Исследовательская работа обман зрения начальные классы

Данная исследовательская работа выполнена совместно с родителями и учителем. Сотрудничество в работе дало неплохой результат. С данной работой Милана выступала на школьной научно-практической конференции, затем заняла первое место на районной конференции.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение лицей

пгт Красная Поляна Вятскополянского района Кировской области

«Зрительные иллюзии или обман зрения»

Автор работы: Шалунова Милана,

ученица 4Б класса

Медведева Светлана Васильевна,

учитель начальных классов

2. Что такое зрительная иллюзия………………………………………………

3. Виды зрительных иллюзий………………………………………………….

3.1 — иллюзия движения;

3.3 — зрительные искажения;

3.4 — невозможные фигуры;

3.5 — игра с перспективой;

4. Экспериментальная работа и анкетирование учащихся…………………

5. Области применения обмана зрения………………………………………

Больше всего сведений об окружающем мире человек получает с помощью зрения.Выражение «обман зрения» в жизни встречается очень часто. К сожалению, наш глаз не самый точный прибор в мире, поэтому и ему свойственно ошибаться. Эти ошибки называют оптическими (или зрительными) иллюзиями.

Попросту говоря – это неверное представление реальности. Их известно очень большое количество, и все они разные, как и причины, их возникновения.

Самые простые оптические иллюзии мы видим ещё в детстве, когда наблюдаем за тучами, облаками, которые складываются в витиеватые фигуры, необыкновенные формы. Природа — самый лучший и неиссякаемый источник иллюзий.

Часто то, что мы видим обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Даже самые простые вещи могут таить в себе самые неожиданные открытия, нужно только присмотреться.

Так стоит ли доверять всему, что мы видим? Правда ли, что неподвижные предметы могут двигаться? Каково разнообразие зрительных иллюзий?

В своей проектной работе я постараюсь найти ответы на эти вопросы.

Цель моего исследования :

выяснить, что такое иллюзии — обман или реальность.

Гипотеза : я предположила:

то, что мы видим – это правда и глаза никогда не ошибаются.

Объект исследования : зрительные иллюзии.

Предмет исследования : причины возникновения иллюзий.

1.Изучить научную литературу и научно-популярные издания.

2. Определить виды иллюзий и причины их возникновения.

3.Описать некоторые виды иллюзий.

4. Провести экспериментальную работу и анкетирование учащихся.

5. Сделать выводы.

6. Разработать и подготовить мультимедийную презентацию,

7.Выступить на школьной научно-практической конференции.

1. Что такое зрительная иллюзия

Зрительная иллюзия — это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности. В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение». Это говорит о том, что иллюзии с давних времен объяснялись как некие сбои в работе зрительной системы. Изучением причин их возникновения занимались многие исследователи, начиная с 19 века. Некоторые зрительные обманы давно уже имеют научное объяснение, другие до сих пор не объяснены.

Оптическая иллюзия возникает тогда, когда то, что мы видим, не совпадает с тем, что есть на самом деле, — это и есть обман зрения.

Особенность оптических иллюзий состоит в том, что порою даже люди с идеальным зрением неспособны увидеть оптическое искажение, заметить обман.

1. Виды зрительных иллюзий:

• Иллюзии движения
• Перевёртыши
• Зрительные искажения
• Невозможные фигуры
• Иллюзии цвета и контраста
• Иллюзии восприятия глубины
• Игра с перспективой
• Кажущиеся фигуры
• Двойственные изображения
• Парейдолические иллюзии и другие…

Иллюзии движения — самые впечатляющие и самые труднообъяснимые. Вы смотрите на неподвижные объекты, и они начинают двигаться.

Вы можете остановить движение только одним способом: прищурившись, намертво зафиксировать взгляд на точке в центре какого-нибудь круга и не мигать.

Перевёртыш — вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта. Это одна из самых красивых и забавных оптических иллюзий. Вы смотрите на изображение и видите вполне осмысленный рисунок. Но если вы перевернете картинку на 180 градусов, то вместо ожидаемого перевернутого изображения, вы увидите совершенно другой рисунок!…

3.3 Зрительные искажения

Иллюзии зрения — так называются неправильные представления о форме, размере, цвете и положении в пространстве предметов внешнего мира, возникающие под влиянием зрительных впечатлений. Оптические иллюзии могут либо представлять нам несуществующие предметы, либо искажать вид и положение существующих.

Иллюзии зрения относятся к явлениям психофизическим и весьма трудно поддаются научному изучению.

На уроках математики нам учитель часто даёт такие задания, как «Зрительно сравни отрезки», «Какой треугольник больше: белый или чёрный». При выполнении таких заданий мне всегда кажется, что один предмет больше или длиннее другого, хотя на самом деле при наложении одного предмета на другой они совершенно одинаковы.

3.4 Невозможные фигуры

Среди всего разнообразия оптических иллюзий особое место занимают так называемые невозможные фигуры. В отличие от большинства оптических иллюзий, которые направлены на то, чтобы сразу показать нечто неожиданное, они маскируются под обычные объекты, и лишь при внимательном рассмотрении можно увидеть в них что-то неправильное.

Невозможные фигуры получили известность после того, как в 1954 г. в «Британском журнале психологии» была опубликована статья известного английского математика Роджера Пенроуза. В ней говорилось о бесконечной лестнице и невозможном треугольнике, в котором на первый взгляд нет ничего необычного — только три бруска, соединенные друг с другом под прямым углом. И лишь при более тщательном рассмотрении понимаешь, что такой треугольник не может существовать в нашем мире.

3.5 Игра с перспективой

Это категория изображений, которые порождают иллюзию только при просмотре с определенного места или под определенным углом.

Иллюзию игры с перспективой используют при строительстве зданий, для создания интерьера комнаты. Маленькую комнату, при помощи обмана зрения можно превратить в большую.

Парейдолические иллюзии, или парейдолии (греч. para — рядом, около; eidolon — изображение) — разновидность зрительных иллюзий заключается в формировании иллюзорных образов, в качестве основы которых выступают детали реального объекта. Таким образом, смутный и невразумительный зрительный образ воспринимается как что-либо отчетливое и определенное.

В отличие от двойственных изображений, зрительных иллюзий, скрытых образов, где изображения созданы специально, чтобы провоцировать возникновение иллюзий, парейдолии возникают при восприятии самых обычных объектов. Например, формы камней, облаков, деревьев могут образовывать изменчивые, фантастические пейзажи, лица людей, необычных зверей и т.п.

1. Экспериментальная работа и анкетирование учащихся

Для того чтобы выяснить является ли реальный мир таким, каким мы его видим, проведем несколько опытов:

1. Опыт с карандашом, опущенным в банку с водой, явился наглядным примером тому, что не всегда надо верить своим глазам. Мы видим «изогнутый» карандаш, но в действительности он прямой. Это происходит потому, что свет распространяется по прямой, но при переходе из одной прозрачной среды в другую, например, из воздуха в воду, направление его движения изменяется. (см.фото в презентации)
2. Чтобы узнать существуют ли на самом деле в нашей жизни невозможные фигуры, я попробовала самостоятельно при помощи заготовки сделать оригами невозможного треугольника Пенроуза. И у меня получилось (см. фото в презентации). Но, что это обман или реальность? Конечно же – это обман нашего зрения при помощи игры света и тени. На заготовку нужно смотреть с определённого угла и тогда увидишь невозможный треугольник, у которого все углы прямые.
3. Также с помощью родителей я попробовала создать фотоиллюзию. Что из этого получилось можно также посмотреть в презентации.

Я провела анкетирование среди учеников 3Б и 4Б класса. Предложила посмотреть картинку, на которой представлена ваза Рубина (иллюзия фигуры и фона). Что считать фоном или изображенным предметом? Таким образом, я узнала, что каждый из ребят видит разный фон и поэтому получается то или иное изображение. Результаты приведены в диаграмме (см. приложение 1)

5. Области применения обмана зрения

С давних пор люди научились использовать оптические иллюзии в своей практической деятельности. И, надо сказать, значительно в этом преуспели.

Знание и правильное использование свойств зрительных иллюзий в дизайне одежды позволяет модельерам и дизайнерам подчеркнуть достоинства фигуры и скрыть недостатки. Например, вертикальные полосы на одежде зрительно придают фигуре стройность, а крупная клетка расширяет.

Многие художники используют иллюзии в своих произведениях. Ну, а самые эффектные иллюзии, конечно же, используются в цирковом искусстве.

Архитекторы используют эти знания для визуального изменения высоты и площади постройки. Иллюзия объёмности также широко используется в архитектуре и строительстве — «живые» стены, полы, «движущиеся» фасады существенно разнообразят квартиры и экстерьеры зданий.

В последнее время все больше и больше приобретают свою популярность фотографии с оптическими иллюзиями, создаются специальные выставки, так как эти фотографии больше относятся к искусству, нежели к научной деятельности. В современном мире оптические иллюзии используются даже в рекламной деятельности.

Надеюсь, что в жизни мне это очень пригодится, так как в будущем я хотела бы стать дизайнером.

В ходе своего исследования я сделала следующие выводы:

Оптическая иллюзия — это обман зрения, когда увиденный нами предмет не соответствует действительности. Информация приходит в наш мозг через глаза. Человек не всегда сможетреально оценить увиденное. Проведённые мной эксперименты доказали, что выдвинутая гипотеза не подтвердилась, так как наши глаза могут ошибаться, мы не всегда видим то, что есть на самом деле.

1. «Энциклопедический словарь юного физика». М., «Педагогика», 1984 г.

2. Я. И. Перельман «Занимательная механика» «Тезис», Екатеринбург, 1994 г.

3.Я.И.Перельман «Занимательная физика» (книга 1 и 2) «Тезис», Екатеринбург, 1994 г.

4. Аксенова М., Измайлова С. Энциклопедия для детей. Том Биология. М. «Аванта+» 1994.

5.Карпунина Н.М. Неожиданная математика. М.2003г

6. Журналы «Непоседа» №24 2012г. №2, №8 2013г., «Любопытка» №6 2013г.

Исследовательская работа по физике «Оптические иллюзии»

В повседневной жизни, мы очень часто сталкиваемся с оптическими иллюзиями. В своей исследовательской работе я хочу узнать, почему возникают оптические иллюзии, и познакомится с наиболее известными.

Просмотр содержимого документа
«Исследовательская работа по физике «Оптические иллюзии»»

Глава 1. Оптические иллюзии и их виды

1.1. Что такое оптические иллюзии стр.3

1.2. Почему возникают оптические иллюзии стр.3

1.3. Виды оптических иллюзий стр.4-7

1.4. Сцена и экран стр. 7-8

1.5. Магические трюки стр. 8

Глава 2. Опыты. стр. 9-11

Анкетирование, диаграммы стр. 12-14

Заключение стр. 15

Список используемой литературы стр. 15

В повседневной жизни, мы очень часто сталкиваемся с оптическими иллюзиями. В своей исследовательской работе я хочу узнать, почему возникают оптические иллюзии, и познакомится с наиболее известными.

Объект исследования – почему возникают иллюзии

Предмет исследования – оптические иллюзии

Цель исследования – выяснить, почему возникают оптические иллюзии, и познакомиться с видами.

Для достижения цели, я поставила перед собой задачи:

-изучить литературу об иллюзиях;

— познакомиться с видами оптических иллюзий;

— в ходе опытов выяснить, свойства иллюзий;

— обобщить полученные знания.

Гипотеза: я думаю, что иллюзии возникают из-за особого строения глаза.

— анализ источников информации;

— обобщение полученных знаний.

Глава 1. Оптические иллюзии и их виды.

Что такое оптические иллюзии?

Когда наши глаза открыты, свет из внешнего мира входит в них. Источником света может быть солнце или электрическая лампочка. Прежде чем войти в наши глаза, свет отражается от предметов, находящихся в вашем поле зрения — так называется все, что мы можем видеть.

Оптические иллюзии (более узко — зрительные иллюзии) — ошибки в зрительном восприятии, вызванные неточностью или неадекватностью процессов неосознаваемой коррекции зрительного образа (лунная иллюзия, неверная оценка длины отрезков, величины углов или цвета изображённого объекта, иллюзии движения, «иллюзия отсутствия объекта» — баннерная слепота, и др.), а также физическими причинами («сплюснутая Луна», «сломанная ложка» в стакане с водой). Причины оптических иллюзий исследуют как при рассмотрении физиологии зрения, так и в рамках изучения психологии зрительного восприятия.

1.2. Почему возникают оптические иллюзии?

Почему же возникают оптические обманы?

Зрительный аппарат человека — сложная система, обладающая определенными возможностями. С оптическими иллюзиями мы часто встречаемся в повседневной жизни.

Во-первых, это естественные оптические иллюзии , миражи. Часто возникают световые обманы относительно цвета солнца на восходе и закате или иллюзии величины небесных светил у горизонта.

Многие иллюзии объясняются строением глаза человека и его ограниченными возможностями. Так много дорожных аварий происходит в сумерках на перекрестках, где висят светофоры, когда перестраивается работа зрительного аппарата, или ночью, когда водители принимают свет светофора за свет обычного фонаря.

Подобрав правильный рисунок на обоях, мы можем зрительно расширить небольшую комнату. Выбрав нужную расцветку ткани, можно скрыть недостатки своей фигуры. Хотя зрительная иллюзия — это не всегда игра света и тени или естественное восприятие данного объекта.

Существует много специально выдуманных оптических головоломок, создающих потрясающие эффекты!

Виды оптических иллюзий

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 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.

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 одно-выпуклые (-вогнутые). Восприятие зависит от направления внешнего (реального или подразумеваемого) освещения.

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.

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).

Перевёртыш — 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.

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.

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» 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.

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

В наши дни большинство невероятных специальных эффектов, которые можно создавать с помощью компьютеров.

Создатели фильмов всегда использовали зрительные иллюзии, даже на заре кинематографа – более 100 лет назад. В то время иллюзии основывались на технике, успешно принявшейся на театральной сцене.

Один из самых ранних спецэффектов, использовавшихся в театре, — призрак узника. Большое зеркало, спрятанное под сценой, передавало отражение фигуры актера на большой лист стекла, установленный на авансцене. Стекло на затемненной сцене было незаметно, и перед зрителями появлялся прозрачный призрак!

В кино и на телевидении часто используется технический прием, который называют наложением: два эпизода показывают одновременно. Это создает иллюзию, что один и тот же актер дважды появляется в одном кадре.

На телевидении наложение часто делают с помощью цветовой рирпроекции. Две видеоленты, либо изображают с двух камер, демонстрируют одновременно. Каждый раз, когда на первой картинке появляется голубой фон, она накладывается на вторую картинку.

С помощью компьютеров на телевидении и в кино удается создавать почти любые зрительные эффекты. Картинку можно сохранить в цифровом формате — в виде триллионов двоичных чисел .Компьютерное программное обеспечение способно производить сложные вычисления с сохраненными числами для получения впечатляющих эффектов.

Большинство магических трюков, или фокусов, — это оптические иллюзии, нуждающихся в многолетних тренировках. Фокусники, или иллюзионисты, владеют искусством обмана зрения.

Демонстрируя ловкость рук, фокусники стараются отвлечь внимание зрителей.

Для этого они часто взмахивают волшебной палочкой.

Чтобы обмануть аудиторию, фокусники используют ловкость рук.

Манипуляция — способ держать игральные карты или монеты так, чтобы их не было видно зрителям. Нужны длительные тренировки, чтобы движения рук, скрывающих предмет, выглядели естественными.

Дэвид Копперфилд сегодня чуть ли не самый знаменитый иллюзионист мира.

Один из его наиболее успешных трюков — когда он создает впечатление, что летит над сценой.

Вы можете рассматривать трехмерные ( стереоскопические) картинки и смотреть стереоскопические фильмы, надев специальные очки, у которых одна линза красная, а другая зеленая.

Две слегка отличающиеся друг от друга картинки печатаются одна поверх другой. Каждую из них можно увидеть только через одно соответствующее ей стекло цветных очков. Так каждый глаз видит свою картинку, мозг соединяет их, и создается трехмерное изображение.

Выводы: я узнала, что такое оптические иллюзии, почему они возникают, и их виды.

Опыт 1. «Цвета спектры»

Я проделала простой опыт, который показывает, как цвета спектра, соединяясь , образуют белый цвет.

Для этого я разделила картонный кружок на шесть секторов и каждый из них раскрасила в один из цветов спектра.

Быстро вращаясь цвета начали сливаться, и вскоре вся поверхность кружка показалось белой.

Опыт 2. «Что больше?»

Для этого опыта я отрезала карточки одинакового размера, которые для наглядности сделала, синим и красным цветами.

На этой картинке видно, что красная карточка меньше чем синяя, хотя они одинаковые!

Здесь я поменяла местами карточки, и уже видно, что синяя меньше чем красная.

Все происходит из-за того, что мы, смотря на карточки, сравниваем её с другой, по верхнему сектору. Все заключается в форме этих карточек.

Опыт 3. «Преломление света»

С помощью соломинки и стакана воды, я провела простой опыт, демонстрирующий преломление света. Я опустила соломинку в стакан с водой и рассмотрела ее с разных углов.

При контакте с водой свет преломляется, искажая вид соломинки.

Опыт 4. « Гибкий карандаш ».

Для этого опыта я взяла простой карандаш и зажала его между большим и указательным пальцем с краю. Теперь начала двигать его плавно вверх-вниз и получила эффект « гибкого» карандаша.

Я провела анкетирование среди одноклассников, и задала им такие вопросы:

Какие оптические иллюзии вы встречали в повседневной жизни?

Какие линии вы видите на этой картинке?

Результаты представлены в таблице и диаграмме.

Выводы: по главе второй я, провела опыты, которые показывают: цвета спектра, преломления света и др. Также я узнала мнения, своих одноклассников проводя анкетирование.

Изучая литературу по своей теме: я

— узнала, почему возникают оптические иллюзии;

— изучила литературу об иллюзиях;

— познакомилась с видами оптических иллюзий;

— в ходе опытов выяснила, свойства иллюзий;

Исследовательская работа по теме: «Зрительные иллюзии»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Лицей №1

Исследовательская работа по теме:

Цели и задачи исследовательской работы………………………………. 3

Из истории появления зрительных иллюзий…………………… 5 Понятие зрительных иллюзий и причины их

Особенности некоторых видов зрительных иллюзий…. …… 9 Игра с цветом ……………..………………………………. … 9 Зрительные искажения………………….. ……………………. 9 Иллюзия «картина в картине» …………………………….… 10 Иллюзия движения …………………………………………… 10 «Невозможные объекты»……………………………………… 11 Эффект от чтения слова целиком ……………………………. 12 Проверка остроты зрения …………………………………….. 12 Зрительные иллюзии в жизни человека……………………… 13

Посещение комнаты Эймса и объяснение данной иллюзии ……. 15 Иллюзии, созданные при помощи специальных сооружений ….. 16 Изучение процесса восприятия зрительных иллюзий путем

проведения анкетирования одноклассников ………… ……………. 18

Список используемой литературы и информационных ресурсов……… 22

Зрительные иллюзии очень интересный и необычный феномен, с которым может встретиться в жизни любой человек, но при этом не каждый знает и понимает, что с ним происходит. Столкнувшись с оптической иллюзией, наверняка, люди задают себе вопрос, почему же так получается, и пытаются раскрыть тайну этого явления.

Тема проекта выбрана мною не случайно, однажды и я попал в помещение, где было все совсем не так, как в реальном мире, и все-таки я там находился, это была комната оптических иллюзий. Все было в ней непонятно и странно, и тогда мне захотелось узнать, почему? Трудно придумать, что-либо более привлекающее внимание, вызывающее любопытство и интерес, чем оптические иллюзии.

Также не стоит забывать, что зрительные иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни, поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо, как я полагаю, каждому человеку.

Начав изучать явление зрительных иллюзий, я понял насколько это сложно и одновременно очень интересно, недаром исследованием зрительных иллюзий занимаются физики, математики, психологи, биологи и другие ученые.

Оказалось, что зрительных иллюзий бесконечное множество, от самых простых до невероятно сложных, встречаются и такие, которым до сих пор не нашли точного объяснения.

Цель работы: изучить понятие и процесс возникновения зрительных иллюзий, выяснить, какие бывают виды зрительные иллюзии, как они воздействуют на мозг человека и как человек применяет их в своей жизни.

Объект исследования: некоторые виды зрительных иллюзий

Предмет исследования: процесс возникновения зрительных иллюзий и восприятие его человеком.

Гипотеза исследования: существуют зрительные иллюзии, с помощью которых возможно обмануть человеческий мозг и заставить его воспринимать реальность не так, как она выгладит на самом деле.

изучить справочную литературу и получить информацию по теме проекта;

проанализировать и обобщить информацию о зрительных иллюзиях;

наглядно изучить процесс возникновения зрительных иллюзий;

провести тесты, связанные со зрительными иллюзиями.

Методы проведения исследования: изучение литературы, интернет ресурсов и других источников информации, сбор и анализ полученной информации, наблюдение, практические действия, анкетирование одноклассников.

Новизна и актуальность: непосредственное участие в процессе изучения и восприятия зрительных иллюзий, а также необходимость получения знаний об исследуемом объекте.

Основные результаты исследования (научные, практические): получено верное представление и начальные знания о зрительных иллюзиях, причинах их возникновения и процессе восприятия человеческим мозгом; получен личный опыт в понимании того, как действуют зрительные иллюзии, получено подтверждение выдвинутой гипотезы исследования.

I. Теоретическая часть

1. Из истории появления зрительных иллюзий.

Оптические иллюзии появились не только что. Людям они были известны испокон веков. Например, в Древнем Риме дома украшали 3D мозаиками, а в Греции для постройки величественных пантеонов использовали перспективу.

Ошибки восприятия умели использовать ещё древние зодчие, когда создавали разные архитектурные формы. Чтобы скорректировать искажения, мастера прибегали к оптическим поправкам ещё на стадии проектирования сооружения. Они сознательно нарушали геометрию строения: изменяли пропорции, отклоняли элементы от вертикали или горизонтали, искривляли их контуры и т. п. С помощью таких приёмов зодчим удавалось «перехитрить» зрение. Считается, что более всех преуспели в этом искусстве греки, научившиеся придавать архитектурным формам особую пластичность и выразительность (рис.1). Угловые колонны Парфенона афинского Акрополя кажутся по толщине одинаковыми с остальными, хотя диаметр их больше, также больше диаметр каждой колонны внизу, по сравнению с диаметром вверху, что придает сооружению особую величественность.

Рис. 1 Изображение Парфенона афинского Акрополя

Оптические иллюзии были знакомы и русским зодчим. Один из примеров — Троицкий собор в Троице-Сергиевой лавре, сооружённый в 1422 году над гробом Сергия Радонежского. Его наружные стены имеют заметный наклон к центру здания, благодаря чему усиливается впечатление устойчивости строения. Служащий опорой купола барабан со щелевидными окнами сужается кверху. Этот приём зрительно вытягивает храм, и он выглядит выше, чем есть на самом деле.

Давно подмечено, что светлые предметы на тёмном фоне кажутся больше, чем есть на самом деле, а тёмные на светлом, наоборот, меньше. Римский архитектор и инженер Марк Витрувий, живший в I веке до н. э., образно выразил её суть так: при сочетании тёмного и светлого свет «пожирает» мрак. Действительно, в белой одежде человек выглядит полнее, нежели в чёрной, а ветви деревьев в лучах солнца заметно «истончаются».

Что еще более удивительно, существует фигурка животного, времен древнего палеолита, которая в зависимости от точки зрения, изображает двух разных животных (рис.2).

На картинке слева можно увидеть слона с бивнем, на правой картинке мы видим изображение быка, наклонившего вниз голову.

Рис.2 Изображение фигурки животного времен древнего палеолита.

2. Понятие зрительных иллюзий и причины их возникновения

Люди привыкли доверять своим глазам, однако далеко не всегда увиденное можно логически объяснить. Все что мы видим – это всего лишь отражение света от поверхности предметов. Информация, которая поступает от глаз к мозгу, может быть слегка искаженной. Даже если мы считаем, что сфокусировавшись на одной точке, наши глаза не двигаются – это не так. Они все время осуществляют едва заметные движения и передают нашему мозгу множество почти одинаковых, но, все таки, отличающихся друг от друга картинок. Далее наш разум уже формирует логическое изображение, составляя его на основании предыдущего опыта и накопленных знаний.

Так человеческий мозг обрабатывает видимый свет, отраженный от картинок.
Необычные формы и сочетания этих картинок позволяют добиться обманчивого восприятия, в результате которого кажется, что предмет движется, меняет цвет или возникает дополнительная картинка.

Причиною тому являются оптические иллюзии, которые ещё называют зрительным обманом. До сих пор до конца не установлены причины появления оптических иллюзий, хотя учёные уже длительное время интересуются данным вопросом. Существует много научных направлений, которые пытаются объяснить, что же такое зрительные иллюзии, и каким образом они возникают. Наиболее часто зрительные обманы можно объяснить особенностями строения органов зрения.

Обратимся к самому распространенному понятию зрительной иллюзии и традиционному научному объяснению этого явления.

Зрительные иллюзии – ошибки в зрительном восприятии, неверная оценка длины, величины или цвета изображенных объектов. Причины ошибок кроются в особенностях физиологии зрения и в психологии восприятия.

Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие строения нашего зрительного аппарата. Иначе говоря — это неверное представление реальности.

Почему возникает зрительная иллюзия?

Зрительный аппарат человека – сложно устроенная система с определенным пределом возможностей. В нее входят глаза, нервные клетки, по которым сигнал передается от глаза к мозгу и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие.

Выделяют следующие основные причины возникновения обмана чувств:

— человеческий мозг получает неверную информацию из-за того, что зрительный орган неверно воспринял отражающийся от предметов свет;

— посредством нервов произошла неправильная передача сигналов зрения, в результате которой человек получил мнимую информацию;

— сбои в мозговой деятельности человека, то есть мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, полученные от глаз.

Часто иллюзии возникают одновременно по двум причинам.

Таким образом, обманы зрения основываются не на каких-либо особенных свойствах объекта, а на неправильном его распознавании нашими органами чувств.

Оптические иллюзии – это ни что иное, как оптический обман нашего мозга. Ведь когда мы смотрим на картинку, наш глаз видит одно, а мозг при этом начинает протестовать и утверждать, что это совсем не то. Вот и получается, что иллюзии создает наш разум, который начинает анализировать цвет, позицию источника света, расположение граней или углов и т. д. Благодаря этому и происходит коррекция зрительных образов.

Оптические иллюзии возникают при определенных комбинациях нескольких факторов. Основные из них:

— сочетание цветов и игра с контрастом;

— игра с размером и расстоянием между фигурами;

В иллюзии они могут присутствовать либо поодиночке, либо вместе и, таким образом, влиять на наше восприятие. В результате чего получается, что на картинке изображено одно, а наш мозг «показывает» нам совершенно другое.

3. Особенности некоторых видов зрительных иллюзий.

Универсальной классификации зрительных иллюзий не существует, так как механизмы и причины их появления довольно разнообразны и во многом не изучены. Сегодня ученым удалось создать необычную классификацию, которая разделяет все виды оптических обманных восприятий по разным признакам. Так, существуют иллюзии восприятия размеров предмета или фигуры, соотношения размеров фигуры в зависимости от фона, обман цвета и контрастов, а также, ошибочные восприятия глубины и движения и т. д.

3.1. Одной из самых распространенных иллюзий является игра с цветом. При правильном сочетании, один и тот же цвет может восприниматься нами по-разному. Посмотрим на изображение девочки. На самом деле, ее глаза одного цвета, но смена фона создает иллюзию, что глаза разные (рис.3).

Рис.3 Изображение девочки с одинаковым цветом глаз.

3.2. Другой вид иллюзии – зрительные искажения. Посмотрим на изображение с шахматной доской (рис.4). Посередине изображения нет никакой выпуклости. Небольшие вкрапления в определенных клетках создают такое впечатление и картинка кажется объемной. Это можно объяснить тем, что человеческий мозг находится в замешательстве. У нас был создан четкий шаблон шахматной доски, с прямыми линиями и ровной поверхностью, но появление новых элементов заставляет наш мозг создавать новое изображение.

Рис. 4 Изображение шахматной доски

Рассмотрим еще одну иллюзию с шахматной доской (рис.5)

Синяя и зеленая линии на рисунке одинаковой длины. Но в нашем мозге существует шаблон перспективы, по которому он воспринимает синюю линию длиннее, чем она есть на самом деле.

3.3. Очень интересный вид оптической иллюзии «картина в картине».

На рис. 6 изображен букет фиалок. Между листьями и цветами спрятаны профили Наполеона, его жены и их сына. Подобные картинки используются для проверки и улучшения внимания.

3.4. Иллюзия движения

Можно ли было представить, что нарисованное изображение может двигаться? Японский ученый Акиоши Китаоко любит размещать эту, одну из самых известных из созданных им иллюзий, на обложки своих книг в различных вариациях. Иллюзия движения (дрейфа) также очевидна на бумаге, как и на экране монитора. Перед нами статичное изображение. Движение кругов – иллюзия (рис.7).

Рис.7 Иллюзия движения, созданная японским ученым Акиоши Китаоко

3.5 «Невозможные объекты»

Наиболее наглядным изображением иллюзии невозможных объектов является «невозможная» лестница Пенроуза (рис.8).

Рис.8

Каждый отдельный пролет лестницы говорит нам о том, что человек 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.

3.6. Предлагаю вашему вниманию еще одно доказательство обмана человеческого мозга. Мы начинаем читать по слогам. Позже, когда появляется привычка к чтению, мы перестаем думать о буквах и нчинаем восинпимрать свола цеиколм. Тжаке, как не задуамысвемя, вынполяя дгурие прввычныие дестйвия. Чтнеие, тажке как и рсиоаниве — это приборетненые спносособти чеволека. Солгассиь, что чтиать эотт тескт не нанмого слнжоее, чем очбыный. Тем блоее, что певрая и посдленяя бвкуы солв стяот на соивх мтесах. Замдуатсья о том, как же ратабоет мзог чевелока, погоаюмт оптические иллюзии.

3.7 С помощью этой иллюзии можно проверить остроту зрения (рис.9)

Зрительные иллюзии в жизни человека.

Дизайнеры и архитекторы, учитывая интерес любителей необычных вещей, создают такие вещи, используя в своих работах те или иные иллюзии.

Обман зрения может стать эффективным подспорьем для тех, кто хочет придать изюминку своему жилищу. Очень часто в дизайне применяются «невозможные фигуры».

Казалось, что невозможный треугольник обречен остаться лишь иллюзией на бумаге, но дизайнеры увековечили его в виде эффектной вазы (рис. 10).

Рис. 10 Ваза в форме невозможного треугольника

Необычайный интерес также представляет стул дизайна Криса Даффи (рис.11). Кажется, что он опирается исключительно на передние ножки, но рискнув сесть на него, вы поймете, что тень, отбрасываемая стулом, и является его основной опорой.

рис. 11

Оптические иллюзии, особенно «невозможные фигуры» встречаются в живописи с XVI века, также и во фресках и живописи на религиозные темы. Но особенно популярным этот жанр становится в середине XX века. Большое влияние на формирование этого направления оказал голландский художник , известный рядом картин на тему невозможных объектов (рис.12).

Рис. 12 М. Эшер «Водопад»

На первый взгляд все абсолютно логично. Но если проследить за движением водопада, а картина так и называется «Водопад» — то увидим, что вода, которая приводит в движение мельничное колесо, проходит по желобам и возвращается к точке падения воды. Башни имеют почти одинаковую высоту — но в то же время в них разное количество этажей.

Изображения с эффектом оптических иллюзий используются в некоторых штатах США, как часть кампании по борьбе с агрессивным вождением (рис. 13)

Рис. 13

Водитель видит нарисованные объекты и думает, что на дороге есть барьер, он снижает скорость, чтобы переехать через него, хотя на самом деле это абсолютно ровная поверхность.

Посещение «Комнаты Эймса» и объяснение данного явления.

В целях проведения практического исследования одной из зрительных иллюзий, я посетил и изучил созданную в настоящее время комнату Эймса.

Вопросы оптических иллюзий интересовали Адельберта Эймса с раннего детства. Став офтальмологом, он не прекратил свои исследования восприятия глубины, результатом которых и стала его знаменитая комната.

Мною на личном опыте было изучено, как же работает Комната Эймса (фото1).

Фото 1. Посещение «Комнаты Эймса»

Эффект комнаты можно передать так: кажется, что в левом углу комнаты стоят люди-карлики, а в правом углу — великаны. Разумеется это оптический трюк, и на самом деле эти люди вполне обычного роста. В действительности помещение имеет вытянутую трапециевидную форму, но из-за ложной перспективы оно нам кажется прямоугольным. На самом деле левый угол комнаты сильнее удален от взора посетителей, чем правый, а потому стоящий там человек кажется таким маленьким.

Более наглядно данное объяснение можно получить на представленной ниже схеме (рис.14)

Рис. 14 Схема комнаты Эймса

2. Иллюзии, созданные при помощи специальных сооружений.

Зрительные иллюзии, изображенные на фотографиях объяснить не представляет особого труда.

Для создания полученного эффекта необходимы лишь специальные сооружения. В первом случае — это комната, в которой мебель и весь интерьер расположены вверх ногами (фото2), в завершение лишь следует перевернуть саму фотографию.

Фото 2. Перевернутая комната.

Другая иллюзия создана при помощи специальной рамки, куда заходит человек, и дополнительной пары ног, прикрепленных к рамке (фото 3).

Фото 3. Иллюзия «человек-ноги».

* все фото взяты из домашнего архива

3.Изучение процесса восприятия зрительных иллюзий путем проведения анкетирования одноклассников.

Ученикам третьего класса были предложены для обозрения и получения ответов на вопросы три варианта зрительных иллюзий.

В опросе приняли участие 20 человек.

Первый предложенный вариант иллюзии — это иллюзия зрительного искажения (рис.15).

Рис.15

Ученикам был задан вопрос — эти прямые параллельны или нет. 11 человек из 20 указали, что прямые не параллельны.

На самом деле все линии, изображённые на рисунке параллельны. Чёрно-белые короткие полоски, пересекающие их в вертикальном направлении, не совпадают, хотя и смещаются на довольно малое расстояние. Из-за этого и возникает предположение, что линии, образующие их края, постепенно сужаются. Эта иллюзия впервые была обнаружена и продемонстрирована английским ученым Фрейзером (Fraser) в 1908 году. Фрейзер — английский психолог, первый ученый, описавший и изучивший иллюзию в начале XX века. Эффект вызывает просто-напросто расположение «кирпичей». В действительности линии параллельны. Но в 1979 году английский профессор из случайно наткнулся в городе на кафе, в котором рисунок кирпичей повторял иллюзию Фрейзера. Это произвело много шума и иллюзию стали называть «Иллюзия кафе «Wall».

Второй вариант предложенной иллюзии – это «ложные спирали» (рис. 16).

рис.16

Был задан вопрос, что изображено на рисунке: круги или спираль? 6 человек из двадцати указали, что изображена спираль.

Это иллюзия — «Ложная спираль» Дж. Фрейзера. На рисунках не спирали, а концентрические окружности. Спираль формируется с помощью применения в рисунке контрастных графических элементов – белых и черных квадратов, расположенных поочередно с определенным наклоном.

Третий предложенный вариант иллюзии – это иллюзия восприятия цвета (рис. 17)

рис. 17

На вопрос, в какой части картинки полоса светлее 14 человек из 20 ответили, что полоса светлее в левой части.

На самом деле полоса одинакового цвета на всем своем протяжении, однако, при ее рассмотрении так не кажется, поскольку наш мозг автоматически регулирует цвет, исходя из окружающих теней, и человеку видит, что полоса светлее в левой части.

Проведенные в данной работе исследования, а именно изучение и анализ теоретического материала по теме зрительных иллюзий, личный практический опыт в увлекательном процессе формирования зрительных иллюзий, а также анкетирование одноклассников на предмет восприятия зрительных иллюзий и анализ результатов проведенных тестов, позволили сделать однозначные выводы о природе происхождения зрительных иллюзий, причинах их возникновения и особенностях восприятия человеком.

При проведении данной исследовательской работы мною были выполнены все поставленные первоначально цели.

Моя гипотеза, о том, что существуют зрительные иллюзии, с помощью которых возможно обмануть человеческий мозг и заставить его воспринимать реальность не так, как она выгладит на самом деле, подтвердилась полностью.

Созданный мною проект показал, что кажущиеся на первый взгляд необычность, загадочность и фантастичность зрительных иллюзий при внимательном изучении находят свое объяснение при помощи научных знаний человека. Одновременно с этим, написанная мною исследовательская работа указала на огромный объем имеющейся информации об изучаемом явлении зрительных иллюзий, в связи с их бесконечным множеством в нашей повседневной жизни. Это послужило началом к изучению мною в последующем отдельно взятых и наиболее интересных оптических иллюзий. Тем более эта тема продолжает быть интересной, поскольку до настоящего времени некоторые попытки объяснить отдельные зрительные иллюзии носят неполный и недостоверный характер, для некоторых оптических обманов не предложено до сих пор ни одного объяснения, другие наоборот имеют слишком много объяснений. Очевидно, что почти вся область оптических обманов находится в начальной стадии своей разработки и нуждается в последующем исследовании.

Список используемой литературы и информационных ресурсов.

1. «Иллюзии зрения» М. 1969

2. «Занимательная физика», М. 2010

3. Х. Шифман «Чувство и восприятие» Спб.2003

Исследовательская работа «Оптические иллюзии или обман зрения»

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

Описание презентации по отдельным слайдам:

Конкурс исследований младших школьников «Малая академия»- 2015 Муниципальное автономное образовательное учреждение средняя школа № 19 имени Героя Советского Союза И.П. Мытарева «Оптические иллюзии или обман зрения» Исследовательская работа Автор исследования: Зюзин Максим, ученик 4 класса МАОУ СШ № 19 Г. Димитровграда Руководитель исследования: Кадырова С.В. , учитель начальных классов

Цель работы: Целью данной работы является ознакомление учащихся с понятием оптической иллюзии и с ее видами, показать им, как используются обманы зрения в повседневной жизни (в искусстве, дизайне, фотографии).

Задачи: Рассмотреть виды иллюзии. Узнать стоит ли доверять всему, что мы видим? Понять могут ли неподвижные предметы двигаться? Изучить разнообразие оптических иллюзий. Собрать коллекцию зрительных иллюзий.

Гипотеза: Предположим, что зрительным иллюзиям подвержен любой человек на нашей планете.

1 этап- подготовительный

Предложенные мною вопросы, для беседы с одноклассниками: 1. Знаете ли Вы, что такое иллюзия?

2. Сталкивались ли Вы с оптическими иллюзиями в своей жизни? Предложенные мною вопросы, для беседы с одноклассниками:

3. Видели ли Вы когда-нибудь невозможные фигуры? Предложенные мною вопросы, для беседы с одноклассниками:

2 этап- исследовательский

Толковый словарь Ожегова ИЛЛЮЗИЯ, -и, ж. 1. Обман чувств, нечто кажущееся; болезненное состояние- ошибочное восприятие предметов, явлений (спец.). Оптическая и. Слуховыеиллюзии. Аффективные иллюзии (под влиянием аффекта). 2. перен. Нечто несбыточное, мечта. Предаваться иллюзиям. Строить себе иллюзии. 3.Программный номер иллюзиониста (спец.). II прил. иллюзорный, -ая, -ое (к 1знач.) и иллюзионный, -ая, -ое (к 3 знач.). Иллюзорный обман чувств.Иллюзионная программа.

3 группы иллюзии: природные искусственные смешанные

Виды обмана зрения: анаморфозы или «3d картинки»; оптический обман восприятия глубины; оптический обман восприятия размера; искривляющие иллюзии; комната Эймса; движущиеся оптические иллюзии; обман зрения на основе восприятия цвета и контраста; обман зрения «перевертыши»;

Аноморфозы или 3D картинки

3 этап- заключительный

Моя коллекция иллюзий:

Иллюзия в одежде (оптический обман)

Открытка с секретом

Сгибаем ложку взглядом

Не верь глазам своим!

Спасибо за внимание!

Мой проект называется «Оптические иллюзии или обман зрения».

Тема моего проекта выбрана не случайно. С чего же всё началось…Однажды мама с папой мне подарили набор «Юного фокусника» — он мне так понравился, что я не мог от него оторваться. Я с удовольствием показывал фокусы своим родным, друзьям. И мне захотелось узнать, а есть что-нибудь не менее интересное в мире иллюзии. И я решил по подробнее изучить данную тему.

Целью данной работы является ознакомление учащихся с понятием оптической иллюзии и с ее видами, показать им, как используются обманы зрения в повседневной жизни (в искусстве, дизайне, фотографии).

Задачи моего проекта:

ü Рассмотреть виды иллюзии.

ü Узнать стоит ли доверять всему, что мы видим?

ü Понять могут ли неподвижные предметы двигаться?

ü Изучить разнообразие оптических иллюзий.

ü Собрать коллекцию зрительных иллюзий.

Предположим, что зрительным иллюзиям подвержен любой человек на нашей планете.

• Кадырова Светлана ВладимировнаНаписать 11026 24.03.2015

Номер материала: 455328

ВНИМАНИЮ УЧИТЕЛЕЙ: хотите организовать и вести кружок по ментальной арифметике в своей школе? Спрос на данную методику постоянно растёт, а Вам для её освоения достаточно будет пройти один курс повышения квалификации (72 часа) прямо в Вашем личном кабинете на сайте «Инфоурок».

Пройдя курс Вы получите:
— Удостоверение о повышении квалификации;
— Подробный план уроков (150 стр.);
— Задачник для обучающихся (83 стр.);
— Вводную тетрадь «Знакомство со счетами и правилами»;
— БЕСПЛАТНЫЙ доступ к CRM-системе, Личному кабинету для проведения занятий;
— Возможность дополнительного источника дохода (до 60.000 руб. в месяц)!

Пройдите дистанционный курс «Ментальная арифметика» на проекте «Инфоурок»!

24.03.2015 595

24.03.2015 408

24.03.2015 339

24.03.2015 1410

24.03.2015 1137

24.03.2015 458

24.03.2015 2197

Не нашли то что искали?

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.