paralel, tetapi busur.

Gbr.15

Dalam hal ini, distorsi visual terutama terkait dengan latar belakang. Faktanya adalah, jika Anda perhatikan, bukan dua garis yang muncul ke depan, tetapi sebuah titik dengan sinar yang memancar darinya. Binokular spot "merantai" penglihatan, dan dua garis melampauinya. Mata memiliki properti lain yang sangat menarik: garis lurus di bawah variegasi warna menjadi melengkung. Perhatikan gambar ini: itu menunjukkan garis lurus melalui setiap kurva vertikal, tetapi di bawah pengaruh zigzag hitam dan putih dan pergantian kurva dan garis lurus, tampaknya tidak ada yang lurus di sini.

Diketahui bahwa warna hitam dan putih dapat menyebabkan banyak ilusi pada seseorang - begitulah susunan retina. Oleh karena itu, ada banyak cara untuk bermain dengan tunanetra. Pada gambar ini (Gbr. 16), kesan garis horizontal melengkung tercipta karena kotak hitam dan putih saling mengimbangi.

Padahal, garis horizontal itu sejajar.

3.3.4. Penyinaran.

Telah diketahui selama lebih dari satu abad bahwa sebuah gambar muncul di retina mata, terdiri dari area terang dan gelap, cahaya dari area yang terang benderang, seolah-olah mengalir ke area gelap. Ini disebut iradiasi. Anda dapat mengamati konsekuensi kontras seperti itu pada gambar 17 ini.

Di persimpangan garis putih, di antara kotak hitam, apa yang disebut kilatan abu-abu terbentuk.

Benda gelap selalu tampak lebih kecil dari benda terang dengan ukuran yang sama. Jika kita mempertimbangkan secara bersamaan lingkaran hitam dan lingkaran putih dengan ukuran yang sama pada latar belakang terang, maka luas lingkaran akan tampak 20% lebih besar dari luas lingkaran.

Orang dengan pakaian gelap tampak lebih kurus daripada mereka yang berpakaian terang. Matahari saat matahari terbenam membentuk "takik" di garis cakrawala.

Iradiasi hanya bergantung pada ketidaksempurnaan alat visual kita.

3.3.5. Tekanan luar pada dimensi suatu benda.

Otak manusia memiliki satu sifat perbandingan yang menakjubkan. Jadi, berbicara tentang ukuran seekor gajah, kita secara mental membandingkannya dengan benda lain, dan bagi kita itu tampak sangat besar. Tetapi hanya sedikit orang yang pernah melihat paus biru dalam ukuran penuh. Tapi, jika kita membandingkan paus biru dengan gajah, maka gajah secara kasat mata akan terlihat sebesar anjing. Ini menjelaskan jenis lain dari ilusi visual.

Lihatlah lingkaran-lingkaran ini (Gbr. 19). Anda dapat dengan jelas melihat bahwa lingkaran kanan terasa lebih kecil dari kiri, tetapi sebenarnya tidak.

Kedua lingkaran memiliki ukuran yang sama. Dan kesalahan dari ilusi ini adalah perbandingan yang sama. Objek kiri dikelilingi oleh lingkaran dengan diameter lebih besar daripada yang kiri, dan karena ini, tampaknya lingkaran kanan lebih besar. Dalam kehidupan nyata, seorang guru taman kanak-kanak tampak seperti raksasa bagi seorang anak, tetapi anak-anak tumbuh dan ketika anak menjadi sama tinggi dengan guru, dia tidak akan terlihat seperti itu lagi.

Segitiga (Gbr. 20) dalam jajar genjang ini memiliki sisi AB dan AC yang sama, meskipun di bawah pengaruh benda-benda eksternal tampaknya AB lebih panjang.

Kesimpulan.

Dalam karya ini, fitur-fitur alat visual, yang menyebabkan munculnya ilusi optik, dipertimbangkan dan dipelajari dari sudut pandang fisika, biologi, dan psikologi. Artikel tentang hal ini telah ditemukan dan dibaca. Dalam karya tersebut, upaya dilakukan untuk mengklasifikasikan ilusi optik menjadi beberapa jenis utama. Ditemukan bahwa kesalahan kemunculan mereka tidak hanya pada fitur mata, tetapi juga otak. Oleh karena itu, masalah ini tidak dapat dipelajari secara sepihak, hanya menggunakan fisika.

Saya ingin mengingatkan Anda sekali lagi: distorsi visi, yang ditulis di atas, melekat pada diri kita masing-masing. Oleh karena itu, kesalahan yang terkait dengannya melekat pada manusia biasa dan seniman profesional, arsitek, dan banyak lainnya. Ingat: perkiraan mata kita tentang besaran geometris secara langsung bergantung pada parameter fisik dan karakteristik psikologis.

Bahkan dalam makalah dan proyek ilmiah yang paling serius, seseorang dapat membuat kesalahan yang dapat menyebabkan konsekuensi yang mengerikan, bahkan dengan menggunakan sebagian kecil dari perkiraan secara kasat mata.

Literatur ilmiah.

1. Aksenova M., Izmailova S. Ensiklopedia untuk anak-anak. Volume Biologi. M.,

"Avanta +" 1994. hal.29.

2. Perelman Ya.I. Mekanik yang menghibur. 1979, hal.123.

3. Perelman Ya.I. Fisika yang menghibur. M. 1981, hal.73.

4. Ivanov P.S. Jurnal "Ilmu Pengetahuan dan Kehidupan". M. 1989, No. 4, hal.116.

5. Traitaka D.I. Biologi. Bahan referensi. M., "Pencerahan" 1994,

6. Russell K., Carter F. Tingkatkan kecerdasan Anda. Minsk, Potpourri 1996, hal.45.

1.Pengantar 1

2. Konsep ilusi optik 4

3. Jenis-jenis ilusi 5

4.Sejarah penemuan 11

5. Kesimpulan 12

6. Sastra 13

PENDAHULUAN Saat ini, terlepas dari perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, seseorang terus menggunakan penilaian subjektifnya di semua bidang. Tentu saja, jika ini menyangkut ilmu non-matematika, maka tidak ada yang salah dengan itu, tetapi jika menyangkut perkiraan, jika terjadi kesalahan yang dapat menyebabkan hal-hal yang tidak dapat diperbaiki, maka orang harus melupakan intuisi dan menggunakan alat ukur. Ini, tentu saja, berlaku untuk apa yang disebut penilaian "dengan mata". Istilah "ilusi" sangat umum. Sayangnya, mata kita bukanlah instrumen yang akurat di dunia, dan karena itu cenderung membuat kesalahan. Kesalahan ini disebut ilusi optik. Sejumlah besar dari mereka diketahui dan tidak semuanya dari jenis yang sama, serta alasan kemunculannya. Berikut adalah dua kasus kehidupan nyata: Ada sebuah gunung di California yang menurut pengendara lokal bersifat magnetis. Faktanya adalah bahwa di bagian kecil jalan sepanjang 60m di kaki gunung ini, fenomena yang tidak biasa diamati. Bagian ini miring. Jika mesin mobil yang sedang melaju menuruni bukit dimatikan, maka mobil tersebut menggelinding ke belakang, mis. mendaki lereng, seolah-olah mematuhi "daya tarik magnet" gunung. Properti gunung yang menakjubkan ini dianggap telah dibangun dengan sangat andal sehingga bahkan papan dengan deskripsi fenomena tersebut dipamerkan di tempat yang sesuai di jalan. Namun, ada orang yang meragukan bahwa gunung itu bisa menarik mobil. Untuk verifikasi, ruas jalan ini diratakan. Hasilnya tidak terduga: apa yang semua orang pikirkan sebagai pendakian ternyata menjadi penurunan 2 derajat. Kemiringan seperti itu dapat menyebabkan mobil menggelinding tanpa motor di jalan raya yang sangat baik. Ilusi penglihatan juga menjelaskan kisah para pengelana tentang sungai-sungai yang airnya mengalir ke atas lereng. Saya mengutip kutipan tentang ini dari buku salah satu ahli fisiologi, Profesor Bernstein, “Indera Eksternal”: “Dalam banyak kasus kita cenderung membuat kesalahan dalam menilai apakah suatu arah horizontal, apakah itu condong ke atas atau ke bawah. Berjalan, misalnya, di sepanjang jalan yang agak landai dan melihat dari kejauhan jalan lain bertemu dengan yang pertama, kami membayangkan bahwa tanjakan dari jalan kedua lebih curam daripada yang sebenarnya. Kami kemudian terkejut melihat bahwa jalan kedua sama sekali tidak curam seperti yang kami harapkan. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa kami mengambil jalan yang kami tuju untuk bidang utama, yang kami kaitkan dengan kemiringan arah lain. Kami secara tidak sadar mengidentifikasinya dengan bidang horizontal, dan kemudian, secara alami, kami membayangkan kemiringan jalur lain yang dilebih-lebihkan. Ini difasilitasi oleh fakta bahwa perasaan otot kita sama sekali tidak menangkap kemiringan 2-3 derajat saat berjalan. Di jalan-jalan Moskow, Kyiv, dan kota-kota berbukit lainnya, orang sering harus mengamati ilusi yang dibicarakan oleh ahli fisiologi. Yang lebih aneh lagi adalah ilusi optik lain yang kebetulan terdampar di medan yang tidak rata: aliran sungai bagi kita tampaknya mengalir menanjak! Saat menuruni jalan yang sedikit landai di sepanjang sungai, yang jatuhnya lebih kecil lagi, mis. mengalir hampir secara horizontal, bagi kita tampaknya aliran itu mengalir ke atas lereng. Dalam hal ini, kami juga mempertimbangkan arah jalan menjadi horizontal, karena kami terbiasa mengambil bidang tempat kami berdiri sebagai dasar untuk menilai kemiringan bidang lain. Oleh karena itu, agar orang membuat lebih sedikit kesalahan, memercayai mata mereka tanpa syarat, mereka perlu mempertimbangkan beberapa fitur alat visual mereka.

KONSEP ILUSI OPTIK

Ilusi optik adalah representasi dari fenomena atau objek yang terlihat yang tidak sesuai dengan kenyataan karena fitur struktural alat visual kita. Sederhananya, ini adalah representasi yang salah dari kenyataan. (Penting untuk dicatat bahwa ini tidak mengacu pada inkonsistensi yang terkait dengan gangguan penglihatan individu, seperti buta warna.)

Mengapa ilusi optik terjadi? Aparatus visual manusia adalah sistem yang kompleks dengan batas fungsionalitas yang terdefinisi dengan baik. Ini termasuk: mata, sel-sel saraf di mana sinyal ditransmisikan dari mata ke otak, dan bagian otak yang bertanggung jawab untuk persepsi visual. Dalam hal ini, ada tiga penyebab utama ilusi:

1) mata kita merasakan cahaya yang datang dari objek sedemikian rupa sehingga informasi yang salah datang ke otak;

2) ketika transmisi sinyal informasi melalui saraf terganggu, kegagalan terjadi, yang lagi-lagi mengarah pada persepsi yang salah;

3) otak tidak selalu merespon dengan benar sinyal yang datang dari mata.

Seringkali ilusi optik muncul karena dua alasan sekaligus: itu adalah hasil dari kerja mata tertentu dan konversi sinyal yang salah oleh otak.

Berdasarkan asalnya, ilusi optik dibagi menjadi tiga jenis:

alami, atau diciptakan oleh alam (misalnya, fatamorgana);

buatan, atau diciptakan oleh manusia (misalnya, trik "levitasi" atau, seperti yang orang katakan, "wanita terbang";

campuran, yaitu ilusi alami yang diciptakan kembali oleh seseorang (misalnya, gambar ilusi terkenal, model fatamorgana).

Ada perbedaan yang signifikan antara ilusi alami dan buatan. Jika sebuah ilusi diciptakan oleh seseorang, maka ia pasti memiliki rahasia yang konstruktif, dan setelah mengkomunikasikannya kepada pengamat, sebagian besar kehilangan misterinya. Ilusi alami dan campuran tidak mengubah kekuatan pengaruhnya, terlepas dari apakah si pengamat mengetahui rahasianya atau tidak.

Perlu dicatat bahwa ilusi optik tidak serta merta lahir sebagai hasil dari permainan cahaya dan bayangan. Jadi, inti dari ilusi "wanita terbang" yang telah disebutkan adalah desain mekanis yang cerdik.

JENIS-JENIS ILUSI

Ilusi penglihatan

Ilusi optik, atau aljabar yang mustahil.

Diketahui bahwa visi kita tidak sempurna dan terkadang kita melihat sesuatu yang tidak ada dalam kenyataan. Tetapi fakta bahwa sebagian besar orang kadang-kadang menerima kesan visual yang salah yang sama berbicara tentang objektivitas visi kita dan bahwa itu, ditambah dengan pemikiran dan praktik, memberi kita informasi yang relatif akurat tentang objek dunia luar. Di sisi lain, fakta bahwa orang yang berbeda dalam proses persepsi visual memiliki kemampuan yang berbeda untuk membuat kesalahan, kadang-kadang melihat objek apa yang tidak diperhatikan orang lain, berbicara tentang subjektivitas sensasi visual kita dan relativitasnya.

Berbicara secara umum tentang penyebab ilusi visual (kesalahan, penipuan), pertama-tama orang harus menunjukkan bahwa kadang-kadang mereka muncul sebagai hasil dari kondisi pengamatan khusus yang dibuat secara khusus, misalnya: pengamatan dengan satu mata, pengamatan dengan sumbu tetap. mata, pengamatan melalui celah, dll. .P. Ilusi seperti itu menghilang ketika kondisi pengamatan yang tidak biasa dihilangkan.

Kedua, sebagian besar ilusi penglihatan muncul bukan karena kesempurnaan optik mata, tetapi karena penilaian yang salah tentang yang terlihat, sehingga kita dapat berasumsi bahwa penipuan di sini muncul ketika memahami gambar visual. Ilusi seperti itu menghilang ketika kondisi pengamatan berubah, ketika melakukan pengukuran komparatif paling sederhana, ketika beberapa faktor yang mengganggu persepsi yang benar dikeluarkan.

Akhirnya, sejumlah ilusi diketahui yang juga disebabkan oleh ketidaksempurnaan optik mata, oleh sifat khusus tertentu dari berbagai penganalisis yang terlibat dalam proses visual (retina, refleks saraf).

Ilusi penglihatan tidak termasuk trik optik dan hantu misterius yang dibuat dengan bantuan cermin, proyektor, dan perangkat teknis lainnya, serta fenomena optik menarik yang terkadang diamati di alam (fatamorgana, cahaya utara). Munculnya yang terakhir ini disebabkan oleh sifat optik atmosfer bumi. Dalam semua kasus ini, mata kita keliru karena sengaja ditipu baik dengan bantuan perangkat teknis, atau karena keadaan khusus media antara mata dan objek pengamatan. Juga, ilusi visual yang terjadi pada beberapa orang saat senja dan dalam kegelapan bukanlah ilusi persepsi, ketika pencahayaan yang tidak memadai membuat mata sulit bekerja dan menciptakan suasana hati khusus dan distorsi sensasi akibat miopia, hiperopia, buta warna dan cacat lain dari alat visual yang tidak khas bagi kebanyakan orang.

Ilusi yang terkait dengan fitur struktural mata

Titik buta. Adanya titik buta pada retina mata pertama kali ditemukan pada tahun 1668 oleh fisikawan terkenal Perancis E. Mariotte. Faktanya adalah bahwa retina mata di tempat saraf optik masuk ke mata tidak memiliki ujung serabut saraf yang peka cahaya. Oleh karena itu, gambar objek yang jatuh di tempat retina ini tidak ditransmisikan ke otak dan, oleh karena itu, tidak dirasakan. Bintik buta, tampaknya, seharusnya mencegah kita melihat keseluruhan objek, tetapi dalam kondisi normal kita tidak menyadarinya. Pertama, karena bayangan benda yang jatuh pada titik buta di satu mata tidak diproyeksikan ke titik buta di mata yang lain; kedua, karena bagian objek yang hilang secara tidak sengaja digantikan oleh gambar bagian yang berdekatan atau latar belakang yang mengelilingi objek ini (dalam gambar, gambar yang hilang digantikan oleh latar belakang putih).

Penyinaran. Fenomena iradiasi (dalam bahasa Latin - radiasi yang salah) terdiri dari fakta bahwa objek terang pada latar belakang gelap tampaknya lebih diperbesar terhadap ukuran sebenarnya dan, seolah-olah, menangkap bagian dari latar belakang gelap. Ketika kita memeriksa permukaan terang dengan latar belakang gelap, karena ketidaksempurnaan lensa, batas-batas permukaan ini tampak bergerak terpisah, dan permukaan ini bagi kita tampak lebih besar daripada dimensi geometrisnya yang sebenarnya. Dalam gambar, karena kecerahan warna, kotak putih tampak jauh lebih besar dibandingkan dengan kotak hitam dengan latar belakang putih.

Ilusi ketika sebuah benda bergerak

Ketika objek pengamatan bergerak, sejumlah ilusi visual juga ditemui, yang disebabkan oleh beberapa sifat dari peralatan visual kita. Misalnya, jika sebuah lingkaran dengan sektor berwarna diputar, maka seluruh lingkaran tampaknya diwarnai oleh kita. Hal ini dapat dijelaskan dengan kemampuan mata kita untuk mempertahankan kesan visual selama sepersekian detik, meskipun objek yang terlihat telah menghilang dari pandangan.

Ada ilusi yang bisa disebut spiral Plateau, atau, sederhananya, efek berputar atas. Jika piringan dengan spiral (atas) diputar searah jarum jam, maka setelah lama difiksasi dengan mata, kita mendapat kesan bahwa semua cabang spiral ditarik ke tengah; ketika spiral berputar ke arah yang berlawanan, kita melihat divergensi spiral dalam arah yang berlawanan dari pusat ke pinggiran. Jika, setelah mengamati panjang spiral yang bergerak, kita melihat benda-benda yang diam, kita akan melihat gerakannya dalam arah yang berlawanan. Jadi, misalnya, jika, setelah lama mengamati medan dari jendela kereta api yang bergerak atau air dari jendela kapal uap yang bergerak, kita mengalihkan pandangan kita ke benda-benda yang tidak bergerak di dalam kereta atau kapal uap, maka itu akan tampak seperti kami bahwa mereka juga bergerak, tetapi dalam arah yang berlawanan. Ilusi ini terkait dengan gambar bergerak yang berurutan.

Sinematografi didasarkan pada properti mata kita selama 0,1 detik untuk "melihat" apa yang telah hilang: ketika mengubah 24 bingkai per detik dan ketika jendela proyektor terhalang pada saat mengubah bingkai dengan layar khusus (obturator), kami mata tidak melihat perubahan ini dan tidak merasakan gerakan pita, tetapi gerakan lebih lambat dari angka-angka yang diproyeksikan ke layar. Televisi juga menggunakan hukum kesan visual. Dalam hal ini, pada layar luminescent tabung sinar katoda penerima, berkas elektron, dengan kecepatan yang sangat tinggi, "menarik" gambar dari gambar yang kita lihat, bergerak sepanjang garis horizontal dan bergeser secara vertikal dari garis ke garis . Karena kecepatan tinggi berkas elektron bergerak dari atas layar dalam garis ke batas bawahnya, kami tidak melihat gerakan ini, tetapi melihat gambar secara keseluruhan.

Ilusi penglihatan warna

Sifat terpenting mata kita adalah kemampuannya membedakan warna. Salah satu fenomena - fenomena pergeseran visibilitas relatif maksimum selama transisi dari penglihatan siang hari ke senja - terdiri dari kenyataan bahwa dengan penglihatan senja (pada pencahayaan rendah) tidak hanya sensitivitas mata terhadap persepsi secara umum berkurang, tetapi juga bahwa dalam kondisi ini mata memiliki kepekaan yang berkurang terhadap warna bagian panjang gelombang panjang dari spektrum yang terlihat (merah, oranye), tetapi memiliki kepekaan yang meningkat terhadap warna bagian panjang gelombang pendek dari spektrum (biru, ungu). Poppy merah dan bunga jagung dalam gambar di siang hari tampaknya memiliki kecerahan yang dekat satu sama lain. Saat senja, bunga poppy tampak benar-benar gelap, dan bunga jagung lebih terang.

Terkadang saat melihat objek berwarna, kita juga menemui kesalahan visual atau ilusi. Pertama, terkadang kita salah menilai saturasi warna dengan kecerahan latar belakang atau warna objek di sekitarnya. Dalam hal ini, hukum kontras kecerahan juga berlaku: warna menjadi cerah pada latar belakang gelap dan menjadi gelap pada latar putih. Kedua, ada konsep kontras warna yang tepat, ketika warna objek yang kita amati berubah tergantung pada latar belakang yang kita amati. Ilusi semacam ini kita jumpai dalam bentuk-bentuk berikut. Lingkaran hitam pada gambar tampak sedikit kemerahan pada latar belakang hijau, ketika kita menutupi gambar dengan kertas transparan tipis, warna merah ilusi menjadi lebih terlihat (ketajaman batas terhapus dan perbedaan kecerahan bidang dan latar belakang berkurang, dan dengan demikian meningkatkan manifestasi efek). Demikian pula, lingkaran hitam di atas merah akan tampak kehijauan, pada latar belakang biru-ungu-kuning kehijauan, dan pada biru - merah tembaga.

Jenis lain dari ilusi warna adalah bahwa beberapa warna dianggap "menonjol" dan yang lain "menyusut". Fakta ini tergambar jelas pada gambar di bawah ini. Melihat gambar di sebelah kiri, kita cenderung berpikir bahwa itu adalah piramida terpotong dengan puncaknya menghadap kita. Tapi di sebelah kiri, kami lebih suka membayangkan terowongan dengan outlet di kejauhan. Warna "menonjol" biasanya tampak seperti warna merah-oranye-kuning (atau "hangat"), sedangkan warna "menyusut" tampak seperti warna hijau-biru (atau "dingin").

ilusi ukuran

Bahkan di zaman kuno, orang bingung dengan fakta bahwa bulan dan matahari tampak lebih besar di cakrawala daripada ketika mereka tinggi di langit. Ilusi optik ini disebut ilusi bulan. Efek keseluruhannya adalah bahwa kehadiran bumi memberi kesan bahwa bulan di cakrawala lebih jauh daripada bulan di puncaknya, karena ruang yang terisi antara pengamat dan cakrawala memberi kesan lebih luas daripada ruang kosong. antara pengamat dan langit di atas. Oleh karena itu, bagi kita tampaknya bulan di cakrawala terlihat lebih besar daripada bulan terbit.

Kita umumnya terbiasa dengan fakta bahwa semua objek yang mundur ke cakrawala berkurang di retina dalam dimensi liniernya: orang, kereta api, awan, pesawat ... “Jika kita melihat pesawat terbang naik di atas cakrawala di luar desa yang jauh, hal yang sama ukurannya seperti yang kita lihat di atas kepala, itu akan tampak lebih besar dari desa itu sendiri dan mungkin akan mewakili pemandangan yang menakutkan, ”tulis fisikawan Inggris terkenal William Bragg dalam bukunya “The World of Light”. Begitu juga bulan: mendekati cakrawala, ukurannya harus berkurang, seperti pesawat terbang, pengalaman sangat membutuhkan ini. Dan karena "dekat cakrawala" berarti "kesimpulan tidak sadar" kita bahwa bulan lebih jauh daripada saat berada di atas kepala, sesuatu harus dilakukan tentang fakta bahwa ukuran sudut cakram adalah konstan secara sudut. Jadi ternyata secara psikologis disk menjadi lebih besar. Kalau tidak, menjauh, itu tidak mungkin tetap memiliki ukuran sudut yang sama. Dan kita melihat bulan besar!

ilusi potret

Banyak yang telah melihat apa yang disebut misterius, seolah-olah hidup, potret yang selalu melihat kita, mengikuti gerakan kita dan mengalihkan pandangan mereka ke tempat kita bergerak. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pupil mata dalam potret ditempatkan di tengah bagian mata. Beginilah cara kita melihat mata memandang kita, tetapi ketika mata melihat ke samping, melewati kita, pupil dan seluruh iris tampak bagi kita tidak berada di tengah mata, melainkan bergeser ke samping. Ketika kita menjauh dari potret, pupil, tentu saja, tidak mengubah posisinya - mereka tetap berada di tengah mata, dan karena kita terus melihat seluruh wajah dalam posisi yang sama dalam kaitannya dengan kita, tampaknya kami bahwa potret itu telah menoleh dan mengikuti kami.

SEJARAH PENEMUAN

KESIMPULAN

90% informasi masuk ke otak kita melalui mata. Bahkan jika seseorang hidup tanpa kacamata berwarna mawar, dia tidak akan selalu bisa menilai secara realistis situasi yang dia lihat. Beginilah cara kerja mata kita. Mengetahui ciri-ciri penglihatan, seseorang dapat menganalisis gambar yang dihasilkan, memahami kapan matanya menipu dia, dan kapan gambar itu benar-benar nyata.

Pengetahuan seperti itu dapat membuat hidup lebih mudah dengan menghilangkan masalah yang terkait dengan penipuan visual. Mereka akan membantu untuk lebih memahami beberapa fenomena alam, perangkat beberapa objek (lampu lalu lintas).

Jangan lupa bahwa ilusi optik menemani kita sepanjang hidup kita. Oleh karena itu, pengetahuan tentang jenis utama mereka, penyebab dan kemungkinan konsekuensinya diperlukan untuk setiap orang.

LITERATUR

1. Wikipedia

2. Buku ajar fisika kelas 11. Penerbitan rumah Pencerahan.

ilusi optik

Atau ilusi optik

Dilakukan:

siswa kelas 9

Rakhmanova Zina Andreevna

Pendahuluan___________________________________________________ 3

Beberapa jenis ilusi optik _________ _ 4-10

Studi eksperimental tentang persepsi ilusi_________ 11-13

Membuat foto dengan ilusi optik _____________ 14

Kesimpulan ____________________________________________ 15

Referensi ________________________________________________16

Lampiran________________________________________________ 17-28

PENGANTAR

Ungkapan "penipuan" dalam kehidupan sangat umum. Sayangnya, mata kita bukanlah instrumen yang akurat di dunia, dan karena itu cenderung membuat kesalahan. Kesalahan ini disebut ilusi optik. Sederhananya, ini adalah representasi yang salah dari kenyataan. Sejumlah besar dari mereka diketahui, dan semuanya tidak berbeda, serta alasan kemunculannya.

Seringkali apa yang kita lihat menipu, dan banyak yang tidak seperti yang terlihat pada pandangan pertama. Bahkan hal-hal paling sederhana pun dapat dipenuhi dengan penemuan yang paling tidak terduga, Anda hanya perlu melihat lebih dekat.

Tetapi haruskah kita memercayai semua yang kita lihat? Apakah mungkin untuk melihat apa yang belum pernah dilihat siapa pun? Benarkah benda yang diam bisa bergerak? Apa saja macam-macam ilusi optik? Saya benar-benar ingin menemukan jawaban atas semua pertanyaan yang diajukan, jadi saya memutuskan untuk melakukan studi "Illusion" dan melihat masalah ini.

Target: yang saya tetapkan untuk diri saya sendiri dalam penelitian ini - Cari tahu apa yang mendasari ilusi optik - keajaiban atau sains?

Untuk mencapai tujuan ini, perlu untuk memecahkan hal berikut:

Tugas:

1. Ambil materi tentang jenis-jenis ilusi optik, alasan kemunculannya.

2. Melakukan penelitian, di mana dimungkinkan untuk menentukan persentase objektivitas dalam persepsi objek oleh siswa kelas 9 dan guru.

3. Belajar mengelola ilusi.

Objek studi - ilusi optik.

Subyek studi Penyebab ilusi optik.

Hipotesis penelitian Ilusi didasarkan pada fenomena alam biasa.

Beberapa jenis ilusi optik.

Mempelajari masalah ini dalam literatur ensiklopedis dan di Internet, saya menemukan bahwa dalam terjemahan dari bahasa Latin kata "ilusi" berarti "kesalahan, khayalan". Ini menunjukkan bahwa ilusi telah lama berarti semacam kerusakan pada sistem visual. Pada paruh kedua abad ke-19 - awal abad ke-20, banyak gambar uji dibuat yang menunjukkan kesalahan dari apa yang kita lihat pada gambar tersebut. ILUSI OPTIK adalah kesan suatu objek atau fenomena yang terlihat tidak sesuai dengan kenyataan, yaitu ilusi penglihatan.

Ilusi optik dibagi menjadi tiga jenis:

alami, atau diciptakan oleh alam;

buatan atau buatan manusia;

Campuran, yaitu ilusi alam yang diciptakan kembali oleh manusia.

Jenis ilusi optik:

ilusi optik alami

fatamorgana

Mirage adalah permainan sinar cahaya. Kata "fatamorgana" berasal dari

Kata Perancis dan berarti "untuk mencerminkan, seperti di cermin", dan dalam peran

"cermin" menonjol ... udara. Mirage biasanya dibagi menjadi tiga kelas.

Kelas pertama termasuk fatamorgana inferior - gambar terbalik

item. Ternyata udara terdiri dari lapisan-lapisan yang memiliki perbedaan

suhu dan kepadatan. Ketika sinar melewati dari satu lapisan ke lapisan lain, mereka mulai dibiaskan, dan jika perbedaan suhu antara lapisan besar, maka sinar

umumnya mulai tercermin, sambil menciptakan ilusi yang

disebut fatamorgana. Jadi, misalnya, di padang pasir, pasirnya dipanaskan

di bawah matahari, lapisan bawah udara memanas dan mulai memantulkan

benda seperti cermin. Fatamorgana inferior juga dapat dilihat di

jalan aspal panas matahari.

Fatamorgana kelas kedua termasuk fatamorgana superior. Mereka kurang umum dan lebih indah daripada yang lebih rendah. Sebuah fatamorgana atas terjadi ketika lapisan udara di dekat bumi jauh lebih dingin daripada yang atas: gambar putus dari tanah dan menggantung di udara, kadang-kadang terbalik.Mirage atas dapat menggambarkan busur dan kembali ke tanah setelah ratusan kilometer. (Kondisi ideal diciptakan di atas laut untuk pembentukan fatamorgana atas. Oleh karena itu, pelaut sering melihat kapal menggantung di udara, dan bahkan kapal jauh di luar cakrawala. Ada juga fatamorgana samping. Mereka mirip dengan yang lebih rendah , hanya di

Dalam hal ini, semuanya dipantulkan bukan dari bumi, tetapi dari yang dipanaskan oleh sinar matahari

dinding. Fatamorgana kelas tiga atau Fata Morgana adalah fenomena misterius,

yang tidak dapat dijelaskan oleh hukum fisika manapun.

Ribuan turis dan penduduk kota Penglaive di Tiongkok timur

2006 menyaksikan fenomena langka - fatamorgana besar

Kabut yang menggantung di atas pantai menciptakan ilusi gambar kota dari

gedung-gedung tinggi modern, jalan-jalan kota yang lebar, 7

bising mobil dan keramaian orang yang terlihat jelas.

Fatamorgana berlangsung beberapa jam, dan sebelum kemunculannya 2 hari sangat deras

hujan. Salah satu tempat terbaik di dunia untuk melihat fatamorgana adalah

Alaska. Semakin buruk dingin di Alaska, semakin jelas dan indah mereka muncul di langit

titik buta

Dalam proses penelitian, saya mempelajari fitur luar biasa dari struktur mata kita. Jadi, misalnya, ada titik buta mata, ditemukan oleh fisikawan Prancis Mariotte pada tahun 1668. Bintik buta adalah tempat di retina tempat saraf optik memasuki bola mata. Gambar Mariotte dikenal karena menemukan titik buta. Jika Anda melihat salib dengan mata kanan Anda (mata kiri harus ditutup), membawa gambar lebih dekat atau lebih jauh dari mata, ada saatnya ketika lingkaran hitam tidak terlihat. Ternyata karena blind spot saya harus melihat dunia di sekitar saya dengan celah? Ternyata tidak! Kami memiliki dua mata, jadi ketika sebuah gambar memasuki titik buta satu mata, mata lainnya melihat semua detail.

Pertimbangkan bagaimana visi kita bekerja. Seberkas cahaya yang dipantulkan

benda mengenai kornea dan melewati pupil. Di belakang murid

lensa terletak, mirip dengan lensa transparan, yang 8

membiaskan cahaya dan memfokuskannya pada retina. Berikutnya adalah saraf optik

mengirimkan sinyal ke lobus oksipital otak dan orang tersebut melihat

gambar. Ini berarti bahwa penglihatan tidak hanya mengendalikan mata, tetapi juga otak.

Oleh karena itu, ketika mereka berbicara tentang "penipuan mata" akan lebih tepat

untuk mengatakan bahwa kita sebenarnya ditipu oleh otak kita sendiri ketika

menganalisis apa yang dilihatnya.

Pada tahap penelitian ini, saya membuat penemuan lain untuk diri saya sendiri -

pria tak terlihat dari novel karya penulis Inggris HG Wells tidak bisa

Lihat! Pupil dan lensanya transparan, jadi sinar menembus matanya

orang yang tak terlihat lewat tanpa rintangan dan tidak bisa berkumpul menjadi satu

titik untuk membuat gambar pada retina. Jadi orang itu tidak terlihat.

harus buta.

ilusi ukuran

Salah satu ilusi persepsi ukuran yang paling terkenal adalah ilusi Muller-Lyer. Melihat gambar ini, banyak yang akan mengatakan bahwa segmen dengan panah ke luar lebih panjang daripada segmen dengan panah yang mengarah ke dalam. Bahkan, segmennya sama.

Dua lingkaran yang sama persis di tengah dianggap berbeda ukurannya tergantung apakah mereka dikelilingi oleh lingkaran yang lebih besar atau lebih kecil.

Ilusi dengan lingkaran dijelaskan oleh tindakan hukum kontras, objek akan tampak lebih besar dari ukuran sebenarnya dengan latar belakang objek kecil, dan sebaliknya.

Contoh lain dari jenis ilusi ini adalah ilusi Ponzo. Jelas bagi semua orang bahwa segmen yang jauh jauh lebih besar daripada yang dekat. Namun, dalam hal ini mereka setara. Ilusi itu tercipta karena adanya kesalahan di otak kita, karena terbiasa dengan kenyataan bahwa semakin jauh objek, semakin kecil.

Distorsi bentuk benda.

Garis sejajar akan dianggap tidak sejajar jika dilihat dengan latar belakang garis miring yang saling berpotongan. Lingkaran kehilangan bentuk regulernya jika dilihat dengan latar belakang garis lengkung.

Jenis ilusi ini menemukan penjelasannya dalam kenyataan bahwa fitur latar belakang yang diucapkan memengaruhi persepsi objek yang terletak di latar belakang ini.

Evaluasi ulang garis vertikal. Dari dua garis dengan ukuran yang sama, garis vertikal selalu secara visual dianggap jauh lebih besar daripada garis horizontal. Sehubungan dengan ilusi ini, ketinggian benda bagi kita tampak lebih besar dari nilai sebenarnya. (Wanita di sebelah kanan tampak lebih pendek dan lebih gemuk.)

Ilusi bergerak.

Gambar diam tampak bergerak. Gambar berputar yang sama dapat berputar ke arah yang berbeda.

Ilusi geometris menciptakan peluang besar bagi seniman, fotografer, perancang busana. Namun, insinyur dan matematikawan harus berhati-hati dengan gambar dan memperkuat yang "jelas".

Ilusi persepsi warna

Sifat terpenting mata kita adalah kemampuannya membedakan warna. Tetapi bahkan di sini ilusi berhasil menipu saya. Dalam gambar, di antara garis-garis biru dan kuning, saya melihat dua warna merah dan dua warna hijau, meskipun pada kenyataannya hanya ada satu merah dan satu hijau. Kesalahan muncul karena kecerahan latar belakang dan warna objek di sekitarnya.

Di kisi Goering, di persimpangan garis-garis putih, kecuali persimpangan tempat saya memusatkan pandangan, bintik-bintik abu-abu kecil terlihat. Ternyata kamu bisa melihat sesuatu yang tidak ada!?

Ilusi gerakan

Ilusi gerakan adalah yang paling mengesankan dan paling sulit untuk dijelaskan. Anda melihat benda-benda diam, dan mereka mulai bergerak. Gambar berputar yang sama dapat berputar ke arah yang berbeda. Sebagian besar ilusi gerakan dibangun di atas pengulangan fragmen secara teratur dengan kecerahan atau warna yang berbeda. Penglihatan perifer memainkan peran utama dalam ilusi gerakan. Coba bawa jari Anda ke pelipis Anda. Anda tidak akan melihatnya. Tetapi ada baiknya menggerakkan jari, dan gerakan itu akan diperhatikan, meskipun sistem visual tidak akan dapat mengenali apa yang berkedip di sana. Pencipta ilusi gerakan yang terkenal A. Kitaoka melakukan penelitian dan menemukan fakta menarik. Ternyata beberapa orang tidak dapat melihat ilusi gerakan (menurut beberapa perkiraan, ada sekitar 5% dari mereka).

Fakta lain yang tidak kalah menarik: orang tua lebih sering daripada orang muda tidak melihat gerakan itu.

ilusi buatan

Gambar ganda

Gambar ganda adalah gambar di mana seseorang memilih untuk dirinya sendiri baik latar belakang atau gambar, tergantung pada persepsinya tentang gambar tersebut.

Gambar adalah pemindah

Apa pun yang dikatakan orang, tidak peduli bagaimana Anda membalik gambar yang dibalik, gambar tidak berubah tempat.

Sosok dan objek yang mustahil

Ada kelas besar dari apa yang disebut "angka mustahil" yang salah atau sengaja digambar dengan kesalahan, menghasilkan efek visual yang lucu.

Pengenalan pola

Ilusi pengenalan pola dicirikan oleh fakta bahwa terkadang sangat sulit untuk menentukan apa yang digambarkan pada gambar.

Terkadang gambar utama itu sendiri tidak memungkinkan Anda untuk melihat gambar tambahan, dengan kata lain, itu tidak memungkinkan Anda untuk mengenali gambar tersebut. Namun, jika gambar dikenali, itu sudah dapat dilihat tanpa kesulitan selama tampilan gambar berikutnya.

Ilusi campuran

Ini mungkin bagian terbesar dari ilusi. Ini termasuk gambar ilusi yang terkenal, berbagai model, dan tentu saja "penipuan" ini dibuat oleh seseorang. Contoh mencolok dari ilusi optik campuran adalah gambar menakjubkan di trotoar, yang terlihat sangat mengesankan dari sudut pandang tertentu!

Penerapan ilusi optik

Ilusi optik bukanlah hal baru dalam arsitektur. Arsitek Roma kuno memiliki pengetahuan tentang optik, yang cukup untuk menciptakan ilusi optik yang luar biasa di lantai menggunakan teknik mosaik.

Di Odessa, ada atraksi yang sangat populer "Rumah Penyihir". Ilusi optik rumah datar tercipta karena fakta bahwa dinding samping rumah dibangun pada sudut yang tajam. Jika dilihat dari rumah adat di Australia, terlihat bahwa lantainya membesar dan menyempit, padahal setiap lantai rumahnya sama tingginya.

Ilusi di sirkus dibuat melalui penggunaan peralatan khusus - alas ganda, pegas khusus, partisi tersembunyi, pemasangan cermin tertentu. Perangkat cerdik melakukan segala macam penghilangan dan penampilan "misterius" dari benda dan orang, berfungsi untuk melayangkan benda dan orang di udara, menggergajinya atau membakarnya.

Dunia fashion adalah dunia ilusi visual. Dalam sejarah kostum, orang dapat melacak bagaimana pinggang "menyempit" dengan bantuan rok yang sangat lebar, kaki dibuat lebih panjang dengan bantuan lingkar pinggang yang terlalu tinggi. Garis vertikal dan detail pakaian (garis-garis, panah di celana, syal panjang, sepatu hak tinggi) secara visual ramping dan meningkatkan pertumbuhan. Garis-garis vertikal kontras mengalir di sisi luar garmen untuk siluet yang pas. Garis horizontal (jahitan, saku, embel-embel, tali sepatu) lebih gemuk. Sangkar meningkatkan volume, dan lingkaran memberikan bentuk kebulatan. Jas dalam satu warna memberikan tampilan tinggi, terlihat lebih halus dan elegan, dan pakaian dengan bintik-bintik warna cerah membuatnya terlihat lebih penuh.

Studi eksperimental tentang persepsi ilusi

Saya memberikan contoh beberapa jenis ilusi optik. Langkah selanjutnya adalah percobaan kecil dengan siswa dari sekolah kami. Akankah mereka menyerah pada ilusi persepsi visual? Saya akan menunjukkan kepada mereka, satu per satu, ilusi optik dan meminta mereka untuk menjawab pertanyaan saya.

20 siswa kelas 9 mengambil bagian dalam percobaan:

gambar pertama

Manakah dari lingkaran yang terletak di tengah lebih besar?

KIRI KANAN

A) tersisa lebih banyak

B) lebih benar

C) sama

Pilihan jawaban untuk gambar nomor 1	Jumlah siswa	% siswa
TETAPI	8	40%
B	6	30%
B(benar)	6	30%

gambar ke-2

Hitung jumlah kaki pada gajah yang ditunjukkan pada gambar:

Pilihan jawaban untuk

gambar ke-3

Jumlah siswa

% siswa

65%

35%

gambar ke-3

Gambar menunjukkan dua garis biru. Mana yang lebih panjang. Kiri atau kanan?

A) yang kiri lebih panjang

B) Yang kanan lebih panjang

B) sama

Opsi jawaban untuk gambar ke-2	Jumlah siswa	% siswa
TETAPI	9	45%
B	4	20%
B (benar)	7	35%

Survei di antara guru

Pengalaman #1

Pilihan jawaban untuk gambar pertama	Jumlah guru	% siswa
TETAPI	4	67%
B	2	33%
B(benar)	0	0%

Pengalaman #2

Opsi jawaban untuk gambar ke-2	Jumlah guru	% siswa
TETAPI	4	67%
B	2	33%

Pengalaman No.3

Opsi jawaban untuk gambar ke-3	Jumlah siswa	% siswa
TETAPI	2	33%
B	2	33%
B (benar)	2	33%

KESIMPULAN PENELITIAN:

Saya melakukan penelitian di antara siswa kelas 9 dan guru kami dan menentukan persentase persepsi ilusi oleh anak sekolah dan guru. Eksperimen menunjukkan bahwa kita tidak selalu melihat apa yang sebenarnya ada, oleh karena itu, hipotesis kita benar. Kami sampai pada kesimpulan bahwa objek dan fenomena yang kami lihat tidak selalu sesuai dengan kenyataan dan benar. Analisis yang dilakukan mengajarkan kita bahwa seseorang tidak harus selalu membatasi diri hanya pada perkiraan dengan mata, tetapi kita harus menghubungkan logika dan melakukan pengukuran.

Orang tidak dapat sepenuhnya mengontrol apa yang mereka lihat dan mudah tertipu. Dalam percobaan saya, ini adalah rata-rata 71% siswa dalam 3 percobaan.

Dan akhirnya, saya mencoba membuat foto dengan ilusi optik.

Pada awalnya mungkin tampak bahwa ilusi optik dibuat dengan mudah, sebenarnya memang demikian, tetapi sebelum mencapai hasil yang mengesankan, para ilmuwan menghabiskan banyak waktu dan upaya mempelajari struktur mata, ciri-cirinya, ciri-ciri penglihatan dan reaksi mata. mata. Tetapi hari ini, ilusi optik dianggap tidak hanya sebagai salah satu metode penelitian, ilusi optik dianggap berguna untuk pengembangan dan pelatihan alami mata, dan baru-baru ini, ilusi optik telah digunakan dalam kehidupan. Sebagian besar ini adalah lukisan, ilustrasi atau foto.

Foto-foto dengan ilusi optik baru-baru ini menjadi semakin populer, pameran khusus sedang dibuat, karena foto-foto ini lebih terkait dengan seni daripada aktivitas ilmiah.

Saya juga memutuskan untuk mencoba sendiri dalam seni ini.

Foto ilusi penipuan.

Pensil patah dalam air

Pengalaman lengkap

Tempatkan pensil secara vertikal di tengah bagian bawah gelas kosong dan lihatlah sehingga ujung bawahnya, tepi kaca dan mata berada pada garis yang sama. Tanpa mengubah posisi mata, tuangkan air ke dalam gelas. Mengapa ketika permukaan air dalam gelas naik, bagian dasar yang terlihat meningkat secara nyata, sedangkan pensil dan bagian bawahnya tampak terangkat?

Tempatkan pensil secara miring dalam segelas air dan lihat dari atas lalu dari samping. Mengapa pensil tampak patah di permukaan air jika dilihat dari atas?
Mengapa jika dilihat dari samping, bagian pensil yang berada di dalam air tampak bergeser ke samping dan bertambah diameternya?
Ini semua karena fakta bahwa ketika melewati dari satu media transparan ke yang lain, berkas cahaya dibiaskan.

Pengamatan pembelokan sinar laser senter saat melewati pelat bidang-sejajar.

Berkas datang, sinar bias, dan tegak lurus antarmuka antara dua media, dipulihkan pada titik datang sinar, terletak pada bidang yang sama; rasio sinus sudut datang ke sinus sudut bias adalah nilai konstan untuk dua media, yang disebut indeks bias relatif media kedua relatif terhadap yang pertama.

Indeks bias relatif terhadap ruang hampa disebut indeks bias mutlak.

Dalam kumpulan tugas, temukan tabel "Indeks bias zat." Perlu diketahui bahwa kaca, berlian memiliki indeks bias yang lebih tinggi daripada air. Mengapa kamu berpikir? Padatan memiliki kisi kristal yang lebih padat, lebih sulit bagi cahaya untuk melewatinya, sehingga zat memiliki indeks bias yang lebih tinggi.

Zat yang indeks biasnya lebih tinggi n1 disebut lebih padat secara optik lingkungan jika n 1 n 2 . Zat yang indeks biasnya lebih rendah n1 disebut kurang padat secara optik lingkungan jika n 1 2

Nah, bagaimana saya berhasil?

Kesimpulan

Jadi, studi tentang ilusi optik telah berakhir dan kita dapat menyimpulkan bahwa ilusi bukanlah keajaiban, tetapi sains. Hipotesis yang diajukan pada awal penelitian dikonfirmasi - hampir semua ilusi didasarkan pada fenomena alam biasa. Dalam proses kerja, tiga penyebab utama ilusi optik ditemukan:

1. Hukum fisika - pembiasan dan pemantulan sinar menciptakan ilusi,

yang disebut fatamorgana.

2. Fitur struktur mata memungkinkan Anda untuk melihat ilusi persepsi

warna dan ilusi gerakan, fenomena iradiasi dan astigmatisme, dan,

tentu saja, titik buta.

3. Studi menunjukkan bahwa penglihatan tidak hanya mengontrol mata, tetapi juga

otak. Ilusi optik adalah tipuan otak kita, dan penglihatan ada di sini

hanyalah seorang mediator yang menyebarkan penipuan ini.

Fakta bahwa tidak semua ilusi saat ini memiliki penjelasan ilmiahnya sendiri dapat menunjukkan bahwa penglihatan manusia belum dipelajari secara memadai.

Pengetahuan yang diperoleh dalam proses penelitian dan akumulasi fakta memungkinkan untuk mempelajari cara membuat ilusi optik dan mengendalikannya. Akan menarik untuk membuat "Pojok Ilusi" di kelas, di mana anak-anak akan berkenalan dengan dasar-dasar fisika, melakukan berbagai eksperimen dan studi, membawa dan mendemonstrasikan penemuan mereka. Sebagai pameran pertama Corner of Illusions, saya menawarkan album ilusi optik buatan saya. Sampai saat ini, dalam studi ilusi, masih banyak rahasia yang menunggu untuk ditemukan.

Bibliografi

1. Perelman Ya.I. "Fisika yang Menghibur"

2. Sumber daya internet

3. Kamus penjelasan bahasa Rusia S.I. Ozhegov

Coba bayangkan bahwa evolusi kehidupan di planet ini berjalan dengan cara yang berbeda dan hewan (termasuk Anda dan saya) tidak dapat memperoleh perasaan seperti penglihatan. Tidak bekerja? Tidak heran - kita begitu terbiasa mengandalkan mata sehingga kita bahkan tidak dapat membayangkan seperti apa dunia di sekitar kita tanpa komponen optik. Untuk semua pentingnya penglihatan, itu tidak begitu sempurna - katakanlah, beberapa kombinasi sinyal mampu "mengakali" otak (seperti yang Anda tahu, kita "melihat" dengan neuron, bukan dengan mata kita), memaksa seseorang untuk mendapatkan bingung dalam ukuran objek atau menebak "gerakan" dalam gambar statis. Sekarang, perhatian! Duduk dengan nyaman, "matikan" semua indera kecuali penglihatan dan fokus pada layar - kita akan berbicara tentang ilusi optik.

Ilusi optik klasik

Sejarah ilusi optik memiliki lebih dari seribu tahun, pada 350 SM, Aristoteles menulis: "Perasaan kita dapat dipercaya, tetapi mereka masih mudah ditipu." Pemikir besar memperhatikan bahwa jika Anda melihat air terjun untuk sementara waktu, dan kemudian melihat lereng gunung yang tidak bergerak, mungkin tampak seolah-olah batu-batu itu bergerak berlawanan arah dengan arus. Peneliti modern menyebut fenomena optik ini sebagai efek lanjutan gerakan atau ilusi air terjun.

Ketika kita mengamati aliran air, bagian dari neuron di otak kita beradaptasi dengan gerakan sinyal cahaya searah, akibatnya, menjaga air terjun pada objek statis, kita terus "melihat" gerakan untuk beberapa waktu, hanya di arah yang berlawanan.

Ilusi Persepsi Ukuran Relatif

Ilusi Ebbinghaus

Pada abad ke-19, studi aktif tentang sifat-sifat persepsi dan karakteristik indera manusia dimulai. Saat itulah para peneliti mengembangkan ilusi optik, yang sekarang dianggap klasik, di tempat pertama - ilusi Ebbinghaus.

Kalaupun Anda tidak terlalu tertarik dengan sejarah psikologi, mungkin Anda sudah familiar dengannya, coba lihat gambarnya. Tentu saja, Anda memahami bahwa ukuran lingkaran oranye itu sama, karena Anda telah melihat ilusi seperti itu ribuan kali, tetapi mata Anda masih berbohong kepada Anda - untuk sepersekian detik Anda merasa bahwa mereka masih berbeda. Otak manusia menentukan ukuran objek dan gambar berdasarkan ukuran objek yang berdekatan dan pasti jatuh ke dalam perangkap - dengan latar belakang lingkaran hitam besar, oranye tampak lebih kecil daripada di sebelah lingkaran kecil.

Ilusi persepsi kedalaman

Pada awal abad ke-20, psikolog Italia Mario Ponzo adalah salah satu ilmuwan pertama yang menunjukkan kepada dunia bahwa persepsi ukuran objek tidak hanya dipengaruhi oleh objek yang berdekatan, tetapi juga oleh kedalaman latar belakang. Orang Italia mengembangkan ilusi klasik yang sekarang menyandang namanya.

Ilusi Ponzo terlihat sangat sederhana - dua garis horizontal identik terletak di antara dua garis miring, sementara salah satunya dianggap lebih panjang. Garis miring menciptakan perspektif, otak mengasumsikan bahwa garis horizontal atas "lebih jauh" daripada bagian bawah dan mengoreksi "jarak" - karena ini, efek aneh muncul.

Garis Muller-Lyer "Ajaib"

Ilusi optik buku teks lain yang berusia lebih dari seratus tahun adalah ilusi Muller-Lyer. Esensinya juga cukup sederhana - gambar menunjukkan garis dengan panah di ujungnya, yang dibingkai oleh "ekor" panah tampaknya lebih besar.

Para ilmuwan masih berdebat tentang mekanisme munculnya ilusi, interpretasi berikut saat ini paling populer. Tiga garis konvergen ditafsirkan oleh otak sebagai bagian dari objek tiga dimensi, sedangkan garis yang membentuk "titik" dianggap sebagai objek yang lebih dekat (misalnya, sudut bangunan jika dilihat dari luar). Panah "ekor", pada gilirannya, menciptakan ilusi objek yang jauh ("sudut ruangan"). Seperti ilusi Ponzo, otak "mengkompensasi jarak" ke objek, menyebabkan garis tampak berbeda.

Teka-teki Helmholtz

Kejutan ke otak disajikan tidak hanya dengan garis konvergen, tetapi juga oleh garis paralel vertikal atau horizontal. Pada akhir abad ke-19, fisikawan dan fisiologi Jerman Hermann von Helmholtz menunjukkan bahwa persegi yang digambar dengan garis horizontal terlihat lebih lebar dan lebih rendah dari yang sama persis, tetapi terdiri dari garis vertikal.

Fenomena yang ditemukan oleh Helmholtz banyak digunakan dalam produksi pakaian, namun, bertentangan dengan kesalahpahaman umum, garis-garis horizontal pada sweater dan gaun tidak "penuh", tetapi sebaliknya, mereka secara visual membuat sosoknya lebih sempit dan lebih tinggi. Anda akan sering menemukan saran di majalah mode seperti, "Pakailah garis-garis vertikal agar terlihat lebih ramping," tetapi sains tanpa ampun membantahnya. Lihatlah ilusi Helmholtz dan lihat sendiri bahwa efeknya justru sebaliknya.

Perlu dicatat bahwa ilusi optik ini telah dipelajari jauh dan luas, tetapi para ilmuwan belum dapat mencapai konsensus tentang mekanisme kemunculannya.

Ilusi awal klasik mengubah gagasan orang tentang dunia di sekitar mereka - ternyata, "mempercayai mata Anda" jauh dari selalu mungkin. Nicholas Wyed, seorang spesialis dalam sejarah ilusi optik dari Universitas Dundee (Skotlandia), yakin bahwa ilusi optik memainkan peran penting dalam mempelajari sifat-sifat persepsi: “Menciptakan ilusi, para ilmuwan menyadari bahwa bahkan memahami mekanisme mata tidak memberikan pandangan holistik tentang sifat penglihatan.” Wade mencatat bahwa para pionir penciptaan ilusi optik berusaha untuk menyatukan mereka di bawah satu teori umum, tetapi mereka tidak berhasil. Ternyata kemudian, reaksi otak manusia terhadap ilusi optik jauh lebih kompleks dan beragam daripada yang dilihat para peneliti pada pergantian abad ke-19 dan ke-20.

Ilusi di abad ke-20

Dalam "zaman perang dan revolusi" umat manusia telah menyaksikan banyak terobosan dalam memahami sifat ilusi optik. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah memberi para spesialis kesempatan untuk melihat masalah secara berbeda. Misalnya, percobaan Thorsten Wiesel dan David Hubel membuktikan bahwa neuron yang berbeda bertanggung jawab atas persepsi berbagai area bidang visual - untuk penemuan ini, para peneliti dianugerahi Hadiah Nobel dalam Kedokteran pada tahun 1981.

Beberapa saat kemudian, seniman mengambil distorsi visual - pada 1950-an, seluruh tren seni yang didedikasikan untuk ilusi optik muncul, itu disebut op-art (dari seni optik Inggris - "seni optik"). Salah satu pendiri op art adalah seniman dan pematung Prancis Victor Vasarely, yang karyanya sering disebut sebagai contoh nyata dari ilusi optik.

Ilusi zaman kita

Pada awal abad ke-21, minat pada distorsi visual terus tumbuh - teori-teori ilmiah baru muncul, yang dengannya para ilmuwan mencoba menjelaskan mekanisme ilusi optik. Menurut salah satunya, distorsi terjadi karena fakta bahwa otak manusia terus-menerus "memprediksi" gambar untuk mengkompensasi penundaan antara peristiwa itu sendiri dan momen persepsinya. Misalnya, saat Anda membaca artikel ini, otak Anda sedang memproses sinyal cahaya yang berasal dari monitor komputer atau layar gadget. Dibutuhkan waktu tertentu, jadi Anda tidak melihat masa kini, tetapi masa lalu.

Ahli saraf Mark Changizi percaya bahwa upaya otak untuk "mengantisipasi" gambar yang menjelaskan beberapa distorsi visual.

Eksperimen Changizi dan rekan-rekannya di Institut Teknologi California menunjukkan bahwa tidak ada ilusi optik klasik yang bertentangan dengan teori ini. Di antara contoh paling ilustratif dari "prediksi" gambar oleh otak, Changizi menyebut ilusi Hering yang terkenal. Ketika seseorang bergerak maju, objek yang mereka lihat bergerak sepanjang garis radial, sehingga otak cenderung menganggap gambar seperti itu sebagai tanda gerakan di ruang angkasa. “Mekanisme ini bekerja dengan baik dalam kehidupan nyata, tetapi mereka juga menyebabkan otak membuat kesalahan ketika seseorang melihat garis radial dan pada saat yang sama tetap di tempatnya,” catat peneliti.

Kubus Necker dan "keinginan" otak lainnya

Penemuan pencitraan resonansi magnetik telah menjadi hadiah nyata bagi para peneliti ilusi optik - sains akhirnya mampu memahami, setidaknya secara umum, apa yang terjadi di otak manusia ketika mereka dirasakan. Jadi, mempelajari aktivitas otak seseorang yang melihat kubus Necker, para ilmuwan menyimpulkan bahwa otak secara ambigu merasakan kedalaman gambar. Neuron tampaknya "berdebat" di antara mereka sendiri gambar mana yang harus dianggap "benar", sebagai akibatnya, pengamat melihat kubus di satu posisi, lalu di posisi lain.

Situasinya mirip dengan ilusi optik terkenal lainnya - yang disebut grid Hermann. Lihatlah gambar - dengan penglihatan tepi Anda "melihat" titik abu-abu di persimpangan garis putih, tetapi segera setelah Anda fokus pada satu "titik abu-abu", itu segera "menghilang". Menurut salah satu penjelasan paling populer di kalangan ilmuwan untuk fenomena ini, ada "perjuangan" terus menerus di antara neuron untuk memproses area gelap dan terang dari gambar, yang membuat seseorang "memperhatikan" titik-titik yang berkedip.

Ide-ide terbaru tentang ilusi

Berkat metode penelitian modern, umat manusia mengetahui bahwa berbagai bagian otak bertanggung jawab atas persepsi corak warna, bentuk objek, dan pergerakannya di ruang angkasa, tetapi bagaimana kita mendapatkan gambar holistik tetap menjadi misteri dalam banyak hal. Penggemar sedang mengembangkan lebih banyak cara baru untuk menipu mata, memikirkan kembali dan melengkapi ilusi klasik. Melihat mereka, kita rajin "membiarkan" otak kita sendiri menyesatkan kita, dan akibatnya, ada lebih banyak pertanyaan daripada jawaban.

Di zaman kita, minat pada masalah ini sangat tinggi sehingga selama sepuluh tahun terakhir, para ahli setiap tahun mengadakan kompetisi untuk ilusi optik terbaik. Misalnya, pada tahun 2014, penghargaan ini diterima oleh ilusi Ebbinghaus dinamis, yang menipu mata jauh lebih meyakinkan daripada versi statis klasik. Menurut ahli saraf Suzanne Martinez-Conde, yang merupakan anggota juri kompetisi, karena perubahan konstan dalam ukuran objek yang berdekatan, efek ilusi baru beberapa kali lebih kuat daripada gambar diam yang diusulkan oleh Hermann Ebbinghaus.

Martinez-Conde mengakui bahwa banyak penelitian modern tentang ilusi optik didasarkan pada pekerjaan yang dilakukan oleh para ilmuwan abad ke-19. Misalnya, Hermann Helmholtz adalah orang pertama yang memahami bahwa mata manusia terus-menerus membuat gerakan terkoordinasi yang cepat, yang disebut saccades. Untuk memahami tentang apa itu, tutup satu mata dan tekan ringan jari Anda di kelopak mata bawah yang lain - "gambar" yang dilihat otak Anda akan segera mulai bergerak. Dalam kehidupan biasa, kita tidak memperhatikan "kedutan" mikroskopis ini, karena otak telah lama belajar untuk menghaluskan gambar, tetapi ketika menghadapi situasi yang tidak biasa (dampak mekanis pada bola mata), saccades memanifestasikan dirinya dalam semua kemuliaan mereka.

Menurut Suzanne, saccadeslah yang memainkan peran kunci dalam ilusi "Ular Berputar" yang terkenal, yang dikembangkan oleh psikiater Jepang Akiyoshi Kitaoka. Dalam eksperimen dengan Serpents, Martinez-Conde dan rekan-rekannya menemukan bahwa melihat ilusi memicu neuron yang sama seperti ketika melihat ke luar jendela kereta yang bergerak cepat, ketika tampaknya lanskap "melewati", dan bukan sebaliknya. . Pada saat yang sama, jika dengan bantuan beberapa trik pengamat dipaksa untuk menghentikan saccades, ilusi menghilang.

Ahli saraf menjelaskannya seperti ini: munculnya gerakan di Spinning Serpents diciptakan oleh sejumlah besar informasi optik yang memasuki berbagai bagian retina. Kombinasi sinyal cahaya tertentu menipu otak untuk memahami gambar statis sebagai dinamis. Saccades terus memperbarui "gambar", mencegah otak beradaptasi dengannya, tetapi jika mereka berhenti, ilusi gerakan menghilang setelah beberapa saat.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri