Straipsnis

10 apdovanojimų pelniusių optinių iliuzijų ir galvosūkių


„top-leaderboard-limit“>

Kai naujoji knyga„Iliuzijos čempionai“: mokslas už vaizdų ir paslaptingų galvosūkių paslapčiųatvyko į „Trini“ radijo biurus, mes negalėjome jo pakankamai greitai apversti - ir išsiveržti smegenų.

Sukurtą Susana Martinez-Conde ir Stepheną Mackniką, oftalmologijos, neurologijos, fiziologijos ir farmakologijos profesorius SUNY Downstate medicinos centre Brukline (Niujorkas), ši knyga yra įspūdinga apdovanojimų pelniusių vaizdų rinkinys iš „Geriausios metų iliuzijos“ konkurso. , kurį Martinezas-Conde'as ir Macknikas pirmą kartą sukūrė neuromokslų konferencijai 2005 m. Nuo to laiko konkursas sukūrė keletą tikrai protą lenkiančių proto gudrybių, kurios meta iššūkį mūsų suvokimo apie mus supančiam pasauliui pojūčiui. Kaip rašo autoriai:

Jūsų smegenys sukuria pasaulio imitaciją, kuri gali neatitikti tikrojo. „Tikrovė“, kurią patiriate, yra jūsų išskirtinės sąveikos su tuo modeliavimu rezultatas. Mes apibūdiname „iliuzijas“ kaip reiškinius, kuriais jūsų suvokimas skiriasi nuo fizinės tikrovės taip, kad tai būtų akivaizdu. Galite pamatyti tai, ko nėra, arba nematyti to, kas yra, arba pamatyti ką nors taip, kad neatspindėtų jo fizinių savybių.

Kaip tapytojas sukuria gylio iliuziją ant plokščios drobės, mūsų smegenys sukuria gylio iliuziją, remdamosi informacija, gaunama iš mūsų iš esmės dvimatės tinklainės. Iliuzijos rodo, kad gylis, spalva, ryškumas ir forma nėra absoliutūs terminai, bet yra subjektyvūs, santykiniai išgyvenimai, kuriuos aktyviai sukuria mūsų smegenų grandinės. Tai pasakytina ne tik apie vizualius išgyvenimus, bet ir apie visus jutiminius suvokimus ir net apie tai, kaip apmąstome savo emocijas, mintis ir prisiminimus. Nesvarbu, ar patiriame „paraudimą“, „kvadrato“ išvaizdą, ar tokias emocijas kaip meilė ir neapykanta, tai yra mūsų smegenų neuronų veiklos rezultatas.

Taip, ten yra tikras pasaulis, ir jūs suvokiate įvykius, kurie vyksta aplink jus, kad ir kaip neteisingai ar neišsamiai. Bet jūs niekada negyvenote realiame pasaulyje ta prasme, kad jūsų patirtis niekada neatitinka fizinės tikrovės. Jūsų smegenys vietoj to renka duomenis iš juslių sistemų - kai kurie iš jų yra gana netikslūs arba, tiesą sakant, neteisingi.

Dar niekada nebuvo taip smagu klysti. Čia yra 10 mėgstamiausių vaizdų išIliuzijos čempionai, kartu su paaiškinimais iš knygos, kaip ir kodėl jie veikia.

1. „The Coffer Illusion“, Anthony Norcia // Smith-Kettlewell akių tyrimų institutas, JAV, 2007 m. Finalistas

Stanfordo universiteto Anthony Norcia iliuzija

'Coffer Illusion' Naudojamas leidus Anthony Norcia, Stanfordo universitetui

Iš tinklainės į smegenis perduodamą informaciją riboja fiziniai apribojimai, pavyzdžiui, regos nervo nervinių skaidulų skaičius (apie milijonas laidų). Jei kiekvienas iš šių pluoštų buvo atsakingas už pikselio (vieno taško skaitmeniniame vaizde) gamybą, jūsturėtųkasdieniame matyme yra mažesnė skiriamoji geba nei vaizduose iš „iPhone“ fotoaparato, tačiau, žinoma, tai nėra tai, ką mes suvokiame.

Vienas iš būdų, kaip mūsų regėjimo sistema įveikia šiuos apribojimus - pateikti mums visiškai realizuoto pasaulio suvokimą, nepaisant pagrindinės tiesos, kad mūsų tinklainės yra mažos skiriamosios gebos vaizdavimo įtaisai, yra nepaisyti nereikalingų objektų ir scenų bruožų. Mūsų smegenys pirmiausia išskiria, pabrėžia ir apdoroja tuos unikalius komponentus, kurie yra būtini objekto identifikavimui. Aštrūs objekto kontūrų pertraukimai, pavyzdžiui, kampai, yra mažiau nereikalingi ir todėl labiau kritiški regėjimui, nes juose yra daugiau informacijos nei tiesiuose kraštuose ar minkštose kreivėse. Suvokimo rezultatas yra tas, kad kampai yra ryškesni nei ne kampai.

Koferio iliuzijoje yra šešiolika apskritimų, kurie yra nematomi iš pirmo žvilgsnio, kuriuos užgožia tiesiosios linijos formos. Iliuziją bent iš dalies gali lemti mūsų smegenų užsiėmimas kampais ir kampais.

2. „Besisukančių gyvačių iliuzija“, Akiyoshi Kitaoka // Ritsumeikano universitetas, Japonija, 2005 m. Finalistas

„Besisukančių gyvačių iliuzija“ naudojama Akiyoshi Kitaoka leidimu

Ši iliuzija yra puikus pavyzdys, kaip mes suvokiame iliuzinį judėjimą iš nejudančio vaizdo. Atrodo, kad „gyvatės“ pagal modelį sukasi, kai judi akimis aplink figūrą. Realybėje niekas nejuda, išskyrus tavo akis!

Jei tolygiai laikysite žvilgsnį į vieną iš „gyvatės“ centrų, judėjimas sulėtės arba net sustos. Mūsų tyrimas, atliktas bendradarbiaujant su Jorge'u Otero-Millanu, atskleidė, kad trūkčiojantys akių judesiai, pvz., Mikroskados, didesnės sakados ir net mirksėjimai, kuriuos žmonės daro žiūrėdami į vaizdą, yra vieni iš pagrindinių elementų, kurie sukuria iliuzijas, pvz., „Kitaoka“ sukamasis judesys. Gyvatės.

Alexas Fraseris ir Kimerly J. Wilcoxas atrado tokio tipo iliuzinį judesio efektą 1979 m., Kai sukūrė vaizdą, rodantį pasikartojančius ryškumo gradientų spiralinius išdėstymus, kurie, atrodo, judėjo. Fraserio ir Wilcoxo iliuzija nebuvo beveik tokia veiksminga kaip Kitaoka iliuzija, tačiau ji sukėlė daugybę susijusių padarinių, kurie galiausiai paskatino besisukančias gyvates. Šiai suvokimo reiškinių šeimai būdingas periodinis ypatingo ryškumo spalvotų ar pilkų atspalvių dėmių išdėstymas.

2005 m. Bevilas Conway ir jo kolegos parodė, kad iliustruojantis Kitaoka išdėstymas lemia judesiui jautrių neuronų reakcijas regos žievėje, suteikdamas neuroninį pagrindą, kodėl dauguma žmonių (bet ne visi) suvokia judesį vaizde: matome, kaip gyvatės sukasi nes mūsų regos neuronai reaguoja taip, tarsi gyvatės iš tikrųjų judėtų.

Kodėl ši iliuzija neveikia visiems? 2009 m. Tyrime Jutta Billino, Kai Hamburgeris ir Karlas Gegenfurtneris iš Justo Liebigo universiteto Giessen mieste, Vokietijoje, išbandė 139 senus ir jaunus asmenis su iliuzijų, susijusių su judesiu, įskaitant „Rotating Snakes“ modelį. Jie nustatė, kad vyresnio amžiaus žmonės suvokia mažiau iliuzinę rotaciją nei jaunesni subjektai.

3. „Gydymo tinklelis“, Ryota Kanai // Utrechto universitetas, Nyderlandai, 2005 m. Finalistas

gydančios tinklelio iliuziją pateikė Ryota Kanai

„Gydomasis tinklelis“ Naudojamas gavus Ryota Kanai leidimą

Leisk savo akims laisvai tyrinėti šį vaizdą ir centre pamatysi taisyklingą susikertančių horizontalių ir vertikalių linijų modelį, kurį riboja netaisyklinga neteisingai išdėstytų kryžių tinklelis kairėn ir dešinėn. Pasirinkite vieną iš sankirtų vaizdo centre ir spoksokite į ją maždaug 30 sekundžių. Pamatysite, kad tinklelis „išgydo“ save ir tampa visiškai taisyklingas visą laiką.

Iliuzija iš dalies kyla iš „suvokimo išblukimo“, reiškinio, kai nesikeičiantis regimas vaizdas išnyksta. Kai spoksai į modelio centrą, tinklelio išorinės dalys išnyksta labiau nei jo centras dėl palyginti mažesnės periferinio regėjimo raiškos. Vėlesni neuroniniai spėjimai, kuriuos jūsų smegenys reikalauja „rekonstruoti“ išblukusius išorinius šonus, remiasi turima centro informacija, taip pat jūsų nervų sistemos vidiniu polinkiu ieškoti struktūros ir tvarkos, net kai juslinis įvadas yra iš esmės neorganizuotas.

Kadangi chaosas iš prigimties yra netvarkingas ir nenuspėjamas, smegenys turi naudoti daug energijos ir išteklių, kad apdorotų tikrai chaotišką informaciją (pavyzdžiui, baltas triukšmas jūsų televizoriaus ekrane). Supaprastindamos ir nustatydamos tvarką tokiems vaizdams, kaip šis, smegenys gali sumažinti informacijos, kurią turi apdoroti, kiekį. Pavyzdžiui, dėl to, kad smegenys vaizdą gali laikyti tiesia linija baltų eilučių ir stulpelių rėmuose juodame fone, o ne sekti kiekvieno kryžiaus padėtį, tai taupo energiją ir protinę vietą. Tai taip pat supaprastina jūsų interpretaciją apie tokio objekto reikšmę.

kaip atrodo spragsėjęs vėžlys

4. „Meilės kaukė“, Gianni Sarcone, Courtney Smith ir Marie-Jo Waeber // „Archimedes“ laboratorijos projektas, Italija, 2011 m. Finalistas

Gianni Sarcone, Courtney Smith ir Marie-Jo Waeber meilės kaukė

„Meilės kaukė“: Gianni Sarcone, Courtney Smith ir Marie-Jo Waeber. Autorių teisės © Gianni A. Sarcone, giannisarcone.com. Visos teisės saugomos.

Ši iliuzija buvo atrasta senoje dviejų įsimylėjėlių nuotraukoje, išsiųstoje į Archimedo laboratoriją - konsultacinę grupę Italijoje, kurios specializacija yra suvokimo galvosūkiai. Grupės lyderis Gianni Sarcone pamatė prie sienos prisegtą vaizdą ir, būdamas trumparegis, pamanė, kad tai vienas veidas. Užsidėjęs akinius suprato, į ką žiūrėjo. Tada komanda uždengė gražią Venecijos kaukę ant nuotraukos, kad sukurtų galutinį efektą.

Šis iliuzijos tipas vadinamas „bistable“, nes, kaip ir klasikinėje „Face / Vase“ iliuzijoje, jūs galite pamatyti vieną veidą arba porą, bet ne abu iš karto. Mūsų regėjimo sistema linkusi matyti, ko tikisi, ir kadangi yra tik viena kaukė, mes iš pirmo žvilgsnio manome, kad ji supa vieną veidą.

5. „Amžius viskas tavo galvoje“, Viktorija Skye // JAV, 2014 m. Finalininkė

amžius - visa tai, ką galvojate Viktorijos Skye iliuzijoje

„Amžius yra viskas tavo galvoje“ Naudojamas leidus Viktorijai Skye

Magai, fotografei ir iliuzijų kūrėjai Viktorijai Skye sunkiai sekėsi nufotografuoti savo tėvo, kaip paauglio, portretą. Stiprus viršutinis apšvietimas sugadino kadrą, todėl ji pakreipė fotoaparatą, kad išvengtų akinimo, pirmiausia į vieną ir į kitą pusę. Judindama fotoaparatą pirmyn ir atgal, ji pamatė, kaip tėvas morfuoja nuo paauglio iki berniuko, o paskui - nuo suaugusiojo.

Skye iliuzija yra anamorfinės perspektyvos pavyzdys. Pakreipusi fotoaparatą, ji sukūrė du priešingus nykstančius taškus, sukurdama amžiaus progresavimo ir regreso iliuziją. Amžiaus progresavimo atveju galvos viršus susiaurėja, o apatinė veido pusė išsiplečia, sukuriant stipresnį smakrą ir brandesnį išvaizdą. Amžiaus regresijos atveju vyksta priešingai: kakta išsiplečia, o smakras susiaurėja, suteikdamas vaikišką išvaizdą.

Skye mano, kad jos iliuzija gali paaiškinti, kodėl, žiūrėdami į save veidrodyje, kartais matome savo tėvus, bet ne visada. „Įdomu, ar taip nutinka man, kai žiūriu į veidrodį ir matau mamą. Ar matau ją todėl, kad palenkiu galvą ir pasenau, kaip ir su fotoaparatu bei tėčiu? “ ji paklausė.

6. „Besisukančių pakreiptų linijų iliuzija“, Simone Gori ir Kai Hamburgeris

besisukančių pakreiptų linijų iliuzija, kurią pateikė Simone Gori ir Kai Hamburgeris

„Sukamųjų pakreiptų linijų iliuzija“, naudojama Simone Gori ir Kai Hamburgerio leidimu

Norėdami pajusti iliuziją, fiksuodami centrinę sritį judėkite galvą į priekį ir atgal (arba, laikydami galvą nejudėdami ir judindami puslapį). Artėjant prie vaizdo, atkreipkite dėmesį, kad radialinės linijos sukasi prieš laikrodžio rodyklę. Tolstant nuo vaizdo, linijos atrodo pasisukusios pagal laikrodžio rodyklę. Vizijos mokslininkai įrodė, kad iliuziniai judesiai aktyvina smegenų sritis, kurias aktyvina ir realus judesys. Tai galėtų padėti paaiškinti, kodėl mūsų iliuzinio judėjimo suvokimas kokybiškai panašus į tikrojo judėjimo suvokimą.

7. „Pulsuojanti širdis“, Gianni Sarcone, Courtney Smith ir Marie-Jo Waeber // „Archimedes“ laboratorijos projektas, Italija, 2014 m. Finalistas

Gianni Sarcone, Courtney Smith ir Marie-Jo Waeber pulsuojanti širdies iliuzija

„Pulsuojanti širdis“ sutiko Gianni Sarcone, Courtney Smith ir Marie-Jo Waeber. Autorių teisės © Gianni A. Sarcone, giannisarcone.com. Visos teisės saugomos.

Ši „Op Art“ įkvėpta iliuzija sukuria išsiplėtusio judesio pojūtį iš visiškai nejudančio vaizdo. Statiški pasikartojantys modeliai su tinkamu kontrastų deriniu apgauna mūsų regos sistemos judesiui jautrius neuronus į signalinį judėjimą. Čia lygiagretus priešingų adatos formos raudonų ir baltų linijų išdėstymas verčia mus suvokti vis besiplečiančią širdį. Visi kiti panašiai apibrėžti kontūrai taip pat gali pulsuoti ir brinkti.

norėti, kad fondo norai būtų atmesti

8. „Ghostly Gaze“, Robas Jenkinsas // Glazgo universitetas, JK, 2008 m. Antroji premija

vaiduokliško žvilgsnio Robo Jenkinso iliuzija

'Ghostly Gaze' Naudojamas leidus Robui Jenkinsui

Nežinodami, kur žmogus ieško, mes nerimaujame. Štai kodėl kalbėtis su kažkuo, kas nešioja tamsius akinius nuo saulės, gali būti nepatogu. Štai kodėl kažkas gali dėvėti tamsius akinius nuo saulės, kad atrodytų „paslaptingai“. Robo Jenkinso sukurta „Ghostly Gaze Illusion“ naudojasi šiuo nerimą keliančiu efektu. Šioje iliuzijoje seserys dvynės atrodo, kad žvelgia viena į kitą, kai jos matomos iš tolo. Bet artėdamas prie jų supranti, kad seserys žiūri tiesiai į tave!

Iliuzija yra hibridinis vaizdas, apjungiantis dvi tos pačios moters nuotraukas. Nuotraukos, kurios sutampa, skiriasi dviem svarbiais būdais: jų erdvine detale (smulkia ar grubia) ir žvilgsnio kryptimi (į šoną arba tiesiai į priekį). Vaizduose, kurie žiūri vienas į kitą, yra tik šiurkščių bruožų, o tie, kurie atrodo tiesiai į priekį, susideda iš aštrių detalių. Priėję prie paveikslėlių, jūs galite pamatyti visas smulkias detales, todėl seserys atrodo tiesiai į priekį. Bet kai nutolstate, dominuoja grubi detalė, o seserys, atrodo, žvelgia viena kitai į akis.

9. „Elusive Arch“, Dejanas Todorovičius // Belgrado universitetas, Serbija, 2005 m. Finalistas

Dejano Todorovičiaus iliuzinė iliuzija

„Elusive Arch“ Naudojamas leidus Dejanui Todorovičiui

Ar tai trijų blizgančių ovalių vamzdelių vaizdas? O gal tai trys poros kintančių keterų ir griovelių?

Kairioji paveikslo pusė yra trys vamzdžiai, tačiau dešinė pusė atrodo kaip gofruotas paviršius. Ši iliuzija atsiranda dėl to, kad mūsų smegenys ryškius figūros paviršiaus dryžius interpretuoja kaip išryškėjančius vamzdžių smailėse ir loviuose, arba kaip posūkius tarp griovelių. Apšvietimo kryptį nustatyti sunku: tai priklauso nuo to, ar šviesą laikysime krintančia ant tolstančio, ar besiplečiančio paviršiaus.

Piktina bandymas nustatyti, kur vaizdas persijungia iš vamzdelių į griovelius. Tiesą sakant, nėra pereinamojo regiono: visas vaizdas yra ir „vamzdžiai“, ir „grioveliai“, tačiau mūsų smegenys vienu metu gali apsistoti tik vienoje ar kitoje interpretacijoje. Ši, atrodytų, paprasta užduotis sutrumpina mūsų neuroninius mechanizmus objekto formai nustatyti.

10. „Plūduriuojanti žvaigždė“, Josephas Hautmanas / Kaia Nao, 2012 m. Finalininkas

Josifo Hautmano, dar žinomos kaip Kaia Nao, plaukiojančios žvaigždės iliuzija

„Plaukiojanti žvaigždė“ Naudojama leidus Josephui Hautmanui, dar žinomai kaip Kaia Nao. Autorių teisės © Kaia Nao

Ši penkiakampė žvaigždė yra statiška, tačiau daugelis stebėtojų patiria stiprią iliuziją, kad ji sukasi pagal laikrodžio rodyklę. Sukurtas menininko Josepho Hautmano, kuris, kaip grafinis dizaineris, naudojasi „Kaia Nao“ slapyvardžiu, yra „Kitaoka“ besisukančių gyvačių iliuzijos variantas. Hautmanas nustatė, kad netaisyklingas raštas, skirtingai nei geometrinis, kurį Kitaoka naudojo, ypač veiksmingas siekiant iliuzinio judesio.

Čia tamsiai mėlynos spalvos dėlionės detalės turi baltą ir juodą apvadą šviesiai spalvotame fone. Žvalgantis aplink vaizdą, jūsų akių judesiai stimuliuoja judesiui jautrius neuronus. Šie neuronai signalizuoja apie judėjimą dėl besikeičiančių lengvumo ir tamsos ribų, kurios rodo objekto kontūrą jam judant per erdvę. Kruopščiai išdėstyti perėjimai tarp baltos, šviesios, juodos ir tamsios spalvos regionų suklaidina neuronus, kad jie reaguotų taip, tarsi jie matytų nuolatinį judėjimą ta pačia kryptimi, o ne stacionarius kraštus.