საოცარი ოპტიკური ილუზიები: როგორ მუშაობენ ისინი. თურმე ამ საკითხით მეცნიერებიც არიან დაკავებულნი და ამბობენ, რომ ბევრი სამეცნიერო სფეროა, რომელიც ცდილობს გაიგოს, როგორ აღვიქვამთ ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროს.

ოპტიკური ილუზიები იყენებს განსხვავებას იმას შორის, რასაც შენი თვალები ხედავს და რასაც შენი ტვინი აღიქვამს. ისინი აჩვენებენ, თუ როგორ არედაქტირებს თქვენი ვიზუალური სისტემა სურათს მანამ, სანამ ამას თქვენც კი გაიგებთ, ისევე როგორც თქვენი პირადი ასისტენტი, რომელიც არჩევს მნიშვნელოვანს და უმნიშვნელოს. ადამიანები ქმნიან ოპტიკურ ილუზიებს დიდი ხნით ადრე, ვიდრე იცოდნენ, როგორ მუშაობენ. დღემდე, ნეირომეცნიერების მიღწევებმა შესაძლებელი გახადა იმის გაგება, თუ როგორ მუშაობს ვიზუალური პროცესები, რომლებიც ატყუებენ თქვენს ტვინს. მაგრამ არის ისეთებიც, რომლებიც ჯერ არ არის ახსნილი.

ილუზია ჩრდილით ჭადრაკის დაფაზე

ყველამ იცის ილუზია, როდესაც ჩრდილი სხეულიდან ეცემა ჭადრაკის დაფაზე და ორი უჯრედი, რომელიც მდებარეობს ჩრდილის გარეთ და მის შიგნით, განსხვავებულად გამოიყურება, შავი და თეთრი. მაგრამ სინამდვილეში ისინი ერთნაირი ფერისაა. ედვარდ ადელსონმა 1995 წელს გამოიყენა ეს ილუზია, რათა ხალხს ეჩვენებინა, თუ როგორ აღიქვამს ადამიანის ვიზუალური სისტემა ჩრდილს. ზედაპირის ფერის დადგენის მცდელობისას ტვინი ითვალისწინებს, რომ ზედაპირი ჩრდილშია და ავტომატურად აგზავნის სიგნალს, რომ ის უფრო მსუბუქი უნდა იყოს. ამრიგად, ტვინი განმარტავს ჩრდილში არსებულ უჯრედს, როგორც უფრო მსუბუქს, მაგრამ სინამდვილეში მას აქვს იგივე ფერი, რაც ჩრდილის გარეთ არსებულ უჯრედს.

იასამნისფერი ჩეიზი

ეს ოპტიკური ილუზია არის შავი ჯვარი მეწამული ლაქების წრის ცენტრში. თავის მხრივ, ეს ლაქები ქრება, ერწყმის ნაცრისფერ ფონს. თქვენი ამოცანაა ფოკუსირება მოახდინოთ ჯვარედინი ხაზებზე და დაელოდოთ - შეამჩნევთ, რომ მეწამული ლაქები რეალურად კი არ ქრება, არამედ ხდება მწვანე! ამ ვიზუალურ ხრიკს ტროქსლერის ეფექტს უწოდებენ და აღმოაჩინეს 1804 წელს. ეს ეფექტი მიუთითებს იმაზე, რომ ადამიანის თვალს შეუძლია ფოკუსირება მოახდინოს რაღაც მოძრავზე, აქტიურზე, ყველაფრის იგნორირებაზე. თქვენს თვალებს ცოტა დრო სჭირდება მორგებას, როდესაც ფოკუსირებას აკეთებთ ჯვარედინი ხაზებზე, რათა შეეგუოთ, შემდეგ კი ისინი იწყებენ ცვალებად წერტილს, რომელიც აღმოჩნდება მწვანე და იასამნისფერი ქრება ფონზე, როგორც უმნიშვნელო.

ჩამქრალი შუქი

თუ ყურადღებას გაამახვილებთ ცენტრში მოციმციმე შუქზე, შეამჩნევთ, რომ სინათლის წყაროს ირგვლივ მიმოფანტული ყვითელი წერტილები იწყებენ შემთხვევით გაქრობას და მოულოდნელ ადგილებში ჩნდებიან. ეს გამოწვეულია ფენომენით, რომელსაც ეწოდება მოძრაობით გამოწვეული სიბრმავე. მას ჯერ არ აქვს ზოგადად მიღებული ახსნა, მაგრამ მეცნიერთა უმეტესობა თვლის, რომ ის წარმოიქმნება პირველადი ვიზუალური ქერქიდან, ტვინის იმ ნაწილში, რომელიც პასუხისმგებელია სტატიკური და დინამიური ობიექტების შესახებ ინფორმაციის დამუშავებაზე.

გერინგის ილუზია

ამ გეომეტრიულ ოპტიკურ ილუზიაში, ზოლები ისე გამოიყურება, თითქოს ისინი გარედან არის მოხრილი. ჰერინგი ამ ეფექტს მიაწერს იმ ფაქტს, რომ ადამიანის ტვინი გადაჭარბებულად აფასებს წითელი ვერტიკალისა და დანარჩენი ლურჯი ზოლების გადაკვეთის კუთხეს. მაგრამ რატომ ხდება ეს არასწორი გათვლა? სავარაუდოდ, ეს გამოწვეულია ადამიანის ტენდენციით, ვიზუალურად იწინასწარმეტყველოს მომავალი. სინათლე უკიდურესად სწრაფად ხვდება ბადურას, ამიტომ ადამიანის ვიზუალური სისტემა თანდათან განვითარდა, რათა კომპენსირება მოახდინოს შეფერხებას ბადურაზე სინათლის დარტყმასა და ტვინში სიგნალის მიწოდებას შორის.

გრადაციის ილუზია

ამ ოპტიკურ ილუზიაში ჰორიზონტალური ზოლი იცვლის ფერს ღიადან მუქამდე, არის ზუსტად იგივე, მაგრამ მხოლოდ საპირისპირო ფონზე, რომელიც იცვლება მუქიდან სინათლისკენ. როგორც თქვენ ალბათ მიხვდით, ეს მხოლოდ ოპტიკური ილუზიაა. თუ ფონს დახურავთ, ნახავთ, რომ ჰორიზონტალური ზოლი იგივე ფერისაა. ეს ილუზია პირველის მსგავსია, ჭადრაკის დაფით - ტვინი აანალიზებს გარემოს, რომელშიც მდებარეობს ჰორიზონტალური ზოლის სხვადასხვა ნაწილი და ბნელს იქ, სადაც ფონი ღიაა და ანათებს იქ, სადაც ფონი მუქია.

ილუზორული მოძრაობა

ამ დროისთვის არ არსებობს მკაფიო ახსნა, თუ რა იწვევს ილუზორულ მოძრაობას. ზოგიერთი თვლის, რომ ეს გამოწვეულია თვალის მცირე, უნებლიე მოძრაობებით, რაც აფიქრებინებს, რომ სურათი მოძრაობს. სხვები თვლიან, რომ როდესაც თქვენ უყურებთ ასეთ რთულ ნიმუშს, თქვენი ვიზუალური ქერქი თანდათან ურევს სტატიკურ ობიექტებს დინამიურ ობიექტებს, ასე რომ თქვენ ხედავთ მოძრაობას. ნებისმიერ შემთხვევაში, ეს ილუზიაც არის ოპტიკური ილუზია, რომელიც მუშაობს ნებისმიერ პირობებში და თქვენ ვერ შეძლებთ თქვენი ტვინის დარწმუნებას.

ქალაქის სამეცნიერო და პრაქტიკული კონფერენცია

სკოლის მოსწავლეები და ახალგაზრდა სტუდენტები

სტუდენტთა სამეცნიერო საზოგადოება "აღმოჩენა"

მემორანდუმი "ლიცეუმი №1656"

მიმართულება: ფიზიკა

ოპტიკური ილუზია

დაასრულა: გრიცაი დიმიტრი,

კოლესოვი დიმიტრი

მე-9 კლასის მემორანდუმი "ლიცეუმი No. 166"

ხელმძღვანელი:

პუჟულსი ირინა ნიკოლაევნა,

უმაღლესი ფიზიკის მასწავლებელი

მემორანდუმი "ლიცეუმი No. 1656"

ტომსკი - 2007 წ

შესავალი ...........................................................................................................3

თავი მე . ოპტიკური ილუზიების ახსნა თვალსაზრისით

ფიზიკა, ბიოლოგია, ფსიქოლოგია.

1.1. ვიზუალური პროცესი ბიოლოგიის თვალსაზრისით ...................................... ...... 5

1.2. მხედველობის ფსიქოლოგია ..................................................... ...................................................... .....5

1.3. გარემოს ფიზიკური შეფასება ..................................................... .................................6

თავი II

2.1. წარმოსახვა და რეალობა ..................................................... ...................................... 7

2.2. შეუძლებელი ფიგურები - ფანტაზიის თვისება ................................................... 8

თავი III . Ოპტიკური ილუზია.

3.1. ოპტიკური ილუზიები ადამიანის ცხოვრების განუყოფელი ნაწილია... 11

3.2. აღმოჩენების ისტორია ………………………………………………………..12

3.3. ოპტიკური ილუზიების კლასიფიკაცია ……………………………..12-15

3.3.1. გადაკვეთის ილუზია …………………………………………………..12

3.3.2. „გაგრძელება-შესვენების“ ილუზია ………………………………………..13

3.3.3. სიმრუდის ილუზია ……………………………………………………………….13

3.3.4. დასხივება ……………………………………………………………...14

3.3.5. გარე ზეწოლა ობიექტის ზომებზე ……………………………………………………………………

დასკვნა …………………………………………………………………16

სამეცნიერო ლიტერატურა ………………………………………………………17

შესავალი.

ამჟამად, მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარების მიუხედავად, ადამიანი აგრძელებს თავისი სუბიექტური შეფასებების გამოყენებას ყველა სფეროში. რა თქმა უნდა, თუ ეს ეხება არამათემატიკურ მეცნიერებებს, მაშინ ამაში ცუდი არაფერია, მაგრამ როდესაც საქმე ეხება შეფასებებს, შეცდომის შემთხვევაში, რომელშიც გამოუსწორებელი რამ შეიძლება მოხდეს, მაშინ უნდა დაივიწყოს ინტუიცია და გამოიყენოს საზომი ინსტრუმენტები. ეს, რა თქმა უნდა, ეხება ე.წ. „თვალით“ შეფასებას.

ტერმინი "ილუზია" ძალიან გავრცელებულია. სამწუხაროდ, ჩვენი თვალი არ არის ზუსტი ინსტრუმენტი მსოფლიოში და ამიტომ მიდრეკილია შეცდომების დაშვებისკენ. ამ შეცდომებს ოპტიკურ ილუზიებს უწოდებენ. ცნობილია მათი ძალიან დიდი რაოდენობა და ყველა არ არის ერთი და იგივე ტიპის, ასევე მათი წარმოშობის მიზეზები. აქ არის ორი რეალური შემთხვევა:

კალიფორნიაში არის მთა, რომელიც ადგილობრივი მძღოლების თქმით, მაგნიტურია. ფაქტია, რომ ამ მთის ძირში 60 მ სიგრძის გზის მცირე მონაკვეთზე უჩვეულო მოვლენები შეინიშნება. ეს მონაკვეთი დახრილია. თუ დაღმართზე მიმავალი მანქანის ძრავა გამორთულია, მაშინ მანქანა უკან ტრიალებს, ე.ი. ფერდობზე მაღლა, თითქოს მთის „მაგნიტურ მიზიდულობას“ ემორჩილება. მთის ეს გასაოცარი თვისება იმდენად საიმედოდ იქნა მიჩნეული, რომ ფენომენის აღწერის დაფაც კი გზის შესაბამის ადგილას იშლება.

თუმცა იყვნენ ადამიანები, რომლებსაც საეჭვოდ მიაჩნდათ, რომ მთას შეეძლო მანქანების მოზიდვა. გადამოწმებისთვის, გზის ეს მონაკვეთი მოსწორდა. შედეგი მოულოდნელი იყო: ის, რაც ყველას ეგონა, ასვლა იყო, 2 გრადუსიანი დაღმართი აღმოჩნდა. ასეთმა დახრილობამ შეიძლება გამოიწვიოს ავტომობილის გადაადგილება ძრავის გარეშე ძალიან კარგ გზატკეცილზე.

მხედველობის ილუზია ასევე ხსნის მოგზაურთა ამბებს მდინარეების შესახებ, რომლებშიც წყალი მიედინება ფერდობზე. მე მოვიყვან ამ ამონაწერს ამის შესახებ ერთი ფიზიოლოგის, პროფესორ ბერნშტეინის წიგნიდან, „გარე გრძნობები“: „ხშირ შემთხვევაში, ჩვენ მიდრეკილნი ვართ შეცდომებს ვიმსჯელოთ, არის თუ არა მოცემული მიმართულება ჰორიზონტალური, მიდრეკილი ზევით თუ ქვევით. სეირნობით, მაგალითად, ოდნავ დახრილ გზაზე და ვხედავთ, რომ რაღაც მანძილზე სხვა გზა ხვდება პირველს, ჩვენ წარმოვიდგენთ, რომ მეორე გზის აწევა უფრო ციცაბოა, ვიდრე სინამდვილეშია. შემდეგ გაკვირვებულები ვხედავთ, რომ მეორე გზა სულაც არ არის ისეთი ციცაბო, როგორსაც ველოდით.

ეს აიხსნება იმით, რომ ჩვენ მივყვებით გზას, რომლითაც მივდივართ მთავარი თვითმფრინავისკენ, რომელსაც მივაწერთ სხვა მიმართულებების დახრილობას. ჩვენ ქვეცნობიერად ვაიგივებთ მას ჰორიზონტალურ სიბრტყეს და შემდეგ, ბუნებრივია, წარმოვიდგენთ სხვა ბილიკის დახრილობას გადაჭარბებულად.

ამას ხელს უწყობს ის ფაქტი, რომ ჩვენი კუნთოვანი შეგრძნება სიარულის დროს საერთოდ არ იჭერს 2-3 გრადუსიან ფერდობებს. მოსკოვის, კიევის და სხვა მთიანი ქალაქების ქუჩებში ხშირად უწევს იმ ილუზიის დაკვირვება, რაზეც ფიზიოლოგი საუბრობს. კიდევ უფრო საინტერესოა კიდევ ერთი ოპტიკური ილუზია, რომელიც შემთხვევით უსწორმასწორო რელიეფში ჩავარდა: ნაკადი, როგორც ჩანს, აღმართზე მიედინება!

ნაკადის გასწვრივ ოდნავ დახრილ გზაზე დაშვებისას, რომელსაც აქვს კიდევ უფრო მცირე ვარდნა, ე.ი. მიედინება თითქმის ჰორიზონტალურად, გვეჩვენება, რომ ნაკადი ფერდობზე მიედინება. ამ შემთხვევაში გზის მიმართულებასაც ჰორიზონტალურად მივიჩნევთ, ვინაიდან მიჩვეული ვართ სხვა სიბრტყეების დახრილობის შესაფასებლად იმ სიბრტყის აღებას, რომელზეც ვდგავართ.

ამიტომ, იმისათვის, რომ ადამიანებმა დაუშვან ნაკლები შეცდომა, უპირობოდ ენდონ თვალებს, მათ უნდა გაითვალისწინონ ვიზუალური აპარატის ზოგიერთი მახასიათებელი.

სამუშაოს მიზნები:

1. ახსენით ოპტიკური ილუზიების წარმოშობის ბუნება.

2. განმარტეთ ბიოლოგიის, ფსიქოლოგიის და ფიზიკის თვალსაზრისით მათი გარეგნობის შესაძლებლობა.

3. ოპტიკური ილუზიების კლასიფიკაცია.

4. შეუძლებელი ფიგურების მაგალითზე აჩვენეთ ჩვენი ფანტაზიის თვისებების გამოყენება.

Დავალებები:

1. ლიტერატურის შესწავლა.

2. დაეუფლოს ანალიზისა და სინთეზის მეთოდოლოგიას.

3. მონიშნეთ განხილული ილუზიების არსებითი ნიშნები.

4. ჯგუფური ილუზიები იგივე არსებითი თვისებებით.

5. გამოიტანე დასკვნები.

სამეცნიერო სიახლე:

ჩატარდა ოპტიკური ილუზიების კლასიფიკაცია.

თავი მე . ოპტიკური ილუზიების ახსნა

ფიზიკის, ბიოლოგიის, ფსიქოლოგიის თვალსაზრისით.

1.1. ვიზუალური პროცესი ბიოლოგიის თვალსაზრისით.

ადამიანის თვალი ყველაზე რთული ოპტიკური მოწყობილობაა, რომლითაც ადამიანი ჩვენს გარშემო არსებული ცხოვრების 90%-ს აღიქვამს. ასტრონომი და ფიზიკოსი იოჰანეს კეპლერი XIX საუკუნეში თვალის მოწყობილობას ოპტიკის თვალსაზრისით განიხილავდა. მან აჩვენა, რომ ფუნდუსზე იქმნება მიმდებარე ობიექტების გამოსახულება. ოპტიკის კანონების მიხედვით, ასეთი გამოსახულება უნდა იყოს შებრუნებული. ამიტომ ახალშობილი ბავშვი სამყაროს თავდაყირა ხედავს. მაგრამ თანდათან ტვინი იწყებს გამოსახულების გადატრიალებას და ეჩვევა მას. საინტერესოა, რომ თუ ადამიანი დიდხანს განაგრძობს სათვალეების ტარებას, რომელიც გამოსახულებას აბრუნებს, მაშინ ტვინი მას ისევ „ფეხზე“ დააყენებს. მაგრამ ადამიანებს დღემდე არ შეუქმნიათ თვალის ლინზის მსგავსი ლინზა. ყოველივე ამის შემდეგ, მას შეუძლია გახდეს ან უფრო ამოზნექილი, ან ნაკლებად "მკვეთრი" ახლო და შორეულ ობიექტებზე. მაგრამ, თუ ეს მექანიზმი ირღვევა, მაშინ ადამიანს უვითარდება ან შორსმჭვრეტელობა ან მიოპია, ამიტომ ამ შემთხვევაში სათვალე უნდა ატაროს.

ქვედა, რომელზეც გამოსახულება ეცემა და ჩამოყალიბებულია შემცირებული სახით, გადასცემს გამოსახულებას ბადურას, რომელიც მას აღიქვამს. ლინზასა და ბადურას შორის დევს გამჭვირვალე მინისებრი სხეული, ჟელეს მსგავსი. იმის გამო, რომ ბადურას შიგნით არის ვიზუალური მეწამული, რომელიც სინათლის ზემოქმედებით ქრება, ჩვენ შეგვიძლია მისი აღქმა. ბადურა შედგება უჯრედებისგან, რომელსაც ეწოდება ღეროები და კონუსები. ჯოხების წყალობით ჩვენ შავ-თეთრ სურათს აღვიქვამთ. გირჩები განასხვავებენ ფერს: ზოგი ლურჯია, ზოგი მწვანე, ზოგი კი წითელი. ყველა სხვა ფერი შერეულია ადამიანის თვალში.

1.2. ხედვის ფსიქოლოგია.

ამავდროულად, ცნობილია, რომ გამოსახულება, რომელიც ჩვენს თვალში შევიდა და ტვინის სპეციალური არხებით ბადურას მიაღწია, შედის ტვინში, სადაც ის იქმნება. ამავდროულად, ვიზუალური სისტემის იმპულსები არაფრით განსხვავდება ცხვირის ნერვული უჯრედების, ყურის კანის იმპულსებისგან. ტვინი მათ შეტყობინებებს ვიზუალურ სურათებად აღიქვამს მხოლოდ იმიტომ, რომ იცის, საიდან მოვიდა. იქ ადამიანი ასახავს სურათს. მაგრამ რატომ შეუძლია ტვინს გამოსახულების წარმოჩენა. ამ საკითხს უკვე დიდი ხანია ფსიქოლოგია ეწევა.

ადამიანის ტვინს, აღქმის, აზროვნების, მეხსიერების და რიგი სხვა ფსიქიკური პროცესების გარდა, აქვს ფსიქიკის განსაკუთრებული ფორმა, რომელიც მხოლოდ ადამიანებისთვის არის - წარმოსახვა.

წარმოსახვის გარდა სხვა არაფერში ვლინდება ფსიქიკის იდეალური და იდუმალი ხასიათი. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ეს იყო წარმოსახვა, გაგების და ახსნის სურვილი, რამაც ყურადღება მიიპყრო ანტიკურ ფსიქიკურ ფენომენებზე, მხარი დაუჭირა და განაგრძობს მის სტიმულირებას დღესაც. რაც შეეხება ამ ფენომენის საიდუმლოებას, ის მდგომარეობს იმაში, რომ ჯერჯერობით ჩვენ თითქმის არაფერი ვიცით წარმოსახვის მექანიზმის, მათ შორის მისი ანატომიური და ფიზიოლოგიური საფუძვლის შესახებ. ტვინის წარმოსახვის რომელ ნაწილშიც არის ლოკალიზებული, მეცნიერება ცნობილი არ არის.

ფანტაზიის წყალობით ადამიანი ქმნის, ჭკვიანურად გეგმავს თავის საქმიანობას და მართავს მათ. თითქმის მთელი ადამიანური მატერიალური და სულიერი კულტურა ადამიანების წარმოსახვისა და შემოქმედების პროდუქტია და ყველამ კარგად ვიცით, რა მნიშვნელობა აქვს ამ კულტურას „ჰომო საპიენსის“ სახეობის გონებრივი განვითარებისა და გაუმჯობესებისთვის. წარმოსახვა ადამიანს თავისი წამიერი არსებობის საზღვრებს სცილდება, წარსულს ახსენებს, მომავალს ხსნის. მდიდარი ფანტაზიით ადამიანს შეუძლია „იცხოვროს“ სხვადასხვა დროს, რასაც ვერც ერთი ცოცხალი არსება ვერ ახერხებს მსოფლიოში. წარსული ფიქსირდება მეხსიერების გამოსახულებებში, თვითნებურად აღმდგარი ნებისყოფის ძალისხმევით, მომავალი წარმოდგენილია ოცნებებში და ფანტაზიებში.

წარმოსახვა ბევრ რამეში ეხმარება ადამიანს ცხოვრების იმ შემთხვევებში, როდესაც პრაქტიკული მოქმედებები ან შეუძლებელია, ან რთულია, ან უბრალოდ შეუსაბამო (უსარგებლო).

წარმოსახვა განსხვავდება აღქმისგან იმით, რომ მისი გამოსახულებები ყოველთვის არ შეესაბამება რეალობას, ისინი შეიცავს ფანტაზიის, ფანტასტიკის ელემენტებს. თუ წარმოსახვა ცნობიერებისთვის ხატავს ისეთ სურათებს, რომლებსაც არაფერი ან ცოტა არ შეესაბამება რეალობას, მაშინ მას ფანტაზია ჰქვია.

1.3. გარემოს ფიზიკური შეფასება.

ფიზიკა, თავის მხრივ, ზუსტი მეცნიერებაა, ამიტომ, რომ არ ჩავუღრმავდეთ პოლემიკას - ფანტაზია უფრო მნიშვნელოვანია და აუცილებელი თუ რეალობა, ვთქვათ, რეალობასაც თამაშობს მნიშვნელოვანი როლი. ადამიანი ირგვლივ ყველაფერს შემცირებული ზომით ხედავს, აღიქვამს მხოლოდ მზის სხივებს. ბიოლოგიიდან ცნობილია, რომ თვალი არასრულყოფილი სიზუსტის ორგანოა. სხვადასხვა სიძლიერის კუნთები ზემოქმედებენ თვალზე, ბადურას აქვს გარკვეული გამრუდება, ორივე თვალი ჰორიზონტალურადაა განლაგებული, აქვთ ბრმა ლაქები და საერთოდ: ადამიანში ბინოკულარული ხედვის არე მცირეა და ხედავს მხოლოდ თვალის წინ. მას, მაშინ როცა ბუზს თავისი სახიანი თვალებით შეუძლია უკნიდან დანახვა და წამში 300-ზე მეტი სურათის აღქმა!

ამიტომ სუბიექტური შეფასების ისეთი ვარიანტისადმი ნდობა, როგორიც არის „თვალით“, განსაკუთრებით ფიზიკაში, არ არის გამართლებული. მაშასადამე, რაც რეალურად არსებობს, ჩვენ დამახინჯებით აღვიქვამთ.

თავი II . ადამიანის წარმოსახვის თვისებები.

2.1. წარმოსახვა და რეალობა

წარმოსახვა შეიძლება იყოს ოთხი ძირითადი ტიპი: აქტიური, პასიური, პროდუქტიული და რეპროდუქციული. ოპტიკური ილუზიების წინაშე მყოფი ადამიანები, ნებისყოფის გარეშე, ატყუებენ გონებას, ყველაზე ხშირად ამის შემჩნევის გარეშე და მხოლოდ საზომი ხელსაწყოების დახმარებით აღმოაჩენენ შეუსაბამობას. რამდენიმე ხნის წინ თქვენ შეძელით ამის გადამოწმება. შეხედეთ ფიგურას 1: არის ორი ჯოხი, რომლებიც ერთმანეთს პერპენდიკულურად კვეთენ.

ისინი თანაბარია, მაგრამ, როგორც ჩანს, ვერტიკალური შესამჩნევად გრძელია ვიდრე ჰორიზონტალური. როდესაც დამკვირვებლებს სთხოვეს დაეხატათ რეალურად თანაბარი ჯოხები, შედეგი რეალური ზომისგან განსხვავდებოდა 33%-ით! პასიური წარმოსახვის გამოსახულებები წარმოიქმნება ადამიანის ნებისა და სურვილის გარდა. მაგრამ არცერთ ფანტაზიას არ შეუძლია გამოიგონოს ისეთი რამ, რაც არ იქნება ცნობილი ადამიანისთვის, ამიტომ: ადამიანი შეგნებულად გამოსახავს ამ ჯოხებს 33% შეუსაბამობით, რადგან ის დარწმუნებულია, რომ მართალია და შეცდომის შესახებაც კი სწავლობს, ის. გააგრძელებს მის კეთებას, რადგან სწორედ ამ ფორმით იქნებიან მისთვის თანაბარი, უფრო მეტიც, ეს არის უნაყოფო ჩვევა, რომლის მოშორებაც თითქმის შეუძლებელია.

როგორც ზემოთ დაიწერა, სწორედ წარმოსახვის წყალობით შეუძლია ადამიანს შექმნა. მაგრამ ყველაზე ხშირად, შემოქმედებითი პროცესის იმპულსი არის აქტიური (ნებისყოფის ძალით), პროდუქტიული (ცნობიერი კონსტრუქცია მანამდე შექმნილის რეპროდუცირების გარეშე...) და რეპროდუქციული (კოპირება) წარმოსახვის ტიპები.

გაცილებით ნაკლებად ხშირად, პასიური წარმოსახვა ემსახურება ასეთ იმპულსს. მიუხედავად იმისა, რომ პოეზიის მაგალითიდან ცნობილია, თუ როგორ აწყობს ავტორი უნებურად პოეზიას, იმავდროულად, ცდილობს ახალი რითმის ჩაწერის შესაძლებლობას, რათა არ დაკარგოს იგი. ამბობენ, რომ არის შთაგონება. გარდა ამისა, შემოქმედებითი პროცესი, რომელიც იწყება, როგორც წესი, ნებისყოფის ძალისხმევით, ე.ი. წარმოსახვის აქტიდან თანდათან ისე იპყრობს ავტორს, რომ ფანტაზია ხდება სპონტანური და ის კი არ ქმნის სურათებს, არამედ სურათები ფლობს და აკონტროლებს მხატვარს და ის ემორჩილება მათ ლოგიკას.

2.2. შეუძლებელი ფიგურები წარმოსახვის თვისებაა.

ამიტომ, მიზანი იყო უფრო დეტალურად გვეთქვა განსაკუთრებული სახის ილუზიებისა და ნახატების შესახებ: შეუძლებელი ფიგურები და ობიექტები. პირველი შეუძლებელი ფიგურა შეიქმნა 1934 წელს შვედმა მხატვარმა ოსკარ როიტერვერდმა, რომელიც ცხრა კუბს სპეციალური თანმიმდევრობით ასახავს (ნახ. 2).

პერუს Reuterswerda ფლობს ასობით ვარიანტს. სამი მათგანი, მათ შორის კუბურები, ასახულია შვედეთში 1982 წელს გამოშვებულ საფოსტო მარკების სერიაზე.

მაგრამ, ალბათ, შეუძლებელი ფიგურებიდან ყველაზე ცნობილი არის პენროუზის სამკუთხედი (ნახ. 3), რომელიც გამოქვეყნდა 1958 წელს British Psychological Journal-ში ლ. და რ. პენროუზის მიერ.

ისინი ეფუძნებოდა Reuterswerd-ის ნახატს. სამკუთხედს ყურადღებით დავაკვირდებით, ვხედავთ, რომ ამ ჩარჩოს სამივე კუთხე სწორია, თუმცა ცხადია, რომ ეს არ შეიძლება იყოს. აქ ის წესები, რომლებიც ბავშვობიდან ვისწავლეთ ბრტყელ ფურცელზე საგნების გამოსახვის შესახებ, ეწინააღმდეგება ერთმანეთს.

წარმოსახვასა და საღ აზრს შორის კონფლიქტის ცეცხლზე მეტი ზეთის დამატება არის ნახატი, რომელიც გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება გაკეთდეს პენროუზის სამკუთხედი (ნახ. 4).

როგორც ხედავთ, ამისათვის საჭიროა მხოლოდ სამი ხის კუბიკი და სამი ჯოხი, რომლებიც დაკავშირებულია ჯოხებით, როგორც ეს ნაჩვენებია აქ, ან წებოთი - და თქვენ მზად ხართ!

მიუხედავად ამ სამკუთხედის სიმარტივისა, შეუძლებელი ფიგურის დახატვა შესაძლებელია ნაკლები ელემენტებით. ყურადღება მიაქციეთ ორი ზოლის ამ მაგალითს (სურ. 5): მარჯვნივ ისინი წევენ ერთმანეთზე, ხოლო მარცხნივ - ერთმანეთის გვერდით.

მარტივი შეუძლებელი ფიგურების დახატვის პრინციპის გაგების შემდეგ, შეგიძლიათ უფრო რთული დახატოთ. ყურადღება მიაქციეთ ამ ტრაპეციას (სურ. 6) - მისი დახატვის პრინციპი მდგომარეობს იმაში, რომ მისი კუთხეები, თუ კარგად დააკვირდებით, რეალურად სწორია, შეუძლებელ პენროუზის სამკუთხედის კუთხეების მსგავსი.

და ეს კუბი (ნახ. 7) იმითაა საყურადღებო, რომ თუ მის განმარტებას გეომეტრიიდან გავიხსენებთ - ყველა სახე ერთმანეთის ტოლია, ეს საერთოდ არ არის კუბი, თუმცა სამი შუა სახე, რომელიც აყალიბებს შებრუნებულ მერსედესის ხატს, ტოლია. , მაგრამ დანარჩენი ჩვენთვის ჩანს ექვსი მხრიდან, არა. აქ არის მისი შეუძლებლობის ახსნა.

ცნობილია ფიგურები, რომლებშიც ერთი ელემენტი ან ელემენტებს შორის უფსკრული ქრება. ისინი ახლოს არიან "ერთნახევარი ბლოკის" ნახატებთან დახატვის პრინციპით. შეეცადეთ დათვალოთ ზოლების რაოდენობა ამ ფიგურაში 8.

არასწორია ვივარაუდოთ, რომ „შეუძლებელი“ მხოლოდ გეომეტრიული ფიგურების სიმრავლეა. ასეთ ეფექტებს იყენებდნენ და იყენებენ სიურეალიზმის, ფუტურიზმისა და მხატვრობის სხვა ტენდენციების მხატვრები.

აქ არის გარკვეული ხელოვანის ფანტაზიის პროდუქტი (სურ. 9). ეს არის შეუძლებელი მარეგულირებელი ჩანგალი, საიდანაც სრულიად ნორმალური ჩრდილი გამოდის, საიდანაც საკმაოდ ნორმალური, ხმის ტალღები გამოდის.

მოგეხსენებათ, ტელესკოპზე ხშირად მიმაგრებულია უფრო პატარა ტელესკოპური მილი, ე.წ. მაშინ რამდენი დამატებითი ტელესკოპია დამაგრებული ამ ტელესკოპზე (სურ. 10).

და, თუ იპოვით, სად არის, ფაქტობრივად, მთავარი მილი!?

ეშმაკის ჩანგალი (სურ. 11) ასე უწოდა ერთ-ერთმა მათგანმა, ვინც დაინახა ოთხკუთხედიდან ორი გამომავალი მართკუთხა პარალელეპიპედით სამკუთხა ჩანგლად ცილინდრული ბოლოებით გადაქცევის „ფენომენი“.

მაგრამ სინამდვილეში, ეშმაკის ჩანგლის პრინციპი ძალიან მარტივია - ელემენტარული. მოგეხსენებათ, მართკუთხა ოთხკუთხედის ნაწილს გვერდიდან მხოლოდ სამი სახე აქვს, ხოლო ცილინდრს, გვერდიდან რომ ვუყურებთ, აქვს ორი დასრულების ხაზი, შესაბამისად სამს პლუს სამი და იყოფა ორ-სამ ცილინდრზე.

„ეშმაკის ჩანგლის“ პრინციპით, სხვა თემებზე და ნაკვთებზე უამრავი სურათია დახატული. მაგალითად, ამ სურათზე (სურ. 12), სამი ადამიანი მარცხნივ ატარებს სამ მილს, ხოლო ორი მარჯვნივ ეხმარება მათ ორი ... ზოლის ტარებაში.

და ამ სურათზე (სურ. 13) გამოყენებულია ჩრდილის თვისებები და, რა თქმა უნდა, ელემენტის გაქრობის ეფექტი.

თავი III . Ოპტიკური ილუზია.

3.1. ოპტიკური ილუზიები ადამიანის ცხოვრების განუყოფელი ნაწილია

ადამიანის ხედვის არაერთი ძალიან მნიშვნელოვანი მახასიათებელი საშუალებას გვაძლევს შეგვექმნა სურათები თვითმფრინავზე, მაგრამ აღვიქვამთ მოცულობაში. მაგრამ ეს არის ოპტიკური ილუზია. ფერთა ნარევს ტილოზე ლაქებად აღვიქვამდით და სურათი ჩვენთვის ქაღალდზე ბევრი ლაქა იქნებოდა. ამიტომ, რასაც სურათზე ვხედავთ, მხოლოდ ყოველდღიური ცხოვრების ილუზიაა.

3.2. აღმოჩენების ისტორია.

პირველი კვლევა ოპტიკური გეომეტრიული ილუზიების სფეროში ჩაატარა ფიზიკოსმა ოპელმა. შემდეგ იყო 200-ზე მეტი სამეცნიერო ნაშრომი ამ თემაზე, სადაც ყველა ავტორი ცდილობდა ამ პრობლემის საკუთარი ახსნა მოეძებნა. თითოეული მეცნიერი დიდი ხანია ეძებს თავის თეორიას ამ საკითხთან დაკავშირებით, თუმცა, როგორც ჩანს, არავინ გამოიცნო, რომ ეს ილუზიები უფრო წესია, ვიდრე გამონაკლისი და რომ მხედველობისა და აღქმის ეს მახასიათებლები ტოვებს კვალს ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში. , და არა მხოლოდ ცალკეულ სურათებზე. ძველი ბერძნები კარგად იცნობდნენ ხედვის თავისებურებებს - პართენონის სვეტებს შორის მანძილი განსხვავებული იყო, მაყურებელი კი ერთნაირად აღიქმებოდა - ილუზიად. მაგრამ ერთმა არქიტექტორმა, ჩვენს დროთან უფრო ახლოს, შენობა ძალიან მაღალი სიზუსტით დააპროექტა და როდესაც ის აშენდა, აღმოჩნდა, რომ თუ წინიდან ნახულობენ, მაშინ სახურავის ხაზი გარედან არის ჩაზნექილი, თუ გვერდიდან, მაშინ შიგნით. ყველა მანძილი ნათლად იყო გაზომილი, მაგრამ უზუსტობები არ აღმოჩნდა - ადამიანის ხედვის მახასიათებლები. ილუზია. როგორც ამ სამეცნიერო ნაშრომის ერთ-ერთი ამოცანა, ჩვენ შევეცადეთ კლასიფიცირდეს ყველაზე ცნობილი ოპტიკური გეომეტრიული ილუზიები და აგვეხსნა ზოგიერთი მათგანის შესაძლებლობა.

3.3. ოპტიკური ილუზიების კლასიფიკაცია.

3.3.1. კვეთის ილუზია.

ისევ მივმართოთ სურათს, რომელიც გვიჩვენებს ჰორიზონტალურ და ვერტიკალურ ხაზებს (ნახ. 1). როგორც აღინიშნა, ჰორიზონტალური ხაზი, როგორც ჩანს, ბევრად უფრო მოკლეა, ვიდრე ვერტიკალური, თუ არ მიმართავთ საზომი ხელსაწყოების დახმარებას. ამ შეცდომის ერთ-ერთი მიზეზი არის ვერტიკალური ხაზის გადაკვეთა. ჩვენი შეცდომის მიზეზი არის ის, რომ ადამიანს აქვს ბინოკულარული ხედვა - თვალით აღქმული საერთო სურათის შუა; როგორც თქვენ შორდებით მზერის შუაგულს, მხედველობა წყდება ისეთივე ნათელი, როგორც ბინოკლის რადიუსში. მაშასადამე, ადამიანის მზერა „მიკრულია“ გადაკვეთის ხაზზე და ის, რაც მარცხნივ და მარჯვნივ არის, ყველაზე ნათელი ხედვის რადიუსს სცილდება. ჰორიზონტალური დაყოფილია ორად და, შესაბამისად, ის უფრო პატარა ჩანს, ხვდება სურათის სუსტ ფლანგებში.

შედეგად, ძალიან დიდი შეცდომები მიიღება, მაგრამ ერთი ნუგეში ის არის, რომ ისინი წარმოიქმნება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ექსპერიმენტატორი კმაყოფილია მხოლოდ თვალით შეფასებით, სასწორის სახაზავის დახმარების გარეშე.

3.3.2. „გაგრძელება-შესვენების“ ილუზია.

სურ.14

ილუზია, რომელსაც ახლა აკვირდებით (ნახ. 14), ცნობილია ასზე მეტი წლის განმავლობაში. ისრები დახატულია ორი თანაბარი სიგრძის ხაზის ბოლოებზე, ერთზე - განსხვავებული მიმართულებით, მეორეზე - ერთმანეთისკენ. მარჯვენა ხაზი მარცხენაზე მოკლე ჩანს. ეს ილუზია ყველაზე გამოხატულია, თუ ისრები იყოფა ზუსტად შუაზე, მაგრამ ქვედა, როგორც ჩანს, ბევრად გრძელია ვიდრე ზედა. მას შემდეგ, რაც დამკვირვებელმა „ნამდვილად თანაბარი“ ხაზები დახატა, რეალობასთან შეუსაბამობამ 33% შეადგინა. საქმე იმაშია, რომ მიმართულების ისრები ერთ შემთხვევაში ცრუ გახანგრძლივებას ემსახურება, მეორეში კი დამოკლებას. ერთმანეთისკენ მიმართული ისრები არის ვერტიკალური ხაზის „გაგრძელება“, ხოლო სხვადასხვა მიმართულებით მიმავალი ისრები, პირიქით, სიგრძის „შემზღუდველი“.

3.3.3. სიმრუდის ილუზია.

სწორი ხაზების გამრუდებით, მრავალი განსხვავებული ილუზია არსებობს. ამ სურათზე (სურ. 15) ფონის გამო ჩანს, რომ ეს ხაზები საერთოდ არ არის პარალელური ხაზები, არამედ რკალი.

სურ.15

ამ შემთხვევაში, ვიზუალური დამახინჯება, პირველ რიგში, დაკავშირებულია ფონთან. ფაქტია, რომ, თუ შეამჩნევთ, წინა პლანზე გამოდის არა ორი ხაზი, არამედ მისგან გამომავალი სხივები. ლაქა „ჯაჭვობს“ ბინოკულარ ხედვას და ორი ხაზი სცილდება მას. თვალებს კიდევ ერთი ძალიან საინტერესო თვისება აქვს: სწორი ხაზები ფერთა მრავალფეროვნების ქვეშ თაღოვანი ხდება. ყურადღება მიაქციეთ ამ სურათს: ის გვიჩვენებს სწორ ხაზს თითოეული ვერტიკალური მრუდის გავლით, მაგრამ შავი და თეთრი ზიგზაგების გავლენით და მოსახვევებისა და სწორი ხაზების მონაცვლეობით, როგორც ჩანს, აქ სწორი არაფერია.

ცნობილია, რომ შავ-თეთრმა ფერებმა შეიძლება ბევრი ილუზია გამოიწვიოს ადამიანში – ასეა მოწყობილი ბადურა. ამიტომ, მხედველობის დარღვევებთან თამაშის მრავალი გზა არსებობს. ამ სურათზე (სურ. 16) იქმნება მოხრილი ჰორიზონტალური ხაზების შთაბეჭდილება იმის გამო, რომ შავი და თეთრი კვადრატები ერთმანეთისგან გადახრილია.

სინამდვილეში, ჰორიზონტალური ხაზები პარალელურია.

3.3.4. დასხივება.

საუკუნეზე მეტია ცნობილია, რომ გამოსახულება ჩნდება თვალის ბადურაზე, რომელიც შედგება მსუბუქი და ბნელი ადგილებისგან, ნათელი განათებული ადგილებიდან, თითქოსდა, ბნელ ადგილებში მიედინება. ამას ეწოდება დასხივება. თქვენ შეგიძლიათ დააკვირდეთ კონტრასტის ასეთ შედეგს ამ ფიგურაში 17.

თეთრი ხაზების გადაკვეთაზე, შავ კვადრატებს შორის, წარმოიქმნება ე.წ.

მუქი ობიექტები ყოველთვის უფრო პატარა ჩანს, ვიდრე იმავე ზომის მსუბუქი ობიექტები. თუ მსუბუქ ფონზე ერთდროულად განვიხილავთ შავ წრეს და იმავე ზომის თეთრ წრეს, მაშინ წრის ფართობი წრის ფართობზე 20%-ით დიდი გვეჩვენება.

მუქი ტანსაცმლის მქონე ადამიანები უფრო გამხდარი ჩანან, ვიდრე ღია ტანსაცმლით. მზის ჩასვლისას მზე ქმნის "ნაკვეთს" ჰორიზონტის ხაზში.

დასხივება დამოკიდებულია მხოლოდ ჩვენი ვიზუალური აპარატის არასრულყოფილებაზე.

3.3.5. გარე ზეწოლა ობიექტის ზომებზე.

ადამიანის ტვინს შედარების ერთი საოცარი თვისება აქვს. ასე რომ, სპილოს ზომაზე საუბრისას, ჩვენ გონებრივად ვადარებთ მას სხვა ობიექტებს და ის გიგანტურად გვეჩვენება. მაგრამ ცოტა ადამიანს უნახავს ლურჯი ვეშაპი სრული ზომით. მაგრამ თუ ლურჯ ვეშაპს სპილოს შევადარებთ, მაშინ სპილო თვალს ძაღლის ზომით მოეჩვენება. ეს ხსნის ვიზუალური ილუზიის სხვა ტიპს.

შეხედეთ ამ წრეებს (სურ. 19). თქვენ ნათლად ხედავთ, რომ მარჯვენა წრე შესამჩნევად მცირეა, ვიდრე მარცხენა, მაგრამ სინამდვილეში ეს ასე არ არის.

ორივე წრე ერთნაირი ზომისაა. და ამ ილუზიის ბრალია იგივე შედარება. მარცხენა ობიექტი გარშემორტყმულია მარცხენაზე დიდი დიამეტრის წრეებით და ამის გამო, როგორც ჩანს, მარჯვენა წრე უფრო დიდია. რეალურ ცხოვრებაში ბაღის აღმზრდელი ბავშვს გიგანტად ეჩვენება, მაგრამ ბავშვები იზრდებიან და როცა ბავშვი მასწავლებლის სიმაღლეში გახდება, ის ასე აღარ იქნება.

სამკუთხედს (სურ. 20) ამ პარალელოგრამაში აქვს გვერდები AB და AC ტოლი, თუმცა გარე ობიექტების მოქმედებით, როგორც ჩანს, AB უფრო გრძელია.

დასკვნა.

ამ ნაშრომში განხილული და შესწავლილი იყო ვიზუალური აპარატის ის თავისებურებები, რის გამოც წარმოიქმნება ოპტიკური ილუზიები, ფიზიკის, ბიოლოგიის და ფსიქოლოგიის თვალსაზრისით. ნაპოვნია და წაკითხული სტატიები ამ თემაზე. ნაშრომში ცდილობდნენ ოპტიკური ილუზიების კლასიფიკაციას რამდენიმე ძირითად ტიპად. აღმოჩნდა, რომ მათი გაჩენის ბრალია არა მხოლოდ თვალის თვისებები, არამედ ტვინიც. ამიტომ ამ პრობლემის ცალმხრივად შესწავლა მხოლოდ ფიზიკის გამოყენებით შეუძლებელია.

კიდევ ერთხელ მინდა შეგახსენოთ: მხედველობის დამახინჯება, რომელიც ზემოთ დაიწერა, თანდაყოლილია თითოეულ ჩვენგანს. ამიტომ, მათთან დაკავშირებული შეცდომები თანდაყოლილია როგორც უბრალო მოკვდავებისთვის, ასევე პროფესიონალი მხატვრებისთვის, არქიტექტორებისთვის და მრავალი სხვასთვის. დაიმახსოვრეთ: გეომეტრიული რაოდენობების ჩვენი თვალის შეფასებები პირდაპირ არის დამოკიდებული როგორც ფიზიკურ პარამეტრებზე, ასევე ფსიქოლოგიურ მახასიათებლებზე.

ყველაზე სერიოზულ სამეცნიერო ნაშრომებსა და პროექტებშიც კი შეიძლება დაუშვას შეცდომა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს საშინელი შედეგები, თუნდაც მცირე ნაწილის შეფასების თვალით.

სამეცნიერო ლიტერატურა.

1. Aksenova M., Izmailova S. ენციკლოპედია ბავშვებისთვის. ტომი ბიოლოგია. მ.,

"ავანტა +" 1994. გვ.29.

2. პერელმან ია.ი. გასართობი მექანიკა. 1979, გვ.123.

3. პერელმან ია.ი. გასართობი ფიზიკა. M. 1981, გვ.73.

4. ივანოვი პ.ს. ჟურნალი "მეცნიერება და ცხოვრება". M. 1989, No4, გვ.116.

5. ტრაიტაკა დ.ი. ბიოლოგია. საცნობარო მასალები. მ., „განმანათლებლობა“ 1994 წ.

6. რასელ კ., კარტერ ფ. გააუმჯობესე შენი ინტელექტი. Minsk, Potpourri 1996, გვ.45.

1. შესავალი 1

2. ოპტიკური ილუზიის კონცეფცია 4

3. ილუზიების სახეები 5

4.აღმოჩენების ისტორია 11

5. დასკვნა 12

6. ლიტერატურა 13

შესავალი დღეისათვის, მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარების მიუხედავად, ადამიანი აგრძელებს თავისი სუბიექტური შეფასებების გამოყენებას ყველა სფეროში. რა თქმა უნდა, თუ ეს ეხება არამათემატიკურ მეცნიერებებს, მაშინ ამაში ცუდი არაფერია, მაგრამ როდესაც საქმე ეხება შეფასებებს, შეცდომის შემთხვევაში, რომელშიც გამოუსწორებელი რამ შეიძლება მოხდეს, მაშინ უნდა დაივიწყოს ინტუიცია და გამოიყენოს საზომი ინსტრუმენტები. ეს, რა თქმა უნდა, ეხება ე.წ. „თვალით“ შეფასებას. ტერმინი "ილუზია" ძალიან გავრცელებულია. სამწუხაროდ, ჩვენი თვალი არ არის ზუსტი ინსტრუმენტი მსოფლიოში და ამიტომ მიდრეკილია შეცდომების დაშვებისკენ. ამ შეცდომებს ოპტიკურ ილუზიებს უწოდებენ. ცნობილია მათი ძალიან დიდი რაოდენობა და ყველა არ არის ერთი და იგივე ტიპის, ასევე მათი წარმოშობის მიზეზები. აქ არის ორი რეალური შემთხვევა: კალიფორნიაში არის მთა, რომელიც ადგილობრივი მძღოლების თქმით, მაგნიტურია. ფაქტია, რომ ამ მთის ძირში 60 მ სიგრძის გზის მცირე მონაკვეთზე უჩვეულო მოვლენები შეინიშნება. ეს მონაკვეთი დახრილია. თუ დაღმართზე მიმავალი მანქანის ძრავა გამორთულია, მაშინ მანქანა უკან ტრიალებს, ე.ი. ფერდობზე მაღლა, თითქოს მთის „მაგნიტურ მიზიდულობას“ ემორჩილება. მთის ეს გასაოცარი თვისება იმდენად საიმედოდ იქნა მიჩნეული, რომ ფენომენის აღწერის დაფაც კი გზის შესაბამის ადგილას იშლება. თუმცა იყვნენ ადამიანები, რომლებსაც საეჭვოდ მიაჩნდათ, რომ მთას შეეძლო მანქანების მოზიდვა. გადამოწმებისთვის, გზის ეს მონაკვეთი მოსწორდა. შედეგი მოულოდნელი იყო: ის, რაც ყველას ეგონა, ასვლა იყო, 2 გრადუსიანი დაღმართი აღმოჩნდა. ასეთმა დახრილობამ შეიძლება გამოიწვიოს ავტომობილის გადაადგილება ძრავის გარეშე ძალიან კარგ გზატკეცილზე. მხედველობის ილუზია ასევე ხსნის მოგზაურთა ამბებს მდინარეების შესახებ, რომლებშიც წყალი მიედინება ფერდობზე. მე მოვიყვან ამ ამონაწერს ამის შესახებ ერთი ფიზიოლოგის, პროფესორ ბერნშტეინის წიგნიდან, „გარე გრძნობები“: „ხშირ შემთხვევაში, ჩვენ მიდრეკილნი ვართ შეცდომებს ვიმსჯელოთ, არის თუ არა მოცემული მიმართულება ჰორიზონტალური, მიდრეკილი ზევით თუ ქვევით. სეირნობით, მაგალითად, ოდნავ დახრილ გზაზე და ვხედავთ, რომ რაღაც მანძილზე სხვა გზა ხვდება პირველს, ჩვენ წარმოვიდგენთ, რომ მეორე გზის აწევა უფრო ციცაბოა, ვიდრე სინამდვილეშია. შემდეგ გაკვირვებულები ვხედავთ, რომ მეორე გზა სულაც არ არის ისეთი ციცაბო, როგორსაც ველოდით. ეს აიხსნება იმით, რომ ჩვენ მივყვებით გზას, რომლითაც მივდივართ მთავარი თვითმფრინავისკენ, რომელსაც მივაწერთ სხვა მიმართულებების დახრილობას. ჩვენ ქვეცნობიერად ვაიგივებთ მას ჰორიზონტალურ სიბრტყეს და შემდეგ, ბუნებრივია, წარმოვიდგენთ სხვა ბილიკის დახრილობას გადაჭარბებულად. ამას ხელს უწყობს ის ფაქტი, რომ ჩვენი კუნთოვანი შეგრძნება სიარულის დროს საერთოდ არ იჭერს 2-3 გრადუსიან ფერდობებს. მოსკოვის, კიევის და სხვა მთიანი ქალაქების ქუჩებში ხშირად უწევს იმ ილუზიის დაკვირვება, რაზეც ფიზიოლოგი საუბრობს. კიდევ უფრო საინტერესოა კიდევ ერთი ოპტიკური ილუზია, რომელიც შემთხვევით უსწორმასწორო რელიეფში ჩავარდა: ნაკადი, როგორც ჩანს, აღმართზე მიედინება! ნაკადის გასწვრივ ოდნავ დახრილ გზაზე დაშვებისას, რომელსაც აქვს კიდევ უფრო მცირე ვარდნა, ე.ი. მიედინება თითქმის ჰორიზონტალურად, გვეჩვენება, რომ ნაკადი ფერდობზე მიედინება. ამ შემთხვევაში გზის მიმართულებასაც ჰორიზონტალურად მივიჩნევთ, ვინაიდან მიჩვეული ვართ სხვა სიბრტყეების დახრილობის შესაფასებლად იმ სიბრტყის აღებას, რომელზეც ვდგავართ. ამიტომ, იმისათვის, რომ ადამიანებმა დაუშვან ნაკლები შეცდომა, უპირობოდ ენდონ თვალებს, მათ უნდა გაითვალისწინონ ვიზუალური აპარატის ზოგიერთი მახასიათებელი.

ოპტიკური ილუზიის კონცეფცია

ოპტიკური ილუზია არის ხილული ფენომენის ან ობიექტის წარმოდგენა, რომელიც არ შეესაბამება რეალობას ჩვენი ვიზუალური აპარატის სტრუქტურული მახასიათებლების გამო. მარტივად რომ ვთქვათ, ეს არის რეალობის მცდარი წარმოდგენა. (მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს არ ეხება შეუსაბამობებს, რომლებიც დაკავშირებულია მხედველობის ინდივიდუალურ დაქვეითებასთან, როგორიცაა დალტონიზმი.)

რატომ ჩნდება ოპტიკური ილუზიები? ადამიანის ვიზუალური აპარატი კომპლექსური სისტემაა ფუნქციონირების კარგად განსაზღვრული ლიმიტით. იგი მოიცავს: თვალებს, ნერვულ უჯრედებს, რომლებითაც სიგნალი თვალიდან ტვინში გადაეცემა და ტვინის იმ ნაწილს, რომელიც პასუხისმგებელია ვიზუალურ აღქმაზე. ამასთან დაკავშირებით, არსებობს ილუზიის სამი ძირითადი მიზეზი:

1) ჩვენი თვალები აღიქვამს საგნიდან მოსულ სინათლეს ისე, რომ მცდარი ინფორმაცია მოდის ტვინში;

2) როდესაც ნერვების მეშვეობით საინფორმაციო სიგნალების გადაცემა ირღვევა, ხდება წარუმატებლობები, რაც ისევ იწვევს არასწორ აღქმას;

3) ტვინი ყოველთვის სწორად არ რეაგირებს თვალებიდან მოსულ სიგნალებზე.

ხშირად ოპტიკური ილუზიები წარმოიქმნება ერთდროულად ორი მიზეზის გამო: ისინი თვალის კონკრეტული მუშაობისა და ტვინის მიერ არასწორი სიგნალის გარდაქმნის შედეგია.

წარმოშობის მიხედვით, ოპტიკური ილუზიები იყოფა სამ ტიპად:

    ბუნებრივი, ან ბუნების მიერ შექმნილი (მაგალითად, მირაჟი);

    ხელოვნური ან ადამიანის მიერ გამოგონილი (მაგალითად, "ლევიტაციის" ხრიკი ან, როგორც ხალხი ამბობს, "მფრინავი ქალბატონი";

    შერეული, ანუ ადამიანის მიერ ხელახლა შექმნილი ბუნებრივი ილუზიები (მაგალითად, ცნობილი ილუზიური სურათები, მირაჟის მოდელი).

ბუნებრივ და ხელოვნურ ილუზიებს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებაა. თუ ილუზია ადამიანმა მოიგონა, მაშინ მას აუცილებლად აქვს კონსტრუქციული საიდუმლო და დამკვირვებელთან გადაცემის შემდეგ დიდწილად კარგავს თავის საიდუმლოებას. ბუნებრივი და შერეული ილუზიები არ ცვლის მათი გავლენის სიძლიერეს, მიუხედავად იმისა, იცის თუ არა დამკვირვებელმა მათი საიდუმლო.

უნდა აღინიშნოს, რომ ოპტიკური ილუზიები სულაც არ იბადება სინათლისა და ჩრდილის თამაშის შედეგად. ასე რომ, უკვე ნახსენები "მფრინავი ქალბატონის" ილუზიის გულში არის გენიალური მექანიკური დიზაინი.

ილუზიების ტიპები

მხედველობის ილუზიები

ოპტიკური ილუზიები, ან შეუძლებელის ალგებრა.

ცნობილია, რომ ჩვენი ხედვა არასრულყოფილია და ზოგჯერ ვხედავთ იმას, რაც სინამდვილეში არ არსებობს. მაგრამ ის ფაქტი, რომ ადამიანების აბსოლუტური უმრავლესობა ხანდახან იღებს ერთსა და იმავე მცდარ ვიზუალურ შთაბეჭდილებებს, მეტყველებს ჩვენი ხედვის ობიექტურობაზე და რომ იგი, აზროვნებითა და პრაქტიკით დამატებული, გვაძლევს შედარებით ზუსტ ინფორმაციას გარე სამყაროს ობიექტების შესახებ. მეორეს მხრივ, ის ფაქტი, რომ ვიზუალური აღქმის პროცესში სხვადასხვა ადამიანს აქვს შეცდომების დაშვების განსხვავებული უნარი, ზოგჯერ ხედავენ ობიექტებში იმას, რასაც სხვები ვერ ამჩნევენ, მეტყველებს ჩვენი ვიზუალური შეგრძნებების სუბიექტურობაზე და მათ ფარდობითობაზე.

ზოგადად ვიზუალური ილუზიების (შეცდომები, მოტყუება) მიზეზებზე საუბრისას, პირველ რიგში, უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგჯერ ისინი ჩნდება სპეციალურად შექმნილი, დაკვირვების განსაკუთრებული პირობების შედეგად, მაგალითად: ერთი თვალით დაკვირვება, ფიქსირებული ღერძებით დაკვირვება. თვალების, ჭრილში დაკვირვება და ა.შ. პ. ასეთი ილუზიები ქრება, როდესაც აღმოიფხვრება დაკვირვების უჩვეულო პირობები.

მეორეც, მხედველობის ილუზიების აბსოლუტური უმრავლესობა წარმოიქმნება არა თვალის ოპტიკური სრულყოფილების გამო, არამედ ხილულის შესახებ ყალბი განსჯის გამო, ასე რომ, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ მოტყუება აქ წარმოიქმნება ვიზუალური გამოსახულების გაგებისას. ასეთი ილუზიები ქრება, როდესაც იცვლება დაკვირვების პირობები, უმარტივესი შედარებითი გაზომვების ჩატარებისას, როდესაც გამორიცხულია ზოგიერთი ფაქტორი, რომელიც ხელს უშლის სწორ აღქმას.

დაბოლოს, ცნობილია მთელი რიგი ილუზიები, რომლებიც ასევე გამოწვეულია თვალის ოპტიკური არასრულყოფილებით, ვიზუალურ პროცესში ჩართული სხვადასხვა ანალიზატორების გარკვეული განსაკუთრებული თვისებებით (ბადურა, ნერვული რეფლექსები).

მხედველობის ილუზიები არ მოიცავს ოპტიკურ ხრიკებს და იდუმალ მოჩვენებებს, რომლებიც შექმნილია სარკეების, პროექტორების და სხვა ტექნიკური მოწყობილობების დახმარებით, ასევე საინტერესო ოპტიკურ მოვლენებს, რომლებიც ზოგჯერ შეინიშნება ბუნებაში (მირაჟები, ჩრდილოეთის შუქები). ამ უკანასკნელის გამოჩენა განპირობებულია დედამიწის ატმოსფეროს ოპტიკური თვისებებით. ყველა ამ შემთხვევაში ჩვენი თვალი ცდება, რადგან მას განზრახ ატყუებენ ან ტექნიკური მოწყობილობების დახმარებით, ან თვალსა და დაკვირვების ობიექტს შორის არსებული საშუალების განსაკუთრებული მდგომარეობის გამო. ასევე, ვიზუალური ილუზიები, რომლებიც ჩნდება ზოგიერთ ადამიანში შებინდებისას და სიბნელეში, არ არის აღქმის ილუზიები, როდესაც არასაკმარისი განათება ართულებს თვალის მუშაობას და ქმნის განსაკუთრებულ განწყობას და შეგრძნებების დამახინჯებას მიოპიის, ჰიპერმეტროპიის შედეგად. ფერთა სიბრმავე და ვიზუალური აპარატის სხვა დეფექტები, რომლებიც არ არის დამახასიათებელი ადამიანების უმეტესობისთვის.

თვალის სტრუქტურულ მახასიათებლებთან დაკავშირებული ილუზიები

ბრმა წერტილი. თვალის ბადურაზე ბრმა ლაქის არსებობა პირველად 1668 წელს ცნობილმა ფრანგმა ფიზიკოსმა ე.მარიოტმა აღმოაჩინა. ფაქტია, რომ თვალის ბადურას იმ ადგილას, სადაც მხედველობის ნერვი თვალში შედის, არ აქვს ნერვული ბოჭკოების სინათლისადმი მგრძნობიარე დაბოლოებები. მაშასადამე, ობიექტების გამოსახულებები, რომლებიც ეცემა ბადურის ამ ადგილას, არ გადაეცემა ტვინს და, შესაბამისად, არ აღიქმება. ბრმა წერტილმა, როგორც ჩანს, ხელი უნდა შეგვიშალოს მთელი ობიექტის დანახვაში, მაგრამ ნორმალურ პირობებში ჩვენ ამას ვერ ვამჩნევთ. ჯერ ერთი, იმიტომ, რომ ცალ თვალის ბრმა ადგილზე დაცემის ობიექტების გამოსახულებები მეორე თვალის ბრმა ადგილზე არ არის დაპროექტებული; მეორეც, იმიტომ, რომ ობიექტის დაკარგული ნაწილები უნებურად იცვლება მეზობელი ნაწილების ან ამ ობიექტის გარშემო არსებული ფონის გამოსახულებებით (ნახატზე გაუჩინარებული ფიგურა შეიცვალა თეთრი ფონით).

დასხივება. დასხივების ფენომენი (ლათინურად - არასწორი გამოსხივება) მდგომარეობს იმაში, რომ მუქი ფონზე მსუბუქი ობიექტები, როგორც ჩანს, უფრო გადიდებულია მათი რეალური ზომების მიმართ და, როგორც ეს იყო, იჭერენ მუქი ფონის ნაწილს. როდესაც ვიკვლევთ მსუბუქ ზედაპირს მუქ ფონზე, ლინზის არასრულყოფილების გამო, ამ ზედაპირის საზღვრები თითქოს შორდება და ეს ზედაპირი უფრო დიდი გვეჩვენება, ვიდრე მისი ნამდვილი გეომეტრიული ზომები. ფიგურაში, ფერების სიკაშკაშის გამო, თეთრი კვადრატი, როგორც ჩანს, ბევრად უფრო დიდია თეთრ ფონზე არსებულ შავ კვადრატთან შედარებით.

ილუზიები, როდესაც ობიექტი მოძრაობს

როდესაც დაკვირვების ობიექტი მოძრაობს, ასევე გვხვდება მთელი რიგი ვიზუალური ილუზიები, რომლებიც განპირობებულია ჩვენი ვიზუალური აპარატის ზოგიერთი თვისებით. მაგალითად, თუ წრე ბრუნავს ფერადი სექტორით, მაშინ მთელი წრე ჩვენთვის თითქოს ფერადია. ეს შეიძლება აიხსნას ჩვენი თვალის უნარით, შეინარჩუნოს ვიზუალური შთაბეჭდილება წამის ნაწილის განმავლობაში, თუმცა ხილული ობიექტი უკვე გაქრა მხედველობიდან.

არსებობს ილუზია, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს პლატოს სპირალი, ან, მარტივად რომ ვთქვათ, დაწნული ზედა ეფექტი. თუ სპირალის მქონე (ზედა) დისკს საათის ისრის მიმართულებით ატრიალებენ, მაშინ მისი თვალით ხანგრძლივი ფიქსაციის შემდეგ გვექნება შთაბეჭდილება, რომ სპირალის ყველა ტოტი იწელება ცენტრისკენ; როდესაც სპირალი ბრუნავს საპირისპირო მიმართულებით, ჩვენ ვხედავთ სპირალების დივერგენციას საპირისპირო მიმართულებით ცენტრიდან პერიფერიისკენ. თუ მოძრავი სპირალის ხანგრძლივი გამოკვლევის შემდეგ სტაციონარულ ობიექტებს დავაკვირდებით, დავინახავთ მათ მოძრაობას საპირისპირო მიმართულებით. ასე, მაგალითად, თუ მოძრავი მატარებლის ფანჯრიდან რელიეფზე ან მოძრავი ორთქლის გემის ფანჯრიდან წყალზე ხანგრძლივი დაკვირვების შემდეგ მზერას მატარებლის ან ორთქლის გემის შიგნით არსებულ სტაციონალურ ობიექტებზე გადავიტანთ, მაშინ როგორც ჩანს, ჩვენ, რომ ისინიც მოძრაობენ, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. ეს ილუზიები ასოცირდება თანმიმდევრულ მოძრავ სურათებთან.

კინემატოგრაფია დაფუძნებულია ჩვენი თვალის თვისებაზე 0,1 წამის განმავლობაში, რათა „დაინახოს“ ის, რაც უკვე გაქრა: წამში 24 კადრის შეცვლისას და როდესაც პროექტორის ფანჯარა იკეტება კადრის სპეციალური ეკრანით (ობტურატორის) შეცვლის მომენტში. თვალი ვერ ამჩნევს ამ ცვლილებას და აღიქვამს არა ფირის მოძრაობას, არამედ ეკრანზე გამოსახული ფიგურების უფრო ნელ მოძრაობას. ტელევიზია ასევე იყენებს ვიზუალური შთაბეჭდილების კანონს. ამ შემთხვევაში, მიმღების კათოდური მილის ლუმინესცენტურ ეკრანზე, ელექტრონული სხივი ძალიან დიდი სიჩქარით „ხატავს“ სურათის გამოსახულებას, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, მოძრაობს ჰორიზონტალური ხაზების გასწვრივ და ვერტიკალურად გადადის ხაზიდან ხაზში. . ელექტრონული სხივის მაღალი სიჩქარის გამო, რომელიც ეკრანის ზემოდან ხაზებით ქვედა საზღვრამდე მოძრაობს, ჩვენ ვერ ვამჩნევთ ამ მოძრაობას, არამედ აღვიქვამთ სურათს მთლიანობაში.

ფერადი ხედვის ილუზიები

ჩვენი თვალის ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა ფერების გარჩევის უნარი. ერთ-ერთი ფენომენი - ფარდობითი ხილვადობის მაქსიმალური გადატანის ფენომენი დღისით მხედველობაზე გადასვლისას - მდგომარეობს იმაში, რომ ბინდის ხედვით (დაბალი განათებით) არა მხოლოდ მცირდება თვალის მგრძნობელობა ზოგადად აღქმის მიმართ, არამედ. ასევე, რომ ამ პირობებში თვალს აქვს შემცირებული მგრძნობელობა ხილული სპექტრის გრძელი ტალღის ნაწილის ფერების მიმართ (წითელი, ნარინჯისფერი), მაგრამ მას აქვს გაზრდილი მგრძნობელობა სპექტრის მოკლე ტალღის ნაწილის ფერების მიმართ (ლურჯი, იისფერი). დღის შუქზე სურათზე გამოსახული წითელი ყაყაჩო და სიმინდის ყვავილი სიკაშკაშით ახლოს არიან ერთმანეთთან. შებინდებისას ყაყაჩო თითქოს სრულიად ბნელია, სიმინდის ყვავილი კი უფრო მსუბუქია.

ზოგჯერ ფერადი საგნების დათვალიერებისას ასევე ვხვდებით ვიზუალურ შეცდომებს ან ილუზიებს. ჯერ ერთი, ზოგჯერ ჩვენ შეცდომით ვიმსჯელებთ ფერის გაჯერებაზე ფონის სიკაშკაშის ან მიმდებარე ობიექტების ფერის მიხედვით. ამ შემთხვევაში ასევე მოქმედებს სიკაშკაშის კონტრასტის კანონები: ფერი ანათებს მუქ ფონზე და ბნელდება თეთრზე. მეორეც, არსებობს სწორი ფერის კონტრასტების კონცეფცია, როდესაც ობიექტის ფერი, რომელსაც ჩვენ ვაკვირდებით, იცვლება იმის მიხედვით, თუ რა ფონზე ვაკვირდებით მას. ამ სახის ილუზიებს ვხვდებით შემდეგ ფორმებში. ნახატზე შავი წრე მწვანე ფონზე ოდნავ მოწითალო ჩანს, როდესაც ნახატს თხელი გამჭვირვალე ქაღალდით ვაფარებთ, მოჩვენებითი წითელი ფერი კიდევ უფრო შესამჩნევი ხდება (საზღვრების სიმკვეთრე წაშლილია და განსხვავება ველის სიკაშკაშეში და ფონი მცირდება და ამით აძლიერებს ეფექტის გამოვლინებას). ანალოგიურად, წითელზე შავი წრე გამოჩნდება მომწვანო, იისფერ-ლურჯ ფონზე მომწვანო-ყვითელი, ხოლო ლურჯზე სპილენძის-წითელი.

ფერის ილუზია არის ის, რომ ზოგიერთი ფერი აღიქმება, როგორც "გამოწურული", ზოგი კი "დაბრუნებული". ეს ფაქტი ნათლად არის ასახული ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. მარცხნივ ფიგურას რომ ვუყურებთ, მიდრეკილნი ვართ ვიფიქროთ, რომ ეს არის ჩამოჭრილი პირამიდა, რომლის მწვერვალი ჩვენსკენ არის მიმართული. მაგრამ მარცხნივ, ჩვენ უფრო გვსურს წარმოვიდგინოთ გვირაბი შორს გასასვლელით. „გამოწეული“ ფერები, როგორც წესი, ჩანს წითელ-ნარინჯისფერ-ყვითელ (ან „თბილ“) ფერებად, ხოლო „ჩამორჩენილი“ ფერები მწვანე-ლურჯი (ან „ცივი“).

ზომის ილუზიები

ჯერ კიდევ ანტიკურ ხანაში ხალხი აბნევდა იმ ფაქტს, რომ მთვარე და მზე ჰორიზონტზე უფრო დიდად ჩანან, ვიდრე ცაზე მაღლა დგომისას. ამ ოპტიკურ ილუზიას მთვარის ილუზიას უწოდებენ. მთელი ეფექტი არის ის, რომ დედამიწის არსებობა ქმნის შთაბეჭდილებას, რომ მთვარე ჰორიზონტზე უფრო შორს არის ვიდრე მთვარე მის ზენიტში, რადგან შევსებული სივრცე დამკვირვებელსა და ჰორიზონტს შორის უფრო დიდ შთაბეჭდილებას ტოვებს, ვიდრე დაუკავებელი სივრცე. დამკვირვებელსა და ზემოთ ცას შორის. ამიტომ, გვეჩვენება, რომ ჰორიზონტზე მთვარე უფრო დიდი ჩანს, ვიდრე ამომავალი მთვარე.

ჩვენ ზოგადად მიჩვეული ვართ იმ ფაქტს, რომ ჰორიზონტზე მიმავალი ყველა ობიექტი მცირდება ბადურაზე მათი წრფივი განზომილებებით: ადამიანები, მატარებლები, ღრუბლები, თვითმფრინავები... „თუ ჩვენ დავინახეთ თვითმფრინავი, რომელიც ჰორიზონტზე მაღლა დგას შორეული სოფლის მიღმა, იგივე. ზომით, როგორც ჩვენ ვხედავთ მას თავზე, ის უფრო დიდი ჩანდა, ვიდრე თავად სოფელი და ალბათ წარმოადგენდა საშინელ სანახაობას“, - წერს ცნობილი ინგლისელი ფიზიკოსი უილიამ ბრეგი თავის წიგნში „სინათლის სამყარო“. ასეა მთვარეც: ჰორიზონტთან მიახლოებისას, ის უნდა შემცირდეს ზომით, როგორც თვითმფრინავი, გამოცდილება ამას მკაცრად მოითხოვს. და რადგან „ჰორიზონტის მახლობლად“ ჩვენი „არაცნობიერი დასკვნებით“ ნიშნავს, რომ მთვარე უფრო შორს არის, ვიდრე მაშინ, როცა ის ზემოთ იყო, რაღაც უნდა გაკეთდეს იმის შესახებ, რომ დისკის კუთხის ზომა კუთხურად მუდმივია. ასე რომ, ფსიქოლოგიურად გამოდის, რომ დისკი უფრო დიდი გახდა. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მოშორებით, ის ვერ დარჩებოდა იგივე კუთხოვანი ზომის. და ჩვენ ვხედავთ უზარმაზარ მთვარეს!

პორტრეტის ილუზიები

ბევრს უნახავს ეგრეთ წოდებული იდუმალი, თითქოს ცოცხალი, პორტრეტები, რომლებიც მუდამ გვიყურებენ, თვალს ადევნებენ ჩვენს მოძრაობებს და თვალებს აქცევენ იქით, სადაც მივდივართ. ეს გამოწვეულია იმით, რომ პორტრეტში თვალების გუგები მოთავსებულია თვალების განყოფილების შუაში. ასე ვხედავთ თვალებს, რომლებიც გვიყურებენ, მაგრამ როცა თვალები გვერდით იყურებიან, ჩვენს გვერდით, გუგა და მთელი ირისი გვეჩვენება, რომ არა თვალის შუაში, არამედ გვერდზეა გადაწეული. როდესაც პორტრეტს ვშორდებით, მოსწავლეები, რა თქმა უნდა, არ იცვლიან პოზიციას - ისინი რჩებიან თვალის შუაში და რადგან ჩვენ ვაგრძელებთ მთელ სახეს იმავე მდგომარეობაში ჩვენთან მიმართებაში, როგორც ჩანს, ჩვენ რომ პორტრეტმა თავი გააქნია და მოგვყვება.

აღმოჩენების ისტორია

პირველი კვლევა ოპტიკური გეომეტრიული ილუზიების სფეროში ჩაატარა ფიზიკოსმა ოპელმა. შემდეგ იყო 200-ზე მეტი სამეცნიერო ნაშრომი ამ თემაზე, სადაც ყველა ავტორი ცდილობდა ამ პრობლემის საკუთარი ახსნა მოეძებნა. თითოეული მეცნიერი დიდი ხანია ეძებს თავის თეორიას ამ საკითხთან დაკავშირებით, თუმცა, როგორც ჩანს, არავინ გამოიცნო, რომ ეს ილუზიები უფრო წესია, ვიდრე გამონაკლისი და რომ მხედველობისა და აღქმის ეს მახასიათებლები ტოვებს კვალს ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში. , და არა მხოლოდ ცალკეულ სურათებზე. ძველი ბერძნები კარგად იცნობდნენ ხედვის თავისებურებებს - პართენონის სვეტებს შორის მანძილი განსხვავებული იყო, მაყურებელი კი ერთნაირად აღიქმებოდა - ილუზიად. მაგრამ ერთმა არქიტექტორმა, ჩვენს დროთან უფრო ახლოს, შენობა ძალიან მაღალი სიზუსტით დააპროექტა და როდესაც ის აშენდა, აღმოჩნდა, რომ თუ წინიდან ნახულობენ, მაშინ სახურავის ხაზი გარედან არის ჩაზნექილი, თუ გვერდიდან, მაშინ შიგნით. ყველა მანძილი ნათლად იყო გაზომილი, მაგრამ უზუსტობები არ აღმოჩნდა - ადამიანის ხედვის მახასიათებლები. ილუზია. როგორც ამ სამეცნიერო ნაშრომის ერთ-ერთი ამოცანა, ჩვენ შევეცადეთ კლასიფიცირდეს ყველაზე ცნობილი ოპტიკური გეომეტრიული ილუზიები და აგვეხსნა ზოგიერთი მათგანის შესაძლებლობა.

დასკვნა

ინფორმაციის 90% ჩვენს ტვინში თვალებიდან შემოდის. თუნდაც ადამიანმა ვარდისფერი სათვალის გარეშე იცხოვროს, ის ყოველთვის ვერ შეძლებს რეალურად შეაფასოს ნანახი სიტუაცია. ასე მუშაობს ჩვენი თვალები. მხედველობის მახასიათებლების ცოდნა, ადამიანს შეუძლია გააანალიზოს მიღებული სურათი, გაიგოს, როდის ატყუებს მას თვალები და როდის არის სურათი სრულიად რეალური.

ასეთმა ცოდნამ შეიძლება ცხოვრება გააადვილოს ვიზუალურ მოტყუებასთან დაკავშირებული პრობლემების აღმოფხვრით. ისინი დაგეხმარებათ უკეთ გავიგოთ ზოგიერთი ბუნებრივი მოვლენა, ზოგიერთი ობიექტის მოწყობილობები (შუქნიშანი).

არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ ოპტიკური ილუზიები მთელი ჩვენი ცხოვრების განმავლობაში გვიყვება. ამიტომ მათი ძირითადი ტიპების, მიზეზებისა და შესაძლო შედეგების ცოდნა აუცილებელია ყველა ადამიანისთვის.

ლიტერატურა

1. ვიკიპედია

2. სახელმძღვანელო ფიზიკის მე-11 კლასი. გამომცემლობა განმანათლებლობა.

ოპტიკური ილუზია

ან ოპტიკური ილუზია

Შესრულებული:

მე-9 კლასის მოსწავლე

რახმანოვა ზინა ანდრეევნა

შესავალი _________________________________________________ 3

  1. ზოგიერთი სახის ოპტიკური ილუზიები ____________________ _ 4-10

    ილუზიების აღქმის ექსპერიმენტული კვლევები_________ 11-13

    ფოტოების შექმნა ოპტიკური ილუზიებით _____________ 14

    დასკვნა _________________________________________________ 15

    გამოყენებული ლიტერატურა _________________________________________________16

    დანართი________________________________________________ 17-28

შესავალი

ცხოვრებაში ძალიან გავრცელებულია გამოთქმა „მოტყუება“. სამწუხაროდ, ჩვენი თვალი არ არის ზუსტი ინსტრუმენტი მსოფლიოში და ამიტომ მიდრეკილია შეცდომების დაშვებისკენ. ამ შეცდომებს ოპტიკურ ილუზიებს უწოდებენ. მარტივად რომ ვთქვათ, ეს არის რეალობის მცდარი წარმოდგენა. ცნობილია მათი ძალიან დიდი რაოდენობა და ყველა მათგანი არ არის განსხვავებული, ისევე როგორც მათი წარმოშობის მიზეზები.

ხშირად ის, რასაც ჩვენ ვხედავთ, მატყუარაა და ბევრი რამ საერთოდ არ არის ის, რაც ერთი შეხედვით ჩანს. უმარტივესი ნივთებიც კი შეიძლება იყოს სავსე ყველაზე მოულოდნელი აღმოჩენებით, თქვენ უბრალოდ უნდა დააკვირდეთ.

მაგრამ უნდა ვენდოთ ყველაფერს, რასაც ვხედავთ? შესაძლებელია თუ არა იმის დანახვა, რაც არავის უნახავს? მართალია, რომ უძრავ ობიექტებს შეუძლიათ გადაადგილება? რა არის ოპტიკური ილუზიების მრავალფეროვნება? ძალიან მინდა ვიპოვო პასუხი ყველა დასმულ კითხვაზე, ამიტომ გადავწყვიტე ჩამეტარებინა კვლევა „ილუზია“ და მიმეხედა ამ საკითხში.

სამიზნე: რომელიც ჩემს თავს დავადგინე კვლევაში - გაარკვიე, რა უდევს საფუძვლად ოპტიკურ ილუზიას - სასწაულები თუ მეცნიერება?

ამ მიზნის მისაღწევად აუცილებელია შემდეგის გადაჭრა

Დავალებები:

1. აიღეთ მასალა ოპტიკური ილუზიების ტიპების, მათი წარმოშობის მიზეზების შესახებ.

2. ჩაატარეთ კვლევა, რომლის დროსაც შესაძლებელი იქნება მე-9 კლასის მოსწავლეებისა და მასწავლებლების მიერ საგნის აღქმაში ობიექტურობის პროცენტული მაჩვენებლის დადგენა.

3. ისწავლეთ ილუზიების მართვა.

კვლევის ობიექტი -ოპტიკური ილუზია.

შესწავლის საგანიოპტიკური ილუზიების მიზეზები.

კვლევის ჰიპოთეზაილუზიები ემყარება ჩვეულებრივ ბუნებრივ მოვლენებს.

ზოგიერთი სახის ოპტიკური ილუზიები.

ენციკლოპედიურ ლიტერატურაში და ინტერნეტში ამ საკითხის შესწავლისას აღმოვაჩინე, რომ ლათინურიდან თარგმანში სიტყვა "ილუზია" ნიშნავს "შეცდომას, ბოდვას". ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ილუზიები დიდი ხანია ნიშნავს ვიზუალურ სისტემაში რაიმე სახის გაუმართაობას. მე-19 საუკუნის მეორე ნახევარში - მე-20 საუკუნის დასაწყისში შეიქმნა უამრავი საცდელი სურათი, რომელიც საუბრობს შეცდომებზე, რასაც ჩვენ მათზე ვხედავთ. ოპტიკური ილუზია არის ხილული ობიექტის ან ფენომენის შთაბეჭდილება, რომელიც არ შეესაბამება რეალობას, ე.ი. ოპტიკური ილუზია.

ოპტიკური ილუზიები იყოფა სამ ტიპად:

ბუნებრივი, ან ბუნებით შექმნილი;

ხელოვნური, ან ხელოვნური;

შერეული, ანუ ადამიანის მიერ ხელახალი შექმნილი ბუნებრივი ილუზიები.

ოპტიკური ილუზიების სახეები:

ბუნებრივი ოპტიკური ილუზიები

მირაჟები

მირაჟი არის სინათლის სხივების თამაში. სიტყვა "მირაჟი" მომდინარეობს

ფრანგული სიტყვა და ნიშნავს "არეკვლას, როგორც სარკეში" და როლში

"სარკეები" ამოდის ... ჰაერი. მირაჟები ჩვეულებრივ იყოფა სამ კლასად.

პირველ კლასში შედის არასრულფასოვანი მირაჟები - ინვერსიული გამოსახულება

ნივთები. გამოდის, რომ ჰაერი შედგება ფენებისგან, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული

ტემპერატურა და სიმკვრივე. როდესაც სხივები ერთი ფენიდან მეორეზე გადადის, ისინი იწყებენ გარდატეხას და თუ ფენებს შორის ტემპერატურის სხვაობა დიდია, მაშინ სხივები

ზოგადად იწყებენ ასახვას, ხოლო ქმნის ილუზიებს, რომ

მირაჟებს უწოდებენ. ასე, მაგალითად, უდაბნოში ქვიშა თბება

მზის ქვეშ ჰაერის ქვედა ფენა თბება და იწყებს არეკვლას

საგნები, როგორიცაა სარკე. ქვემო მირაჟებიც ჩანს

ცხელი მზის ასფალტის გზა.

მეორე კლასის მირაჟებს მიეკუთვნება უმაღლესი მირაჟები. ისინი ნაკლებად გავრცელებული და უფრო თვალწარმტაცია, ვიდრე ქვედა. ზედა მირაჟი ხდება მაშინ, როდესაც დედამიწის მახლობლად ჰაერის ფენები გაცილებით ცივია, ვიდრე ზედა: გამოსახულება იშლება მიწაზე და ეკიდება ჰაერში, ზოგჯერ ის თავდაყირა. ზედა მირაჟს შეუძლია აღწეროს რკალი და დაბრუნდეს მიწაზე. ასეულობით კილომეტრის შემდეგ.(ზღვის ზემოთ იდეალური პირობებია შექმნილი ზედა მირაჟის ფორმირებისთვის. ამიტომ მეზღვაურები ხშირად ხედავენ ჰაერში ჩამოკიდებულ გემებს და გემებსაც კი ჰორიზონტის მიღმა. არის გვერდითი მირაჟებიც. ისინი ქვედას მსგავსია. , მხოლოდ შიგნით

ამ შემთხვევაში ყველაფერი აისახება არა დედამიწიდან, არამედ მზის სხივებით გახურებულიდან

კედლები. მესამე კლასის მირაჟები ან ფატა მორგანა არის იდუმალი ფენომენი,

რაც არ შეიძლება აიხსნას ფიზიკის არც ერთი კანონით.

ათასობით ტურისტი და აღმოსავლეთ ჩინეთის ქალაქ პენგლაივში მცხოვრები

2006 წელს იშვიათი ფენომენის მომსწრე გახდა - უზარმაზარი მირაჟი

ნაპირზე ჩამოკიდებული ნისლი ქალაქის გამოსახულების ილუზიას ქმნიდა

თანამედროვე მაღალსართულიანი კორპუსები, ფართო ქალაქის ქუჩები, 7

ხმაურიანი მანქანები და ხალხის ბრბო, რომელიც აშკარად ჩანდა.

მირაჟი რამდენიმე საათს გაგრძელდა და მის გამოჩენამდე 2 დღე იყო კოკისპირული

წვიმა. მირაჟების სანახავად მსოფლიოში ერთ-ერთი საუკეთესო ადგილია

ალასკა. რაც უფრო უარესია სიცივე ალასკაზე, მით უფრო ნათელი და ლამაზი ჩნდება ცაში

ბრმა წერტილი

კვლევის პროცესში გავიგე ჩვენი თვალის სტრუქტურის საოცარი თვისებები. მაგალითად, არის თვალის ბრმა წერტილი, რომელიც აღმოაჩინა ფრანგმა ფიზიკოსმა მარიოტმა 1668 წელს. ბრმა წერტილი არის ადგილი ბადურაზე, სადაც მხედველობის ნერვი შედის თვალის კაკლში. მარიოტის ნახატი ცნობილია ბრმა ადგილის პოვნაში. თუ ჯვარს მარჯვენა თვალით უყურებთ (მარცხენა თვალი დახუჭული უნდა იყოს), ნახატის მიახლოებით ან დაშორებით თვალიდან, დგება მომენტი, როცა შავი წრე არ ჩანს. გამოდის, რომ ბრმა წერტილის გამო ჩემს გარშემო სამყარო უფსკრულით უნდა დავინახო? თურმე არა! ჩვენ გვაქვს ორი თვალი, ასე რომ, როდესაც გამოსახულება შედის ერთი თვალის ბრმა ადგილზე, მეორე თვალი ხედავს ყველა დეტალს.

დაფიქრდით, როგორ მუშაობს ჩვენი ხედვა. სინათლის სხივი აფრქვევს ა

ობიექტი ხვდება რქოვანას და გადის მოსწავლეში. მოსწავლის უკან

ობიექტივი მდებარეობს გამჭვირვალე ლინზის მსგავსი, რომელიც 8

არღვევს სინათლეს და ამახვილებს მას ბადურაზე. შემდეგი არის მხედველობის ნერვი

გადასცემს სიგნალს თავის ტვინის კეფის წილზე და ადამიანი ხედავს

გამოსახულება. ეს ნიშნავს, რომ მხედველობა აკონტროლებს არა მხოლოდ თვალს, არამედ ტვინს.

ამიტომ, როცა „თვალის მოტყუებაზე“ საუბრობენ, უფრო სწორი იქნება

იმის თქმა, რომ რეალურად გვატყუებს საკუთარი ტვინი, როცა

აანალიზებს რას ხედავს.

კვლევის ამ ეტაპზე კიდევ ერთი აღმოჩენა გავაკეთე ჩემთვის -

ინგლისელი მწერლის ჰ.გ უელსის რომანიდან უხილავმა კაცმა ვერ შეძლო

ნახეთ! მისი გუგა და ლინზა გამჭვირვალეა, ამიტომ სხივები მის თვალებში გადის

უხილავი ადამიანი დაბრკოლების გარეშე გადის და ერთში ვერ იკრიბება

მიუთითეთ ბადურაზე გამოსახულების შესაქმნელად. ასე რომ, ადამიანი უხილავია.

ბრმა უნდა იყოს.

ზომის ილუზია

ზომის აღქმის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ილუზია არის მიულერ-ლიერის ილუზია. ამ სურათს რომ შევხედოთ, ბევრი იტყვის, რომ სეგმენტი გარეთა ისრებით უფრო გრძელია, ვიდრე შიგნით მიმართული ისრებით. სინამდვილეში, სეგმენტები თანაბარია.

ორი სრულიად თანაბარი წრე შუაში აღიქმება, როგორც განსხვავებული ზომით, იმისდა მიხედვით, გარშემორტყმულია უფრო დიდი თუ პატარა წრეებით.

წრეების ილუზია აიხსნება კონტრასტის კანონის მოქმედებით, პატარა ობიექტების ფონზე ობიექტი მის რეალურ ზომაზე დიდი გამოჩნდება და პირიქით.

ამ ტიპის ილუზიის კიდევ ერთი მაგალითია პონზოს ილუზია. ყველასთვის ცხადია, რომ შორეული სეგმენტი ახლოზე ბევრად დიდია. თუმცა, ამ შემთხვევაში ისინი თანაბარია. ილუზია იქმნება შეცდომის გამო ჩვენს ტვინში, რადგან მიჩვეულია იმას, რომ რაც უფრო შორს არის ობიექტი, მით უფრო პატარაა.

საგნების ფორმის დამახინჯება.

პარალელური ხაზები აღიქმება, როგორც არაპარალელური, როდესაც განიხილება ურთიერთგადამკვეთი ირიბი ხაზების ფონზე. წრე კარგავს თავის რეგულარულ ფორმას მრუდი ხაზების ფონზე დანახვისას.

ამ ტიპის ილუზია თავის ახსნას იმაში პოულობს, რომ ფონის გამოხატული თვისებები გავლენას ახდენს ამ ფონზე მდებარე ობიექტების აღქმაზე.

ვერტიკალური ხაზების ხელახალი შეფასება.ერთი და იგივე ზომის ორი ხაზიდან, ვერტიკალური ყოველთვის ვიზუალურად აღიქმება, როგორც ბევრად უფრო დიდი ვიდრე ჰორიზონტალური. ამ ილუზიასთან დაკავშირებით, ობიექტების სიმაღლე ჩვენთვის უფრო დიდია, ვიდრე მისი რეალური მნიშვნელობა. (მარჯვნივ ქალი უფრო დაბალი და მსუქანი ჩანს.)

მოძრავი ილუზიები.

როგორც ჩანს, უძრავი სურათი მოძრაობს. ერთიდაიგივე მბრუნავი გამოსახულება შეიძლება ბრუნავდეს სხვადასხვა მიმართულებით.

გეომეტრიული ილუზიები უზარმაზარ შესაძლებლობებს უქმნის მხატვრებს, ფოტოგრაფებს, მოდის დიზაინერებს. თუმცა, ინჟინრები და მათემატიკოსები ფრთხილად უნდა იყვნენ ნახაზებთან და გააძლიერონ „აშკარა“.

ფერის აღქმის ილუზია

ჩვენი თვალის ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა ფერების გარჩევის უნარი. მაგრამ აქაც ილუზიებმა მოახერხეს ჩემი მოტყუება. სურათზე ლურჯი და ყვითელი ზოლებს შორის დავინახე წითელი ორი ელფერი და მწვანე ორი ელფერი, თუმცა სინამდვილეში მხოლოდ ერთი წითელი და ერთი მწვანეა. შეცდომა წარმოიშვა ფონის სიკაშკაშისა და მიმდებარე ობიექტების ფერის გამო.

გერინგის ბადეში, თეთრი ზოლების გადაკვეთაზე, იმ კვეთაზე, სადაც მზერა დავაფიქსირე, პატარა ნაცრისფერი ლაქები მოჩანდა. თურმე ხედავ იმას რაც არ არის!?

მოძრაობის ილუზია

მოძრაობის ილუზიები ყველაზე შთამბეჭდავი და ყველაზე რთული ასახსნელია. თქვენ უყურებთ სტაციონარულ ობიექტებს და ისინი იწყებენ მოძრაობას. ერთიდაიგივე მბრუნავი გამოსახულება შეიძლება ბრუნავდეს სხვადასხვა მიმართულებით. მოძრაობის ილუზიების უმეტესობა აგებულია სხვადასხვა სიკაშკაშის ან ფერის ფრაგმენტების რეგულარულ გამეორებაზე. მოძრაობის ილუზიაში წამყვან როლს თამაშობს პერიფერიული ხედვა. შეეცადეთ მიიტანოთ თითი ტაძართან. თქვენ მას არ დაინახავთ. მაგრამ ღირს თითის გადაადგილება და მოძრაობა შეინიშნება, თუმცა ვიზუალური სისტემა ვერ ამოიცნობს რა ციმციმებს იქ. მოძრაობის ილუზიების ცნობილმა შემქმნელმა ა.კიტაოკამ ჩაატარა კვლევა და გაარკვია საინტერესო ფაქტები. გამოდის, რომ ზოგიერთი ადამიანი ვერ ხედავს მოძრაობის ილუზიას (ზოგიერთი შეფასებით, დაახლოებით 5% არის).

არანაკლებ საინტერესოა კიდევ ერთი ფაქტი: ხანდაზმული ადამიანები უფრო ხშირად, ვიდრე ახალგაზრდები, მოძრაობას ვერ ხედავენ.

ხელოვნური ილუზიები

ორმაგი სურათები

ორმაგი გამოსახულებები არის სურათები, რომლებშიც ადამიანი ირჩევს თავისთვის ან ფონს ან ფიგურას, სურათის აღქმის მიხედვით.

სურათები არის გადამრთველი

რაც არ უნდა თქვას, როგორც არ უნდა გადაატრიალოთ შებრუნებული სურათები, სურათები არ იცვლის ადგილებს.

შეუძლებელი ფიგურები და საგნები

არსებობს ეგრეთ წოდებული "შეუძლებელი ფიგურების" უზარმაზარი კლასი, რომლებიც შეცდომით ან შეგნებულად არის დახატული შეცდომებით, რაც იწვევს სასაცილო ვიზუალურ ეფექტებს.

ნიმუშის ამოცნობა

ნიმუშის ამოცნობის ილუზიები ხასიათდება იმით, რომ ზოგჯერ ძალიან რთულია იმის დადგენა, თუ რა არის გამოსახული სურათზე.

ზოგჯერ თავად მთავარი ნახატი არ გაძლევთ საშუალებას ნახოთ დამატებითი სურათი, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არ გაძლევს გამოსახულების ამოცნობის საშუალებას. თუ, მიუხედავად ამისა, გამოსახულება აღიარებულია, მისი ნახვა უკვე სირთულის გარეშეა შესაძლებელი სურათების შემდგომი ნახვის დროს.

შერეული ილუზიები

ეს არის ილუზიების ყველაზე დიდი ნაწილი. მასში შესულია ცნობილ ილუზიურ სურათებს, სხვადასხვა მოდელებს და ბუნებრივია, ამ „მოტყუებას“ ადამიანი ქმნის. შერეული ოპტიკური ილუზიის თვალსაჩინო მაგალითია ტროტუარზე განსაცვიფრებელი ნახატები, რომლებიც ძალიან შთამბეჭდავად გამოიყურება გარკვეული ხედვის კუთხიდან!

ოპტიკური ილუზიების გამოყენება

ოპტიკური ილუზიები ახალი არ არის არქიტექტურაში. ძველი რომის არქიტექტორებს ჰქონდათ ოპტიკის ცოდნა, რაც სავსებით საკმარისი იყო იატაკებზე ბრწყინვალე ოპტიკური ილუზიების შესაქმნელად მოზაიკის ტექნიკის გამოყენებით.

ოდესაში არის ძალიან პოპულარული ატრაქციონი "Witch's House". ბრტყელი სახლის ოპტიკური ილუზია იქმნება იმის გამო, რომ სახლის გვერდითი კედლები აგებულია მწვავე კუთხით. ავსტრალიის საბაჟოს რომ გადავხედოთ, ჩანს, რომ სართულები ფართოვდება და ვიწროვდება, თუმცა სახლის თითოეული სართული ერთნაირი სიმაღლეა.

ცირკში ილუზიები იქმნება სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებით - ორმაგი ფსკერი, სპეციალური ზამბარები, ფარული ტიხრები, სარკეების გარკვეული მონტაჟი. ეშმაკური ხელსაწყოები ახორციელებენ ნივთებისა და ადამიანების ყველა სახის „იდუმალ“ გაუჩინარებას და გამოჩენას, ემსახურება საგნების და ადამიანების ჰაერში ცურვას, მათ ხერხს ან დაწვას.

მოდის სამყარო ვიზუალური ილუზიების სამყაროა. კოსტუმის ისტორიაში შეიძლება მივაკვლიოთ, თუ როგორ „შევიწროდა“ წელი ძალიან ფართო კალთების დახმარებით, ფეხები უფრო გრძელი იყო გადაჭარბებული წელის დახმარებით. ტანსაცმლის ვერტიკალური ხაზები და დეტალები (ზოლები, ისრები შარვალზე, გრძელი შარფები, მაღალი ქუსლები) ვიზუალურად ასუფთავებს და ზრდის ზრდას. კონტრასტული ვერტიკალური ზოლები ეშვება ტანსაცმლის გარე გვერდებზე მორგებული სილუეტისთვის. ჰორიზონტალური ხაზები (ნაკერები, ჯიბეები, ღეროები, ფეხსაცმლის თასმები) უფრო მსუქანია. გალია ზრდის მოცულობას, წრეები კი ფორმებს სიმრგვალეს აძლევს. ერთი ფერის კოსტუმი სიმაღლის იერს ანიჭებს, გამოიყურება უფრო დახვეწილი და ელეგანტური, ხოლო ნათელი ფერის ლაქების მქონე ტანსაცმელი მათ უფრო სავსეს ხდის.

ილუზიების აღქმის ექსპერიმენტული კვლევები

მე მოვიყვანე რამდენიმე სახის ოპტიკური ილუზიის მაგალითები. შემდეგი ნაბიჯი არის პატარა ექსპერიმენტი ჩვენი სკოლის მოსწავლეებთან. დაემორჩილებიან ისინი ვიზუალური აღქმის ილუზიას? მე მათ სათითაოდ ვაჩვენებ ოპტიკურ ილუზიებს და ვთხოვ ჩემს კითხვებზე პასუხის გაცემას.

ექსპერიმენტში მე-9 კლასის 20-მა მოსწავლემ მიიღო მონაწილეობა:

1-ლი ნახატი

შუაში მდებარე წრეებიდან რომელია უფრო დიდი?

ᲛᲐᲠᲪᲮᲔᲜᲐ ᲛᲐᲠᲯᲕᲔᲜᲐ

ა) მეტი დარჩა

ბ) უფრო სწორად

გ) იგივე

პასუხის ვარიანტები 1 ფიგურისთვის

Სტუდენტების რაოდენობა

სტუდენტების %

მაგრამ

8

40%

6

30%

B (სწორი)

6

30%


მე-2 ნახატი

დათვალეთ სურათზე ნაჩვენები სპილოს ფეხების რაოდენობა:

პასუხის ვარიანტები

მე-3 ნახატი

Სტუდენტების რაოდენობა

სტუდენტების %

4

13

65%

8

7

35%


მე-3 ნახატი

ფიგურაში ნაჩვენებია ორი ლურჯი ხაზი. რომელი უფრო გრძელია. მარცხნივ თუ მარჯვნივ?

ა) მარცხენა უფრო გრძელია

ბ) მარჯვენა უფრო გრძელია

ბ) იგივე

პასუხის ვარიანტები მე-2 ფიგურისთვის

Სტუდენტების რაოდენობა

სტუდენტების %

მაგრამ

9

45%

4

20%

B (სწორი)

7

35%

გამოკითხვა მასწავლებლებს შორის

გამოცდილება #1

პასუხის ვარიანტები

1-ლი ნახატი

მასწავლებელთა რაოდენობა

სტუდენტების %

მაგრამ

4

67%

2

33%

B (სწორი)

0

0%


გამოცდილება #2

პასუხის ვარიანტები მე-2 ფიგურისთვის

მასწავლებელთა რაოდენობა

სტუდენტების %

მაგრამ

4

67%

2

33%


გამოცდილება No3

პასუხის ვარიანტები მე-3 ფიგურისთვის

Სტუდენტების რაოდენობა

სტუდენტების %

მაგრამ

2

33%

2

33%

B (სწორი)

2

33%


კვლევის დასკვნები:

ჩავატარე კვლევა ჩვენი მე-9 კლასის მოსწავლეებსა და მასწავლებლებს შორის და დავადგინე ილუზიების აღქმის პროცენტული მაჩვენებელი სკოლის მოსწავლეებისა და მასწავლებლების მიერ. ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ ჩვენ ყოველთვის ვერ ვხედავთ იმას, რაც რეალურად არსებობს, შესაბამისად, ჩვენი ჰიპოთეზა სწორია. მივედით დასკვნამდე, რომ საგნები და ფენომენები, რომლებსაც ჩვენ ვხედავთ, ყოველთვის არ შეესაბამება რეალობას და მართალია. ჩატარებული ანალიზი გვასწავლის, რომ ყოველთვის არ უნდა შემოიფარგლოთ მხოლოდ თვალით შეფასებით, არამედ უნდა დააკავშიროთ ლოგიკა და გააკეთოთ გაზომვები.

ადამიანები ბოლომდე ვერ აკონტროლებენ იმას, რასაც ხედავენ და ადვილად იტყუებიან. ჩემს ექსპერიმენტში ეს არის სტუდენტების საშუალოდ 71% 3 ექსპერიმენტში.

და ბოლოს, ძალები ვცადე ოპტიკური ილუზიებით ფოტოების შექმნაში.

თავიდან შეიძლება ჩანდეს, რომ ოპტიკური ილუზია ადვილად იქმნება, სინამდვილეში ასეც არის, მაგრამ შთამბეჭდავი შედეგების მიღწევამდე მეცნიერებმა დიდი დრო და ძალისხმევა დახარჯეს თვალის სტრუქტურის, მისი მახასიათებლების, მხედველობის მახასიათებლებისა და რეაქციის შესწავლაზე. თვალები. მაგრამ დღეს ოპტიკური ილუზია ითვლება არა მხოლოდ კვლევის ერთ-ერთ მეთოდად, ოპტიკური ილუზიები სასარგებლოდ ითვლება თვალების განვითარებისა და ბუნებრივი ვარჯიშისთვის, ახლახან კი ოპტიკური ილუზიები გამოიყენეს ცხოვრებაში. ძირითადად ეს არის ნახატები, ილუსტრაციები ან ფოტოები.

ბოლო დროს სულ უფრო პოპულარული ხდება ოპტიკური ილუზიების მქონე ფოტოები, იქმნება სპეციალური გამოფენები, რადგან ეს ფოტოები უფრო ხელოვნებას უკავშირდება, ვიდრე სამეცნიერო საქმიანობას.

მეც გადავწყვიტე ამ ხელოვნებაში გამომეცადა თავი.

მოტყუების ილუზიების ფოტო.


გატეხილი ფანქარი წყალში

სრული გამოცდილება

    ცარიელი ჭიქის ფსკერზე ვერტიკალურად მოათავსეთ ფანქარი და შეხედეთ ისე, რომ მისი ქვედა ბოლო, ჭიქის კიდე და თვალი ერთ ხაზზე იყოს. თვალების პოზიციის შეუცვლელად ჩაასხით წყალი ჭიქაში. რატომ ხდება, რომ ჭიქაში წყლის დონის მატებასთან ერთად, ფსკერის ხილული ნაწილი შესამჩნევად იზრდება, ხოლო ფანქარი და ქვედა თითქოს აწეულია?

    ფანქარი ირიბად მოათავსეთ ჭიქა წყალში და შეხედეთ მას ზემოდან და შემდეგ გვერდიდან. რატომ ჩანს ფანქარი გატეხილი წყლის ზედაპირზე ზემოდან დანახვისას?
    რატომ ჩანს გვერდიდან ყურებისას წყალში მდებარე ფანქრის ნაწილი გვერდზე გადაწეული და დიამეტრის გაზრდა?
    ეს ყველაფერი იმის გამო ხდება, რომ ერთი გამჭვირვალე გარემოდან მეორეზე გადასვლისას სინათლის სხივი ირღვევა.

    სიბრტყე პარალელურ ფირფიტაზე გავლისას ლაზერის ფანრის სხივის გადახრის დაკვირვება.

დაცემის სხივი, გარდატეხილი სხივი და პერპენდიკულარული ორ მედიას შორის ინტერფეისის პერპენდიკულარული, აღდგენილი სხივის დაცემის წერტილში, მდებარეობს იმავე სიბრტყეში; დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა ორი მედიისთვის, რომელსაც ეწოდება მეორე გარემოს შედარებითი გარდატეხის ინდექსი პირველთან შედარებით.

რეფრაქციული ინდექსი ვაკუუმთან მიმართებაში ეწოდება გარდატეხის აბსოლუტური მაჩვენებელი.

ამოცანების კრებულში იპოვეთ ცხრილი "ნივთიერების რეფრაქციული ინდექსი". გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მინას, ალმასს უფრო მაღალი რეფრაქციული ინდექსი აქვს ვიდრე წყალს. Რატომ ფიქრობ? მყარ სხეულებს აქვთ უფრო მკვრივი ბროლის ბადე, უფრო რთულია მასში სინათლის გავლა, ამიტომ ნივთიერებებს უფრო მაღალი გარდატეხის ინდექსი აქვთ.

ნივთიერებას უფრო მაღალი რეფრაქციული ინდექსით n 1 ეწოდება ოპტიკურად უფრო მკვრივიგარემო თუ n 1 n 2 . ნივთიერებას, რომელსაც აქვს უფრო დაბალი რეფრაქციული ინდექსი n 1, ეწოდება ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივიგარემო თუ n 1 2

აბა, როგორ მივაღწიე წარმატებას?

დასკვნა

ასე რომ, ოპტიკური ილუზიების შესწავლა დასრულდა და შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ილუზია სასწაული კი არა, მეცნიერებაა. დადასტურდა კვლევის დასაწყისში წამოყენებული ჰიპოთეზა – თითქმის ყველა ილუზია ეფუძნება ჩვეულებრივ ბუნებრივ მოვლენებს. მუშაობის პროცესში აღმოჩნდა ოპტიკური ილუზიების სამი ძირითადი მიზეზი:

1. ფიზიკის კანონები - სხივების გარდატეხა და ასახვა ქმნის ილუზიებს,

რომლებსაც მირაჟებს უწოდებენ.

2. თვალის სტრუქტურის თავისებურებები საშუალებას გაძლევთ დაინახოთ აღქმის ილუზია

მოძრაობის ფერები და ილუზიები, დასხივების და ასტიგმატიზმის ფენომენი და,

რა თქმა უნდა, ბრმა წერტილი.

3. კვლევამ აჩვენა, რომ მხედველობა აკონტროლებს არა მხოლოდ თვალს, არამედ

ტვინი. ოპტიკური ილუზიები ჩვენი ტვინის ხრიკია და ხედვა აქ არის

არის მხოლოდ შუამავალი, რომელიც გადასცემს ამ მოტყუებას.

ის ფაქტი, რომ დღეს ყველა ილუზიას არ აქვს საკუთარი მეცნიერული ახსნა, შეიძლება მიუთითებდეს იმაზე, რომ ადამიანის ხედვა საკმარისად არ არის შესწავლილი.

კვლევის პროცესში მიღებულმა ცოდნამ და დაგროვილმა ფაქტებმა შესაძლებელი გახადა გვესწავლა ოპტიკური ილუზიების შექმნა და მათი კონტროლი. საინტერესო იქნებოდა კლასში „ილუზიების კუთხის“ გაკეთება, სადაც ბავშვები გაეცნობიან ფიზიკის საფუძვლებს, ჩაატარებენ სხვადასხვა ექსპერიმენტებს და კვლევებს, მოიტანენ და გამოავლენენ თავიანთ გამოგონებებს. როგორც ილუზიების კუთხის პირველი ექსპონატი, გთავაზობთ ჩემს მიერ შექმნილ ოპტიკური ილუზიების ალბომს. დღემდე, ილუზიების შესწავლისას, ჯერ კიდევ ბევრი საიდუმლოა, რომელთა აღმოჩენასაც ელოდება.

ბიბლიოგრაფია

1. პერელმან ია.ი. "გასართობი ფიზიკა"

2. ინტერნეტ რესურსები

3. რუსული ენის განმარტებითი ლექსიკონი ს.ი. ოჟეგოვი

შეეცადეთ წარმოიდგინოთ, რომ პლანეტაზე სიცოცხლის ევოლუცია სხვა გზით წავიდადა ცხოველებმა (მათ შორის მე და შენ) ვერ შეიძინეს ისეთი გრძნობა, როგორიც მხედველობაა. Არ მუშაობს? გასაკვირი არ არის - ჩვენ იმდენად მიჩვეული ვართ ჩვენს თვალებზე დაყრდნობას, რომ ვერც კი წარმოვიდგენთ, როგორი იქნებოდა ჩვენს გარშემო არსებული სამყარო ოპტიკური კომპონენტის გარეშე. მხედველობის მთელი მნიშვნელობის მიუხედავად, ის არც ისე სრულყოფილია - ვთქვათ, სიგნალების ზოგიერთმა კომბინაციამ შეიძლება „გააჯობეს“ ტვინი (როგორც მოგეხსენებათ, ჩვენ „ვხედავთ“ ნეირონებით და არა თვალებით), აიძულებს ადამიანს მიიღოს ობიექტების ზომებში დაბნეული ან სტატიკური გამოსახულების „მოძრაობის“ გამოცნობა. ახლა, ყურადღება! დაჯექით კომფორტულად, „გამორთეთ“ ყველა გრძნობა მხედველობის გარდა და ფოკუსირდით ეკრანზე – ვისაუბრებთ ოპტიკურ ილუზიებზე.

კლასიკური ოპტიკური ილუზიები

ოპტიკური ილუზიების ისტორიას ათას წელზე მეტი აქვს, ჯერ კიდევ ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 350 წელს არისტოტელე წერდა: „ჩვენი გრძნობების ნდობა შეიძლება, მაგრამ მათი მოტყუება მაინც ადვილია“. დიდმა მოაზროვნემ შენიშნა, რომ თუ ცოტა ხნით ჩანჩქერს უყურებ, შემდეგ კი უმოძრაო მთის კალთას შეხედავ, შეიძლება მოგვეჩვენოს, თითქოს კლდეები ნაკადის საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობენ. თანამედროვე მკვლევარები ამ ოპტიკურ ფენომენს მოძრაობის შემდგომ ეფექტს ან ჩანჩქერის ილუზიას უწოდებენ.

როდესაც ვაკვირდებით წყლის დინებას, ჩვენი ტვინის ნეირონების ნაწილი ადაპტირდება სინათლის სიგნალების ცალმხრივ მოძრაობასთან, რის შედეგადაც, ჩანჩქერს სტატიკური ობიექტის მოვლისას, გარკვეული დროის განმავლობაში ვაგრძელებთ მოძრაობის „ხილვას“, მხოლოდ საპირისპირო მიმართულება.

შედარებითი ზომის აღქმის ილუზია

ებინგჰაუსის ილუზია

მე-19 საუკუნეში დაიწყო აღქმის თვისებებისა და ადამიანის გრძნობების მახასიათებლების აქტიური შესწავლა. სწორედ მაშინ შექმნეს მკვლევარებმა ოპტიკური ილუზიები, რომლებიც ახლა კლასიკურად ითვლება, პირველ რიგში - ებინგჰაუსის ილუზია.

მაშინაც კი, თუ ძალიან არ გაინტერესებთ ფსიქოლოგიის ისტორია, ალბათ კარგად იცნობთ მას, დააკვირდით სურათს. რა თქმა უნდა, გესმით, რომ ნარინჯისფერი წრეების ზომები იგივეა, რადგან ასეთი ილუზიები ათასჯერ გინახავთ, მაგრამ თვალები მაინც გატყუებთ - წამის მეასედში გეუფლებათ განცდა, რომ ისინი ჯერ კიდევ განსხვავდებიან. ადამიანის ტვინი ადგენს ობიექტებისა და სურათების ზომას მიმდებარე ობიექტების ზომის მიხედვით და აუცილებლად ვარდება ხაფანგში - დიდი შავი წრეების ფონზე, ნარინჯისფერი უფრო პატარა ჩანს, ვიდრე პატარა წრეების გვერდით.

სიღრმის აღქმის ილუზია

მე-20 საუკუნის დასაწყისში იტალიელი ფსიქოლოგი მარიო პონცო იყო ერთ-ერთი პირველი მეცნიერთა შორის, ვინც აჩვენა მსოფლიოს, რომ ობიექტების ზომის აღქმაზე გავლენას ახდენს არა მხოლოდ მიმდებარე ობიექტები, არამედ ფონის სიღრმეც. იტალიელმა შეიმუშავა კლასიკური ილუზია, რომელიც ახლა მის სახელს ატარებს.

პონზოს ილუზია ძალიან მარტივად გამოიყურება - ორი იდენტური ჰორიზონტალური ხაზი მდებარეობს ორ დახრილ ხაზს შორის, ხოლო ერთი მათგანი აღიქმება როგორც უფრო გრძელი. დახრილი ხაზები ქმნის პერსპექტივას, ტვინი თვლის, რომ ზედა ჰორიზონტალური ხაზი ქვედაზე "უფრო შორია" და ასწორებს "დისტანციას" - ამის გამო წარმოიქმნება კურიოზული ეფექტი.

"ჯადოსნური" Muller-Lyer ხაზები

კიდევ ერთი სახელმძღვანელოს ოპტიკური ილუზია, რომელიც ას წელზე მეტია, არის Muller-Lyer-ის ილუზია. მისი არსი ასევე საკმაოდ მარტივია - ფიგურაში ნაჩვენებია ხაზები ბოლოებში ისრებით, ისრების "კუდებით" ჩარჩოში ჩასმული უფრო დიდი ჩანს.

მეცნიერები ჯერ კიდევ კამათობენ ილუზიის გაჩენის მექანიზმზე, შემდეგი ინტერპრეტაცია ამჟამად ყველაზე პოპულარულია. სამი კონვერტაციული ხაზი განიმარტება ტვინის მიერ, როგორც სამგანზომილებიანი ობიექტის ნაწილი, ხოლო ხაზები, რომლებიც ქმნიან "წერტილს" აღიქმება, როგორც უფრო ახლო ობიექტი (ვთქვათ, შენობის კუთხე გარედან დათვალიერებისას). „კუდის“ ისრები, თავის მხრივ, შორეული საგნის („ოთახის კუთხე“) ილუზიას ქმნის. როგორც პონზოს ილუზიაში, ტვინი "ანაზღაურებს მანძილს" ობიექტთან, რის გამოც ხაზები განსხვავებულია.

ჰელმჰოლცის გამოცანა

ტვინის სიურპრიზები წარმოდგენილია არა მხოლოდ კონვერტაციული ხაზებით, არამედ პარალელური ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური ხაზებით. მე-19 საუკუნის ბოლოს, გერმანელმა ფიზიკოსმა და ფიზიოლოგმა ჰერმან ფონ ჰელმჰოლცმა აჩვენა, რომ ჰორიზონტალური ხაზებით დახატული კვადრატი გამოიყურება უფრო ფართო და დაბალი, ვიდრე ზუსტად იგივე, მაგრამ შედგება ვერტიკალური ხაზებისგან.

ჰელმჰოლცის მიერ აღმოჩენილი ფენომენი ფართოდ გამოიყენება ტანსაცმლის წარმოებაში, თუმცა, გავრცელებული მცდარი წარმოდგენის საწინააღმდეგოდ, სვიტერებსა და კაბებზე ჰორიზონტალური ზოლები არ „ავსებს“, პირიქით, ვიზუალურად ხდის ფიგურას ვიწრო და მაღლა. მოდის ჟურნალები ხშირად გვთავაზობენ რჩევებს, როგორიცაა: „ატარეთ ვერტიკალური ზოლები, რომ უფრო გამხდარი გამოიყურებოდეთ“, მაგრამ მეცნიერება დაუნდობლად უარყოფს ამას. შეხედეთ ჰელმჰოლცის ილუზიას და თავად დარწმუნდებით, რომ ეფექტი საპირისპიროა.

აღსანიშნავია, რომ ეს ოპტიკური ილუზია შორს არის შესწავლილი, მაგრამ მეცნიერები ჯერ ვერ მიდიან კონსენსუსამდე მისი წარმოშობის მექანიზმების შესახებ.


ადრეულმა კლასიკურმა ილუზიებმა შეცვალა ხალხის იდეები მათ გარშემო სამყაროს შესახებ - როგორც აღმოჩნდა, "თვალების დაჯერება" ყოველთვის შორს არის შესაძლებელი. ნიკოლას უაიდი, ოპტიკური ილუზიების ისტორიის სპეციალისტი დანდის უნივერსიტეტიდან (შოტლანდია), დარწმუნებულია, რომ ოპტიკურმა ილუზიებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა აღქმის თვისებების შესწავლაში: ”ილუზიების შექმნით, მეცნიერებმა გააცნობიერეს, რომ მექანიზმის გაგებაც კი. თვალები არ იძლევა ხედვის ბუნების ჰოლისტიკური ხედვას. ” უეიდი აღნიშნავს, რომ ოპტიკური ილუზიების შექმნის პიონერებმა სცადეს მათი გაერთიანება ერთი ზოგადი თეორიის ქვეშ, მაგრამ ისინი წარუმატებელი აღმოჩნდა. როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ადამიანის ტვინის რეაქციები ოპტიკურ ილუზიებზე გაცილებით რთული და მრავალფეროვანია, ვიდრე მკვლევარებმა ნახეს მე-19 და მე-20 საუკუნეების მიჯნაზე.

ილუზიები მე-20 საუკუნეში

„ომებისა და რევოლუციების ეპოქაში“ კაცობრიობამ მრავალი გარღვევის მოწმე გახდა ოპტიკური ილუზიების ბუნების გაგებაში. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მიღწევებმა სპეციალისტებს საშუალება მისცა, სხვაგვარად შეეხედათ პრობლემას. მაგალითად, ტორსტენ ვისელისა და დევიდ ჰუბელის ექსპერიმენტებმა დაამტკიცა, რომ სხვადასხვა ნეირონები პასუხისმგებელნი არიან ვიზუალური ველის სხვადასხვა სფეროს აღქმაზე - ამ აღმოჩენისთვის მკვლევარებმა 1981 წელს ნობელის პრემია მიენიჭათ მედიცინაში.


ცოტა მოგვიანებით, მხატვრებმა მიიღეს ვიზუალური დამახინჯებები - 1950-იან წლებში გამოჩნდა ხელოვნების მთელი ტენდენცია, რომელიც ეძღვნებოდა ოპტიკურ ილუზიებს, მას ეწოდა ოპ-არტი (ინგლისური ოპტიკური ხელოვნებიდან - "ოპტიკური ხელოვნება"). ოპ არტის ერთ-ერთი ფუძემდებელია ფრანგი მხატვარი და მოქანდაკე ვიქტორ ვაზარელი, რომლის ნამუშევრები ხშირად მოიხსენიება, როგორც ოპტიკური ილუზიების ნათელი მაგალითი.

ჩვენი დროის ილუზიები

21-ე საუკუნის დასაწყისში ვიზუალური დამახინჯებისადმი ინტერესი სულ უფრო იზრდება - ჩნდება ახალი სამეცნიერო თეორიები, რომელთა დახმარებითაც მეცნიერები ცდილობენ ახსნან ოპტიკური ილუზიების მექანიზმები. ერთ-ერთი მათგანის მიხედვით, დამახინჯება ხდება იმის გამო, რომ ადამიანის ტვინი გამუდმებით „წინასწარმეტყველებს“ გამოსახულებას, რათა აანაზღაუროს შეფერხება თავად მოვლენასა და მისი აღქმის მომენტს შორის. მაგალითად, სანამ თქვენ კითხულობთ ამ სტატიას, თქვენი ტვინი ამუშავებს სინათლის სიგნალებს, რომლებიც მოდიან კომპიუტერის მონიტორიდან ან გაჯეტის ეკრანიდან. ამას გარკვეული დრო სჭირდება, ასე რომ თქვენ ხედავთ არა აწმყოს, არამედ წარსულს.

ნეირომეცნიერი მარკ ჩანგიზი თვლის, რომ სწორედ ტვინის მცდელობებია სურათის „წინასწარმეტყველება“ რაც ხსნის ვიზუალურ დამახინჯებას.

ჩანგიზისა და მისი კოლეგების ექსპერიმენტები კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან აჩვენებს, რომ არც ერთი კლასიკური ოპტიკური ილუზია არ ეწინააღმდეგება ამ თეორიას. ტვინის მიერ გამოსახულების „წინასწარმეტყველების“ ყველაზე საილუსტრაციო მაგალითებს შორის ჩანგიზი ასახელებს ცნობილ ჰერინგის ილუზიას. როდესაც ადამიანი წინ მიიწევს, ობიექტები, რომლებსაც ისინი ხედავენ, მოძრაობენ რადიალური ხაზების გასწვრივ, ამიტომ ტვინი მიდრეკილია აღიქვას ასეთი სურათები, როგორც სივრცეში მოძრაობის ნიშანი. "ეს მექანიზმები მშვენივრად მუშაობს რეალურ ცხოვრებაში, მაგრამ ისინი ასევე იწვევს ტვინს შეცდომებს, როდესაც ადამიანი ხედავს რადიალურ ხაზებს და ამავე დროს რჩება ადგილზე", - აღნიშნავს მკვლევარი.

ნეკერის კუბი და ტვინის სხვა „ახირებები“.

მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის გამოგონება ნამდვილ საჩუქრად იქცა ოპტიკური ილუზიების მკვლევარებისთვის - მეცნიერებამ საბოლოოდ შეძლო გაეგო, სულ მცირე ზოგადი თვალსაზრისით, რა ხდება ადამიანის ტვინში მათი აღქმისას. ასე რომ, ადამიანის ტვინის აქტივობის შესწავლით, რომელიც ათვალიერებს ნეკერის კუბს, მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ ტვინი ორაზროვნად აღიქვამს გამოსახულების სიღრმეს. როგორც ჩანს, ნეირონები ერთმანეთს "კამათობენ", რომელი სურათი უნდა ჩაითვალოს "ჭეშმარიტად", რის შედეგადაც დამკვირვებელი ხედავს კუბს ერთ პოზიციაში, შემდეგ მეორეში.

ანალოგიური სიტუაციაა კიდევ ერთი ცნობილი ოპტიკური ილუზია - ე.წ. ჰერმანის ბადე. დააკვირდით სურათს – პერიფერიული ხედვით თქვენ „ხედავთ“ ნაცრისფერ წერტილებს თეთრი ხაზების გადაკვეთაზე, მაგრამ როგორც კი ყურადღებას გაამახვილებთ ერთ „ნაცრისფერ წერტილზე“, ის მაშინვე „ქრება“. ამ ფენომენის მეცნიერთა შორის ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული ახსნის თანახმად, ნეირონებს შორის მიმდინარეობს უწყვეტი „ბრძოლა“ გამოსახულების ბნელი და მსუბუქი უბნების დასამუშავებლად, რაც ადამიანს „შენიშნავს“ მბჟუტავ წერტილებს.

უახლესი იდეები ილუზიების შესახებ

თანამედროვე კვლევის მეთოდების წყალობით, კაცობრიობამ იცის, რომ ტვინის სხვადასხვა ნაწილი პასუხისმგებელია ფერის ჩრდილების აღქმაზე, ობიექტების ფორმებზე და მათ მოძრაობაზე სივრცეში, მაგრამ როგორ ვიღებთ ჰოლისტურ სურათს, მრავალი თვალსაზრისით საიდუმლო რჩება. ენთუზიასტები ავითარებენ სულ უფრო და უფრო ახალ გზებს თვალის მოტყუებისთვის, გადახედონ და შეავსონ კლასიკური ილუზიები. მათ შემხედვარე საკუთარ ტვინს გულმოდგინედ „ნებას ვაძლევთ“ შეცდომაში შეგვიყვანოს და შედეგად უფრო მეტი კითხვაა, ვიდრე პასუხი.

ჩვენს დროში პრობლემისადმი ინტერესი იმდენად მაღალია, რომ ბოლო ათი წლის განმავლობაში ექსპერტები ყოველწლიურად ატარებენ კონკურსს საუკეთესო ოპტიკური ილუზიისთვის. მაგალითად, 2014 წელს ეს ჯილდო მიიღო ებინგჰაუსის დინამიურმა ილუზიამ, რომელიც ბევრად უფრო დამაჯერებლად ატყუებს თვალს, ვიდრე კლასიკური სტატიკური ვერსია. ნევროლოგის სიუზან მარტინეს-კონდეს თქმით, რომელიც კონკურსის ჟიურის წევრია, მიმდებარე ობიექტების ზომის მუდმივი ცვლილების გამო, ახალი ილუზიის ეფექტი რამდენჯერმე ძლიერია, ვიდრე უძრავი გამოსახულების მიერ შემოთავაზებული. ჰერმან ებინგჰაუსი.

მარტინეს-კონდე აღიარებს, რომ ოპტიკურ ილუზიებზე თანამედროვე კვლევების დიდი ნაწილი დაფუძნებულია მე-19 საუკუნის მეცნიერების მიერ შესრულებულ სამუშაოზე. მაგალითად, ჰერმან ჰელმჰოლცი იყო პირველი, ვინც მიხვდა, რომ ადამიანის თვალები მუდმივად აკეთებენ სწრაფ კოორდინირებულ მოძრაობებს, ე.წ. იმის გასაგებად, თუ რაზეა საუბარი, დახუჭეთ ერთი თვალი და მსუბუქად დააჭირეთ თითი მეორის ქვედა ქუთუთოზე – „სურათი“, რომელსაც თქვენი ტვინი ხედავს, მაშინვე დაიწყებს მოძრაობას. ჩვეულებრივ ცხოვრებაში, ჩვენ ვერ ვამჩნევთ ამ მიკროსკოპულ „ჩხვლეტებს“, რადგან ტვინმა დიდი ხნის წინ ისწავლა გამოსახულების გამარტივება, მაგრამ როდესაც იგი აწყდება უჩვეულო სიტუაციას (მექანიკური ზემოქმედება თვალის კაკლზე), საკადები თავს იჩენენ მთელი თავისი დიდებით.

სიუზანის თქმით, სწორედ საკადები თამაშობენ მთავარ როლს ცნობილ "მოტრიალებული გველების" ილუზიაში, რომელიც შეიმუშავა იაპონელმა ფსიქიატრმა აკიოში კიტაოკამ. Serpents-თან ექსპერიმენტებში მარტინეს-კონდემ და მისმა კოლეგებმა დაადგინეს, რომ ილუზიის დათვალიერებისას ისეთივე ნეირონები ჩნდება, როგორიც სწრაფად მოძრავი მატარებლის ფანჯრიდან ყურებისას, როცა ჩანს, რომ პეიზაჟი „გადის წარსულში“ და არა პირიქით. . ამავდროულად, თუ რაიმე ხრიკების დახმარებით დამკვირვებელი იძულებულია შეწყვიტოს საკაზმები, ილუზია ქრება.


ნევროლოგი ამას ასე ხსნის: დაწნული გველებში მოძრაობის გამოჩენა იქმნება დიდი რაოდენობით ოპტიკური ინფორმაციის ბადურის სხვადასხვა ნაწილში შეღწევით. სინათლის სიგნალების გარკვეული კომბინაცია ატყუებს ტვინს სტატიკური გამოსახულების დინამიურად აღქმაში. საკადები გამუდმებით აახლებს „სურათს“, ხელს უშლის ტვინს მასთან ადაპტაციაში, მაგრამ თუ ისინი შეჩერდებიან, მოძრაობის ილუზია გარკვეული პერიოდის შემდეგ ქრება.