Адельсона иллюзия: Как работают популярные оптические иллюзии

Содержание

Оптический обман — Хорошего понемножку — ЖЖ

Даже самые закоренелые скептики верят тому, что говорят им их чувства, но чувства легко обмануть. Оптическая иллюзия — впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности, т.е. оптический обман зрения. В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение». Это говорит о том, что иллюзии с давних времен интерпретировались как некие сбои в работе зрительной системы. Изучением причин их возникновения занимались многие исследователи…

Некоторые зрительные обманы давно уже имеют научное объяснение, другие до сих пор не объяснены.

Уже около ста лет известно, что когда на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и тёмных областей, свет от ярко освещённых участков как бы перетекает на тёмные участки. Это явление называется оптической иррадиацией.

Вглядитесь в черный квадрат на белом фоне и белый квадрат на черном фоне. Белый квадрат кажется большего размера, чем черный. Это оптическая иллюзия. На самом деле квадраты одинакового размера. Также, у некоторых людей при наблюдении за белым квадратом, может возникнуть иллюзия «свечения» квадрата (будто стороны квадрата захватывают дополнительную площадь фона по его периметру).

Одна из таких иллюзий описана в 1995 году профессором Мачассуасетского технологического института Эдвардом Адельсоном («иллюзия тени Адельсона»). Он обратил внимание, что восприятие цвета существенно зависит от фона и одинаковые цвета на разном фоне воспринимаются нами как разные, даже если находятся близко и видны нами одновременно.

Клетки шахматной доски

 Иллюзия восприятия цвета, опубликованная профессором Массачусетского технологического института Эдвардом Эдельсоном (Edward H. Adelson) в 1995 году.

Разного ли цвета клетки A и B шахматной доски? Несмотря на кажущееся различие, цвета абсолютно одинаковы…

Центральная полоса одной яркости

Вращающаяся девушка

Картинка, созданная японским дизайнером из Хиросимы Nobuyuki Kayahara в 2003 году. Утверждалось, что это тест-картинка для зрительного восприятия и упражнение для воображения.

Если человек видит вращение по часовой стрелке — то он логик, т.е. у него более развито левое полушарие, если против — интуит. Большинство людей после недолгих упражнений способны видеть вращение девушки в любую сторону, этому способствуют разные техники. Иногда достаточно пристального разглядывания картинки в течении 30 секунд, иногда слежения за тенью.

Вид из вагона

Мелькание штрихов за окном поезда создает иллюзию движения. А вот направление движения каждый человек может изначально определить по-разному.

Дракон Гарднера

Дракон Гарднера или дракон Джери Андруса (по имени создателя), который все время смотрит на наблюдателя — одна из самых известных оптических иллюзий. Чтобы добиться максимального эффекта, нужно разместить дракона так, чтоб источник света был внизу, закрыть один глаз и на расстоянии 1 — 2 метра, перемещаясь, смотреть на дракона.

Бесконечная лестница

Эту фигуру чаще всего называют «Бесконечной лестницей», «Вечной лестницей» или «Лестницей Пенроуза» — по имени ее создателей. Ее также называют «непрерывно восходящей и нисходящей тропой». «Бесконечная лестница» — одна из самых известных классических невозможностей.

Бегущие монстры

Иллюзия Роджера Шепарда, связанная с восприятием перспективы. На рисунке убегающий монстр кажется значительно меньше догоняющего.
На самом деле, монстры совершенно одинаковы. Первый является копией второго.

Летающие пирамиды

Скульптура венесуэльского художника Рафаэля Барриоса (Rafael Barrios). Одна из многочисленных экспозиций, выставленных в Нью-Йорке на Парк-авеню. Все они выполнены из плоских листов стали и выкрашены акриловыми красками. Однако, на расстоянии скульптуры кажется объемными.

Линии на путях

Иллюзия Понцо. В 1913 году Марио Понцо показал, что иногда наш мозг определяет размер объекта, основываясь на фоне позади него. Красные Линии на фото имеют одинаковую длину, параллельны и равноудалены друг от друга. Тем не менее, ближние к нам линии кажутся короче дальних.

Лучи из глаза

Иллюзия Akiyoshi Kitaoka. Абсолютно статичная картинка имеет иллюзию наплыва на наблюдателя.
Акиоши Китаока — профессор психологии в университете (Ritsumeikan) в Токио. Всемирноизвестный своими многочисленными иллюзиями движения.

Я нашел дорогу

Иллюзия создана фотографом любителем Робертом Брюсом Мюрреем III. Надпись уверенно наплывает на наблюдателя.

Плавающая звезда

Плавающая звезда. Художник Kaia Nao. Участник конкурса «Иллюзия года 2012». Абсолютно статичное изображение звезды, кажется вращающимся.

Невозможный слон

Рисунок Роджера Шепарда.

Пусть собака спит

Художник Игорь Лысенко. Оригинальные картины в жанре сюрреализма содержат массу загадок и скрытых образов.
Так, например, на представленной картине художник спрятал образ гуся. Однако найти его не просто.

Невозможный куб

Невозможный куб с картины Маурица Корнелиса Эшера «Бельведер». Изображение является результатом «чистого» моделирования в 3D Max,.

Это простое фото из серии “невозможные треугольники”. Вы тоже полагаете что это два хитро сплетённых между собой треугольника? Присмотритесь повнимательнее.

Кошка и мышь

Иллюзия из серии двойственных изображений. На рисунке можно увидеть или кошку или мышь, но практически невозможно видеть два образа одновременно.

Драгун и слон

Перевёртыш — вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта.

Рисунок на спичечном коробке. Испания 1870 г.

Параллельные линии

Вариант классической иллюзии от японского профессора психологии Акиоши Китаока. Линии на рисунке параллельны.

Стена

Искажение перспективы. Какая из желтых линий в углах стены больше? Левая кажется значительно меньше, чем правая.
На самом деле желтые линии имеют совершенно одинаковую высоту.

Комната Эймса

Комната, придуманная Адельбертом Эймсом-мл. в 1946 году, представляет собой пример трёхмерной оптической иллюзии. Комната спроектирована таким образом, что при взгляде спереди кажется обычной, с перпендикулярными стенами и потолком.

На самом деле, форма комнаты представляет собой трапецию, где дальняя стена расположена под очень острым углом к одной стене и, соответственно, под тупым углом к другой. Правый угол, таким образом, значительно ближе к наблюдателю, чем левый.

За счёт иллюзии, усиливаемой соответственно искажёнными шахматными клетками на полу и стенах, человек, стоящий в ближнем углу, выглядит великаном по сравнению со стоящим в дальнем. Когда человек переходит из угла в угол, наблюдателю кажется, что он резко растёт или, наоборот, уменьшается

 

 

Оригинал записи и комментарии на LiveInternet.ru

Оптические иллюзии | Эрудит.Онлайн | Яндекс Дзен

16 мая отмечается международный день света, который играет огромную роль в нашей жизни, ведь благодаря его восприятию зрительной системой мы видим окружающий мир. Однако нередко такое восприятие бывает ошибочным, что вызывает

оптические иллюзии.

Иллюзии размера

На таких изображениях детали одинакового размера кажутся различными из-за законов перспективы. Одной из самых знаменитых иллюзий подобного типа является иллюзия Понцо. Две параллельные линии, нарисованные на фоне сходящихся, имеют одинаковый размер, хотя зритель воспринимает верхний отрезок более длинным. Из-за того, что мозг воспринимает сходящиеся линии, как параллельные и идущие вдаль (по законам перспективы параллельные линии сходятся в какой-то далёкой точке), то и верхний отрезок кажется больше. Эту классическую иллюзию обнаружил итальянский психолог Марио Понцо в начале XX века, предположив, что мозг человека оценивает размер объекта в зависимости от его окружения.

Иллюзия Понцо

Иллюзия Понцо

Иллюзии цвета

Помимо неверного определения размера, наблюдается и неверное определение цветов. Чаще всего иллюзии такого типа основаны на яркости и контрасте окружающего объект изображения. Классической иллюзией такого типа является иллюзия шахматной доски и тени Адельсона. Кажется, что клетки A и B на шахматной доске имеют различные цвета, хотя на самом деле это не так.

Иллюзия шахматной доски и тени Адельсона

Иллюзия шахматной доски и тени Адельсона

К одному из подвидов цветовых иллюзий относят иллюзии сверкания. В подобных изображениях в некоторых местах начинают возникать «бегающие» белые или чёрные точки. Например, при рассмотрении сетки Германна кажется, что в местах пересечения белых полос появляются серые пятна, причём, если начать в них вглядываться, они исчезают.

Сетка Германна

Сетка Германна

Двойственные изображения

Самый популярный вид оптических иллюзий, используемый ещё с XIX века и до сих пор часто применяемый в рекламной продукции для привлечения клиента. Считается, что старейшее двойственное изображение – это утка-заяц, опубликованный в журнале 1892 года.

Иллюзия утки-зайца

Иллюзия утки-зайца

В зависимости от ориентации изображения подобного вида можно увидеть совершенно разные рисунки. Картинки-перевёртыши встречаются во многих книгах, предназначенных для детей.

Составные изображения

Такие иллюзии возникают благодаря способности мозга к различной группировке образов. Поэтому из гор фруктов и цветов на картинах Арчимбольдо получаются портреты, а животные и люди на полотне Сальвадора Дали «Испания» складываются в девушку. Процесс создания таких работ ранее был очень трудоёмким, но благодаря

компьютерным программам, реализующим несколько методов подборки мелких деталей, времени на это уходит значительно меньше.

Дж. Арчимбольдо. Флора

Дж. Арчимбольдо. Флора

Движущиеся иллюзии

Изначально иллюзия движущегося изображения проявлялась только при движении глаз или головы во время его рассматривания, однако сейчас появился целый класс картинок, которые движутся, даже если наблюдатель остаётся полностью неподвижным. На данный момент учёные всё ещё спорят о причинах этого явления и не пришли к единому мнению.

Невозможные фигуры

На первый взгляд в таких фигурах нет ничего необычного, однако при внимательном рассмотрении и сравнении частей изображения между собой становится ясно, что трёхмерного объекта с такой двумерной интерпретацией не может быть. Изображение невозможных фигур выделилось в отдельное направление в искусстве, получившее название

имп-арт или импоссибилизм. Самым известным его представителем является нидерландский художник Мауриц Эшер.

М. Эшер. Бельведер

М. Эшер. Бельведер

Кстати, в логотипе нашего центра также используется невозможная фигура, называемая «Куб Эшера». На предыдущей картине её держит в руках философ.

Куб Эшера в логотипе Научно-образовательного центра «Эрудит»

Куб Эшера в логотипе Научно-образовательного центра «Эрудит»

Иллюзии, зависящие от точки зрения

По умолчанию наша зрительная система считает, что смотрит на предметы с самой обычной точки зрения, то есть изменение положения наблюдателя относительно предмета никаким существенным образом не повлияет на восприятие этого предмета. В основном это действительно так, поскольку в природе почти никогда не встречаются объекты, имеющие нетипичные разрывы и меняющие свою интерпретацию смотрящим

. Если такие объекты и создаются, почти всегда благодаря случайным движениям, то очень быстро и исчезают так же благодаря случайным движениям. В последнее время создание иллюзий, наблюдаемых под определённым углом, стало популярным направлением оптического искусства и частью выступлений многих фокусников.

Невероятная клеть фокусника Джерри Андруса

Невероятная клеть фокусника Джерри Андруса

Приглашаем всех, кто интересуется физикой и природой света, принять участие в нашем новом конкурсе на проекте Эрудит.Онлайн «Звук и свет»!

Конкурс по физике «Звук и свет»

Конкурс по физике «Звук и свет»

Другие интересные статьи на нашем канале:

Оптические иллюзии Оптическая иллюзия Оптические иллюзии Оптическая

Оптические иллюзии

Оптическая иллюзия Оптические иллюзии Оптическая иллюзия (зрительная иллюзия) — ошибка в зрительном восприятии, вызванная неточностью или неадекватностью процессов неосознаваемой коррекции зрительного образа, а также физическими причинами. зрительного образа Причины оптических иллюзий исследуют как при рассмотрении физиологии зрения, так и в рамках изучения психологии зрительного восприятия.

Обман зрения Есть эффект зрительного восприятия, когда наблюдатель сознательно или же непроизвольно даёт не соответствующее действительности объяснение наблюдаемой им картине. Он хорошо известен каждому, кто наблюдал бегущие по небу облака, подчас принимающие форму известных зрительных объектов. Такой же эффект может иметь место при наблюдении картины распределения теней трёхмерных объектов при некоторых их ракурсах по отношению к источникам света.

Обман зрения

Обман зрения

Иллюзии восприятия цвета Уже около ста лет известно, что когда на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и тёмных областей, свет от ярко освещённых участков как бы перетекает на тёмные участки. Это явление называется оптической иррадиацией. Одна из таких иллюзий описана в 1995 году профессором Эдвардом Адельсоном. Он обратил внимание, что восприятие цвета существенно зависит от фона и одинаковые цвета на разном фоне воспринимаются нами как разные.

Иллюзия тени Адельсона

Иллюзии восприятия цвета

Восприятие глубины Иллюзии восприятия глубины — неадекватное отражение воспринимаемого предмета и его свойств. В настоящее время наиболее изученными являются иллюзорные эффекты, наблюдаемые при зрительном восприятии двухмерных контурных изображений. Мозг бессознательно видит рисунки только одновыпуклые (одновогнутые). Восприятие зависит от направления внешнего (реального или подразумеваемого) освещения.

Восприятие глубины

Иллюзия «Окружности или спирали? »

Восприятие размера Иллюзии часто приводят к совершенно неверным количественным оценкам реальных геометрических величин. Оказывается, что можно ошибиться на 25 % и больше, если глазомерные оценки не проверить линейкой. Глазомерные оценки геометрических реальных величин очень сильно зависят от характера фона изображения. Это относится к длинам (иллюзия Понцо), площадям, радиусам кривизны. Можно показать также, что сказанное справедливо и в отношении углов, форм и так далее.

Иллюзия Понцо

Восприятие размера

Комната Эймса Комната, придуманная Адельбертом Эймсом-мл. в 1946 году, представляет собой пример трёхмерной оптической иллюзии. Комната спроектирована таким образом, что при взгляде спереди кажется обычной, с перпендикулярными стенами и потолком.

Комната Эймса На самом деле, форма комнаты представляет собой трапецию, где дальняя стена расположена под очень острым углом к одной стене и, соответственно, под тупым углом к другой. Правый угол, таким образом, значительно ближе к наблюдателю, чем левый.

Комната Эймса За счёт иллюзии, усиливаемой соответственно искажёнными шахматными клетками на полу и стенах, человек, стоящий в ближнем углу, выглядит великаном по сравнению со стоящим в дальнем.

Перевёртыши Вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта. Одной из таких иллюзий является «уткозаяц» : изображение может трактоваться и как изображение утки, и как изображение зайца.

Перевёртыши

Стерео-иллюзии Стереопары, наложенные на периодическую структуру (Бела Юллеш, Венгрия) позволяют наблюдать стереоизображение так же, как и обычную стереопару. Периодическое изображение облегчает «разведение» глаз (как правило, на бесконечность), что после фокусировки глаз на расстояние несколько десятков сантиметров позволяет увидеть стереоизображение.

Стерео-иллюзии

Стерео-иллюзии Метод позволяет частично совмещать изображения стереопары, снимая ограничения на их размер, однако накладывает некоторые ограничения на содержание рисунков и практически рассчитывается с помощью компьютеров. Известны также под калькированным с английского названием «автостереограммы» .

Стерео-иллюзии

Иллюзия искажения Все линии параллельны

Иллюзия искажения Все линии параллельны

Иллюзия искажения Буквы на самом деле параллельны другу

Все линии параллельны

Движущиеся иллюзии Эффект усиливается при наклонах, вращениях, приближении/удалении головы Неподвижное изображение кажется движущимся При рассматривании одинаковых движущихся мячей, можно увидеть, что они разного размера. Одно и то же анимационное изображение может изображать вращающийся объект по часовой, против часовой или попеременно (совершать колебательные движения).

Движущиеся иллюзии

Движущиеся иллюзии

Иллюзия вращения По часовой стрелке или против часовой стрелки?

Ссылки ü http: //ru. wikipedia. org/wiki/Оптическая_иллюзия

10 самых знаменитых интернет-иллюзий и их разоблачение

1. Эффект Трокслера

Изображение: @primaryeyecare1/Twitter

Если вы пристально посмотрите на это изображение и будете фокусировать на нём взгляд примерно 30 секунд, оно просто исчезнет. Можете щёлкнуть по нему, чтобы открыть полную картинку. Главное, не отводите взгляд.

Эта оптическая иллюзия называется эффектом Трокслера — она была описана ещё в 1804 году. Возникает иллюзия потому, что наш мозг удаляет из изображения с сетчатки неподвижные объекты — таким образом мы не замечаем капилляров в своём глазу, царапин роговицы, а также дефектов хрусталика и стекловидного тела. Это также помогает нам не обращать внимания на свой нос.

Обычно глаза человека фиксируются на объектах в течение 0,2–0,6 секунды, после чего совершают рефлекторное движение туда‑обратно. Это нужно, чтобы не терять объект из виду. Но когда вы подавляете желание перевести взгляд и пристально смотрите на размытое изображение, мозг начинает «вырезать» его, считая неважным.

Кстати, эффект Трокслера действует и на другие чувства. Именно благодаря ему вы, к примеру, не замечаете запаха своего одеколона: сенсорные нейроны привыкают к этим раздражителям и отбрасывают их, как нечто незначительное.

Разоблачение

Разоблачение

2. Волшебное платье

Фото: @swiked/Tumblr

26 февраля 2015 года в социальной сети Tumblr была опубликована фотография кружевного платья от Roman Originals, которая моментально стала вирусной. Щёлкните по картинке, чтобы развернуть её.

Пользователи соцсетей ожесточённо спорили, какого оно цвета — синего с чёрным или белого с золотым. А ресурс BuzzFeed провёл опрос, в результате которого две трети его участников решили , что платье всё-таки бело‑золотое.

Вот только на самом деле платье синее с чёрными полосками — вот оно на сайте производителя.

Нейробиологи Бевил Конуэй и Джей Нэйтц объясняют феномен платья так. У людей есть способность к хроматической адаптации — благодаря ей мы воспринимаем цвета примерно одинаково в разное время суток. То есть красная клубника, к примеру, кажется нам красной и утром, и днём, и вечером, потому что наш мозг привык видеть её такой, даже если освещение меняет цвет.

Эта способность играет с нами злую шутку в случае с платьем, поскольку цвета на фото переданы некорректно. Бевил Конуэй предполагает , что люди, ведущие дневной образ жизни, склонны видеть платье белым, а люди, склонные к ночному — синим. Каждый подсознательно выбирает те цвета, что видит чаще всего.

Разоблачение

Разоблачение

3. Иллюзия объёма

Фото: Casa Ceramica

На полу видна вмятина. Её сделали случайно или умышленно? И если умышленно, то как и зачем?

Если взглянуть на «вмятину» с любой точки зрения, не находясь при этом напротив двери, она пропадёт.

Correct, here is the view back the other way @casaceramica pic.twitter.com/c6LaVIw1sW

— Duncan Cook (@DuncanCook10) September 22, 2017

Всё дело в том, что производители отделочных материалов из компании Casa Ceramica подготовили плитку особым образом, чтобы форма отдельных её фрагментов создавала эффект «кратера». Этот пол находится в одном выставочном зале Casa Ceramica в Манчестере, и его сделали таким, чтобы заставить людей перемещаться по коридорам медленнее и осторожнее.

Разоблачение

Разоблачение

4. Кот, гуляющий по лестнице

Фото: 9Gag.com / Public Domain

Эта фотография кота появилась в интернете ещё в 2015 году, и с тех пор увидевшие её люди задаются вопросом: этот кот поднимается по лестнице или спускается с неё?

После тщательного исследования издание Business Insider пришло к выводу, что кот всё-таки спускается. На это указывают выступающие верхние порожки ступенек. Кроме того, поза кота — хвост удерживается для равновесия, взгляд направлен на ступеньки — подтверждает, что он движется вниз, а не вверх.

Разоблачение

Разоблачение

5. Безумные объятия

Фото: @Blood_Reaper / Reddit

Это фото всколыхнуло Reddit в 2018 году, когда им поделился пользователь Blood_Reaper. Нажмите на него, чтобы открыть полностью, и взгляните на ноги обнимающихся людей. Обе пары конечностей принадлежат высокому смуглому парню? Или девушка просунула свои ноги под ним?

Если вы внимательнее посмотрите на фото, то легко поймёте, что шорты мужчины по бокам чёрные, а посередине белые. Они сливаются с белыми брюками, которые надела женщина.

Разоблачение

Разоблачение

6. Гамбит зелёным цилиндром

Изображение: Wikimedia Commons

Эту оптическую иллюзию придумал профессор офтальмологии Эдвард Х. Адельсон из Массачусетского технологического института. Посмотрите внимательно на плитки A и B. Вам не кажется, что они отличаются по цвету?

И совершенно зря. Плитки одного цвета, в чём вы можете убедиться, взглянув на эту картинку.

Изображение: Wikimedia Commons

Либо откройте её в Photoshop или в любом другом редакторе и сравните образцы цвета, взятые инструментом «Пипетка».

Плитка рядом с цилиндром кажется нам темнее, потому что наш мозг сравнивает цвет объекта с цветами вокруг него. Квадрат A окружён более светлыми квадратами, что делает его темнее, а на фоне тёмных клеток квадрат B выглядит светлее.

Разоблачение

Разоблачение

7. Розовые/голубые кроссовки

Фото: @dolansmalik/Twitter

В 2017 году в Twitter распространилась фотография кроссовки, вызвавшая ожесточённые споры. Пользователи не могли решить, какого она цвета — розово‑белая или серо‑бирюзовая. Как вы считаете?

На самом деле кроссовка розовая. Один пользователь Twitter «нормализовал» цвета на этой фотографии, сделанной при плохом освещении, и обувь приобрела свой естественный вид. Рука, кстати, тоже стала выглядеть нормальной, а не синюшной.

Разоблачение

Разоблачение

8. Игрушечная железная дорога

Изображение: @Marc Blank‑Settle / Twitter

Эту фотографию опубликовал ведущий BBC Марк Бланк‑Сеттл в Twitter. На ней изображены две части игрушечной железной дороги. Их можно соединить, и по дороге будет ездить поезд. Какая из деталей большего размера, как по‑вашему?

Взгляните на это видео, и вы убедитесь, что детальки одинаковые. Эта оптическая иллюзия называется «эффект Ястрова», в честь американского психолога.

My toddler’s train track is freaking me out right now. What is going on here?! pic.twitter.com/9o8bVWF5KO

— Marc Blank‑Settle (@MarcSettle) April 6, 2016

Ещё в XIX веке он обнаружил, что две одинаковые изогнутые фигуры будут визуально отличаться по размеру, если их выровнять по краю. К сожалению, до сих пор неясно, почему наш мозг заставляет нас видеть фигуры именно так.

Разоблачение

Разоблачение

9. Двенадцать точек

Изображение: страница Akiyoshi Kitaoka в Facebook

Щёлкните по этому изображению, чтобы открыть его целиком, и найдите на 12 чёрных точек. Попробуйте увидеть их все сразу.

Эта иллюзия была впервые опубликована Жаком Нинио и Кентом А. Стивенсом в 2000 году в академическом журнале «Perception». Она приобрела немалую популярность, когда профессор психологии Акиоши Китаока Университета Рицумейкан в Киото поделился ею в Facebook.

Иллюзия — это вариация знаменитой «сетки Германа», созданной немецким физиологом Лудимаром Германом в 1870 году. В результате несовершенства нашей сетчатки мы видим серые пятна на пересечениях белых линий там, где их нет. А на решётке от Нинио и Стивенса, напротив, не видно точек, находящихся в области периферического зрения.

Причина в том, что у нас не очень хорошее периферическое зрение. Поэтому мозг додумывает те фрагменты, на которые мы не обращаем непосредственного внимания. Мы видим одну чёрную точку, в то время как остальные находятся в расфокусе. Мозг не придаёт им значения и просто не отрисовывает их.

Разоблачение

Разоблачение

10. Печальный тираннозавр

Взгляните на этого милого динозаврика. Он смотрит таким извиняющимся взором, как будто только что разодрал ваш диван. Минутку, он следит за вами взглядом? Как это возможно?

Досмотрите ролик до конца, и увидите, что голова тираннозавра не выпуклая — она нарисована на согнутом внутрь куске картона. Из‑за этого, а также из‑за того, что один глаз у тираннозавра больше другого, ваш мозг создаёт иллюзию, будто его морда имеет объём. Аналогичный принцип действия у иллюзии с «парящим» кубом перед куском бумаги.

Это называется «иллюзия пустого лица». По словам нейропсихолога Ричарда Грегори, любые лица и морды животных кажутся нам выпуклыми, потому что в реальности мы не сталкиваемся с созданиями, имеющими вогнутые головы.

Если вы хотите, то можете вырезать собственного тираннозавра и позабавить своих друзей и знакомых. Вот сайт производителя таких игрушек, где можно найти много двухмерных моделей для распечатки.

Разоблачение

Разоблачение

Читайте также 🧐

Тема 2. Иллюзии восприятия Психология ошибок и…

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про иллюзии восприятия, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое иллюзии восприятия , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Психология ошибок и иллюзий

Конструктивный характер восприятия. Функциональные ограничения зрительного анализатора и их компенсация на субъективном уровне.

Феномены восприятия. Физиологические и когнитивные механизмы иллюзий в свете основных феноменов перцептивного образа.

Сенсорное качество, конфигурация перцептивного образа и иллюзии , связанные с ними.  Полосы Маха и иллюзии контраста.  Оптико-геометрические иллюзии. Индуцированное движение.

Константность восприятия и система отсчета и иллюзии, связанные с ними. Иллюзия Адельсона. Иллюзия луны. Иллюзия Эббингауза. Когнитивная интерпретация оптико-геометрических иллюзий. Иллюзии и эффекты, основанные на манипуляции признаками удаленности и глубины. Комната Эймса и другие демонстрации.

Предметность и установка восприятия и иллюзии, связанные с ними. Понимание и интерпретация многозначных изображений. Невозможные изображения. Восприятие человеческих лиц и «иллюзия Маргарет Тэтчер». Роль контекста и мотивации в возникновении перцептивных ошибок и искажений. Феномен перцептивной защиты.

Приложения перцептивных иллюзий. Визуальные искусства.  Иллюзионная графика: анаморфные изображения (искусство «мадоннари»). Трехмерные технологии.


Сколько здесь кубов?

Шесть или семь?


Куб Неккера (1832).


Голубая грань находится спереди или сзади?

Иллюзия названа в честь швейцарского кристаллографа Луиса Альберта Неккера (Necker), 
который в середине XIX века обнаружил эту иллюзию.


Лестница Шредера (1858).

Это лестница, ниша или просто серая полоска бумаги, сложенная гармошкой?


Как расположен этот цилиндр?

Справа налево или слева направо?


Какая часть кольца спереди?


Как расположен журнал?

Обложкой к вам или наоборот?


Это маленький куб в комнате или же большой куб с выпиленным куском?


Сырная иллюзия.

Сколько тут сыра?


Удивительная шахматная доска.


Странные рабочие.


Двигательный параллакс

За счет того, что круги движутся с разными скоростями, возникает иллюзия глубины.
Сравните с неподвижной картинкой.


За счет двигательного параллакса возникает очень сильная иллюзия глубины.

 

Какая из картинок кажется объемной?


За счет того, что «ближние» элементы картинки смещаются на большее расстояние, чем «дальние» возникает эффект глубины


Еще один пример такого эффекта. Возникло ощущение, что картинка трехмерна?


Иллюзия Ника Вилльямса (Nik Williams, 1996)


Это просто маска египетской мумии (2-2,5 тыс. лет до н.э.)


Это та же маска, но изнутри


Обратите внимание насколько трудно воспринимать это изображение как вогнутое.
Мозг бессознательно видит это лицо как нормальное.


Видите дыру в ад?

Она просто нарисована на асфальте.


Нарисованная яма


Какой из художников настоящий, а какой нарисован?

Еще асфальтовые иллюзии от Курта Веймера: http://www.kurtwenner.com


Что это? 
Квадратное углубление или пирамида ?

 

 

Содержание:

Введение.

Оптико-геометрические иллюзии.

Иллюзии восприятия движения.

Иллюзии переработки информации.

Иллюзии цветового зрения.

Иллюзии, связанные с особенностями строения глаза.

Оптическое воздействие цвета.

Иррадиация.

Астигматизм глаза.

Заключение.

Введение

Мы воспринимаем окружающее нас как данность: солнечный луч, играющий бликами на поверхности воды, переливы красок осеннего леса, улыбку ребенка… Мы не сомневаемся, что реальный мир именно таков, каким мы его видим. Но так ли это на самом деле? Почему иногда зрение нас подводит? Как мозг человека интерпретирует воспринимаемые объекты?

Человек воспринимает большую часть информации об окружающем мире благодаря зрению, но мало кто задумывается о том, как именно это происходит. Чаще всего глаз считают похожим на фотоаппарат или телекамеру, проецирующую внешние объекты на сетчатку, которая является светочувствительной поверхностью. Мозг «смотрит» на эту картинку и «видит» все, что нас окружает. Однако не все так просто. Во-первых, изображение на сетчатке перевернуто. Во-вторых, из-за несовершенных оптических свойств глаза, таких как абберация, астигматизм и рефракция, картинка на сетчатке расфокусирована или размазана. В-третьих, глаз совершает постоянные движения: скачки при рассматривании изображений и при зрительном поиске, мелкие непроизвольные колебания при фиксации на объекте, относительно медленные, плавные перемещения при слежении за движущимся объектом. Таким образом, изображение находится в постоянной динамике. В-четвертых, глаз моргает приблизительно 15 раз в минуту, а это значит, что изображение через каждые 5-6 секунд перестает проецироваться на сетчатку. Поскольку человек обладает бинокулярным зрением, то фактически он видит два размытых, дергающихся и периодически исчезающих изображения, а значит, возникает проблема совмещения информации, поступающей через правый и левый глаз.

Оптико-геометрические иллюзии

Иллюзии — это искаженное, неадекватное отражение свойств воспринимаемого объекта. В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение «. Это говорит о том, что иллюзии с давних времен интерпретировались как некие сбои в работе зрительной системы. Изучением причин их возникновения занимались многие исследователи. Основной вопрос, интересующий не только психологов, но и художников, — как на основе двухмерного изображения на сетчатке воссоздается трехмерный видимый мир. Возможно, зрительная система использует определенные признаки глубины и удаленности, например, принцип перспективы, предполагающий, что все параллельные линии сходятся на уровне горизонта, а размеры объекта по мере его удаления от наблюдателя пропорционально уменьшаются. Мы не осознаем, насколько сильно изменяется проекция объекта на сетчатке по мере его удаления.

Одна из самых известных оптико-геометрических иллюзий — иллюзия Мюллера-Лайера (см. рис. 1).


Рис.1. Иллюзия Мюллера-Лайера

Посмотрев на этот рисунок, большинство наблюдателей скажет, что левый отрезок со стрелочками наружу длиннее правого со стрелочками, направленными внутрь . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Впечатление настолько сильное, что, согласно экспериментальным данным, испытуемые утверждают, что длина левого отрезка на 25-30% превышает длину правого.

Еще один пример оптико-геометрических иллюзий — иллюзия Понцо (рис. 2)

Рис.2. Иллюзия Понцо

— также иллюстрирует искажения восприятия размера. Понцо нарисовал два одинаковых отрезка на фоне двух сходящихся линий, наподобие уходящего вдаль железнодорожного полотна. Верхний отрезок кажется крупнее, поскольку мозг интерпретирует сходящиеся линии как перспективу (как две параллельные линии, сходящиеся на расстоянии). Поэтому мы думаем, что верхний отрезок расположен дальше, и полагаем, что его размер больше. Кроме сходящихся линий силу эффекту добавляет уменьшающееся расстояние между промежуточными горизонтальными отрезками.

Значение перспективы для восприятия иллюзии Мюллера-Лайера иллюстрирует рис. 3. (Желтые линии в углах стены имеют совершенно одинаковые размеры). В повседневной жизни нас окружает множество прямоугольных предметов: комнаты, окна, дома. Поэтому изображение, на котором линии расходятся, можно воспринимать как угол здания, расположенный дальше от наблюдателя, в то время как рисунок, на котором линии сходятся, воспринимается как угол здания, расположенный ближе. Аналогично можно объяснить иллюзию Понцо. Косые линии, сходящиеся в одной точке, ассоциируются либо с длинным шоссе, либо с железнодорожным полотном, на котором лежат два предмета. Зрительные шаблоны, сформированные таким «прямоугольным» окружением, и заставляют нас ошибаться.


Рис.3. Искажение реальных размеров за счет перспективы

Анализ предложенного объяснения оптико-геометрических иллюзий показывает, что, во-первых, все параметры зрительного образа взаимосвязаны, благодаря чему и возникает целостное восприятие, воссоздается адекватная картина внешнего мира. Во-вторых, на восприятие влияют сформированные повседневным опытом стереотипы, например, представления о том, что мир трехмерен, начинающие работать, как только в картинку вносятся признаки, указывающие на перспективу.

Рис.4. Два шара в нише имеют одинаковые размеры

Примером того, как можно разрушить целостный образ объекта, служат так называемые «невозможные», противоречивые фигуры, картины с нарушенной перспективой.


Рис.5. Невозможная лестница

«Невозможная» лестница Пенроуза (рис. 5) и ее интерпретация в литографии Маурица Корнелиуса Эшера «Восхождение и спуск» (рис. 6) хорошо это иллюстрирует. Посмотрите на рисунок 5 и ответьте на вопрос: движется ли человек вверх? Каждый отдельный пролет лестницы говорит нам о том, что он поднимается вверх, однако, пройдя четыре пролета, он оказывается в том же месте, с которого начал свой путь. «Невозможная» лестница не воспринимается как единое целое, поскольку нет согласованности между отдельными ее фрагментами. Раз за разом мы следуем взором за ступеньками, ведущими вверх, пытаясь найти способ решения этой проблемы, и не находим его.

Рис.6. Восхождение и спуск

Иллюзии восприятия движения

Если человек, сидя в вагоне поезда, фиксирует взгляд на пейзаже за окном, ему кажется, что объекты, находящиеся ближе точки фиксации, движутся на него, причем настолько быстро, что ему порой не удается различить детали. А предметы, расположенные на заднем плане, т.е. за точкой фиксации, движутся вместе с наблюдателем достаточно медленно. Это явление называется двигательным параллаксом.


Рис.7. Двигательный параллакс

Существуют динамические иллюзии, возникающие при использовании этого явления для плоских изображений. На рис. 7 мы видим известную картину русского художника Шишкина «Утро в сосновом лесу». Деревья на переднем плане движутся быстро, а на заднем медленно. Наблюдателю кажется, что плоская картинка превращается в объемную.

Еще одна динамическая иллюзия — автокинетическое движение. Если вы смотрите на светящуюся точку в темной комнате, то можете наблюдать удивительное явление. Эксперимент предельно прост: нужно зажечь сигарету и положить ее в пепельницу. Непременные условия возникновения иллюзии — в комнате должно быть так темно, чтобы, кроме этого светового пятнышка, ничего больше не было видно. При этом взгляд нужно тщательно фиксировать на светящейся точке в течение нескольких минут. Вы, зная, что сигарета неподвижно лежит в пепельнице, через некоторое время вдруг обнаружите, что ее огонек перемещается, совершая размашистые движения, резкие скачки, описывает круги по комнате. Амплитуда движений может быть довольно большой. Причем понимание того, что это — иллюзия, никак не влияет на результаты наблюдения. Гипотезы, объясняющие этот феномен движениями глаз, были опровергнуты экспериментами, в которых одновременно регистрировались движения глаз и отчет наблюдателя о том, в каком направлении перемещается световое пятно. Сопоставление полученных данных показало, что соответствия между реальными движениями глаз и видимым движением объекта не существует.

Но, пожалуй, величайшая зрительная иллюзия — это кино и телевидение. Мы можем смотреть передачи благодаря стробоскопическому эффекту, основанному на одном из важнейших свойств зрительной системы — инерционности. Наблюдателю в течение нескольких секунд предъявляют статичную светящуюся точку в одном месте экрана, а через 60-80 мс показывают ее в другом месте. Человек видит не два разных объекта, вспыхнувших в разных местах, а перемещение объекта из одного положения в другое. Зрительная система интерпретирует последовательные и связанные между собой изменения как движение. Именно благодаря этому эффекту мы видим на экранах не ряд быстро сменяющих друг друга кадров, а единую движущуюся картину.

Известно, что первые шаги кинематографа сопровождал курьезный эпизод: когда зрители увидели на экране приближающийся поезд, они вскочили и с криком убежали — им показалось, что он несется прямо на них. Этот феномен называется лупингом. Если человеку продемонстрировать световое пятно, которое вдруг начнет расширяться во все стороны, ему покажется, что оно движется прямо на него, а не увеличивает свой размер. Причем иллюзия будет настолько сильной, что заставит невольно отстраниться от экрана, как от объекта, представляющего угрозу. Нечто похожее можно увидеть, наблюдая за любителями компьютерных игр: кто-то наклоняется в сторону, пытаясь спрятаться от летящих в него пуль, кто-то отшатывается от несущегося в него огненного шара. Очевидно, что в случае, когда нет однозначной информации об изменении формы объекта, зрительная система предпочитает увеличение сетчаточного изображения трактовать как приближение объекта.

Иллюзии переработки информации

Некоторые иллюзии возникают в связи с переработкой поступающей информации. Человек иногда видит мир не таким, каков он есть на самом деле, а таким, каким хотел бы его увидеть, поддаваясь сформированным привычкам, потаенным мечтам или страстным желаниям. Он ищет нужную форму, цвет или другое отличительное качество объекта среди представленных во внешнем мире. Это свойство избирательности называется феноменом перцептивной готовности. Посмотрите на рис. 8.


Рис.8 Иллюзии переработки информации

Символ в центре — буква или цифра? Если рассматривать горизонтальный зрительный ряд, состоящий из букв, в центре будет «В» — к этому наблюдатель подготовлен буквенным рядом. Если смотреть на вертикальный ряд, окажется, что это вовсе не буква, а цифра 13 — к такому решению подтолкнули цифры.

Подобные иллюзии обусловлены более высоким уровнем обработки информации, когда характер решаемой задачи определяет то, что воспринимает человек в окружающем мире. Интересны особенности избирательности восприятия. Если сказать человеку: в этой книге есть твоя фамилия, — то он сможет, очень быстро пролистав страницы, найти упоминание о себе. Причем ни о каком прочтении текста речи не идет. Такими навыками обладают корректоры, непостижимым образом вычленяющие в тексте ошибки, незаметные обычному читателю.

В данном случае речь идет о профессиональных навыках, приобретаемых в процессе деятельности.

Восприятие работает очень избирательно, когда дело доходит до значимых, слишком важных для нас событий. Например, человеческое лицо воспринимается по-особому. Негатив снимка лица практически не опознается, кажется совершенно неинформативным. Если геометрические объекты, в зависимости от того, как ложатся тени, могут казаться как выпуклыми, так и вогнутыми, то человеческое лицо выпукло всегда (даже маску невозможно увидеть вогнутой). Парадоксально восприятие перевернутого изображения лица (рис. 9)

  
Рис.9. Иллюзии переработки информации

Если рассматривать две фотографии лиц, повернутые вверх ногами, кажется, что они не различаются: глаза, нос, губы, волосы — все идентично. Но, перевернув эти портреты, можно убедиться, что они абсолютно разные. На одном — спокойная и милая улыбка Джоконды, на другом — ужасная гримаса. Дело, видимо, в том, что человеческое лицо слишком значимо, его невозможно воспринимать в необычном ракурсе.

Иллюзии цветового зрения

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Одним из свойств, относящихся к цветному зрению можно считать явление смещения максимума относительной видимости при переходе от дневного зрения к сумеречному. При сумеречном зрении (низких освещенностях) не только понижается чувствительность глаза к восприятию цветов вообще, но и в этих условиях глаз обладает пониженной чувствительностью к цветам длинноволнового участка видимого спектра (красный, оранжевый) и повышенной чувствительностью к цветам коротковолновой части спектра (синий, фиолетовый).

Можно указать на ряд случаев, когда мы при рассматривании цветных объектов также встречаемся с ошибками зрения или иллюзиями.

Во-первых, иногда о насыщенности цвета объекта мы ошибочно судим по яркости фона или по цвету других, окружающих его предметов. В этом случае действуют также закономерности контраста яркостей: цвет светлеет на темном фоне и темнеет на светлом (рис. 10).

Рис.10. Клетки A и B одного цвета

Великий художник и ученый Леонардо да Винчи писал: «Из цветов равной белизны тот кажется более светлым, который будет находится на более темном фоне, а черное будет казаться более мрачным на фоне большей белизны. И красное покажется более огненным на более темном фоне, а также все цвета, окруженные своими прямыми противоположностями.»

Во-вторых существует понятие собственно цветовых или хроматических контрастов, когда цвет наблюдаемого нами объекта изменяется в зависимости от того, на каком фоне мы его наблюдаем. Можно привести множество примеров воздействия на глаз цветовых контрастов. Гете, например, пишет: «Трава, растущая во дворе, вымощенном серым известняком, кажется бесконечно прекрасного зеленого цвета, когда вечерние облака бросают красноватый, едва заметный отсвет на камни.» Дополнительный цвет зари — зеленый; этот контрастный зеленый цвет, смешиваясь с зеленым цветом травы и дает «бесконечно прекрасный зеленый цвет».

Гете описывает также явление так называемых «цветных теней». «Один из самых красивых случаев цветных теней можно наблюдать в полнолуние. Свет свечи и лунное сияние можно вполне уравнять по интенсивности. Обе тени могут быть сделаны одинаковой силы и ясности, так, что оба цвета будут вполне уравновешиваться. Ставят экран так, чтобы свет полной луны падал прямо на него, свечу же помещают несколько сбоку на надлежащем расстоянии; перед экраном держат какое-нибудь прозрачное тело. Тогда возникает двойная тень, причем та, которую отбрасывает луна и которую в то же время освещает свеча, кажется резко выраженного красновато-темного цвета, и, наоборот, та, которую отбрасывает свеча, но освещает луна — прекраснейшего голубого цвета. Там, где обе тени встречаются и соединяются в одну, получается тень черного цвета.»

Иллюзии, связанные с особенностями строения глаза

Слепое пятно. Наличие слепого пятна на сетчатой оболочке глаза впервые открыл в 1668 г. известный французский физик Э. Мариотт. Свой опыт, позволяющий убедиться в наличии слепого пятна, Мариотт описывает следующим образом: «Я прикрепил на темном фоне, приблизительно на уровне глаз, маленький кружочек белой бумаги и в то же время просил другой кружочек удерживать сбоку от первого, вправо на расстоянии около двух футов), но несколько пониже так, чтобы изображение его упало на оптический нерв моего правого глаза, тогда как левый я зажмурю. Я стал против первого кружка и постепенно удалялся, не спуская с него правого глаза. Когда я был в расстоянии 9 футов, второй кружок, имевший величину около 4 дюймов, совсем исчез из поля зрения. Я не мог приписать это его боковому положению, ибо различал другие предметы, находящиеся еще более сбоку, чем он; я подумал бы, что его сняли, если бы не находил его вновь при малейшем передвижении глаз».

Известно, что Мариотт забавлял английского короля Карла II и его придворных тем, что учил их видеть друг друга без головы. Сетчатая оболочка глаза в том месте, где в глаз входит зрительный нерв, не имеет светочувствительных окончаний нервных волокон (палочек и колбочек). Следовательно, изображения предметов, приходящиеся на это место сетчатки, не передаются мозгу.

Вот еще интересный пример. На самом деле круг идеально ровный. Стоит прищуриться и мы это видим.

Окружность » / >

Рис.11. Искаженная окружность

Оптическое воздействие цвета

К этому воздействию относятся иллюзии или оптические явления, вызываемые цветом и изменяющие внешний вид предметов. Рассматривая оптические явления цвета, все цвета можно условно разделить на две группы: красные и синий, т.к. в основном цвета по своим оптическим свойствам будут тяготеть к какой-нибудь из этих групп. Исключение составляет зеленый цвет. Светлые цвета, например белый или желтый создают эффект иррадиации, они как бы распространяются на расположенные рядом с ними более темные цвета и уменьшают окрашенные в эти цвета поверхности. Для примера, если через щель дощатой стены проникает луч света, то щель кажется шире, чем в действительности. Когда солнце светит сквозь ветви деревьев, ветви эти кажутся более тонкими, чем обычно.

Это явление играет существенную роль при конструировании шрифтов. В то время, как, например, буквы E и F сохраняют свою полную высоту, высота таких букв как O и G, несколько уменьшаются, еще больше уменьшаются из-за острых окончаний буквы A и V. Эти буквы кажутся ниже общей высоты строки. Чтобы они казались одинаковой высоты с остальными буквами строки, их уже при разметке выносят несколько вверх или вниз за приделы строки.Эффектом иррадиации объясняется и различное впечатление от поверхностей, покрытых поперечными или продольными полосками. Поле с поперечными полосками кажется более низким, чем поле с продольными, так как белый цвет окружающий поля проникает наверху и внизу между полосками и визуально уменьшает высоту поля.

Основные оптические особенности групп красных и синих цветов.

Красный, желтый, оранжевый   Фиолетовый, синий, голубой
теплые, тяжелые,
материальные, прочные, плоские

фактурные, шероховатые, матовые

расширение распространяемое по горизонтали

подчинены дуге

глухие, шумные и низкие

  легкость, не
материальность, проницаемость, пространство

безфактурные, гладкие и блестящие

сжатие, распространение по вертикали

подчинены углу,

холодные, острые и колючие, 

тихие, звонкие, высокие

Желтый цвет зрительно как бы приподнимает поверхность. Она кажется к тому же более обширной из за эффекта иррадиации. Красный цвет приближается к нам, голубой, наоборот удаляется. Плоскости, окрашенные в темно-синий, фиолетовый и черный цвета, зрительно уменьшаются и устремляются книзу.

Зеленый цвет — наиболее спокойный из всех цветов. Так же нужно отметить центробежное движение желтого цвета и центростремительное синего.

Первый цвет колет глаза, во втором глаз утопает. Это воздействие увеличивается, если к нему добавить различие в светлоте и темноте, т.е. воздействие желтого увеличится при добавлении к нему белого цвета, синего — при утемнении его черным.

Академик С. И. Вавилов по поводу устройства глаза пишет: «Насколько проста оптическая часть глаза, настолько сложен его воспринимающий механизм. Мы не только не знаем физиологического смысла отдельных элементов сетчатки, но не в состоянии сказать, насколько целесообразно пространственное распределение светочувствительных клеток, к чему нужно слепое пятно и т. д. Перед нами не искусственный физический прибор, а живой орган, в котором достоинства перемешаны с недостатками, но все неразрывно связано в живое целое».

Слепое пятно, казалось бы, должно мешать нам видеть весь предмет , но в обычных условиях мы этого не замечаем.

Во-первых, потому, что изображения предметов, приходящиеся на слепое пятно в одном глазу, в другом проектируются не на слепое пятно; во-вторых, потому, что выпадающие части предметов невольно заполняются образами соседних частей, находящихся в поле зрения. Если, например, при рассматривании черных горизонтальных линий некоторые участки изображения этих линий на сетчатке одного глаза придутся на слепое пятно, то мы не увидим разрыва этих линий, так как другой наш глаз восполнит недостатки первого. Даже при наблюдении одним глазом наш рассудок возмещает недостаток сетчатки и исчезновение некоторых деталей предметов из поля зрения не доходит до нашего сознания.
Слепое пятно достаточно велико (на расстоянии двух метров от наблюдателя из поля зрения может исчезнуть даже лицо человека), однако при обычных условиях видения подвижность наших глаз устраняет этот «недостаток» сетчатой оболочки.

Иррадиация

Явление иррадиации заключается в том, что светлые предметы на темном фоне кажутся увеличенными против своих настоящих размеров и как бы захватывают часть темного фона. Это явление известно с очень давних времен. Еще Витрувий (I в. до н. э.), архитектор и инженер Древнего Рима, в своих трудах указывал, что при сочетании темного и светлого «свет пожирает мрак». На нашей сетчатке свет отчасти захватывает место, занятое тенью. Первоначальное объяснение явления иррадиации было дано Р. Декартом, который утверждал, что увеличение размеров светлых предметов происходит вследствие распространения физиологического возбуждения на места, соседние с прямо раздраженным местом сетчатки.

Однако это объяснение в настоящее время заменяется новым, более строгим, сформулированным Гельмгольцем, согласно которому первопричиной иррадиации являются следующие обстоятельства. Каждая светящаяся точка изображается на сетчатой оболочке глаза в виде маленького кружка рассеяния из-за несовершенства хрусталика (аберрация, от латинского — отклонение), неточной аккомодации и пр. Когда мы рассматриваем светлую поверхность на темном фоне, вследствие аберрационного рассеяния как бы раздвигаются границы этой поверхности, и поверхность кажется нам больше своих истинных геометрических размеров; она как бы простирается через края окружающего ее темного фона (рис. 12).

Рис.12. Иррадиация

Эффект иррадиации сказывается тем резче, чем хуже глаз аккомодирован. В силу наличия кругов светорассеяния на сетчатке иллюзорному преувеличению могут при известных условиях (например, очень тонкие черные нити) подвергаться и темные предметы на светлом фоне — это так называемая негативная иррадиация. Примеров, когда мы можем наблюдать явление иррадиации, существует очень много, здесь нет возможности привести их полностью.

Великий итальянский художник, ученый и инженер Леонардо да Винчи в своих записках говорит о явлении иррадиации следующее: «Когда Солнце видимо за безлиственными деревьями, все их ветви, находящиеся против солнечного тела, на- столько уменьшаются, что становятся невидимыми, то же самое произойдет и с древком, помещенным между глазом и солнечным телом. Я видел женщину, одетую в черное, с белой повязкой на голове, причем последняя казалась вдвое большей, чем ширина плеч женщины, которые были одеты в черное. Если с большого расстояния рассматривать зубцы крепостей, отделенные друг от друга промежутками, равными ширине этих зубцов, то промежутки кажутся много большими, чем зубцы…».

На целый ряд случаев наблюдений явления иррадиации в природе указывает в своем трактате «Учение о цветах» великий немецкий поэт Гете. Он пишет об этом явлении так: «Темный предмет кажется меньше светлого той же величины. Если рассматривать одновременно белый круг на черном фоне и черный круг того же диаметра на белом фоне, то последний нам кажется примерно на 1/5, меньше первого. Если черный круг сделать соответственно больше, они покажутся равными. Молодой серп луны кажется принадлежащим кругу большего диаметра, чем остальная темная часть луны, которая иногда бывает при этом различима».

Явление иррадиации при астрономических наблюдениях мешает наблюдать тонкие черные линии на объектах наблюдения; в подобных случаях приходится диафрагмировать объектив телескопа. Физики из-за явления иррадиации не видят тонких периферических колец дифракционной картины. В темном платье люди кажутся тоньше, чем в светлом. Источники света, видные из-за края, производят в нем кажущийся вырез. Линейка, из-за которой появляется пламя свечи, представляется с зарубкой в этом месте. Восходящее и заходящее солнце делает словно выемку в горизонте. Еще несколько примеров.

Черная нить, если ее держать перед ярким пламенем, кажется в этом месте прерванной; раскаленная нить лампы накаливания кажется толще, чем она есть в действительности; светлая проволока на темном фоне кажется более толстой, чем на светлом. Переплеты в оконных рамах кажутся меньше, чем они есть в действительности. Статуя, отлитая из бронзы, выглядит меньше, чем изготовленная из гипса или белого мрамора.

Архитекторы Древней Греции угловые колонны своих построек делали толще прочих, учитывая, что эти колонны со многих точек зрения будут видны на фоне яркого неба и, вследствие явления иррадиации, будут казаться тоньше. Своеобразной иллюзии подвергаемся мы по отношению к видимой величине Солнца. Художники, как правило, рисуют Солнце чересчур большим по сравнению с другими изображаемыми предметами. С другой стороны, на фотографических ландшафтных снимках, на которых изображено и Солнце, оно представляется нам неестественно малым, хотя объектив дает правильное его изображение.

Заметим, что явление негативной иррадиации можно наблюдать в таких случаях, когда черная нить или слегка блестящая металлическая проволока на белом фоне кажутся толще, чем на черном или сером. Если, например, кружевница хочет показать свое искусство, то ей лучше изготовить кружево из черных ни- ток и расстилать его на белую подкладку. Если мы наблюдаем провода на фоне параллельных темных линий, например, на фоне черепичной крыши или кирпичной кладки, то провода кажутся утолщенными и сломанными там, где они пересекают каждую из темных линий.

Эти эффекты наблюдаются и тогда, когда провода накладываются в поле зрения на четкий контур строения. Вероятно, явление иррадиации связано не только с аберрационными свойствами хрусталика, но также и с рассеянием и преломлением света в средах глаза (слой жидкости между веком и роговой оболочкой, среды, заполняющие переднюю камеру и всю внутренность глаза). Поэтому иррадиационные свойства глаза, очевидно, связаны с его разрешающей силой и лучистым восприятием «точечных» источников света. С аберрационными свойствами, а значит, частично и с явлением иррадиации связана способность глаза переоценивать острые углы.

Астигматизм глаза

Астигматизмом глаза называется его дефект, обусловленный обычно несферической — (торической) формой роговой оболочки и иногда несферической формой поверхностей хрусталика. Астигматизм человеческого глаза был впервые обнаружен в 1801 г. английским физиком Т. Юнгом. При наличии этого дефекта (кстати, не у всех людей проявляющегося в резкой форме) не происходит точечного фокусирования лучей, параллельно падающих на глаз, вследствие различного преломления света роговицей в различных сечениях. Астигматизм резко выраженный исправляется очками с цилиндрическими стеклами, которые преломляют световые лучи только в направлении, перпендикулярном к оси цилиндра.

Глаза, совершенно свободные от этого недостатка, у людей встречаются редко, в чем легко можно убедиться. Для испытания глаз на астигматизм врачи-окулисты часто применяют специальную таблицу, где двенадцать кружков имеют штриховку равной толщины через одинаковые интервалы. Глаз, обладающий астигматизмом, увидит линии одного или нескольких кружков более черными. Направление этих более черных линий позволяет сделать вывод о характере астигматизма глаза.

Если астигматизм обусловлен несферической формой поверхности хрусталика, то при переходе от ясного видения предметов горизонтальной протяженности к рассматриванию вертикальных предметов человек должен изменить аккомодацию глаз. Чаще всего расстояние ясного видения вертикальных предметов меньше, чем горизонтальных.

Заключение

Экспериментальное исследование процесса восприятия реальных объектов — двух равных по величине реек на фоне рельсов железнодорожного пути — показало, что воспринимаемая величина дальней рейки была либо меньшей (в подавляющем большинстве проб), либо равной воспринимаемой величине ближней рейки в зависимости от способа восприятия и дистанции наблюдения. «Иллюзия» восприятия большей относительной величины дальней рейки имела место лишь в очень редких случаях.

Это отличие результатов процесса восприятия реального объекта и его абстрактного изображения на плоскости обусловлена различием в содержании образующихся отношений в процессе отражения свойств того и другого объекта восприятия. Таким образом, процессы восприятия реального объекта и его изображения, отличающиеся по объективному содержанию образующихся в этих процессах отношений, а также условиям восприятия, неправомерно считать идентичными процессами.

Именно многообразие анизотропных отношений является той непосредственно-чувственной основой полуфункциональности процесса восприятия, которая обеспечивает возможность отражения человеком различных свойств и отношений объектов при разных условиях и задачах действия с ними.

Пожалуйста, пиши комментарии, если ты обнаружил что-то неправильное или если ты желаешь поделиться дополнительной информацией про иллюзии восприятия Надеюсь, что теперь ты понял что такое иллюзии восприятия и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Психология ошибок и иллюзий

Как-то «платье» и оптическая иллюзия быть точно воспроизведен на других снимках?

Что с цветом заключается в том, что наш мозг вычисляет цвет и он может получить это неправильно в разы или автозамена он в зависимости от света вокруг.

На камерах обычно найти настройку, которая называется «баланс белого» и с помощью этого вы можете увидеть, как именно наш мозг автоматически корректирует цвета.

На баланс белого режим попробуйте поставить что-то другое, чем автоматический баланс белого (AWB), как, например, режим дневного света или даже лучше инструкцию и направьте камеру на что-то белое на улице под солнцем и сделать это вручную установите баланс от этого — некоторые камеры, как и большинство Canon диапазон ручной баланс белого варианта — для Canon’s Вы должны установить его в ручном режиме, указать на что-то белое и нажмите кнопку disp, как правило, чтобы установить равновесие), сфотографировать снаружи при дневном свете, то сфотографировать внутри, под нормальную лампочку, а затем сфотографировать под энергосбережения/люминесцентных ламп — желательно в каждом случае есть что-то, что появляется, чтобы быть чисто белый в каждом — может сфотографировать белый лист.

Теперь посмотрите на все три фотографии и то, что вы видите — это’s, странно, разве’т это — когда вы были в дневном свете цвет на картинке выглядит нормально, но фотографии, которые были взяты под две разные лампочки оба имеют как разные цвета дымки над ними (если я правильно помню, те, что под нормальный свет ламп должна быть желтоватая дымка над ними и по экономии энергии лампа/флуоресцентный должна иметь голубой дымке над ними — вы’ll увидеть его больше, если вы посмотрите на белый элемент, который вы взяли).

Так почему на земле это произошло (и нет, это’s не потому, что вы ничего’т использовать Даз стиральный порошок на белой простыне — хотя стиральный порошок не использовать подобную выходку, в случае, если вы не’т смотрел Теорию Всего еще в самом начале Стивен Хокинг’ы объясняет, что одна!)

Причина в том, что свет, который мы видим, это не всегда 100% белый. Люминесцентные лампы на самом деле производят голубоватый свет, и вольфрамовые лампы дают желтоватый свет, но мозг понимает, что источник света влияет на цвет в комнате, и поэтому он пытается автоматически компенсировать это и использует другие вещи, чтобы выяснить истинные цвета — так же, как камера поймет, используя автоматический баланс белого. Но в некоторых случаях он очень расстраивается и то, что вы видите-это совершенно неправильный цвет.

Кроме того, мозг использует тени, чтобы выяснить, что цвет что-то есть, но иногда тени могут быть неправильными и которые могут вызвать серьезные проблемы для нашего мозга, чтобы выяснить истинный цвет чего-то.

Чтобы воссоздать это платье оптическая иллюзия необходимо найти какой-то материал, который мог бы в местах создается впечатление, что тень брошена на отдельных участках, а не в других, чтобы обмануть мозг и заставить его думать там тень, там и цвета другие, когда на самом деле они’повторно не.

Изображение здесь кубик Рубика, что делает подобную выходку, цвет на верхнем квадрат такого же цвета, как квадрат на стороне, но они появляются совершенно разные — Я’вэ нарисовал линию одного цвета подключение одного к другому, и если вы посмотрите на линию кажется, чтобы иметь градиент, как она идет через сторону куба, но на самом деле это’s все тот же цвет.

И еще одна последняя вещь, если вы хотите, чтобы увидеть, что баланс белого может сделать — взгляните на мои видео на YouTube, которые я сделал в прошлом году в Wakestock — https://www.youtube.com/watch?v=PkoEqr8Cz7I — цвет очень далеко, на количество выстрелов ‘потому что я’d: слева баланс белого случайно установить неправильно, во время съемок. Я сделал попробовать и исправить ее немного, но вы все еще можете увидеть очень плохого тона повсюду.

Оптические иллюзии : Включи настроение

Каждый из нас имеет шесть органов чувств. Это органы зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания и вестибулярный аппарат, который даёт чувство равновесия и положения в пространстве. Даже у самого здорового человека все эти органы могут обманываться, так как они лишь посылают сигнал, а интерпретирует события мозг. Эти ошибки восприятия, как мы все знаем, называются иллюзиями. Они группируются по органам чувств: оптические, звуковые, физиологические… Поговорим об оптических иллюзиях.

Посмотрите на эту шахматную доску. Вы видите, что на ней стоит зелёный цилиндр, который отбрасывает тень. А теперь ответьте: какая клетка светлее? Клетка А или клетка В? Кажется совершенно очевидным, что это клетка В. Однако, если мы соединим клетки прямоугольником, то поймём, что они одинакового оттенка серого цвета. Но как только мы убираем этот прямоугольник, наше восприятие опять не может представить А и В одинаковыми. Эта иллюзия названа в научной литературе «иллюзией тени Адельсона». По имени учёного, объяснившего её.

Иллюзия «работает» в контексте нашего прошлого опыта. Мозг знает, что для определения цвета предмета одного зрения недостаточно – нужно представлять себе, какова освещённость пространства, в котором находится предмет. Поэтому для понимания сути окружающей обстановки нужно сразу несколько измерений. Сбивает с толку ещё и эффект «локального контраста» – более светлая клетка в окружении тёмных будет казаться белее. Кроме того, глаз привык игнорировать постепенные изменения уровня освещённости. Именно поэтому мы можем определить цвет поверхности, невзирая на тени.

Ещё одним примером того, как мы понимаем видимое нами, является комната Эймса. Альберт Эймс – американский оптик, который основал в 20-х годах ХХ века американский Институт глаза, а также прославился изобретением комнаты, сконструированной для создания оптической иллюзии.

Вы видите, как мама с дочкой играют в мячик. Девочка кажется микроскопической. Но как только они меняются местами, меньше становится мама. Как же получилось, что девочка резко выросла, а мама уменьшилась? Всё дело в форме комнаты. Её дальняя стена расположена под острым углом к одной стене и под тупым углом к другой.

Ложная перспектива усугубляется клетчатым полом. В результате оптической иллюзии, человек, стоящий в ближнем к наблюдателю углу комнаты, выглядит великаном, а находящийся в дальнем углу – карликом. 

Но, когда они меняются местами, великан буквально на глазах уменьшается, становясь карликом, а карлик увеличивается до великанских размеров. Этот эффект использовался в некоторых сценах фильма «Властелин колец».

Эти две иллюзии работают по одному и тому же принципу. Наш мозг обрабатывает информацию, соотнося её с прежним опытом, выделяя главное и отбрасывая невозможное. Кто-нибудь когда-нибудь видел комнату с острым углом? Кто так строит? А по росту люди могут сильно отличаться друг от друга. Поэтому версия ненормальной комнаты тут же отпадает. И перед вами предстаёт иллюзия, которая подтверждает, что мы видим не глазом, а мозгом. 

Иллюзия одного цвета — Энциклопедия Нового Света

Квадраты A и B имеют одинаковый цвет. Между двумя квадратами нарисован прямоугольник того же цвета.

Иллюзия одинакового цвета (также известная как иллюзия шашечной тени Адельсона , шашечная тень и шашечная тень ) представляет собой оптическую иллюзию, в которой идентичные оттенки серого кажутся разными. Эта иллюзия — одна из многих иллюстраций сложности нашего визуального восприятия.Атрибуты физического визуального стимула влияют на сложные процессы как в нашей физиологической (тела), так и когнитивной (разума) системах, что приводит к нашей интерпретации, в данном случае неверной интерпретации фактической фигуры. Изучение этой иллюзии помогает нам понять природу вычисления легкости в зрительной системе человека и, таким образом, расширить наше понимание того, как функционирует наш разум, информируя нас об окружающей среде. Этот тип иллюзий также напоминает нам о том, что человеческая природа бесконечно изобретательна и ценит новизну.

Дискавери

Та же самая цветовая иллюзия была впервые опубликована в 1995 году Эдвардом Х. Адельсоном, профессором науки о зрении Массачусетского технологического института (MIT). [1]

Описание

Иллюзия того же цвета показывает что-то вроде шахматной доски из темных и светло-серых квадратов. В одном углу шахматной доски находится зеленый цилиндр, отбрасывающий тень по диагонали через середину доски. Два квадрата на доске обозначены буквами «A» и «B.»При изучении изображения квадрат A кажется заметно темнее квадрата B, даже если они имеют тот же оттенок серого. Если удалить изображение, окружающее два квадрата (или накрыть его бумагой), становится ясно, что они одного оттенка.

Эта иллюзия видна на шахматных узорах самых разных форм, включая то, что Адельсон называет «гофрированным Мондрианом». Мондриан — это массив случайно окрашенных, случайно расположенных прямоугольников, покрывающих плоскую поверхность и неравномерно освещенных.В этой иллюзии он принимает форму мондрийского массива, который выглядит как шахматная доска, нарисованная на трехмерной структуре, раскрывая дальнейшую сложность нашего восприятия. [2]

Пояснение

Два As одного цвета.

При просмотре изображения мозг и зрительная система интерпретируют его как трехмерное изображение. При интерпретации сцен в реальной жизни в визуальной системе есть методы, которые компенсируют различное освещение и тени, что позволяет нам лучше интерпретировать объекты в том виде, в каком они существуют на самом деле.Есть несколько специфических аспектов, которые способствуют замечательному успеху этой иллюзии.

Во-первых, более светлые квадраты, окруженные более темными квадратами, кажутся светлее, чем в среднем, на основе местного контраста. И наоборот, более темные квадраты, окруженные более светлыми квадратами, кажутся темнее по той же причине. Однако известно, что при определенных условиях происходит обратный эффект, например, в иллюзии Уайта, где кажется, что серые полосы, окруженные белыми полосами, светлее, чем серые полосы, окруженные черными полосами.

Чтобы еще больше усложнить ситуацию, фигура на самом деле представляет собой не шахматную доску с чередующимися светлыми и темными квадратами в последовательной схеме чередования строк и столбцов, а тот же цвет по диагонали. Однако наш мозг интерпретирует узор таким образом, в результате чего, хотя два серых квадрата в одной и той же цветовой иллюзии на самом деле одного цвета, их расположение на видимой шахматной доске подразумевает, что один должен быть темным, а другой — светлым, чтобы поддерживать предполагаемое значение. шаблон.Гештальт-психологи подчеркивали важность этого типа организации восприятия, основанной на таких ключевых понятиях, как группировка, принадлежность, хорошее продолжение, близость и так далее.

Наконец, тень от цилиндра имеет мягкие края. Зрительная система имеет тенденцию игнорировать постепенные изменения уровня освещенности, вместо этого сосредотачиваясь на острых краях. Кроме того, зрительной системе труднее судить о некоторых цветах, таких как серый, зеленый и желтый. Часто подсказки для этих цветов берутся из окружающего контекста.Как видно из иллюзии того же цвета, когда контекст удален, очевидно, что два серых квадрата имеют один и тот же оттенок. [3]

Приложения

Иллюзии легкости и яркости могут помочь раскрыть природу вычисления легкости в зрительной системе человека. Та же самая цветовая иллюзия наглядно демонстрирует, почему так важно проверять то, что может показаться очевидным, при проведении научных экспериментов. Человеческий глаз и мозг можно легко обмануть, введя в заблуждение неверные истолкования, которые могут повлиять на результаты любого количества научных исследований.

Точно так же художники могут использовать сложные интерпретации, которые делают наблюдатели, для создания определенных световых эффектов в своих работах.

Банкноты

Список литературы

  • Газзанига, Майкл С., изд. Новые когнитивные нейронауки . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0262071956
  • Хоффман, Дональд Д. 2000. Визуальный интеллект: как мы создаем то, что видим . W. W. Norton. ISBN 0393319679
  • Seckel, Al.2006. Оптические иллюзии: наука о зрительном восприятии . Книги Светлячка.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 31 августа 2019 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства.Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, , так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Оптическая иллюзия тени

Эта невероятная оптическая иллюзия заставляет мозг видеть цвета такими, какими они должны быть, а не такими, какие они есть на самом деле.

Оптическая иллюзия — правильное название «Иллюзия шашечной тени» — была создана Эдвардом Х. Адельсоном, выдающимся и широко публикуемым американским профессором визуальных наук.

Подобные мощные оптические иллюзии напоминают нам, что вещи не всегда такие, какими кажутся, даже когда мы видим доказательства обратного.

Посмотрите на цвета квадратов ниже, отмеченных A и B.

Они одинаковы или один темнее другого?

Большинство людей скажут, что квадрат A намного темнее квадрата B.

Невероятно, но они такие же.

Ниже приведено доказательство, хотя, даже увидев доказательство, мозг многих людей все еще не может принять это так.

Обычно слово «невероятный» употребляется в разговорном или преувеличенном смысле.

Это буквально означает невероятное.

Эта оптическая иллюзия действительно заслуживает названия «невероятная».

Мозг не может поверить в то, что видит.

Эта оптическая иллюзия также подчеркивает важность относительности при попытке измерить предметы — и эффекты перспективы, в данном случае света и тени.

То, что мы видим, меняется в зависимости от того, как мы это видим.

Перспектива и относительность определяют ценности.Очень немногие вещи абсолютны. Большинство вещей относительны и зависят от точки зрения и контекста, в котором они существуют.

Вот двойное изображение иллюзии для альтернативного отображения:

Эдвард Х. Адельсон — профессор наук о зрении Джона и Дороти Уилсон на факультете мозговых и когнитивных наук Массачусетского технологического института.

Вот веб-сайт Эдварда Адельсона, который более подробно объясняет оптическую иллюзию и предоставляет больше информации о его работе и других увлекательных примерах.

Изображения этих оптических иллюзий могут свободно распространяться. При этом, пожалуйста, отдайте должное Эдварду Адельсону.

Я также благодарю Ховарда за этот замечательный предмет.


Next: Идеи для призов, наград и подарков

Почему ваши глаза обманывают знаменитая иллюзия шашечной тени

Вы, вероятно, были обмануты, изумлены и взбешены печально известной иллюзией шашечной тени. Вот почему это происходит каждый раз.

Квадраты «A» и «B» на самом деле одного цвета. Источник изображения: Wikimedia Commons

Квадраты «A» и «B» на фотографии выше одного цвета. Тем не менее, если вы по-прежнему доверяете своим глазам больше, чем этим словам, есть несколько простых тестов и научных принципов, которые помогут вам понять, что ваши глаза лгут вам.

Эта оптическая иллюзия, известная как иллюзия шашечной тени, связана с печально известной иллюзией Корнсвита, названной в честь психолога Тома Корнсвита в 1960-х годах.Эти иллюзии работают из-за того, как мозг понимает контраст и тени. Человеческий мозг использует относительный цвет и оттенки для определения цвета объектов на изображении (и в реальном мире).

В приведенной выше иллюзии шахматной тени мозг воспринимает, что изображение освещено источником света, идущим справа. Этот источник света отбрасывает тень на шахматную доску, якобы делая все квадраты, лежащие на пути тени, темнее, но не настолько, чтобы более светлые и темные квадраты внутри и снаружи тени были неразличимы.

Квадрат A выглядит темнее, чем квадрат B. Но это не так.

«В эффекте Корнсвита противоположные градиенты яркости, которые встречаются на краю, заставляют физически идентичные прилегающие области выглядеть по-разному», — согласно American Scientist , журналу Общества научных исследований. «В частности, область, прилегающая к более светлому градиенту, кажется ярче, чем область рядом с более темным градиентом».

Не работает оценка цвета объектов на основе контрастов в окружении объектов.Чтобы проверить себя, запустите Photoshop или другое программное обеспечение для редактирования фотографий, которое может извлекать цвета из изображения. Вы обнаружите, что оба квадрата имеют одинаковый точный цветовой профиль.

Или, если вы все еще доверяете своим глазам, просто посмотрите видео ниже:

Видео

YouTube объясняет иллюзию Checker Shadow.


Узнав об иллюзии шашечной тени, попробуйте еще 17 оптических иллюзий, которые поразят вас.Затем взгляните на невероятные нарисованные иллюзии Феличе Варини.

Мозг знает достаточно, чтобы принимать во внимание Свет и Тень

РЕФЕРАТ

Визуальное восприятие требует определения цвета объекта и источника света для поддержания постоянства. Это исследование демонстрирует влияние цветовой траектории солнечного света в окружающей среде (синий-белый-желтый-красный) и соответствующего цвета рассеянного света в тенях на восприятие цвета. В иллюзии тени Адельсона в шахматном порядке квадраты одинаковой яркости кажутся светлее или темнее в зависимости от того, находятся ли они внутри или снаружи отбрасываемой тени 1 .В некоторых цветовых вариациях величина иллюзии ослабляется определенными цветами отбрасываемой тени. В частности, в зеленой монотонной среде (зеленая шахматная доска при зеленом окружающем и рассеянном свете) величина иллюзии снижается почти до нуля. Напротив, цветовая среда не влияет на затенение по структуре. Таким образом, отбрасываемая тень и затенение по структуре оказывают определенное влияние на постоянство цвета поверхности. Это ослабление иллюзий может быть связано с отсутствием зеленого в спектре естественного освещения окружающей среды, в том числе в отбрасываемых тенях.Мозг может использовать неявно усвоенную траекторию естественного света, чтобы разрешить неоднозначность отражения поверхности. Наши результаты предоставляют новую формулу не только для понимания, но и для создания новых вариаций других иллюзий, таких как # Платье.

Воспринимаемый цвет объекта определяется двумя факторами — присущими ему светоотражающими свойствами и цветом падающего света. Таким образом, цветовое восприятие требует оценки как цвета объекта, так и цвета источника света 1,2,3 .Например, оценка цвета источника света имеет решающее значение, когда весь объект или его часть находится в тени. В естественной среде цвет тени темно-синий из-за цвета неба и эффекта рассеяния Рэлея на более длинных волнах (эффект экранирования длинных волн) 2 . Таким образом, в тени объект освещается источником темно-синего света. Чтобы сохранить согласованность восприятия, цвет тени следует корректировать в соответствии с источником света, даже если он не указан явно.В этом исследовании тени рассматриваются как неявный окружающий свет, и исследуется влияние цвета освещения на восприятие. Исследование демонстрирует, что восприятие цвета включает в себя корректировку, основанную на знании статистического распределения длин волн естественных объектов и естественного света, которое могло быть привнесено посредством опыта.

Восприятие цвета и яркости зависит от контекстных подсказок и зависит от отбрасываемых теней и трехмерной (3-D) формы (затенение структурой) (рис.1) 4,5 . Таким образом, яркостное изображение можно разделить на три отдельных компонента: отражающее изображение, яркое изображение и отбрасываемое теневое изображение (рис. 1 (b), (c) и (d)). Независимо от контекста и трехмерной формы узор на поверхности воспринимается как устойчивый. Одной из причин оптических иллюзий является адаптация мозга к тому, чтобы подчеркивать поверхностные узоры, отражательную способность / текстуру и трехмерную структуру, независимо от изменений в условиях освещения. Как изображения формы, так и изображения теней содержат информацию о контрасте, на основе которой поддерживается постоянство цвета.Постоянство цвета в тени возникает из-за распознавания образов поверхности, что, в свою очередь, требует устранения эффекта рассеяния света в области тени. Другими словами, постоянство цвета в тени возникает путем определения коэффициента отражения / текстуры поверхности для устранения влияния структуры, создающей тень 6, .

Рис. 1. «Шахматная тень» и ее анализ путем разложения на три внутренних изображения. 6, 16

(a) Показано оригинальное изображение Адельсона в шахматную клетку с тенями на цилиндре.(b) Показано изображение с собственной отражательной способностью, исключающее световой эффект из (a). (c) Показано изображение с внутренним оттенком как изображение освещенности без отбрасываемой тени. (d) Только изображение отбрасываемой тени показано как внутреннее теневое изображение (a). Восприятие яркости зависит от контекстных подсказок. На это также влияет трехмерная форма. Кроме того, яркое изображение в глазах можно рассматривать как произведение трех других изображений: отражающего изображения, теневого изображения и отбрасываемого теневого изображения.Клеточные узоры представлены как высококонтрастные узоры, поэтому происходит очень интересное явление, известное как иллюзия тени проверки Адельсона. Независимо от контекста и трехмерных форм, узор на поверхности воспринимается последовательно благодаря механизму постоянства мозга, что выражается как: Визуальный образ = Узор на поверхности × Затенение (структура) × Отбрасываемая тень. Одна из причин нашего восприятия, иногда приводящего к иллюзии, — это адаптация мозга к выборочному извлечению или обращению внимания на поверхностный узор независимо от условий освещения.Участки A, A ’, B и B’ имеют одинаковую физическую яркость. Однако пятна A и B воспринимаются с разной яркостью. Точно так же пятна A ’и B’ воспринимаются как имеющие разную яркость. Поскольку яркость участка B или B ’находится в отбрасываемой тени или тени, яркость компенсируется и, таким образом, воспринимается как различная яркость. Для справки: участки C и C ’физически темные, потому что участок A или A’ находится в отбрасываемой тени или тени и фактически воспринимается как темный.

Иллюзия Шашки-Тени Адельсона — известный пример, когда мозг пытается поддерживать постоянство яркости в тени на основе, например, предсказания пространственной регулярности текстуры поверхности. В конфигурациях «Шашка-тень» Адельсона наблюдатели обычно воспринимают яркость (цвет) части сетки в отбрасываемой тени как более яркую, чем истинная физическая яркость. В самом простом виде серый квадрат, помещенный в ожидаемое положение белого квадрата внутри бело-серого клетчатого узора, воспринимается как белый, когда находится под отбрасываемой тенью от цилиндрического объекта (рис.1 (a) квадрат B), даже если физическая яркость эквивалентна воспринимаемому черным квадрату A вне тени. Иллюзия Checker-Shadow создается путем распознавания текстуры поверхности (или отражательной способности) и устранения влияния света, рассеянного в области тени; с другой стороны, иллюзия оттенка создается путем определения рисунка текстуры поверхности и устранения влияния структуры. Кроме того, иллюзия может изменить воспринимаемый оттенок (например, серый как красный) 7 .

Обычно цвет тени воспринимается как черный, но реальный цвет отбрасываемой тени — темно-синий. Если наша система восприятия цвета знает основную теорию световых волн, то есть рассеяние, то наша неявная система восприятия цвета знает реальный цвет отбрасываемой тени. Таким образом, цветная отбрасываемая тень вызвала иллюзию в виде системной ошибки, чего мы и ожидали.

Компьютерное зрение использует сложные вычисления для обработки отбрасываемых теней, тогда как человеческий мозг редко ошибочно принимает отбрасываемые тени за текстуры поверхности.Это связано с тем, что восприятие отбрасываемой тени связано с постоянством, и знание ее функций является очень важной точкой зрения для понимания постоянства. Мы исследовали, как меняется восприятие при окрашивании отбрасываемых теней, что возможно в очень ограниченной физической среде. Восприятие отбрасываемых теней обычно очень устойчиво, но остается ли оно таковым в искусственной среде? Легко оценить, что надежность ведет к постоянству.

Мы смоделировали цветную теневую среду и заполнили пространство цветным окружающим светом.Затем шахматная доска была окрашена так же, как цвет окружающего света. Цилиндр был помещен в качестве щита на плату, и цветная подсветка, состоящая из цвета окружающего света и белого цвета, освещалась с одного направления цилиндра. В результате получилась цветная шахматная доска Адельсона с цветными тенями, отбрасываемыми на шахматную доску того же цвета. Мы обнаружили, что в некоторых цветовых вариантах иллюзия более яркого шашки была чрезвычайно ослаблена определенными цветами отбрасываемой тени. Типичный наблюдатель испытывает сильные иллюзии, как показано на рис.2; однако гораздо более слабый эффект некоторых цветовых версий был зарегистрирован при 12, 168, 183 и 202 градусах на плоскости LM по сравнению с S- (L + M) в цветовом пространстве Деррингтона, Краускопфа и Ленни (DKL), как показано на рис. 2 8,9,10 . Действительно, когда окружающий цвет, цвет рассеянного света и цвет проверки — зеленый или фиолетовый, величина иллюзии, несмотря на то, что она светлее B, чем A, интуитивно или количественно (как позже) почти равна нулю. Первый раздел этого исследования объясняет эту оптическую иллюзию как эффект коррекции постоянства отбрасываемого цвета тени.Если не указан явный источник света, тени можно рассматривать как окружающий свет. Таким образом, первый эксперимент в этом исследовании также исследует постоянство цвета в отсутствие явной информации об источнике света.

Рисунок 2. Пример отображения стимула, используемого в условии коэффициента контрастности 0,13

На этой карте показан угол стимулов в цветовом пространстве Деррингтона, Краускопфа и Ленни (DKL). (24,25,26) Цветовое пространство DKL в конусе пространство построено с использованием противоположного цвета в латеральном коленчатом ядре.Его оси оттенков представляют постоянные значения L-M и значения S- (L + M) содержания (L: длинный, M: средний и S: коротковолновая чувствительность конуса). Эксперимент 1, в котором квадрат B на доске заменен на квадрат A на доске, является мерой величины иллюзии в отбрасываемой тени. И наоборот, в эксперименте 2, в котором квадрат B ’на поверхности цилиндра заменен на квадрат A’ на цилиндре, является мерой величины иллюзии состояния тени. Квадраты A, B, A ’и B’ показаны на диаграмме основного состояния (черно-белое изображение).Такое же обозначение применяется к изображениям каждого цветового состояния. Однако в эксперименте с затенением (эксперимент 2) части цилиндра были увеличены в пространстве, чтобы выровнять площадь квадрата с экспериментом с отбрасываемой тенью. (См. Приложение 1 для основных правил генерации). Если изображение увеличено и рассматривается как большой стимул, иллюзию можно легко подтвердить.

Такая цветовая специфика в иллюзии тени вызывает вопрос — наблюдается ли эта специфика и в цветовых версиях других иллюзий яркости.Мы предположили, что эффект иллюзии тени сильно зависит от контекста тени; Таким образом, мы исследовали влияние теней, содержащих информацию о контрасте, во второй части этого исследования. С этой целью мы исследовали иллюзию оттенков в клетку, созданную путем обертывания цилиндра изображения Adelson’s Checker Shadow клетчатым узором из нескольких цветных узоров окружающего света. Таким образом, в этой статье есть две группы иллюзий: группа иллюзий с отбрасываемой тенью и группа иллюзий с самозатенением, основанная на трехмерной структуре.Оригинальная «Checker Shadow Illusion» Адельсона принадлежит к группе иллюзий отбрасываемых теней. Наше первое предложение состоит в том, чтобы цветовая версия иллюзии отбрасываемой тени была ослаблена зеленым.

Мы также предполагаем, что на восприятие цвета влияет визуальная адаптация к цветовому распределению естественных сцен, и исследуем, как статистика естественного цвета изменяется под воздействием солнечного света. Вполне возможно, что восприятие цвета возникает в процессе эволюции или развития путем неявного изучения естественного распределения цвета окружающей среды, в частности естественной дневной траектории окружающего света.Поэтому в третьем эксперименте этого исследования мы применили оценку источника света к изображению «# Платье», которое воспринимается как бело-золотое или сине-черное из-за оценки двух нечетких источников света 11 . Мы предлагаем новую интерпретацию «# Платье» в контексте изменения физического распределения цветов природных объектов, вызванного траекторией дневного света, что согласуется с нашими интерпретациями иллюзий Адельсона и других иллюзий, и уточняет механизм, основанный на естественное распределение цвета сцены одновременно.Действительно, для проверки мы строим еще одну цветовую вариацию «# Платье».

Основанием для этих выводов служат два эксперимента; солнечный свет является первым выбором для цвета освещения, а цвета объекта в основном основаны на статистическом распределении естественного цвета, где функции не зависят от формы объекта. Во-первых, участники оценили величину иллюзии отбрасываемой тени путем корректировки статистики цели (например, в отбрасываемой тени), чтобы она соответствовала компаратору (например,, за пределами отбрасываемой тени). Во-вторых, участники оценивали величину иллюзий цветных оттенков иллюзий. Затем мы провели два эксперимента с использованием иллюзий типа Адельсона, сравнивая величины иллюзий тени / тени от цветовых комбинаций в пределах или за пределами цветовой статистики естественных сцен. Наконец, мы продемонстрировали новые формы «# Платье», основанные на предполагаемом влиянии статистики естественного освещения на восприятие цвета.

Метод

Общий метод

Целью данной серии экспериментов было определить, влияют ли цветовые вариации тени и оттенка на величину иллюзии с помощью CIEDE2000 12 .Эксперимент 1 демонстрирует, что изменение цвета влияет на иллюзию теней в клетку Адельсона, а эксперимент 2 исследовал, влияет ли цвет на иллюзии оттенков (оттенок за структурой). Кроме того, чтобы лучше понять восприятие цвета людьми, в этом исследовании качественно изучались различные эффекты естественной цветовой статистики сцены с солнечным светом и отбрасываемыми тенями.

Измерение величины иллюзии

Перед проведением тестов протокол был одобрен наблюдательным советом учреждения, и от всех участников было получено письменное информированное согласие.

В двух экспериментах изучали 12 женщин и 14 мужчин в возрасте 18–45 лет, 16 (восемь женщин и восемь мужчин; возрастной диапазон: 19–35 лет, среднее значение = 23,8 года; sd = 5,3) в экспериментах 1 и 10 (четыре женщины. и шесть мужчин; возрастной диапазон: 24–36 лет, средний = 30,2 года; sd = 3,9) в эксперименте 2. Они были наивны в отношении эксперимента, и у всех было нормальное зрение или зрение с поправкой на нормальное.

Стимулы

На рисунке 2 показаны основные стимулы, использованные в экспериментах 1 и 2, состоящие из клетчатого рисунка и цилиндра.Подробности правил преобразования цветов и их физической интерпретации описаны в Приложении 1. Варианты цветного изображения (Рисунок 2) были созданы путем изменения только одного компонента RGB до максимального значения (255). Все изображения, созданные этим методом, содержат виртуальные цветные тени (подробности правила преобразования цветов см. В Приложении 1). Мы рассчитали яркость самых ярких и самых темных квадратов в цветовом пространстве DKL и определили коэффициенты контрастности 34 . Впоследствии мы изменили оттенки, поддерживая постоянный коэффициент контрастности яркости (lum), где

Коэффициент контрастности (Cr) = (самый яркий — самый светлый) / (самый яркий светлый) + самый темный светлый).Все версии были сконструированы для оценки яркости самой яркой области. Оттенки рассчитывались как центральный угол плоскости по сравнению с плоскостью в цветовом пространстве DKL.

Метод настройки использовался для измерения величины иллюзии в каждом эксперименте. Участник отрегулировал яркость цвета квадрата B в отбрасываемой тени, чтобы он был равен яркости квадрата A в более яркой области, используя ползунок компьютерного интерфейса (подробности см. В Приложении S2). Величина иллюзии была определена как разница между скорректированной яркостью цвета квадрата B и исходной яркостью цвета квадрата B.Стимулы предъявлялись на цветном мониторе в темной комнате. Максимальная величина иллюзии (= 100) была получена, когда цветовая яркость квадрата B после регулировки была равна цветовой яркости самой яркой области на шахматной доске (квадрат A). Экран компьютера наклонен на 56 ° по горизонтали и 38 ° по вертикали. Были протестированы три условия контрастирования: (i) Cr = 0,13, (ii) Cr = 0,27 и (iii) Cr = 0,36. Размер всей шахматной доски на мониторе составил 42 ° × 28 °.

Физическое измерение распределения цвета

Визуальный вход состоит из источника света и отражений от объектов, поэтому окончательное спектральное распределение, проецируемое на сетчатку, имеет решающее значение для восприятия цвета.Однако на восприятие цвета также влияет статистическое распределение естественного цвета 13 . Мы исследовали тени, а также естественное распределение цвета, чтобы подтвердить наши выводы о восприятии теней.

Распределение цветов естественных сцен, освещенных только отраженным светом, было измерено с помощью малогабаритного спектрометра (Hamamatsu Photonics, C12666). Каждое измерение корректировалось по белому стандартному листу. После предыдущих исследований выбранные изображения были естественными объектами, такими как цветы, листья и деревья, реконструированные в цветовом пространстве DKL вдоль трех пострецепторных осей, L + M, L — M и S — (L + M).(24-26) Кроме того, распределение было рассчитано путем сравнения его со справочными данными 14 .

Эксперимент 1 Иллюзия цветной клетчатой ​​тени Дизайн

Участникам были представлены цветные стимулы (рис. 2) в случайном порядке. Перемещение ползунка влево или вправо изменяет цветовую яркость целевого квадрата (0–255). Задача заключалась в том, чтобы отрегулировать яркость цвета квадрата B так, чтобы он воспринимался как имеющий такую ​​же яркость, что и квадрат A. Результаты регистрировались для анализа двойным щелчком по окончательно настроенному изображению.Цвет прямоугольника был запрограммирован на JavaScript. Регулировка яркости цвета плавно изменялась между самым ярким и самым темным (см. Приложение 2). Изначально ползунок располагался случайным образом. Затем интенсивность иллюзии рассчитывалась по контрасту между квадратом мишени и окружающей темной решеткой. Стимулы с гамма-коррекцией с разрешением 1240 × 1024 пикселей и цветовым разрешением видимых бит на канал были представлены на мониторе Eizo L767, управляемом драйвером Intel HD Graphics, установленным на Toshiba Dynabook Satellite K45 266E / HD.Монитор располагался в 40 см от участника.

Эксперимент 2 Иллюзия цветной клетчатой ​​тени Дизайн

Наблюдателю были представлены стимулы случайного цвета, и его попросили отрегулировать яркость цвета квадрата B, перемещая ползунок под фигурой до тех пор, пока он не станет такой же яркости цвета, как у квадрата B. контрольный квадрат A. Начальное положение ползунка было задано случайным образом. Измерения проводились дважды для каждого изображения. Основной метод был таким же, как и в эксперименте 1.Разница в том, что в эксперименте 2 испытуемый манипулировал целевым квадратом на стороне цилиндра в тени. В эксперименте 2 части цилиндра были увеличены, чтобы выровнять площадь квадрата с площадью в эксперименте с отбрасыванием тени (см. Приложение 3).

Статистический анализ

Различия в величине иллюзии между стимулами анализировали с помощью двустороннего или одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA). Все статистические анализы были выполнены с использованием EZR (Медицинский центр Сайтама, Медицинский университет Джичи, Сайтама, Япония), графического пользовательского интерфейса для R (Фонд R для статистических вычислений, Вена, Австрия).Точнее, это модифицированная версия R-командира, предназначенная для добавления статистических функций, часто используемых в биостатистике.

Результаты

Эксперимент 1 Иллюзия цветной отбрасываемой тени

На рис. 3 (a) представлена ​​взаимосвязь между величиной иллюзии и цветом для иллюзии тени в шахматном порядке Адельсона (подробные результаты показаны в Приложении S4). Чтобы исключить влияние контраста, эксперимент проводился с тремя условиями контраста. Двусторонний дисперсионный анализ показал значительные основные эффекты обоих цветов (F (9, 17612) = 9.9730, P <0,001) и коэффициент контрастности (F (2, 4389) = 11,1836, P <0,001), но без значимого взаимодействия (F (18, 4363) = 1,2353, P = 0,2281). Изменение оттенка при сохранении коэффициента контрастности изменило величину иллюзии (закрашенные кружки) со значительным уменьшением величины в среде зеленой тени (Зеленая область, рис. 3 (а)). При самом низком коэффициенте контрастности 0,13 (показано на рис. 3 (а)) интенсивность иллюзии зеленого цвета стала CIEDE = 2,82, что ниже общего предела различения цветовой разницы CIEDE = 3.5, эффективно устраняя любую иллюзию 15 . Односторонний дисперсионный анализ для каждого условия контраста показал, что цветовой эффект DKL был значимым при Cr = 0,13 (F (6,105) = 9,338, P <0,001) и Cr = 0,26 (F (6,105) = 2,308, P = 0,0392), но не при Cr = 0,37 (F (6,105) = 1,336, P = 0,248). Мы также выполнили коррекцию Бонферрони, чтобы определить, какие цвета были более эффективными, и обнаружили, что синие и зеленые области значительно различались по величине иллюзии (см. Подробные результаты в Приложении 4).

Рисунок 3.Суммируются все полученные результаты; иллюзия отбрасывания тени и иллюзия тени, а также распределение естественного цвета сцены

Рис. 3 (a), на котором представлены два графика величины иллюзии в зависимости от угла цвета, кружки показывают результаты для иллюзии тени, а ромбики показывают результаты для иллюзии тени. В экспериментах 1 и 2 цвет целевого квадрата был настроен на тот же цвет, что и эталон, и была измерена величина иллюзии, см. Раздел о методах для получения более подробной информации. Величина иллюзии 0 — это случай, когда иллюзии не возникает.Величина иллюзии 100 — это случай, когда цвет цели совпадает с цветом самого темного квадрата на рисунке. Разница в цвете рассчитывалась с использованием формулы разности цветов ΔE00: CIEDE2000 12 . Пунктирная кривая показывает различные пределы восприятия цвета в CIEDE2000 15 . Этот фактор — нижний предел цветового различия для наивных наблюдателей. В области зеленого [угол DKL 129, 168, 183 градуса: обозначено белой стрелкой на рис. 3 (a)] величина иллюзии либо ниже, чем предел цветового различия, либо равна ему.Анализ Posthoc с односторонним дисперсионным анализом при условии коэффициента контрастности = 0,13, который показывает, что ослабление иллюзии величины шахматной тени зависит от цветового угла DKL. В зеленой области условия цветового различия были статистически значимыми. Односторонний дисперсионный анализ цвета показал значительный эффект F (9, 15197) = 7,993, P <0,001. Статистические данные природных сцен показаны ниже: (b), (c) и (d). Цветовое распределение было создано путем измерения и добавления данных, рассчитанных на основе набора данных по отражательной способности 14 .(b) Показано естественное цветовое распределение в солнечном свете в полдень: (c) Показано естественное цветовое распределение в отбрасываемой тени в полдень: (d) Показано естественное цветовое распределение на закате. Ослабление иллюзии тени зависит от естественного распределения цвета в солнечном свете, а отбрасываемая тень также зависит от анализа главных компонентов (PCA) естественного источника света, создаваемого солнечным светом и синей тенью. Два основных компонента результатов PCA спектра солнечного света, включая отбрасываемые тени, показаны в нижней части рис.3 (а) 50 . Два основных компонента могут объяснить изменения в (b), (c) и (d). (e): Иллюстрация правила восприятия, использованного в наших расчетах расхождения Кульбака – Лейблера (KL) 36 . Вертикальные серые стрелки обозначают стимулы, использованные в исходной иллюзии #The Dress. Горизонтальные стрелки указывают на воспринимаемый сдвиг цвета с помощью трех разных цветов освещения. Если предполагается синее или желтое освещение, одна сторона перемещается в начало координат и не отображается. Маленькие цветные изображения с правой стороны — это скорее интерпретации вариаций иллюзии # Платье, предполагающие зеленый, желтый и синий цвета яркости.Результаты измерения величины иллюзии подробно показаны в Приложениях 4 и 5. Детали расчета показаны в Приложении 6.

Эксперимент 2 Иллюзия цветных оттенков

Рис. 3 (a) также иллюстрирует влияние цвета от интенсивности иллюзии тени при Cr = 0,13 (подробности см. в Приложении 2). Ни контраст, ни цвет существенно не изменили интенсивность иллюзии оттенка (открытые ромбики). Двусторонний дисперсионный анализ показал отсутствие значимого основного эффекта цвета (F (3, 94) = 0.8281, P = 0,4812) или Cr (F (2175) = 2,30684, P = 0,1045) и отсутствие значимого взаимодействия (F (4220) = 1,3662, P = 0,2530) (подробности см. В Приложении 5).

Распределение цветов естественной сцены

Мы предположили, что это влияние цвета на величину иллюзии может быть связано с компенсацией (или регулировкой) мозга, и что эта регулировка изучается неявно на основе естественного спектрального распределения солнечного света, объектов и теней в естественной среде. среда. Распределение цветов природных объектов в цветовом пространстве DKL изучалось в предыдущих исследованиях визуальной хроматической адаптации.Цветовое пространство DKL состоит из трех пострецепторных осей [L + M, L — M, S — (L + M)], которые являются основой цветового зрения. Статистические данные естественной цветовой сцены использовались для восстановления контраста по этим трем осям в цветовом пространстве DKL. Мы также выбрали цветовое пространство DKL и исследовали эффекты отбрасываемых цветов теней.

Распределение цветов природных объектов было рассчитано на основе 200 спектров отражения 14 путем измерения солнечного света и теней в течение дня. Для 40 выборок данных были измерены и скорректированы (скорректированы) цвета естественных объектов.На рис. 3 (b), 3 (c) и 3 (d) показан цвет объекта естественной сцены, нанесенного на график в тени, в тени в полдень и на закате, соответственно.

Цвета объектов имеют смещенное цветовое распределение вдоль дневной траектории солнечного света в цветовом пространстве DKL, поскольку солнечный свет меняет цвет с белого на желтый на красный в течение дня. Диапазон координат цветового пространства DKL составляет 90 °, а диапазон — от 270 ° до 330 °. Диапазон координат окружающего света (рассеянный / рассеянный свет) в отбрасываемой тени также составляет около 90 °.Цветовой диапазон, рассчитанный с помощью анализа главных компонент по траектории 16 солнечного света (включая тени), отображается в виде линии под рис. 3 (a).

Изменения гистограммы в рассчитанном цветовом диапазоне наблюдаются для Рис. 3 (b), (c) и (d). То есть на рис. 3 (b), 3 (c) и 3 (d) показано, как естественное цветовое распределение изменяется при естественном освещении. На рис. 3 (b), (c) и (d) зеленая область, пересекающая график вверх и вниз, не имеет источника света и очень слабое распределение цвета объекта.

Применение результатов к # Платье

Рис. 3 (e) показывает нашу интерпретацию известного изображения «# Платье». Исходные координаты #The Dress, темно-синий и темно-коричневый, составляют 91 ° и 274 ° на плоскости S — (M + L) по сравнению с L — M в цветовом пространстве DKL. Из двух пиков естественного цветового распределения при дневном свете один меньше 91 °, а другой больше 274 °. Если предполагается оригинал, зеленое освещение может накладывать два исходных пика цвета #The Dress на одни и те же пики естественного цветового распределения.Другими словами, стохастически исходные две координаты могут включать в себя зеленую подсветку. Однако наши эксперименты с иллюзией отбрасываемой тени показывают, что вероятность выбора зеленого цвета окружающей среды почти равна нулю, когда явно не показано освещение. Таким образом, выбирается только одна из двух координат с одним из двух цветов яркости, рассчитанных в #The Dress.

Обсуждение

Визуальная система использует различные локальные и глобальные правила для восстановления сцен и поддерживает постоянство при изменении условий освещения 17-22 .Например, разница в яркости и неоднозначность краев активно способствуют распознаванию теней. Цветные тени (кроме темно-синего и красного) чрезвычайно редки в естественной среде, и, следовательно, визуальные правила, связанные с распознаванием цвета тени, могут быть обнаружены с помощью иллюзий цветных теней. Если наша интерпретация затухания в зеленом цвете Адельсона верна, можно сделать два прогноза. Во-первых, ослабление зеленого цвета не должно наблюдаться в иллюзиях тени (в отличие от иллюзий отбрасывания тени).Во-вторых, основываясь на естественной статистике и обнаруженных нами правилах компенсации мозга, мы должны иметь возможность создавать новые иллюзии, такие как вариации «# Платье».

В эксперименте 1 мы обнаружили, что величина иллюзии, создаваемой цветными тенями, в вариации иллюзии тени шахматной доски Адельсона, сильно зависит от конкретного цвета окружающего света (рис. 3 (а), темные кружки), с почти полное затухание при использовании окружающего зеленого света. Различия в яркости и неоднозначность краев также наблюдаются в оттенке, придаваемом трехмерной структурой, что может не быть причиной затухания.Следовательно, в отличие от иллюзии тени, не было зависимости от цвета в величине иллюзии тени, как показано в эксперименте 2 (рис. 3 (а), незакрашенные ромбики). Подробное описание иллюзорного эффекта тени было опубликовано в предыдущих исследованиях 23-28 . Мы подтвердили эти результаты и дополнительно показали, что нет изменений в величине иллюзии в зависимости от цветовых вариаций, связанных с отбрасываемой тенью. По структуре отбрасываемая тень и оттенок по-разному влияют на постоянство цвета поверхности.Это различие также предполагает, что механизмы восприятия могут различать сформированный оттенок и отбрасываемую тень, даже если стимулы схожи.

Влияние статистики цвета естественной сцены

Источник света в естественной среде (обычно солнечный свет) должен иметь сильное влияние на наше восприятие теней (рис. 3 (b), 3 (c) и 3 (d)) . Действительно, наши спектрометрические измерения показали, что цвета объектов в тени показывают резкий сдвиг в синий цвет по сравнению с цветом под солнечным светом.Мы также обнаружили, что сине-зеленый свет имеет низкую интенсивность на протяжении всей дневной траектории солнечного света и, таким образом, мало влияет на спектральное распределение естественных объектов и цвет теней. Таким образом, цветовая специфика затухания иллюзий может отражать компенсацию (или настройку) мозга на спектральное распределение дневного света в естественной среде.

Распределение цветов естественных объектов в цветовом пространстве DKL также было описано в предыдущем исследовании визуальной адаптации цвета к распределению цвета, характерному для естественных изображений 13 .Например, совпадение траектории солнечного света и цветового распределения природных объектов повлекло за собой адаптацию цветового восприятия. Предыдущие отчеты показывают, что цветовое распределение природных объектов связано с траекторией солнечного света в цветовых пространствах 30-32 . Цвет выходит из распределения естественных объектов в цветовом пространстве DKL, которое формируется соответствующим солнечным светом. В результате распределение имеет очень низкую форму в зеленой и фиолетовой областях, которые не находятся на траектории солнечного света 13,29 .Наша идея состоит в том, что форма цветового распределения может быть нормализацией цветового распределения естественных объектов относительно солнечного света; мы считаем, что эта нормализация делает различие конусов более эффективным при восприятии цвета 33 . Другими словами, солнечный свет специально настроен как источник света, а это означает, что источники зеленого света, которые не появляются как следы солнечного света, обладают странными свойствами. При отсутствии какой-либо явной информации о цвете освещения единственным способом восприятия цвета объекта является использование естественного освещения, солнечного света и цветового распределения естественных объектов.

Использование цветового распределения естественных объектов для определения цветов объекта означает вычисление перекрытия между цветовым распределением объекта и распределением естественных объектов. В случае объекта примерно белого цвета мы не можем неправильно интерпретировать белый цвет в солнечном свете от белого к красному, даже если он находится в отбрасываемой тени. Другими словами, считается, что цветовое распределение естественных объектов отражает предполагаемую вероятность цвета источника света для ахроматического цвета объектов.Это означает, что зеленый цвет, который имеет почти несколько распределений, вряд ли будет цветом источника света. Действительно, ослабление иллюзии отбрасываемой тени происходит в пределах полосы (зеленый свет) с осью, перпендикулярной траектории солнечного света, распределению естественных объектов и распределению цвета теней (рис. S6-1). В естественных условиях зеленый свет очень редок, поэтому ослабление иллюзии происходит в первую очередь при такой низкой интенсивности.

Контекст отбрасывания тени и тени

В отличие от иллюзий отбрасывания тени, иллюзия тени возникает независимо от источника света.Различные иллюзии можно получить, просто вращая стимул на изображении в зеленой среде. В этом случае только изменяющийся оттенок и тень из-за вращения создают иллюзию. Новая иллюзия, включающая переключение между восприятием отбрасываемой тени и восприятием тени, показана на рис. 4, чтобы подтвердить эту зависимость от контекста. Типичный наблюдатель испытывает сильные иллюзии (рис. 4 (a) -I, II, 4 (b) -I, II, 4 (c) -I и 4 (d) I, II), но с гораздо более слабым эффектом ( Рис. 4 (c) -II). Для иллюзии используется автоматическая система восприятия, состоящая из света от природы.Прямоугольник на изображении связан с целевой сеткой, поэтому появление градаций в прямоугольнике является иллюзией. Когда цилиндр повернут на бок, при условии, что свет затемняется сверху, узор в клетку под цилиндром будет распознан в тени цилиндра. В результате иллюзия из-за вертикальной тени исчезает. На рис. 4 разница между отбрасываемыми тенями и оттенками возникает только в зеленой среде. Пример оптической иллюзии убедительно подтверждает нашу гипотезу о том, что контекст цвета света автоматически оценивается по цветовой траектории солнечного света без явной информации о цвете источника света (другие варианты оптической иллюзии показаны на рис.S7).

Рис. 4. Иллюзии, создаваемые субъективным восприятием отбрасываемых теней и оттенков в нескольких окружающих цветах.

Если предположить, что наша теория верна, иллюзия отбрасывания тени отличается от иллюзии тени на зеленом. Мы создали два смысла, вращая картинку. Изображения с суффиксом «I» имеют вертикальный цилиндр. Хотя квадраты A и B физически одинаковы, B кажется намного ярче, чем A. Квадрат B находится в тени, напоминающей змейку шахматной доски. Изображения с суффиксом «II» имеют горизонтальный цилиндр.На каждом изображении с суффиксом II B также кажется намного ярче, чем A в целом, за исключением 4 (c) -II. Квадрат B находится в тени горизонтального цилиндра, чему способствует естественное освещение сверху. И в I, и во II иллюзия делает градацию на прямоугольном мосту, соединяющем A и B, как положение стрелки. Однако эта градация отличается только на рис. 4 (c) -II. На рис. 4 (c) эффекты иллюзии возникают из-за разницы в восприятии теней (II) и оттенков (I). Величина иллюзии ослаблена на рис.4 (в) -II. Мы полагаем, что большинство наблюдателей увидят A и B в более схожих цветах (яркости), чем во всех цветовых вариациях на Рис. 4-I (включая зеленый Рис. 4 (c) -I), а все остальные цвета 4-II. вариации (a, b и d). Другой тип иллюзии тени / тени показан в Приложении 7, рисунок S7.

# Платье

Как правило, если цвет подсветки известен, постоянство цвета достигается простым изменением цвета подсветки. В результате цвет объекта должен стать близким к внутреннему распределению вероятностей.Мы объединили этот принцип с оценкой цвета источника света, если не указано иное. Таким образом, если цвет освещения неизвестен, постоянство цвета может быть установлено только с помощью статистики цвета (как цвета освещения, так и цвета объекта) на основе нашего опыта. Другими словами, мозг должен выбрать общий источник света (обычно дневной свет) для освещения, оценить цвета объектов в этом источнике света и сравнить его с присущей ему цветовой картой. Затем цвет объекта определяется путем максимизации вероятности цвета источника света и оценки цвета объекта.Наши результаты иллюзии отбрасываемой тени предполагают, что цвет источника света должен соответствовать траектории солнечного света или цвет тени от солнечного света следует учитывать для оценки источника света.

Вышеупомянутая гипотеза может объяснить большие индивидуальные различия (в основном два типа среди людей) в восприятии цвета в «# Платье», где информация об освещении явно не дается и, таким образом, выводится вместе с отражательной способностью (или внешним видом поверхность материала) от различных окружающих сигналов.Поэтому мы проверили, работает ли наша теоретическая основа в такой ситуации, и попытались предсказать или создать новую вариацию «# Платье». Этот вариант предназначен для дополнительной проверки нашей интерпретации, то есть, когда информация об освещении не указана явно, оценка цвета источника света должна производиться по траектории солнечного света или по цвету тени.

В нескольких отчетах говорится, что «# Платье» является одним из отличительных признаков внутренних вычислений в зрительной системе; Принципиальная точка зрения для количественной оценки внутренних вычислений еще не предложена.Он объясняет вероятности выбора цвета как меру расстояния сенсорных входных данных о цвете и статистических данных о цвете в заданном пространстве цветовых признаков с использованием расхождения 33,34 Кульбака – Лейблера (KL). Расчет дивергенции KL часто широко используется в качестве хорошей меры расстояния между двумя распределениями вероятностей. А учитывая, что нейронное срабатывание следует за распределением Пуассона, естественно использовать расхождение KL в качестве стандартного статистического метода с логарифмами для их сравнения 35-38 .

И если наша гипотеза верна, мы можем создать другую цветовую версию иллюзии «# Платье». Рис. 5 (а) показывает цветовую комбинацию исходной иллюзии «# Платье», которая возникла из синего и черного при светло-желтом освещении (слева на рис. (А)) или белого и желтого под отбрасываемой тенью (мы не назвал бы это золотым, воспринимается обычный цвет, потому что он будет золотым, если желтая область имеет определенное распределение контраста ( 39 ). Правила, которые вытекают из нашей гипотезы, позволяют нам определять лучшие цветовые комбинации для восприятия цвета объекта, которые минимизируют расстояние цветового распределения объекта и статистику естественного цвета в цветовом пространстве DKL, исключая зеленый или фиолетовый в качестве цвета освещения. .Оценка цвета объекта и оценка цвета освещения были вероятностными задачами, основанными на нашем опыте создания базы данных восприятия.

Рис. 5. Различные цветовые вариации иллюзии типа «Платье», основанные на нашей гипотезе и правилах генерации.

Наши результаты иллюзии отбрасываемой тени предполагают, что цвет источника света должен соответствовать траектории солнечного света или цвет тени от солнечного света следует учитывать при оценке источника света. Поэтому мы проверили, работает ли наша теоретическая основа в такой ситуации, и попытались предсказать или создать новую вариацию «# Платье.Все комбинации рассчитываются с использованием одного и того же правила, которое состоит в том, чтобы максимизировать вероятность существования в цветовом пространстве DKL, не выбирая зеленый и фиолетовый в качестве цвета подсветки. Расхождение KL вычисляется правильно как вероятность сочетания цветов в цветовом пространстве DKL, и достоверность оцененного цвета освещения также вычисляется с помощью расхождения KL. Они эквивалентны метрике Вассерштейна с расчетными комбинациями цветов, где цвет освещения является ограничивающим фактором.Двухцветный объект, например, цвет платья # Платье, отображается в цветовом пространстве DKL. Затем мы рассчитали дивергенцию KL для перемещения двух нанесенных на график цветовых точек в качестве максимального перекрытия статистических данных естественного цвета. Мы обнаружили, что направление движения для минимального расхождения KL — зеленое или пурпурное, что неприемлемо для естественного света. Наконец, комбинированный цвет был найден только с цветом траектории солнечного света (см. Приложение 6 для обзора расчетов). (a) Показана комбинация цветов оригинальной иллюзии «# Платье».Воспринимаемая комбинация цветов возникла из комбинации цветов либо синего и черного при кремово-желтом освещении [слева на рис. 5 (а)], либо желтого и белого под отбрасываемой тенью (справа на рис. 5 (а)). [Мы бы не назвали его здесь «золотым», так как он будет золотым, если желтая область будет иметь какое-либо конкретное распределение контраста 38 ]. Мы показываем (b), (c) и (d) как другие цветовые комбинации. (b) Воспринимаемое сочетание цветов возникло из сочетания темно-зеленого и темно-фиолетового цветов при кремово-желтом освещении (слева на рис.5 (б)) или желто-охристого цвета в тени (справа). (c) Источники света разного цвета показывают комбинацию цветов либо темно-серого и темно-зеленого при кремово-желтом освещении [слева на рис. 5 (c)], либо абрикосово-кобальтово-зеленого под отбрасываемой тенью (справа). (d) Мы также можем воспринимать две разные цветовые комбинации только с одной и той же физической комбинацией цветов, т. е. цветовую комбинацию либо черного и фиолетового при кремово-желтом освещении [слева на рис. 5 (d)], либо желто-коричневого и рубиново-красного при освещении. отбрасывать тень (справа).Рис. 5 (e) показывает комбинацию выбранных двух цветов, когда фон является ахроматическим. Цвет фона соответствует серому в середине яркости двух цветов. Это может быть сложно, но вы сможете испытать две интерпретации цветовых комбинаций в каждом из (a), (b), (c) и (d).

Следовательно, в нашей гипотезе существует два шага правила расчета цвета для базового восприятия цвета без явной информации об источнике света. На первом этапе мы ищем светлый цвет, который максимизируется вероятностью того, что два целевых цвета перекрывают статистическое распределение естественного цвета за счет расхождения KL.И если цвет света выбирается из зеленого (или фиолетового) источника света, второй шаг необходим, потому что наша система оценки цвета не может выбрать цвет зеленого света без явного цвета источника света. На втором этапе мы ищем цвета источника света только с цветом солнечного света, от темно-синего в отбрасываемой тени, белого, желтого до красного, что максимизирует вероятность того, что целевые цвета перекрывают статистику естественного цвета. Две расхождения KL эквивалентны метрике Вассерштейна, если мы заменим оценку комбинаторного цвета с использованием цвета освещения в качестве ограничивающего фактора 40 .

Наиболее вероятное сочетание цвета света и объекта выбирается двумя вышеуказанными шагами. В особом случае, как «# Платье», два цвета освещения выбираются на основе равной вероятности. Таким образом, две воспринимаемые цветовые комбинации могут быть сгенерированы двумя другими цветами источника света с равной вероятностью. Появились новые цветовые комбинации типа «# Платье», рис. 5 (b), (c) и (d), которые были рассчитаны с помощью нашего правила двух шагов. Наша зрительная система знает, как тень отражает свет, поэтому цвета объекта определяются с помощью простого правила оценки цвета света и тени.

В общем, при определении цветов в среде, где информация об освещении не указана явно, необходимо максимизировать вероятность воспринимаемых цветов из распределения вероятностей цветов объекта и цветов источника света. Связанное с этим ограничение действительно наблюдалось как цветовая зависимость величины иллюзии тени в наших результатах (Эксперимент 1).

На «# Платье» было предложено несколько теоретических интерпретаций. Например, Brainarad et al.(2015) проанализировали выбор точки привязки источника света и общий сдвиг цвета 41 . Хотя наши результаты основаны на статистических методах, они согласуются с ранее опубликованными интерпретациями 42-50 . Наша интерпретация также демонстрирует, что объективная количественная оптимизация (для иллюзии) возможна на основе специфичности оценки цвета источника света и статистического фона. Действительно, проверка глаз на рис. 5 показывает, что наш метод оказался успешным в создании новых цветовых вариаций иллюзий типа «# Платье».

Заключение

Мы предположили, что мозг использует распределение вероятностей естественного света и цветов объектов, полученных из опыта, для облегчения достоверного восприятия. Это исследование предполагает, что система цветового зрения человека использует свойства солнечного света, включая цвет отбрасываемых теней и статистику естественной сцены для оптимизации восприятия. Действительно, мозг знает свет и тень, чтобы определять цвет предметов и яркость.

Благодарность

Мы благодарим наших коллег из центра исследований и разработок TOSHIBA, которые предоставили информацию и знания, которые существенно помогли исследованию, хотя они могут не согласиться со всеми интерпретациями / выводами этой статьи.

Артикул

  1. 1.↵
  2. 2.↵
  3. 3.↵
  4. 4.↵
  5. 5.↵
  6. 6.↵
  7. 7.↵
  8. 8.↵
  9. 9.↵
  10. 10.↵

    Цветовые пространства Брейнарда, контраста конуса DH и модуляции оппонента. В книге Кайзера и Бойнтона, Human Color Vision, 2-е издание, Оптическое общество Америки, Вашингтон, округ Колумбия. (1996)

  11. 11.↵
  12. 12.↵
  13. 13.↵
  14. 14.↵

    Parkkinen, J., Яаскелайнен, Т. и Куиттинен, М .: «Спектральное представление цветных изображений», 9-я Международная конференция IEEE по распознаванию образов, Рим, Италия, 14–17 ноября, Vol. 2, 933–935 (1998)

  15. 15.↵
  16. 16.↵
  17. 17.↵
  18. 18.
  19. 19.
  20. 20.
  21. 21.
  22. 22.↵
  23. 23. ↵
  24. 24.
  25. 25.
  26. 26.
  27. 27.
  28. 28.
  29. 29.↵
  30. 30.
  31. 31.
  32. 32.↵
  33. 33.↵
  34. 34.↵
  35. 35.↵
  36. 36.↵
  37. 37.
  38. 38.↵
  39. 39.↵
  40. 40.↵
  41. 41.↵
  42. Ваши бессознательные убеждения формируют и искажают ваше восприятие того, что вас окружает. Не верите, что это относится к вам? Это изображение, «иллюзия тени в клетку» доказывает, что это так!

    «Иллюзия шашечной тени» была разработана Эдвардом Х.Адельсон, профессор Vision Science в Массачусетском технологическом институте в 1995 году. Взгляните на это. Квадрат A и квадрат B на самом деле одного цвета!

    Независимо от того, как долго вы смотрите на изображение, ваш мозг не увидит два квадрата одного цвета. Но они есть — как вы можете продемонстрировать, добавив две полосы одного оттенка серого, пересекающие оба квадрата:

    Когда я просматривал исходное изображение на своем телефоне, я сам не верил в это, пока не использовал приложение «пипетка», чтобы выбрать значения RGB для двух квадратов и не обнаружил, что оба они были RGB (120,120,120).Вы можете попробовать это сами с помощью онлайн-палитры цветов, например, на http://www.ginifab.com/feeds/pms/pms_color_in_image.php

    Как это вообще происходит? Здесь представлено краткое, нетехническое объяснение профессора Адельсона, почему иллюзия работает.

    Исследователи науки о восприятии обнаружили, что наши визуальные системы используют различные «быстрые и грязные» правила, чтобы разбить поток визуальной информации, которую они получают, на осмысленные контуры объектов.

    В большинстве случаев эти практические правила работают хорошо, но иногда они приводят к тому, что мы видим то, что ожидаем увидеть, а не то, что есть на самом деле.

    Точно так же наш разум бессознательно фильтрует и искажает поступающую информацию другого рода, поэтому мы воспринимаем то, что ожидаем, а не то, что есть на самом деле. Это приводит к ряду различных «когнитивных искажений», наиболее очевидным из которых является «предвзятость подтверждения» — мы преувеличиваем информацию, подтверждающую наши убеждения, и преуменьшаем или игнорируем информацию, которая не подходит.

    Это проявляется по-разному. В настоящее время в Великобритании идет всеобщая избирательная кампания, и заметно, что люди будут замечать только хорошее в «своем» выбранном кандидате, даже не замечая или, по крайней мере, не объясняя никаких ошибок, недостатков или свидетельств некомпетентности. или проступок.В то же время они схватывают и преувеличивают любую оплошность «другой стороны».

    Если кто-то вам нравится, вы будете склонны верить, что у него есть другие хорошие качества, до того, как появятся доказательства («эффект ореола»). Если у вас есть представление о члене команды как о некомпетентном, ему будет очень сложно произвести на вас впечатление, даже если на самом деле он перевернул новую страницу и начал работать хорошо. Если вы ожидаете, что изменение будет неприятным, ваш разум будет фильтровать все происходящее плохое и игнорировать любые положительные аспекты.

    Как можно защититься от этих когнитивных искажений? Это непросто, особенно с учетом того, что у нас есть желание быть последовательными: как только мы верим во что-то, нам неудобно менять свое мнение, и мы будем сопротивляться или объяснять новую информацию, которая не подходит. Никто не любит ошибаться.

    Хороший способ обойти это сопротивление — относиться к событиям, которые не соответствуют нашим ожиданиям или ранее существовавшим убеждениям, как к «неожиданностям», а не как «ошибочным». Ведение «дневника неожиданностей» снижает наше сопротивление, когда мы обнаруживаем, что наши убеждения не соответствуют свидетельствам.

    Вы также можете активно искать контрпримеры тому, во что вы верите. У большинства, а может быть и у всех обобщений есть исключения. Активный поиск контрпримеров напомнит вам не относиться к своим убеждениям и ожиданиям как к абсолютной истине.

    Наконец, вот способ заставить когнитивные искажения работать на вас или, по крайней мере, освободиться от негативного эмоционального воздействия убеждений, которые вам не служат. Если вы ожидаете худшего, вы будете постоянно искать плохой опыт, что приведет к игнорированию всего хорошего, что происходит, и упущению опыта радости, к беспокойству о будущем и чувству сопротивления и обиды на перемены.

    Вместо этого рассмотрите возможность того, что дела могут пойти плохо из-за непривязанности, и в то же время активно ищите доказательства положительных изменений. Помните, чего вы достигли, чем гордитесь, и что изменили вы и ваша команда. Это заставит вас чувствовать себя более позитивно и оптимистично, что облегчит доступ к вашим внутренним ресурсам и фактически заставит вас думать более эффективно.

    Вы также будете больше вдохновлять окружающих и способствовать созданию положительного эмоционального климата в вашей команде.

    Приведенные выше изображения принадлежат © 1995 Edward H. Adelson. Эти изображения шахматной тени могут воспроизводиться и распространяться свободно.

    Если вы тренер, иллюзия шашечной тени станет отличным подспорьем, чтобы продемонстрировать, что наши бессознательные убеждения искажают наше восприятие. Некоторые коллеги рассказали мне, что иногда они получают ученика, который отказывается верить, что квадраты A и B одного цвета. Итак, вот более простое изображение (с сайта brainden.com), которое демонстрирует ту же точку зрения, но учащиеся могут легко убедиться в этом, прикрыв пальцем стык между двумя квадратами.

    Воспринимаем ли мы реальность? Иллюзия шашечной тени. — Почему эволюция верна

    Недавно я закончил работу Стива Пинкера «Чистый лист » (рекомендуется!), И в одной главе я затронул его дискуссию о том, воспринимают ли человеческие чувства реальную, внешнюю реальность, или эта реальность каким-то образом «сконструирована» социально или нашими чувствами. Если вы читали книгу, то знаете, что Пинкер высказывает мнение, что «это реально» (это решение очевидно для всех, кроме идиотов *), но не всегда : то, что мы воспринимаем как «настоящее», иногда искажается по нашим ожиданиям.Это, конечно, основа оптических иллюзий.

    Одним из примеров Пинкера была знаменитая «иллюзия шашечной тени», которая меня полностью обманула. Если вы этого не видели, я воспроизведу здесь.

    Взгляните на эту шахматную доску и на квадраты A и B. Они разных оттенков, верно?

    Неа — они точно такого же цвета и оттенка !

    Не верите? (Я не делал.) Посмотрите это видео, в котором за квадратами помещен черный фон, чтобы показать, что они одного цвета:

    Если вы все еще не уверены, вот еще одна демонстрация.

    Эта знаменитая иллюзия была создана Эдвардом Адельсоном, профессором науки о зрении в Массачусетском технологическом институте. (Я привел ссылки на две из его статей ниже, во второй из которых есть некоторые другие крутые видео-иллюзии.) По словам Пинкера (и я согласен с его точкой зрения), эти иллюзии являются автостопом в отношении эволюционирующих адаптаций нашей зрительной системы.

    Вот объяснение Адельсоном эффекта шахматной тени, который включает в себя то, как наша визуальная система искажает внешнюю реальность, как способ компенсации того, как вещи должны выглядеть в ситуациях тени и локального контраста.

    Почему иллюзия работает?

    Визуальной системе необходимо определять цвет предметов в мире. В этом случае проблема заключается в определении серого оттенка клеточки на полу. Просто измерить свет, исходящий от поверхности (яркость), недостаточно: отбрасываемая тень будет затемнять поверхность, так что белая поверхность в тени может отражать меньше света, чем черная поверхность при полном освещении. Визуальная система использует несколько приемов, чтобы определить, где находятся тени и как их компенсировать, чтобы определить оттенок серой «краски», принадлежащий поверхности.

    Первый трюк основан на локальном контрасте. В тени или нет, чек, который светлее соседних чеков, вероятно, легче среднего, и наоборот. На рисунке светлая клетка в тени окружена более темной клеткой. Таким образом, даже если чек физически темный, он светлее по сравнению со своими соседями. Темные ячейки за пределами тени, наоборот, окружены более светлыми ячейками, поэтому по сравнению с ними они выглядят темными.

    Второй трюк основан на том факте, что тени часто имеют мягкие края, в то время как границы рисования (например, чеки) часто имеют острые края.Визуальная система имеет тенденцию игнорировать постепенные изменения уровня освещенности, поэтому она может определять цвет поверхностей, не вводя в заблуждение тени. На этом рисунке тень выглядит как тень, потому что она нечеткая и потому, что отбрасывающий тень объект виден.

    «Окрашиванию» чеков способствует форма «Х-образных переходов», образованных 4 чеками примыкания. Этот тип соединения обычно является сигналом о том, что все края следует интерпретировать как изменения цвета поверхности, а не как тени или освещение.

    Как и многие так называемые иллюзии, этот эффект действительно демонстрирует успех, а не провал зрительной системы. Визуальная система не очень хороша в качестве физического люксметра, но ее цель не в этом. Важная задача — разбить информацию об изображении на значимые компоненты и, таким образом, понять природу объектов в поле зрения.

    __________________

    * Как выражено в этом лимерике:

    Ученый-христианин из Зила

    Сказал: «Хотя я знаю, что боль ненастоящая,

    Когда сижу на шпильке

    И он прокалывает мою кожу

    Мне не нравится то, что я чувствую.”

    Адельсон Э. Х. (1993) Организация восприятия и оценка яркости. Наука 262: 2042–2044

    Адельсон Э. Х. (2000) Восприятие легкости и иллюзии легкости. В книге «Новые когнитивные нейронауки», 2-е изд., М. Газзанига, изд. Кембридж, Массачусетс: MIT Press, стр. 339–351

    Иллюзия легкости

    Иллюзия легкости


    Иллюзия легкости


    «Утреннее солнце»

    Похоже, будто проецировалось интенсивное утреннее солнце.

    Авторские права Akiyoshi.Kitaoka 2005 (5 апреля)


    «Гобан» *

    Иллюзорные белые пятна мерцают в крестах решеток (= мерцающие иллюзия сетки или иллюзия сетки Геринга (Германа)). Вдобавок иллюзорный размытость появляется в наклонном направлении, когда наблюдатели приближаются или удаляются от фиксации изображения в центре.

    Copyright A.Kitaoka 2004 (16 июня)

    * Гобан означает доску, на которой играют го (разновидность шахматной игры).


    «Сцинтилляционная БИС»

    Иллюзорные черные пятна мерцают в белых квадратах.

    Copyright A.Kitaoka 2004 (12 мая)


    «Фонтан»

    «Фонтан» появляется у каждого креста.

    Авторские права A.Kitaoka 2003


    «Звукоизоляция стен автомобильных дорог»

    Серый цвет в обрамлении стен, кажется, отличается по светлоте от серый в окружении, хотя на самом деле они идентичны.

    Авторские права A.Kitaoka 2003


    «Более белый»

    Белый цвет в ромбах кажется более белым, чем белый цвет в окружении.

    Авторские права A.Kitaoka 2003

    иллюзия Логвиненко

    Спасибо Bruno


    «Барутан-сейджин» *

    * вид японских монтеров

    Круги кажутся темно-серыми или светло-серыми, но имеют одинаковую яркость (иллюзия змеи).Более того, кажется, что круги меняют размер, хотя и идентичны.

    Авторские права A.Kitaoka 2003


    «Падающие звезды»

    Видны иллюзорные белые линии, идущие от правого верхнего угла к левому нижнему. Это своего рода иллюзия сетки для иголок. Кроме того, серые решетки иногда кажется, что движется.

    Авторские права A.Kitaoka 2003


    «Бой»

    Кажется, что иллюзорные черные точки сверкают.Посмотрите на иллюзию сцинтилляционной сетки *.

    Авторские права A.Kitaoka 2003

    * Об иллюзии сцинтилляционной сетки см .:

    Schrauf, M., Lingelbach, B., Lingelbach, E., Wist, E.R. (1995) Сетка Германа и эффект мерцания. Восприятие , 24, доп. 88-89
    — Фактически третий автор Эльке Лингельбах обнаружил эффект.
    Schrauf, M., Lingelbach, B., Wist, E.R. (1997) Иллюзия мерцающей сетки. Исследование зрения , 37, 1033-1038.
    Institut fur Augenoptik Aalen — Щелкните «Taushungen» (иллюзии).

    «Серая решетка»

    Кажется, что малоконтрастная серая решетка движется по горизонтали. На самом деле, серый между черными бриллиантами и серый между белыми бриллиантами дает такой же уровень легкости. Посмотрите на иллюзию аргайл. *

    Авторские права A.Kitaoka 2002

    * Организация восприятия и оценка яркости
    Адельсон, Э.Х., Science , 262: 2042-2044 (1993).


    «Овечка»

    Полукольца, кажется, показывают два разных уровня освещенности, но они на самом деле идентичны. Существенную иллюзию этой работы представил Профессор Адельсон.

    Авторские права A.Kitaoka 2002

    см. Модуляцию кольца Коффки профессором Адельсоном


    «Яйца лягушки»

    Тот же серый цвет кружков показывает два уровня яркости.Аномальный Также появляется иллюзия движения.

    Авторские права A.Kitaoka 2002

    см. Иллюзию змеи профессора Адельсона


    «Исчезающий круги »

    Белый круги исчезают с иллюзией сетки Германа.

    Авторские права A.Kitaoka 1999


    Задний

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторское право © 2021 Es picture - Картинки
top