И. Артамонов - Иллюзии зрения

• Название: Иллюзии зрения
• Автор: И. Артамонов
• Издательство: "Наука"
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1964

Глаз человека — этот самый точный и наиболее чувствительный орган наших ощущений — способен ошибаться.

В жизни встречается множество иллюзий (ошибок) зрения. Некоторые из них нам нежелательны, и мы ведем с ними борьбу; иные воспринимаем как забавные, а некоторые применяем с пользой для себя.

Об этом в популярной форме и рассказывает предлагаемая книга.

---

Рис. 44. Каждая левая фигура кажется больше каждой правой, хотя все фигуры одинаковы. Иллюзия исчезнет, если на этот рисунок посмотреть с правой стороны так, чтобы взгляд скользил по плоскости чертежа.

Рис. 45. Прямая касательная ко всем кружкам разных радиусов кажется кривой, так как мы невольно уподобляем ее верхней криволинейной границе. (Иллюзия С. Томпсона.)

Рис. 46. Одиночная спираль, изображенная в левой части, не создает впечатления смещения спирали к точке схода с другими подобными спиралями. Та же спираль, изображенная справа, создает такое впечатление.

Если, например, рис. 47 и 48 освещать на мгновение искровой вспышкой, то иллюзия (по крайней мере при определенной продолжительности вспышки) пропадет.

Глаз за время вспышки не успеет заметно передвинуться, следя за спиралями фона и уподобляя этим спиралям светлые окружности. При этом обстановка или фон как бы отпадает.

Рис. 47. Расположение отрезков концентрических окружностей с утолщениями на концах по принципу склонения их к спирали создает впечатление, что на рисунке изображены белые спирали на черном фоне.

Рис. 48. Вследствие спиральной штриховки серого фона белые, прерванные местами линии кажутся спиралями; на самом деле они представляют собой концентрические окружности, в чем легко убедиться с помощью циркуля или карандаша.

Глаз обладает вполне отчетливым зрением лишь в области центрального углубления желтого пятна, т. е. на очень небольшом участке сетчатки. Фиксируя, например, какое-нибудь слово на печатной странице, мы с трудом можем прочесть соседнее слово, а дальше совсем ничего не разбираем (если наши глаза неподвижны). Поэтому зрение — это, в сущности, обозревание. Наш взгляд постоянно перемещается. Это порождает порой иллюзии, подобные приведенным на рис. 49 и 50.

Рис. 49. Стороны квадрата, изображенные прерывистыми линиями на фоне из чередующихся белых, серых и черных кружков, кажутся сильно смещенными и не принадлежащими квадрату.

Рис. 50. Буквы кажутся наклонными, а на самом деле они стоят вертикально по отношению к горизонтальным линиям рамки рисунка.

Наконец, следует указать на последнюю группу иллюзий, связанных со зрительным восприятием целого и части, причина которых кроется в неспособности зрительного аппарата иногда выделить часть из целого из-за сложности обстановки.

Так, например, на левых фигурах рис. 51 и 52 мы затрудняемся сразу выделить квадраты, хотя они там и имеются (на правых фигурах выделены более толстыми линиями).

Рис. 51

Рис. 52. Изображен квадрат, но он маскирован окружающими его линиями и не виден отчетливо, справа он выделен из обстановки.

Заметим, что выделенный квадрат на рис. 52 кажется вытянутым в горизонтальном направлении, что объясняется способностью нашего зрения переоценивать (преувеличивать) острые углы, о чем будет сказано далее (см. п. 6).

Многочисленные иллюзии этого раздела говорят нам о том, что здесь чаще всего неточное, искаженное впечатление создается в результате неправильного суждения о видимом, и не глаз ошибается, а мозг неуверенно разъясняет нам впечатления внешнего мира.

В самом деле, мы не имеем никаких оснований считать, что оптические изображения фигур на рис. 21–52 на сетчатке нашего глаза будут неправильны.

Следовательно, эти иллюзии создаются не вследствие оптических недостатков глаза, а вследствие определенных правил обзора картины (движение глаз, положение рисунка) и некоторых неосознаваемых нами и еще неизвестных нам законов работы сетчатки и мозга, соединяющего отдельные раздражающие импульсы в общую картину. В иллюзиях, приведенных в этом разделе, мы можем проследить диалектическое единство анализа и синтеза, т. е. связь частей с целым, когда в частях мы наблюдаем свойства целого, в целом же сказываются свойства частей.

5. Переоценка вертикальных линий

Очевидно, в силу исторически накопленного опыта, с одной стороны, и благодаря расположению линии, соединяющей глаза человека в горизонтальной плоскости, с другой, человек обладает способностью точнее определить на глаз горизонтальные расстояния, чем высоту предметов. Оказывается, острота зрения «в горизонтальном направлении» больше, чем в вертикальном, а глазомерное сравнение длины параллельных горизонтальных линий может быть произведено с точностью до 1 %, тогда как для вертикальных такая точность недостижима. Поворот глаза в вертикальной плоскости требует большего мышечного напряжения, чем аналогичный поворот в горизонтальной плоскости, а так как мышечное напряжение может выступать как мерило пути, то вертикальные расстояния кажутся нам больше равных им горизонтальных.

Поэтому большинство людей обладает способностью преувеличивать вертикальные протяженности по сравнению с горизонтальными, и это также приводит к иллюзиям зрения. Вот несколько примеров этих иллюзий (рис. 53–58).

Рис. 53. Высота шляпы-цилиндра кажется больше, чем ширина полей, хотя они равны.

Рис. 54. Высота CD фигуры кажется больше ее основания АВ, хотя AB=CD.

Рис. 55. Высота черной гребенки кажется больше ее ширины, хотя они равны.

Поворотом фигуры набок легко долбиться исчезновения иллюзии.

Рис. 56. Нижний прямоугольник кажется короче и толще верхнего, хотя эти фигуры равны.

Рис. 57. Три вертикальные полоски слева имеют одинаковую высоту, но если их расположить, как показано в центре рисунка, или так, как показано справа, то узкая полоска кажется длиннее двух широких.

Рис. 58. Верхние части типографских знаков кажутся равными по высоте нижним, хотя они на самом деле меньше нижних, в чем можно убедиться, перевернув рисунок.

Если предложить ряду лиц начертить вертикальную и горизонтальную линии одинаковой длины, то в большинстве случаев начерченные вертикальные линии будут короче горизонтальных. При делении на глаз вертикальной линии пополам обычно середина оказывается слишком высоко (см. рис. 40).

Вертикальные параллельные линии при значительной их длине кажутся обычно в верхней части слегка расходящимися. Заметим, что горизонтальные кажутся всегда сходящимися. Это обстоятельство учитывается, между прочим, в архитектуре, где высокие колонны, для того чтобы они казались нам правильно параллельными, делаются вверху слегка сходящимися. Так, например, построена колоннада Парфенона в Греции.

Заметим, что вследствие преувеличения вертикальных линий в архитектуре приходится считаться еще и с таким обстоятельством. Если глаз фиксирует горизонтальную прямую, находящуюся на одном уровне, то выше лежащие прямые кажутся искривленными. Для устранения этого кажущегося архитектурного недостатка приходится принимать соответствующие меры.

К рассматриваемой группе иллюзий близко примыкают иллюзии заполненного пространства (рис. 59–61).

Рис. 59. Заполненное пространство кажется длиннее незаполненного.

Рис. 60. Правый заштрихованный квадрат кажется уже и выше левого.

Рис. 61. Заштрихованные секторы кажутся меньше незаштрихованных. На самом деле это равные квадранты одного и того же круга. Наш взгляд невольно скользит к центру круга и легче перемещается по горизонтали, чем по вертикали (в силу привычки).

Заполненное пространство, по которому глаз скользит горизонтально, удлиняется. Так, например, на море все расстояния кажутся меньшими, так как беспредельный простор моря является пространством неподразделенным. Здания, украшенные фигурами и орнаментами, кажутся нам больше своей действительной величины.

На рис. 60 нам кажется, что правая фигура В уже и выше (взгляд скользит по вертикали) левой фигуры А.

На самом деле и А и В — правильные заштрихованные квадраты.