TEMAT PROJEKTU EDUKACYJNEGO: ZŁUDZENIA OPTYCZNE Złudzenie optyczne – błędna interpretacja obrazu przez mózg pod wpływem kontrastu, cieni, użycia kolorów, które automatycznie wprowadzają mózg w błędny tok myślenia. Złudzenie wynika z mechanizmów działania percepcji, które zazwyczaj pomagają w postrzeganiu. W określonych warunkach jednak mogą powodować pozornie tylko prawdziwe wrażenia. Złudzenia deformujące kształt, wielkość i długość. Złudzenia powodowane fizjologią układu wzrokowego Złudzenia jasności i barwy Figury dwuznaczne Złudzenia optyczne w sztuce Linki związane ze złudzeniami optycznymi

Uczniowie realizujący projekt: Bruk Cezary Kalinowski Jakub Kowalczyk Paweł Pawłowski Mateusz Reszka Marek Szyszko Krzysztof Opiekun: Jan Gąska autor prezentacji: Reszka Marek

1. Złudzenia deformujące kształt, wielkość i długość. Złudzenie ściany kawiarni Na ilustracji obok wszystkie szare linie są do siebie równoległe. Taki wzór został ułożony z kafelków na ścianie pewnej kawiarni (St Michael's Hill, Bristol, Anglia). Zostało to zauważone i opisane (1979) przez prof. Richarda L. Gregory i Priscillę Heard. Złudzenie Ponza Górna pozioma kreska wydaje się dłuższa niż ta leżąca niżej. Dzieje się tak dlatego, iż rysunek przypomina tor kolejowy zniekształcony przez perspektywę. Dwie ukośne linie postrzegamy, dzięki stałościom spostrzeżeniowym, jako w rzeczywistości równoległe, co z kolei sugeruje, że dwie linie poziome mają różną długość. Działa tutaj też prawo stałości oceny wielkości, wg którego subiektywnie postrzegamy przedmioty leżące w różnej odległości od obserwatora i podobnego kształtu jako takie same, mimo iż na siatkówce oka przedmioty leżące dalej są mniejsze. Złudzenie Ebbinghausa To złudzenie optyczne polegające na błędnej percepcji wielkości kształtów. W najbardziej znanej wersji tego złudzenia dwa koła tej samej wielkości znajdują się obok siebie, przy czym jedno z nich otoczone jest większymi od siebie kołami, a drugie mniejszymi. Złudzenie występuje jedynie w przypadku, gdy figura otoczona jest tymi samymi, lub bardzo podobnymi figurami. Na przykład, jeżeli koło będzie otoczone przez trójkąty lub prostokąty, to nie wystąpi złudzenie percepcji wielkości figury w środku. Złudzenie Poggendorffa Złudzenie to występuje, kiedy z linii przecinającej skośnie prostokąt usunie się część leżącą wewnątrz prostokąta. Wydaje się wówczas, że obie części linii nie leżą na jednej prostej.

2. Złudzenia powodowane fizjologią układu wzrokowego Przykładem takiego złudzenia jest znikanie przedmiotów spowodowane istnieniem tzw. plamki ślepej. Kiedy zamknie się jedno oko, wówczas obraz widziany drugim okiem jest niekompletny. Pewna niewielka część tego obrazu, która fizycznie powstaje w obszarze ślepej plamki, jest niewidoczna. Wstęga Macha Krawędź białej płaszczyzny sąsiadująca z czernią wydaje się rozjaśniona, a krawędź czarnej – ciemniejsza. Dzieje się tak z powodu hamowania obocznego na siatkówce – kontrast między jasnymi i ciemnymi płaszczyznami w miejscu, gdzie sąsiadują ze sobą, zostaje zwiększony. Siatka Hermana Na skrzyżowaniach białych pasów pojawiają się szare kropki. Jest to również wynik hamowania obocznego – włókno nerwowe, które przewodzi pobudzenie z obszaru skrzyżowania białych pasków, jest hamowane przez cztery sąsiadujące włókna. Tymczasem wszystkie inne hamowane są słabiej – tylko przez dwa. Irradiacja Biały kwadrat na ciemnym tle wydaje się być większy niż czarny na jasnym, mimo iż obydwa są tej samej wielkości. Dzieje się tak, ponieważ pole podrażnienia fizjologicznego na siatkówce zajmuje większą powierzchnię, niż wielkość postrzeganego obrazu w rzeczywistości, a to z kolei spowodowane jest tym, że receptory na siatkówce połączone są w grupy.

3. Złudzenia jasności i barwy Kontrast równoczesny Kontrast równoczesny – złudzenie optyczne polegające na tym, że barwa i jasność postrzeganego obiektu zależy od tła, na którym obiekt jest umieszczony. W kwestii barwy oglądany obiekt ma tendencję do przyjmowania barwy dopełniającej do barwy otoczenia i odwrotnie, np. kolor czerwony wydaje się mocniejszy, gdy zostanie umieszczony na zielonym tle. Szare kwadraty mają taką samą jasność, ale kwadrat otoczony czernią wydaje się jaśniejszy od tego, który otoczony jest bielą. Kontrast następczy Kontrast następczy – zjawisko optyczne polegające na tym, że po wpatrywaniu się w jakiś kształt w jednym z kolorów podstawowych, a następnie odwróceniu wzroku, w oczach pojawia się na chwilę ten sam, zamazany kształt w barwie dopełniającej, np. czerwone zachodzące słońce pozostawi w oczach swój okrąg w barwie zielono-niebieskiej. Zastosowanie nocnego oświetlenia w kolorze czerwonym: żegluga - mostki nawigacyjne, marynarka wojenna - stanowiska dowodzenia, lotnictwo - kokpit samolotu. Podświetlenia w kolorze czerwonym przyrządów nawigacyjnych i wyposażenia np. kompasu, ekranu (wyświetlacza) radaru, itp. które minimalizuje okres adaptacji wzroku do prowadzenia obserwacji w nocy. Podobnie stosuje się oświetlenie w kolorze czerwonym przyrządów w kokpicie samolotów i z tego samego względu niektórzy producenci samochodów stosują podświetlenie deski rozdzielczej i wskaźników pojazdu w kolorze czerwonym. Motoryzacja - tylne światła pojazdów w kolorze czerwonym Efekt McCollough Jest to zjawisko, w którym w wyniku długotrwałego patrzenia na pokolorowane kształty (np. poziome lub pionowe linie) wzrok kojarzy pewne te kształty z kolorami, tak że zobaczenie podobnego kształtu automatycznie wywoła wrażenie poświaty tego samego koloru. Źródło efektu McCollough nie znajduje się bezpośrednio w nerwach wzrokowych, ale prawdopodobnie w obwodach odpowiedzialnych za przetwarzanie obrazu. Efekt utrzymuje się dość długo i nie jest powiązany z konkretnym okiem, czyli długie wpatrywanie się prawym okiem wywoła taki efekt nawet, jeśli później będziemy patrzeć na obiekt lewym.

4. Figury dwuznaczne W pewnych przypadkach mózg zmuszony jest do zinterpretowania sceny czy ruchu, którego nie można postrzegać jednoznacznie. Nawet jeśli obraz na siatkówce oka pozostaje niezmienny, po upływie jakiegoś czasu możemy go postrzegać inaczej. Nigdy nie można widzieć dwóch wariantów jednocześnie. Figura i tło W 1915 duński psycholog Edgar Rubin opublikował rysunek, który stał się potem popularny jako iluzja twarz-wazon. Nie po raz pierwszy zastosowano taką sztuczkę. Przykłady znaleziono także wśród grafik z XVIII wieku. Złudzenie Rubina polega na dwuznaczności figury i tła. Szybkie odróżnienie figury od tła jest w normalnych warunkach względnie proste dla mózgu człowieka, jednakże w szczególnych okolicznościach mózg może mieć z tym problem. Obserwator widzi albo białą wazę na czarnym tle (biel staje się figurą), albo dwa czarne profile na tle białym (czerń staje się figurą). Postrzeganie danego kształtu zależy to od tego, która z części konturu uznana zostanie przez nasz system percepcji jako część figury. Wpływ na rozstrzygnięcie dwuznaczności może mieć również punkt widzenia obserwatora, jego nastawienie wewnętrzne, czy też sugestia. Nie ma wątpliwości, iż złudzenie Rubina zachodzi przy udziale wyższych procesów korowych. Mózg danego obserwatora musi skojarzyć dany kształt z wiedzą na temat wazonów czy profili, aby móc je postrzegać. Sześcian Neckera Szwajcarski naukowiec, Louis Albert Necker, opublikował w 1832 ryciny przedstawiające sześcian, który zmieniał swoje położenie podczas oglądania. Było to spowodowane tym, że z ilustracji zostały usunięte wszelkie wskazówki dotyczące głębi. Patrząc na sześcian Neckera widzimy układ linii, ale spodziewamy się zobaczyć sześcian. Nasz mózg musi zatem rozwiązać pewną dwuznaczność – musi ustalić, który z rogów sześcianu leży bliżej. Rozwiązanie tego problemu może być odmienne u różnych obserwatorów, jak też może zmieniać się w czasie u jednego obserwatora.

5. Złudzenia optyczne w sztuce Wielu artystów korzystało z możliwości jakie dają złudzenia optyczne. Byli to np.: Andrea Pozzo – włoski malarz iluzjonista. Na sklepieniu kościoła św. Ignacego Loyoli w Rzymie stworzył kwadraturę, czyli iluzjonistyczny obraz fikcyjnej architektury. Maurits Cornelis Escher – holenderski grafik i rysownik. W swoich pracach wykorzystywał figury niemożliwe i inne złudzenia. Julian Beever – brytyjski artysta, który stworzył wiele obrazów na chodnikach europejskich i amerykańskich miast. Dzięki znakomitemu opanowaniu praw perspektywy stwarzały one iluzję trójwymiarowości.

6. Linki związane ze złudzeniami optycznymi http://pl.wikipedia.org http://www.youtube.com www.zludzenia.pl – witryna poświęcona złudzeniom optycznym www.iluzje.net – portal zawierający iluzje i złudzenia optyczne Wikimedia Commons - multimedia związane z tematem złudzeń

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ