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.

---

Иллюзии, основанные на нашей способности ассимиляции (рис. 45–50), устранить труднее, но в этом случае мы можем избежать обмана зрения, пользуясь такими простейшими приспособлениями, как линейка и циркуль. В редких случаях устранять иллюзию нецелесообразно, например, в случае типографского шрифта (рис. 58).

7. Меняющийся рельеф и перспектива

Несколько интересных зрительных иллюзий имеют место при условиях изменяющегося видимого нами рельефа или глубины рисунка. Возникновение этих иллюзий связано, с одной стороны, с явлениями аккомодации и конвергенции глаз, т. е. с их способностью видеть предметы на разных расстояниях, со способностью воспринимать пространство по яркости предметов, по их теням и по числу промежуточных объектов. С другой стороны, эти иллюзии возникают и в процессе осмысливания видимого.

Огромная роль в исправлении пространственного восприятия принадлежит мозгу. В этом случае работа мозга, ясно не сознаваемая нами, совершается так же, как и при переворачивании обратных и при выпрямлении криволинейных изображений, получающихся на сетчатках наших глаз. Примеры иллюзий этого рода представлены на рис. 79–87.

Рис. 79. Отдельно вычерченные грани куба не способны создать впечатления пространственной фигуры.

Рис. 80. Что это? Раскрытая книга корешком к нам или корешком от нас?

Рис. 81. Это или пластинка с выемкой (задняя грань выемки АВ), или три стенки ящика, к которым прижата пластинка (передняя грань пластинки АВ)?

Рис. 82. Это или лестница, или ниша, или «гармошка» из полоски бумаги?

Нетрудно убедиться, что видимость разных предметов зависит здесь от того, как направлен наш взгляд. Если прежде всего направить взор на левую часть рисунка, будет видна лестница. Если взгляд скользит по рисунку справа налево, будет видна ниша. Если же взгляд следует по диагонали от нижнего правого края к верхнему левому, будет видна бумажка, сложенная «гармошкой».

Рис. 83. Правый куб кажется больше левого, хотя все три куба одинаковы. Сходящиеся линии мы воспринимаем как намек на глубину пространства.

Рис. 84. Присмотритесь! Выпуклые или вогнутые фигуры здесь изображены?

Рис. 85. Рис. 86. Сколько здесь кубиков и как они расположены?

Рис. 87. Как расположена эта призма? Какое ребро, аб или вг, ближе к нам? Какие грани помечены буквами А и Б?

При рассматривании рис. 80–87 изменения видимых нами рельефных изображений могут наступать как по нашему желанию, так и непроизвольно и иногда даже наперекор нашему желанию.

Например, на рис. 87 изображена стеклянная призма и от нас зависит увидеть ребро аб передним, а вг задним или, наоборот, увидеть А снаружи призмы, а Б внутри или тоже наоборот.

Призма, наконец, может быть полой, и грань А или грань Б могут отсутствовать вовсе. Для решения этих вопросов требуется некоторое напряжение зрительного аппарата, после чего мы в состоянии увидеть на рис. 87 то, что нам заблагорассудится. Если бы на призме части ребер, скрытые гранями, не были вычерчены, мы видели бы только одно, совершенно определенное положение призмы в пространстве. Точно так же, если рассматривать только две проекции двух прозрачных стеклянных ваз (рис. 88), не видя третьей проекции, трудно себе представить, которая из ваз расположена ближе к нам и касаются ли друг друга эти вазы. После построения третьей проекции мы уверенно и строго определяем, что бочкообразная ваза стоит ближе к нам и что вазы не соприкасаются.

Рис. 88. Закрыв нижнюю часть рисунка (пунктирный план), попробуйте определить, как расположены вазы в пространстве. Касаются ли они друг друга?

У нас выработалась привычка считать, что предмет, изображенный на рисунке, освещался слева, а тени его на изображении располагаются справа и снизу. На этом основании мы изображение мальтийского креста (слева на рис. 89) принимаем за выпуклую фигуру. Но вот по ошибке клише этого рисунка перевернули, и каждый, пожалуй, скажет, что крест справа представляет собой углубленную фигуру.

Рис. 89

Наши глаза аккомодируют в соответствии с тем, на чем мы фиксируем свое внимание, и в соответствии с этим мы видим одни части фигуры ближе, а другие дальше.

Предметы, находящиеся от нас на большом удалении, кажутся нам маленькими благодаря тому, что угол, образованный лучами, падающими от крайних точек предмета на зрачок глаза, уменьшается. Этот угол называется углом зрения.

Какая из вертикальных линий, изображенных на рис. 90, самая длинная? Кажется, что крайняя слева. Однако все вертикальные линии одинаковой длины. Эта фигура поясняет образование угла зрения, а иллюзия объясняется тем, что левая линия стягивает наибольший угол зрения, а другие углы являются лишь его частями.

Рис. 90

Явление видимой сходимости параллельных линий вдали (полотно железной дороги, шоссе и т. п.) называется перспективой. Чтобы изобразить на рисунке некоторую часть пространства, заполненную предметами, и чтобы этот рисунок производил впечатление действительности, необходимо уметь пользоваться законами перспективы. Все линии на этом рисунке, идущие в действительности параллельно земной поверхности, должны быть изображены сходящимися в некоторой точке горизонта, называемой «точкой схода». Выбор уровня земной поверхности и горизонта, а также «точки схода» может быть произвольным.

Линии же, идущие под разными углами, должны сходиться по ту или другую сторону «точки схода» тем дальше от нее, чем под большим углом к линии прямого зрения они проходят. Из этих точек особенно замечательной является точка, где сходятся линии, идущие под углом в 45° к линии прямого зрения; эта точка называется «точкой отдаления». Она замечательна тем, что удалена от «точки схода» на то расстояние, на которое был удален глаз художника от картины, когда он ее писал. Для рассматривания картины выгоднее всего помещать глаз в «точку отдаления». В том, какое это имеет значение, легко убедиться, рассматривая рис. 91. Если смотреть на этот рисунок издали, то он производит впечатление плоского.

Если же поместить глаз против «точки схода» на расстоянии 3,5 см от рисунка (равном расстоянию от «точки схода» до «точки отдаления»), то рисунок производит впечатление объемности.[11] Изображенный на нем коридор уходит вглубь, пол его состоит из правильных квадратов, а потолок кажется сводчатым. От выбора высоты горизонта и точки отдаления в сильной степени зависит вид изображаемых предметов на рисунке и реалистичность всей картины. Известна, например, «лягушачья перспектива», когда точка схода очень низка, и известна перспектива «птичьего полета».

Рис. 91

Кроме линейной перспективы, в живописи считаются еще с воздушной перспективой, т. е. с различной яркостью предметов, находящихся на переднем, среднем и заднем планах картины из-за поглощения и рассеяния света в воздухе.

Перспективное восприятие пространства, выработанное многовековой эволюцией зрения, человек переносит и на рассматриваемые им картины и фотографии, на которых изображены разно удаленные предметы (рис. 92–94).

Рис. 92. Вследствие несоблюдения правил перспективы фигура старика, идущего впереди, кажется много выше фигуры мальчика, идущего сзади, хотя фигуры одинаковы.

Рис. 93. Из всех фигур самая высокая фигура девочки, идущей сзади. Несоблюдение правил перспективы во всех деталях рисунка искажает видимые размеры.

Рис. 94. Какое расстояние больше: АВ или АС? Неправда ли, АС больше? А теперь измерьте.

Наряду с нормальной перспективой современной живописи существует так называемая обратная перспектива. В том, что такая перспектива существует, легко убедиться, проделав следующий опыт. Спичечную коробку поместим перед глазами на уровне кончика носа и на расстоянии 10 см от него так, чтобы сторона с рисунком была обращена вверх. Рассматривая коробку в этом положении двумя глазами, заметим, что более удаленный ее конец кажется шире ближайшего. Это можно объяснить тем, что ширина предмета в этом случае меньше расстояния между глазами, и мы имеем дело с иллюзией зрения.