Оптические иллюзии. Реферат: Оптические иллюзии

Мы привыкли воспринимать окружающий нас мир как данность, поэтому не замечаем, как наш мозг обманывает своих же хозяев.

Несовершенство нашего бинокулярного зрения, бессознательные ложные суждения, психологические стереотипы и прочие искажения мировосприятия служат поводом для возникновения оптических иллюзий. Их огромное множество, но мы постарались собрать для вас самые интересные, безумные и невероятные из них.

Невозможные фигуры

Невозможный трезубец

Классический бливет – пожалуй, самый яркий представитель оптических рисунков из категории «невозможные фигуры». Как ни пытайся, определить, где берет начало средний зубец, не получится.

Другой яркий пример – невозможный треугольник Пенроуза.

Он же в виде так называемой «бесконечной лестницы».

А также «невозможный слон» Роджера Шепарда.

Комната Эймса

Как работает комната Эймса

Иллюзии движения

Плывущая звезда

Существует довольно много подобных иллюзий движения, то есть статических изображений, кажущихся подвижными. Например, знаменитый вращающийся круг.

Или желтые стрелки на розовом фоне: при пристальном взгляде кажется, что они колышутся туда-сюда.

Осторожно, это изображение может вызвать резь в глазах или головокружение у людей со слабым вестибулярным аппаратом.

Честное слово, это обычная картинка, а не гифка! Психоделические спирали словно затягивают куда-то в полную странностей и чудес вселенную.

Иллюзии-перевертыши

Две классические иллюзии-перевертыша: медсестра/старуха и красавица/уродина.

Более высокохудожественная картинка с подвохом – при повороте на 90 градусов лягушка превращается в лошадь.

Другие «двойные иллюзии» имеют более тонкую подоплеку.

Девушка / старуха

Старики / мексиканцы

Влюбленные /дельфины

Список таких двойственных картинок можно продолжать бесконечно:

На картинке выше большинство людей видят сперва лицо индейца, а уже затем переводят взгляд влево и различают силуэт в шубе. Изображение ниже обычно трактуется всеми как черная кошка, и только потом в ее контурах проступает мышь.

Очень простая картинка-перевертыш – что-то подобное можно без труда сделать своими руками.

Иллюзии цвета и контраста

Серые квадраты

Такая уловка возможна благодаря особенностям работы нашего мозга. На квадрат B падает тень без резких границ. Благодаря более темному «окружению» и плавному градиенту тени кажется, что он значительно светлее квадрата A.

Зеленая спираль

Платье бело-золотое или сине-черное?

Разъяснение феномена платья очень простое: как и в случае с серыми квадратами, все зависит от несовершенной хроматической адаптации наших органов зрения. Как известно, сетчатка человека состоит из двух видов рецепторов: палочек и колбочек. Палочки лучше фиксируют свет, а колбочки – цвет. У каждого человека соотношение колбочек и палочек разное, поэтому определение цвета и формы объекта немного отличается в зависимости от доминирования того или иного вида рецепторов.

Те, кто увидел платье бело-золотистым, обратили внимание на ярко освещенный задний фон и решили, что платье находится в тени, а значит, белый цвет должен быть темнее обычного. Если же платье показалось вам сине-черным, значит, ваш глаз в первую очередь обратил внимание на основной цвет платья, который на этой фотографии действительно имеет синий оттенок. Затем ваш мозг рассудил, что золотистый оттенок – черный, посветлевший из-за направленных на платье лучей солнца и плохого качества фото.

В действительности платье было синее с черными кружевами.

А вот другая фотография, поставившая в тупик миллионы пользователей, которые никак не могли решить, стена перед ними или же озеро.

В ходе эволюции у человека появилась способность предсказывать будущее. Правда, это не имеет ничего общего с откровениями Нострадамуса – речь идёт о компенсации задержки, возникающей при передаче визуального образа от сетчатки глаза до соответствующего отдела головного мозга.

Временной лаг составляет одну десятую секунды, и, к сожалению, наш предсказательный горизонт этим и ограничивается. Вернее, мозг человека «дорисовывает» соответствующий образ, исходя из неких базовых принципов восприятия окружающих предметов.

Каковы эти принципы? Существуют ли они? Специалист по когнитивным моделям Марк Чангизи (Mark Changizi) из Политехнического института Ренсселера (Rensselaer Polytechnic Institute) попытался прояснить этот вопрос, обратившись к оптическим иллюзиям.

Как оказалось, проще всего увидеть эффект «реконструкции реальности» можно на примере оптического обмана.

Если вы сфокусируетесь на центре картинки, то линии, находящиеся ближе к точке схождения лучей, покажутся изогнутыми (иллюстрация Mark Changizi, RPI).

Возьмём так называемую иллюзию Геринга, где вертикальные прямые перекрывают пучок лучей. Кажущееся искривление центральных линий возникает, поскольку наш мозг способен предвидеть, как будет выглядеть изображение в следующий момент, – по мере того как мы «приближаемся» к центру рисунка.

Эффект приближения, в свою очередь, создаётся геометрическими параметрами самой точки схождения лучевых отрезков. Поскольку мы на самом деле никуда не движемся, возникает иллюзия восприятия прямых линий в качестве кривых.

«В ходе эволюции у человека возникла возможность краткосрочного предвидения ближайшего будущего, – говорит Чангизи. – Сходящиеся в центральной точке лучи – это те сигналы, которые обманывают наше сознание, заставляя его думать, что мы перемещаемся вперёд. Искривляя линии, мозг пытается подсказать, какая картина предстанет перед нами в следующий момент».

Такие «фокусы» окружают нас в повседневной жизни постоянно. Например, «побочные эффекты» бинокулярного зрения: если попеременно закрывать глаза, то будет казаться, что наблюдаемый предмет слегка смещается.

Или вспомним способность воспринимать смысл фраз даже в том случае, когда правильно расположены только первая и последняя буквы в каждом слове, а внутри они раскиданы не по порядку.

Американец решил, что тот же самый принцип лежит в основе всех оптических иллюзий. Для проверки своей гипотезы он изучил 50 видов «обманок» и распределил их по 28 категориям.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что существуют четыре основных типа «подгоночных» переменных: размер наблюдаемого предмета, его скорость, яркость (контрастность) и расстояние до него.

К примеру, если два объекта находятся на одинаковом удалении от вас, а вы направляетесь к одному из них, то по мере приближения ваша цель будет казаться крупнее и при этом терять контрастность – «размываться».

При приближении головы к центру круга последний как бы становится светлее. Что помогает мозгу определять, как «скорректировать» объект? Например, работа, которую проделывают глазные мышцы, чтобы его увидеть (иллюстрация Mark Changizi, RPI).

Основываясь на результатах исследования, Марк утверждает, что все четыре канала восприятия возникли в ходе эволюции, но так или иначе связаны с необходимостью постоянного передвижения, причём прямолинейного.

По его словам, эффекты «дорисовки» реальности могут возникать и в статичном положении, и при кручении – но они так или иначе могут быть объяснены корректировками, необходимыми при движении вперёд.

Кстати, более подробно ознакомиться со всей концепций «предсказательного восприятия» вы можете в препринте работы, размещённой на личной странице учёного (PDF-документ).

продуктового дизайнера Балрадж Чана о том, как использовать эффект оптических иллюзий в логотипах и иллюстрациях.

В закладки

Иллюзия бисекции треугольника

Иконки, имеющие сложную геометрию и нестандартные пропорции, вводят в заблуждение. Не все иконки в наборе симметричны, идеальны до пикселя или поддерживают согласованное соотношение сторон. Некоторые из них требуют прямого вмешательства, в первую очередь кнопки воспроизведения.

Размещение треугольника в контейнере с закруглёнными или прямыми углами приводит к тому, что элемент оказывается оптически смещённым. Причина этого - эффект, известный как иллюзия бисекции треугольника.

Центр тяжести треугольника рассчитывается на основе его минимального ограничивающего прямоугольника. Поэтому, если бы вы поставили точку ровно посередине высоты равностороннего треугольника, оптически она бы казалась намного дальше, чем в центре.

Какая версия математически центрирована?

Есть две теории возникновения этой иллюзии:

• Неправильное масштабирование

Иллюзия содержит указатели перспективы, которые увеличивают воспринимаемый размер более отдалённых объектов. Например, равносторонний треугольник воспринимается как плоская картина дороги в перспективе с вершиной, лежащей в бесконечности, и основанием в качестве ближайшей к зрителю широкой части дороги.

• Центр тяжести или центр площади

Если зрителю предложат найти центр треугольника, он в итоге покажет на центроид, который имеет равные площади выше и ниже себя. Центроид равностороннего треугольника лежит значительно ниже точки его центра, часто зрители выбирают компромисс между ними.

Чтобы треугольник внутри своего контейнера выглядел оптически центрированным, нужно найти центроид треугольника: вычислить точку пересечения линий, соединяющих каждую вершину с серединой противоположной стороны. Вот формула, которую вы можете использовать:

Формула вычисления центроида треугольника

Центроид может располагаться на расстоянии одной третьей от каждой стороны до противоположной вершины. Этот метод также применим к другим фигурам.

Вертикально-горизонтальная иллюзия

Квадраты - это фундаментальные строительные блоки любой системы дизайна. Их можно увидеть в карточках Material Design, публикациях на Facebook, пинах на Pinterest и шотах на Dribbble.

После перетаскивания квадрата в Sketch иногда приходится взглянуть на него дважды, чтобы убедиться, что каждая из сторон имеет равные пропорции. Если присмотреться внимательнее, вертикальные стороны кажутся длиннее горизонтальных, словно квадрат стал прямоугольником. Но это идеальный квадрат с соотношением сторон один к одному. Этот эффект известен как вертикально-горизонтальная иллюзия.

Изображение в сообщении Facebook - это квадрат с равными сторонами

Представители разного пола и даже разных культур воспринимают эту иллюзию по-разному.

Полосы Маха

Размещение оттенков одного цвета, смежных друг с другом - общепринятая тенденция в эпоху плоского дизайна. Присмотревшись, вы заметите ложную тень, появляющуюся между краями каждого контрастного оттенка. Эта иллюзия известна как полоса Маха. Тени не были добавлены к изображению, это особенность восприятия наших глаз.

Между краями каждой строки появляются тени

Этот эффект возникает из-за того, что более тёмная область ложно кажется темнее, а более светлая - светлее. В физиологии это называется латеральным или боковым торможением.

Хотя этот эффект едва заметен в мире визуального дизайна, полосы Маха - частая проблема для стоматологов, из-за них усложняется анализ рентгеновских снимков зубов. Неправильное определение оттенков может стать причиной ложного положительного диагноза.

Иллюзия Геринга

Вы сталкивались с логотипом, который содержит тонкие линии или фоновое изображение с крошечными точками, появляющимися при перемещении? Это связано с эффектом наложения, который называется муаровый узор , где два шаблона сетки накладываются друг на друга, создавая ложное движение после перемещения. В этом случае два шаблона сетки - изображение и монитор - постоянно обновляются, чтобы создать иллюзию .

Прокрутите вверх и вниз, чтобы увидеть эффект вибрации

Это крутой эффект, хотя муаровый узор не является оптической иллюзией как таковой - это паттерн наложения. В примере с логотипом Sonos используется комбинация муарового узора, иллюзии Геринга и иллюзорного движения . Эта сенсорная техника довольно популярна в сообществе Op Art .

Сетка Германа

Эти визуальные явления показывают, что размещение шеврона на каждом конце сегмента линии может привести к тому, что один сегмент будет казаться короче или длиннее в зависимости от направления шеврона. Эта классическая иллюзия доказывает ошибочность человеческого восприятия .

об оптических иллюзиях, которые часто можно наблюдать в продуктах.

За годы работы дизайнером продуктов я нашел множество визуальных аспектов, которые меня сильно удивляют. Я написал эту статью, чтобы помочь вам понять причины, почему некоторые из этих повседневных трюков оставляют вас озадаченными. Вы могли не понять этого сначала, но многие из методов работы с интерфейсами, логотипами или иллюстрациями являются оптическими иллюзиями. Без дальнейших объяснений рассказываю вам об 11 оптических иллюзиях, с которыми часто сталкиваются визуальные дизайнеры.

1. Иллюзия деления треугольника пополам

Выравнивание треугольника по центру тяжести

Иконки могут быть обманчивыми, особенно те, в которых есть сложная геометрия и необычные пропорции. Не все иконки в наборе симметричны, идеальны с точки зрения пикселей или сохраняют постоянное соотношение сторон. Некоторые из них требуют прямого вмешательства, особенно иконка Play.

При размещении треугольника в прямом или изогнутом контейнере, он может казаться не на своем месте. Причина этого явления заключается в иллюзии деления треугольника пополам. Центр массы треугольника вычисляется на основе его минимальной ограничивающей рамки. Поэтому если вы поместите точку точно по центру равностороннего треугольника, она будет казаться не на своем месте.

Которая версия математически центрирована?

Существует две теории этой занимательной иллюзии:

• Неправильное масштабирование по постоянству. Иллюзия содержит элементы перспективы, которые увеличивают в нашем восприятии размеры более удаленных объектов, например, равносторонний треугольник может восприниматься как плоская картинка дороги в перспективе, когда верхняя вершина уходит в бесконечность, а нижнее основание выглядит как ближняя часть дороги.
• Центр гравитации/центр области. Если зрителя просят найти точку середины, в конечном счете они найдут центр тяжести с равным распределением частей над ним и под ним. Центр тяжести равностороннего треугольника лежит ниже его середины, и существуют доказательства того, что люди выбирают в качестве центра нечто среднее между этими точками.

Чтобы треугольник внутри рамки выглядел оптически центрированным, вам нужно найти центр тяжести треугольника, вычислив точку пересечения линий, соединяющую каждую вершину с серединой противоположной стороны. Вы можете использовать эту формулу:

Шучу, эта статья не посвящена геометрии (но формула все равно верна). Центр тяжести может быть расположен на 1/3 расстояния от каждой стороны до противоположной вершины. Этот метод можно применить и к другим формам.

2. Вертикальная горизонтальная иллюзия

Это прямоугольник? Это самолет? Нет… это квадрат?!

Квадраты являются фундаментальными блоками любой системы дизайна. Их можно найти в карточках материального дизайна, пинах на Pinterest и снимках Dribbble.

Если вы перетаскиваете квадрат в Sketch, вам приходится иногда дважды проверить, что стороны равны. В квадрате вертикальные стороны кажутся длиннее, чем горизонтальные, как в прямоугольнике. Но на самом деле это идеальный квадрат. Эта иллюзия известна как вертикальная горизонтальная иллюзия.

Изображение в этом посте Facebook имеет соотношение сторон 1:1

Интересно, что люди разных полов и из разных культур воспринимают эту иллюзию по-своему. Люди, которые живут в развитых городах, как правило, демонстрируют большую восприимчивость, чем люди, живущие в сельских районах.

3. Полосы Маха

Размещение оттенков одного цвета по соседству было распространенным дизайнерским трендом во время плоского дизайна. Если присмотреться, вы можете заметить тень на краях каждого контрастного оттенка. Эта иллюзия известна как полосы Маха. На картинке нет никаких теней, просто наши глаза так воспринимают это изображение.

Техническое объяснение этого эффекта заключается в латеральном торможении, из-за которого темные участки кажутся более темными, а светлые ещё более светлыми. Хотя этот эффект довольно незаметен в мире визуального дизайна, полосы Маха могут стать настоящим препятствием для стоматологов. Рентгеновский анализ зубов создает полутоновые изображения, используемые для анализа аномальных отклонений. Полосы Маха могут привести к ложноположительному диагнозу, если они не были идентифицированы.

4. Иллюзия Геринга

Оно живое!

Вы когда-либо натыкались на логотип с очень тонкими линиями или крохотными точками на фоне, который будто движутся или пульсируют при скроллинге? А как насчет просмотра видео с волнистыми линиями на фоне? Эта иллюзия возникает из-за эффекта наложения, муарового эффекта, который наблюдается при перемещении двух наложенных друг на друга сеток. В этом случае иллюзию создают изображение и пиксели на мониторе.

Это довольно интересный эффект, хотя он и не является оптической иллюзией в полной мере. Пример с логотипом Sonos использует комбинацию муарового узора, иллюзии Геринга и воображаемого движения.

5. Сетка Германна

Появляться или не появляться, вот в чем вопрос.

Эта иллюзия довольно популярна, её можно наблюдать в разметке, содержащей сетку из квадратов на контрастном фоне. Если вы смотрите на любой квадрат, вы можете увидеть точки на пересечении линий, которые исчезают, если вы пытаетесь посмотреть на них напрямую.

На пересечении линий появляются серые точки

Причина этого эффекта связана с латеральным торможением. то есть способностью возбужденного нейрона тормозить соседние нейроны.

6. Иллюзия одновременного контраста

Если два объекта одного цвета разместить на фонах разной контрастности, объекты будут выглядеть, как будто они разного цвета. Контраст – это король мира визуального дизайна, и этот эффект может отличаться для некоторых людей.

Текст на разных сторонах имеет одинаковый цвет

К сожалению, пока точно не выяснены причины этой иллюзии, но существует несколько теорий, одна из которых – латеральное торможение.

7. Иллюзия Манкера-Уайта

Эта иллюзия довольно проста, но, тем не менее, занимательна. При взгляде на GIF выше фиолетовые блоки слева кажутся светлее, чем фиолетовые блоки справа. Но на самом деле они отражают одинаковое количество света.

Причина иллюзии Манкера-Уайта… вы догадались, латеральное торможение.

8. Акварельная иллюзия

Иногда я добавлял к объекту границу и задумывался, не сменил ли я цвет фона. Если вы присмотритесь, то заметите, что светлые части приобретают еле заметный оттенок цвет рамки. Но на самом деле светлые области являются белыми.

Это визуальное явление, известное как акварельная иллюзия, зависит от сочетания яркости и контрастности контура, которое приводит к эффекту распространения цвета.

Белый цвет внутри кнопки словно приобретает легкий оттенок цвета границы.

Я признаю, что эта иллюзия вводила меня в ступор несколько раз, и мне приходилось проверять цвет при помощи палитры.

9. Иллюзия Ястрова

Размер имеет значение?

Работа над иллюстрацией или логотипом требует нарезки различных форм. Эта иллюзия возникает при работе с изогнутыми объектами. Кажется, что два элемента имеют разный размер, но при более тщательном изучении они оказываются одинаковыми. Безумно, да?

Благодаря этой иллюзии мы воспринимаем одинаково изогнутые края разными

Как это возможно? Нет определенного объяснения тому, почему мы воспринимаем эти предметы как объекты разного размера. Одно из объяснений заключается в том, что мозг озадачен разницей в размере между большим и меньшим радиусами. Другими словами, из-за короткой стороны длинная сторона кажется длиннее, а из-за длинной стороны короткая сторона кажется ещё короче.

10. Иллюзия Корнсвита

Как и иллюзии Маха и одновременного контраста, иллюзия Корнсвита использует градиент и центральную линию, чтобы создать впечатление того, что одна сторона изображения темнее другой. Но на самом деле они одинаковы! Вы можете понять это, когда секции расположены параллельно.