Исследовательская работа по теме "Оптические иллюзии"

Оглавление

1. Введение………………………………………………………...2
2. Основная часть………………………………………………..2-9

1. Причины возникновения иллюзий……………………....3
2. Виды оптических иллюзий……………………………....4-9

3. Приложение. Экспериментальные исследования восприятия иллюзий.....................................................................................10-13
4. Заключение…………………………………………………….14
5. Список литературы……………………………………………15

Введение.

«Мир не такой, каким кажется»

(Духовная мудрость)

        Всю информацию об окружающем мире мы получаем с помощью 5 основных органов чувств, обеспечивающих нам зрение, слух, осязание, вкус, обоняние. Поэтому окружающий мир известен нам лишь в той степени, в какой увидели его наши глаза, услышали уши, почувствовали кожа, язык и нос. Реальность цвета и формы – это лишь то, что увидели наши глаза, зрение. Реальность звуков – это то, что воспринято нашими ушами, слухом. Реальность вкуса – то, что мы ощутили языком, вкус. Реальность запаха – то, что мы почуяли нашим носом, обонянием. Реальность твердости или мягкости предметов, или их иных свойств, – это то, что почувствовали нашей кожей (осязание) при соприкосновении с ними. Мы познаем и принимаем мир таким, каким воспринимают его эти 5 органов чувств.

Как большой дом на другой стороне улицы «помещается» в маленьком окне? Почему человеку, смотрящему вдоль дороги, кажется, что дороги сходятся? Почему люди с портретов художников смотрят прямо на нас и следят за нами глазами?

Чтобы ответить на эти вопросы, я решил изучить разновидности

оптических иллюзий, причины их возникновения.

         Тема моего проекта «Оптические иллюзии или обман зрения».

         Цель, которую я перед собой поставил – выявить и объяснить причины возникновения обмана зрения.      

         Задачи:

1. Рассмотреть виды иллюзий, выяснить причины их возникновения.
2. Провести исследование, в ходе которого можно будет определить процент объективности восприятия объекта учащимися моего класса.
3. Продемонстрировать примеры иллюзий.

    Гипотеза: «Мы смотрим не глазами, а мозгом».

        Мы часто говорим об «обмане зрения», «обмане слуха». Наше восприятие несовершенно и иногда мы видим зрительные образы, слышим звуки, чувствуем вкус и запах не так как это есть на самом деле. Мы можем наблюдать какое-то явление, даже зная, что оно невозможно. Это  называется иллюзии восприятия. Таким образом иллюзии- это  ложное или искаженное восприятие окружающего мира.

      2.1 Причины возникновения иллюзий

         Почему происходит оптические иллюзии? Человек воспринимает большую часть информации об окружающем мире благодаря зрению, но мало кто задумывается о том, как именно это происходит.

       Зрительный аппарат человека – сложно устроенная система с определенным пределом функциональных возможностей. В неё входят: глаза, нервные клетки, по которым сигнал передается от глаза к мозгу, и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие.

Глаз - это сложная оптическая система. Световые лучи попадают от

окружающих предметов в глаз через роговицу. Роговица в оптическом

смысле - это сильная собирающая линза. Хрусталик тоже линза. Роговица и

хрусталик - это две собирательные линзы, и изображение, проецируемое на

сетчатку, перевернутое. В сетчатке оптическая информация воспринимается

нервными клетками, кодируется в последовательность электрических импульсов и передается по зрительному нерву в головной мозг для окончательной обработки. Наш мозг пользуется имеющимися у него знаниями или предыдущим опытом, стараясь сделать изображение понятным. Но случается, что мозг ошибается!

        Учёные и врачи выделяют 3 причины, по которым возникают оптические иллюзии:

- первая причина (физическая) состоит в том, наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;

- вторая причина (особенности зрения) заключается в ошибочной, неправильной передаче сигналов зрения посредством нервов, в результате мозг также получает неправильную информацию, что приводит к мнимому, искажённому восприятию;

- третья причина (психологическая) основана на нарушениях мозга (сбоях мозговой деятельности), который выдаёт неправильную реакцию.

В некоторых случаях иллюзия может возникнуть сразу по нескольким причинам. 

2.2 Виды оптических иллюзий:

      Все оптические иллюзии можно разделить на 2 группы:

• Естественные -это те, что созданы природой. К таковым относятся: радуга, миражи, полярное сияние, ложные солнца, розовые облака на закате и многое другое.
• Искусственные, созданы человеком -это самый большой раздел иллюзий. Он включает в себя и известные иллюзионные картинки, различные модели и т.д.

1. Иллюзии восприятия размера

Рис.1  Иллюзия Мюллера-Лайера — оптическая иллюзия, возникающая при наблюдении отрезков, обрамленных стрелками. На глаз сложно оценить истинные размеры отрезков. Иллюзия была впервые описана немецким психиатром Францем Мюллером-Лайером в 1889 году.

Иллюзия состоит в том, что отрезок, обрамленный «остриями», кажется короче отрезка, обрамленного «хвостовыми» стрелками. На самом деле отрезки А и Б имеют одинаковую длину

                  2. Иллюзии движения

Рис.2 Динамическая картинка. Это явление возникает, когда при рассмотрении плоского изображения фигуры на нем начинают буквально оживать. Узоры на картинке разных размеров и выделяются яркими контрастными красками. Именно поэтому создается ощущение, что линии и изгибы двигаются. Движущиеся картинки хороши тем, что они создают эффект реалистичности.

3. Зрительные искажения

Рис.3  Эти буквы кажутся неровными, правда? На самом деле буквы поставлены прямо( можно проверить линейкой). Причина тому сетчатый фон. Параллельные прямые кажутся  непараллельными, если их рассматривать на фоне пересекающихся косых линий. Косые линии вводят в заблуждение мозг, который перестает распознавать форму.

4. Иллюзии цвета и контраста

Вся зрительная информация воспринимается с помощью глаз и передается в мозг, который подчас неверно ее трактует. Так он может прибавить яркости, увеличить или уменьшить контрастность. Ты видишь то, что он тебе показывает. Одним из самых важных свойств глаза является умение различать цвета. На разном фоне и при разном контрасте восприятие цвета  может искажаться.

Рис. 4 «Темных» и «светлых» ромбов тут нет. Они все одинаковые.

5. Кажущиеся фигуры

Эти иллюзии связаны с тем, что на фоне разных объектов и фигур создается впечатление наличия несуществующих фигур.

Рис. 5 Классический пример-треугольник Каниша. Равностороннего белого треугольника на самом деле нет. Он только кажется.

Рис. 6  Куда указывают стрелки? Наружу или во внутрь?

6. Иллюзии соотношения фигуры и фона

Эти иллюзии связаны с тем, сто фон можно одновременно воспринимать объектом и наоборот.

Классический пример соотношения фигуры и фона Рис.7. Здесь можно увидеть как вазу, так и два лица.

7. Иллюзии восприятия глубины

Рис. 8 Как расположены здесь кубы? Где 2 куба -вверху или внизу? Ответы на эти вопросы зависят от того как мы будем рассматривать рисунок. Если направить взор на левую часть, то увидим 2 куба внизу, если смотреть с право налево, то 2 куба наверху. Таким образом эта иллюзия связана с тем, что при разной фокусировке взгляда поверхность выглядит то выпуклой, то вогнутой.

8. Двойственные картинки

Рис. 9 Лебедь или белка? Некоторые изображения специально создавались так, чтоб мозг мог интерпретировать их двояко. В наших силах заставить

его переходить от одного варианта к другому!

9. Иллюзии невозможной фигуры

Рис. 10 Треугольник Пенроуза один из видов оптических иллюзий, фигура, кажущаяся на первый взгляд проекцией обычного трёхмерного объекта, при внимательном рассмотрении которой становятся видны противоречивые соединения элементов фигуры. Создаётся иллюзия невозможности существования такой фигуры в трёхмерном пространстве.

10. Иллюзии перевёрнутой картинки

Рис. 11 Злой фокусник и заяц.

Перевёртыш — вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта.

11. Иллюзия следящего взгляда

Рис. 12 Советский плакат с добровольцем Почему нам под любым углом будет казаться, что герой картины поворачивается вслед за нами? Во всем виноваты свет, тень и перспектива. На картине они не меняются, и поэтому, если человек нарисован смотрящим на нас, он останется

таким даже тогда, когда мы сменим месторасположение.

                                                     Приложение

3.Экспериментальные исследования восприятия иллюзий

       Рассмотрев примеры иллюзий. Я решил опытным путём проверить, что видят другие люди на картинках. Для эксперимента я отобрал картинки разных видов иллюзий, в классе я попросил ребят ответить на мои вопросы. В эксперименте приняли участие 28 человек (12 девочек и 16 мальчиков) 4"Е" класса.

Вот что у меня получилось:

1. Что вы здесь видите?

2. Сколько ног у слона?

3. Утка или Заяц?

4. Двигаются ли круги вокруг точки?

Таким образом, проанализировав ответы детей, я определил процент

восприятия иллюзий школьниками. Примерно 62 % ребят подвержены

иллюзиям.

Также  в своем исследовании я попытался выявить зависит восприятие оптической иллюзии от пола человека. Среди девочек подвержены иллюзиям 58, 5%, среди мальчиков 64,5%.  Погрешность небольшая, можно сделать вывод, что восприятие иллюзии не зависит от пола человека.

Заключение.

Познакомившись с оптическими иллюзиями, я многое о них узнал: какими они бывают, почему возникают. Я выяснил, что  наше зрение несовершенно и иногда мы видим не то, что существует в действительности. Моё исследование доказало (большая часть моего класса подвержена иллюзиям), что  искажения зрения, присуще каждому из нас. Информация приходит в наш мозг через глаза, и человек не всегда сможет реально оценить увиденную ситуацию. Так устроен наш глаз. Зная особенности зрения, человек может анализировать получаемую картинку, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение полностью реально. Подобные знания могут существенно облегчить жизнь, избавив от неприятностей, связанных со зрительными обманами. 

Список литературы.

1. Перельман Я.И. Занимательная физика. В двух книгах (книга I, книга II) «Тезис», 1994г.
2. Суперкнига для юного учёного/В. Шваб.-Москва, 2018г.
3. Энциклопедия для детей. Том18 Человек. Ч1/-Аванта+, 2001г.
4. https://bp21.livejournal.com/103607.html
5. https://www.factroom.ru/nauka/optical-illusions-guide