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. 3. Явление параллакса. При движении наблюдателя вправо С и D перемещаются вдоль окна влево (причем С перемещается меньше, чем D). Одновременно ветки дерева за окном (А и В) перемещаются вдоль окна вправо (причем дальняя ветка передвинется вправо больше, чем ближняя).

Акт зрительного восприятия рассматривается теперь как сложная цепь различных процессов и превращений, еще до сих пор недостаточно изученных и понятых. За сложным фотохимическим процессом в сетчатой оболочке глаза следуют нервные возбуждения волокон зрительного нерва, которые затем передаются коре головного мозга.

Наконец, в пределах коры головного мозга происходит оформление зрительных восприятий; здесь они, возможно, взаимосвязываются с другими нашими ощущениями и контролируются на основании заранее приобретенного нами опыта, и только после этого начальное раздражение превращается в законченный зрительный образ.

Оказывается, мы видим в данный момент только то, что нас интересует, и это очень полезно для нас. Все поле зрения всегда заполнено разнообразными впечатляющими объектами, но наше сознание из всего этого выделяет лишь то, на что мы в данный момент обращаем особое внимание.

Однако все неожиданно появляющееся в поле нашего зрения способно невольно привлечь наше внимание.

Например, при интенсивной умственной работе нам может сильно помешать качающаяся лампа: глаза поневоле фиксируют это движение, а это в свою очередь рассеивает внимание.

Наше зрение обладает наибольшей пропускной способностью и может передать в мозг в 30 раз больше информации, чем наш слух, хотя зрительный сигнал достигает мозга через 0,15 сек, слуховой через 0,12 сек, а осязательный через 0,09 сек.

Следует заметить, что все важнейшие свойства глаза тесным образом между собой связаны; они не только зависят друг от друга, но и проявляются в различной степени, например при изменении яркости поля адаптации, т. е. яркости, к которой приспособлен человеческий глаз в данных конкретных условиях и в данный момент времени.

Указанные здесь способности органа зрения человека часто имеют у различных людей различную степень развитости и чувствительности. «Глаз — это чудо для пытливого ума», — говорил английский физик Д. Тиндаль.

2. Недостатки и дефекты зрения

Попытаемся разобраться более подробно в приведенных ранее отдельных указаниях на недостатки в устройстве глаза, на причины неточного восприятия некоторых зрительных образов.

Недостатки и дефекты зрения можно некоторым образом классифицировать.

Во-первых, существуют неправильности нормального глаза человека, присущие всем без исключения, — это аберрации[5] оптической системы глаза (сферическая, астигматизм и хроматическая), наличие слепого пятна, иррадиация и энтоптические явления.

Во-вторых, существуют индивидуальные, иногда врожденные, иногда приобретенные с возрастом дефекты зрения — это близорукость и дальнозоркость, косоглазие, куриная и цветовая слепота.

В-третьих, можно назвать общие психологические закономерности зрительных ощущений, такие, как абсолютный порог, пороги различения, соотношение между раздражителем и силой ощущения, адаптация, одновременный контраст, последовательные образы и взаимосвязь зрительных ощущений с другими психологическими процессами. Каждая из этих закономерностей может оказывать влияние на точность и достоверность зрительного восприятия объективной реальности.

Наконец, в-четвертых, ограниченные также соответствующими пределами восприятия яркостного контраста, спектральной чувствительности, степени рельефности, а также инерция зрения могут либо мешать вскрытию сущности явления, либо применяться с пользой для процесса познания.

Таким образом, ограничения и особенности нормального глаза и индивидуальные дефекты зрения сильно ограничивают роль зрительных ощущений в познании окружающего мира. Если же еще учесть субъективность пороговых значений зрительных функций, большое многообразие свойств зрительных органов у различных людей, то станет ясно, насколько мало точных сведений об окружающем нас мире мы получаем, пользуясь только своими ощущениями.

Распространено мнение, что трудно встретить двух людей, обладающих совершенно одинаковыми свойствами зрительного аппарата. Вот, например, рассуждения на этот счет одного молодого человека.

«Мы с приятелем сидим летом среди благоухающей зелени на берегу лесной речки и наблюдаем чудесное многообразие явлений. Мой приятель блондин с голубовато-серыми глазами. Он с детства носит очки, исправляющие астигматизм. Я — брюнет, у меня темно-карие глаза. Я считаю, что вижу прекрасно, хотя мне говорят, что я иногда сильно закатываю левый глаз, так что зрачок оказывается у меня около переносицы. Я не знаю, видит ли мой приятель точно так же, как я. Как я могу знать, что он видит? Однако возможно и даже наверняка я увидел бы странную картину, если бы вдруг посмотрел на все окружающее глазами моего приятеля».

Справедливы ли эти рассуждения молодого человека?

Применительно к формальному различию свойств и дефектов оптических конструкций глаз молодого человека и его приятеля — эти рассуждения справедливы.

Однако зрительный процесс не просто фиксация оптических изображений предметов на сетчатой оболочке, а и одновременная работа мозговых центров, деятельность центральной нервной системы, использование накопленного опыта. Поэтому рассуждения молодого человека о зрительных восприятиях его и приятеля несправедливы.

С одной стороны, глаза каждого человека имеют свои дефекты, к которым их владелец уже приспособился и совершенно незаметно для себя устраняет их на каких-то этапах зрительного восприятия. С другой стороны, оба товарища, являясь членами одной социально-общественной среды, пользуются одинаковыми результатами эволюционного развития зрительного аппарата, одинаковым накопленным человечеством общественным опытом, общими современными для них взглядами на природу. Поэтому из разговора между ними можно выяснить, что они воспринимают своими различными глазами явления внешнего мира одинаково, за очень малыми исключениями. Этим и объясняется объективность зрительных ощущений, а также и их относительность, т. е. наличие в них доли ошибочности, недостоверности. Влиянию особенностей строения нормального глаза человека на ошибочное восприятие реальности будет посвящен следующий раздел. Здесь мы остановимся особо на индивидуальных, врожденных или приобретенных дефектах зрения, чтобы затем, при описании некоторых иллюзий, ссылаться на эти краткие сведения.

Если произвести проверку аккомодации нормального глаза, то окажется, что наиболее удаленная точка, которую глаз может различать в спокойном состоянии, находится теоретически на бесконечности, а практически на расстоянии, превышающем 15 м. Эта точка считается дальней. Точка, которую можно ясно видеть на самом близком расстоянии от глаз, называется ближней точкой.

Для нормального глаза эта точка находится на расстоянии 10–15 см. Расстояние, отделяющее дальнюю точку от ближней, называется расстоянием аккомодации.

Если отчетливое изображение точки на сетчатой оболочке глаза получается при ее удалении на расстояние не более 35 см — глаз страдает легкой близорукостью, от 35 до 10 см — средняя степень и если наибольшее расстояние отчетливого видения не превышает 10 см — сильная степень близорукости. Согласно рис. 4 степень близорукости определяется тем углом, который образуется между лучом aN, идущим из бесконечности, и лучом, идущим из дальней точки А, т. е. углом aNA или, что то же, NAM.

Рис. 4. Близорукий глаз. Изображение предмета получается перед сетчаткой.

Мера аккомодации определяется разностью углов NBM и NAM при дальней и ближней точке. Например, положим, что для какого-либо близорукого глаза дальняя точка отстоит от глаза на 180 мм, а ближняя на 100 мм.

В таком случае степень близорукости выражается углом 1/180 = 0,0056, т. е. 5,6 D (диоптрий).[6] Мера аккомодации выражается разностью углов 1/100— 1/180 = 4/900 =0,0044, т. е. 4,4 D.

Близорукий глаз имеет главный фокус преломляющей системы перед сетчаткой. Если рассматриваемый предмет приближается к глазу, то приближается к сетчатке и его изображение. В случае близорукости или ось глаза слишком длинна, или кривизна хрусталика велика, или преломляющая способность других сред глаза велика.

Близорукость исправляется очками с вогнутыми стеклами.

Дальнозоркий глаз или является слишком коротким, или его хрусталик имеет малую кривизну. Изображения предметов в этом случае будут получаться за сетчаткой, и такой глаз в ненапряженном состоянии не может видеть отчетливо никаких предметов. В самом деле, по мере приближения предметов издали место схождения их лучей в глазу уходит еще дальше за сетчатку. Только прибегая к усилию аккомодации, этот глаз может видеть вообще, причем он видит отдаленные предметы лучше, чем близкие.