|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ILUZJE WIZUALNE (OPTYCZNE)
Iluzje, gdy obiekt się porusza. Encyklopedia złudzeń wzrokowych
W czasie wolnym / Złudzenia wizualne (optyczne) << Powrót: iluzje portretowe >> Naprzód: Iluzje widzenia kolorów Wielki rosyjski fizjolog I. M. Sechenov w kwestii wizualnej percepcji ruchów stał na materialistycznym punkcie widzenia. Napisał: „... w odniesieniu do ruchów, które oko może śledzić, wyobrażone i rzeczywiste pokrywają się ze sobą”. Okazuje się, że gdy obiekt obserwacji się porusza, napotykamy również na szereg złudzeń wzrokowych, które wynikają z pewnych właściwości naszego aparatu wzrokowego. Nawet Klaudiusz Ptolemeusz (II wiek n.e.) w swojej „Optyce” mówi, że jeśli koło z kolorowym sektorem zostanie wprawione w ruch obrotowy, to całe koło wydaje nam się kolorowe. Oczywiście nawet starożytni wiedzieli, że ogień poruszający się z określoną prędkością po okręgu zamienia się dla nas w ciągły pierścień ognia. Nasze oko ma zdolność zachowania wrażenia wzrokowego przez ułamek sekundy, mimo że widoczny obiekt już zniknął z pola widzenia. Wizualne wrażenie światła zajmuje trochę czasu. Jeśli przed okiem przystosowanym do ciemności nagle pojawi się jasno oświetlona powierzchnia, to wrażenie wzrokowe z niej powstaje po około 0,1 sek. Przy mniejszej różnicy w jasności pola adaptacyjnego i wynikającej z tego powierzchni świetlnej czas ten wzrasta do 0,2-0,3 sekundy, przy większej ulega skróceniu. Jednocześnie siła pojawiającego się wrażenia wizualnego początkowo gwałtownie wzrasta – „błysk” wydaje się jaśniejszy niż w rzeczywistości, ale potem stosunkowo szybko „przychodzi” normalne wrażenie jasności. Do tej bezwładności wzroku dodaje się bezwładność układu nerwowego, w którym sygnał z narządów wzroku i sygnał odpowiedzi z narządu ruchu rozchodzą się, aczkolwiek z wielką, ale nie z nieskończoną szybkością. Średnio 0,19 sekundy upływa od momentu podania sygnału o średniej sile do momentu, w którym osoba zareaguje. Dla osób indywidualnych czas ten wynosi od 0,15 do 0,225 sekundy. Kiedy osoba odbiera sygnał jednym okiem, reaguje na ten sygnał wolniej: „opóźnienie” wynosi około 0,015 sekundy. Dopiero w pierwszej połowie XIX wieku zaczęto wykorzystywać tę cechę wizualnej percepcji poruszających się obiektów. Tak więc w 1825 r. We Francji zbudowano urządzenie, tak zwany „taumatrop” *, czyli kawałek tektury, z jednej strony którego narysowana jest na przykład klatka, az drugiej - ptak ( Ryc. 125). * (z greckiego: „tauma” – skupienie, „trop” – koło.)
Przy szybkim obrocie i jednoczesnej obserwacji obu stron kartonu ptak będzie wyglądał jak siedzący w klatce. Możesz przymocować kawałek tektury z rysunkami po obu stronach do osi blatu. Ten sam eksperyment można przeprowadzić z kartą, na której po jednej stronie znajduje się galopujący koń, a po drugiej dżokej (ryc. 126). Możliwych jest wiele najróżniejszych wariantów tej zabawki: myśliwy bez zwierzyny iz zwierzyną, dwie oddzielne części tego samego słowa, baletnica oddzielnie od partnera itp.
Nawiasem mówiąc, iluzję ptaka przebywającego w klatce można uzyskać w inny sposób. Należy wziąć połowę pocztówki i umieścić ją pionowo między ptakiem a klatką, tak aby cień z pocztówki nie padł na rys. 125, następnie pochyl pocztówkę wraz z rysunkiem do nosa i spójrz jednym okiem na klatkę, a drugim na ptaka. W tym przypadku okazuje się, że ptak poruszył się i wszedł do klatki. Ta iluzja jest wyjaśniona przez połączenie obrazów obiektu w prawym i lewym oku w naszych umysłach w jeden wizualny obraz (efekt stereo). W 1829 r. belgijski fizyk J. Plateau zbudował instrument, który nazwał „fenakistiskopem” *, składający się (ryc. 127) z tekturowego koła podzielonego na kilka sektorów o tej samej liczbie okien; sektory zawierają obrazy łuparki w kolejnych pozycjach podczas rozłupywania kłody siekierą. Jeśli staniesz przed lustrem i spojrzysz przez okno, gdy koło szybko się obraca, poczujesz się jak łuparka do drewna. * (Phenakistiscope to zwodnicza wizja.)
Znana jest również spirala Plateau, na której można zaobserwować spójny wzór ruchu. Jeśli krążek ze spiralą (ryc. 128) obróci się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, to po dłuższym unieruchomieniu go okiem mamy wrażenie, że wszystkie gałęzie spirali kurczą się do środka; kiedy spirala obraca się w przeciwnym kierunku, widzimy rozbieżność spiral od środka do obrzeży. Jeśli po długim badaniu poruszającej się spirali spojrzymy na nieruchome obiekty, zobaczymy ich ruch w przeciwnym kierunku. Na przykład, jeśli po dłuższej obserwacji obszaru z okna jadącego pociągu lub wody z okna poruszającego się parowca, przeniesiemy wzrok na nieruchome obiekty wewnątrz wagonu lub parowca, wówczas wyda się nam, że nam, że one też się poruszają, ale w przeciwnym kierunku. Te iluzje są związane z kolejnymi ruchomymi obrazami.
Każdy zna iluzję widzenia, kiedy z okna stojącego pociągu widać, jak rusza pociąg sąsiedni. Masz wrażenie, że Twój pociąg powoli odjeżdża ze stacji. Jesteś już przyzwyczajony do łączenia ruchomych obrazów w swoim umyśle z ruchem. Patrzysz przez okno z pociągu kurierskiego jadącego z prędkością 60 kilometrów na godzinę. Na zboczach wału rosną czerwone kwiaty i chcesz je poznać: co to są, róże, maki czy dalie? Jednak kwiaty migoczą i nie można ich rozpoznać, mimo że pociąg jedzie tylko 16 metrów na sekundę. Wiadomo, że jaskółka leci z prędkością około 90 m/s i w locie chwyta drobne owady, przelatuje jak strzała przez otwory nieco większe od niej samej. W rezultacie widzi wszystkie otaczające ją przedmioty, a jej wrażenia wzrokowe nie łączą się. Osoba nie może śledzić szczegółów mniej lub bardziej szybkich ruchów. Dlatego czasami dziwne jest dla nas robienie zdjęć idącej osobie itp. Słuszne byłoby stwierdzenie, że rzeczywistość rzeczy, tak jak je postrzegamy naszym wzrokiem, jest dokładniej przekazywana przez dzieła sztuki niż przez fotografię natychmiastową. Po „zabawkach”, takich jak te pokazane na ryc. 125-127, a następnie szereg wynalazków, które pozwalają zobaczyć poruszające się figury, gdy dyski się obracają. Wszystkie te urządzenia były prekursorami współczesnego kina, aw istocie działanie wszystkich z nich opiera się na zdolności oka do zachowania przez pewien czas efektu świetlnego, który na nim powstaje. Oko wciąż „widzi” to, co już zniknęło przez około 0,1 sekundy. Tak więc we współczesnym kinie przy zmianie 24 klatek na sekundę i gdy okno projektora jest w momencie zmiany klatki zasłonięte specjalnym ekranem (obturatorem), nasze oko nie zauważa tej zmiany i nie dostrzega ruchu taśmy, ale wolniejszy ruch postaci wyświetlanych na ekranie. Jednoczesny kontrast jasności powierzchni achromatycznych można wygodnie obserwować, oprócz metody pokazanej na ryc. 107, korzystając z tarczy rys. 129.
Jeśli ten dysk zostanie szybko obrócony wokół własnej osi, otrzymamy sześć pierścieni, których jasność zmienia się z białego na krańcach do czarnego w środku dysku. Obiektywnie pierścienie te będą miały taką samą jasność na całej swojej szerokości promieniowej; subiektywnie, gdzie jakikolwiek pierścień styka się z jaśniejszym, wydaje się zauważalnie ciemniejszy; tam, gdzie dotyka najbliższego ciemniejszego, wydaje się jaśniejszy. Helmholtz tłumaczy to jako złudzenie naszego osądu, mówi: „Osoba średniego wzrostu obok bardzo wysokiego wydaje się mała, ponieważ w tej chwili wyraźnie widzimy, że są ludzie wyżsi, ale nie widzimy, że są też niższe. Ta sama osoba średniego wzrostu, postawiona obok niskiego, wyda się wysoka”. Oczywiste jest, że doświadczenie cieniowania ciemnej plamy na całej powierzchni dysku podczas jego obrotu wiąże się ze zjawiskiem zachowania wrażenia wzrokowego. Ten sam eksperyment przeprowadza się z kolorowym dyskiem, aby zaobserwować zjawisko mieszania kolorów. Stosowane obecnie w technice stroboskopowe* metody pomiaru czasu trwania okresów szybko zachodzących procesów opierają się na zasadzie zachowania wrażenia wizualnego przez dziesiąte części sekundy. Na przykład obserwator uzbrojony w szybką migawkę bada przez nią obracający się dysk, a migawka jest uruchamiana właśnie w takim momencie, gdy dysk zajmuje ściśle określoną pozycję. Przy częstotliwości otwarcia migawki większej niż 10 razy na sekundę, pewien sektor dysku lub narysowany na nim promień będzie wydawał się obserwatorowi nieruchomy. * (z greckiego „strobos” – trąba powietrzna, wirująca.) Innym sposobem na uzyskanie efektu stroboskopowego jest oświetlenie badanej obracającej się części za pomocą krótkotrwałych błysków światła. Jeżeli częstotliwość powtarzania błysków pokrywa się z liczbą obrotów części na sekundę, a odstęp między błyskami jest mniejszy niż 0,1 sekundy, to w takim przypadku obracająca się część wyda się obserwatorowi nieruchoma. Telewizja również posługuje się prawem zachowania wrażenia wizualnego. W tym przypadku na luminescencyjnym ekranie kineskopu odbiornika wiązka elektronów z bardzo dużą prędkością „rysuje” obraz oglądanego przez nas obrazu, poruszając się po liniach poziomych i przesuwając się w pionie od linii do linii . W rzeczywistości dokładnie powtarza ruchy innej wiązki elektronów poruszającej się w ten sam sposób po obrazie odbieranym w nadajniku studia telewizyjnego. Ze względu na dużą prędkość wiązki elektronów przemieszczającej się liniami od góry ekranu do jego dolnej granicy, nie zauważamy tego ruchu, lecz postrzegamy cały obraz jako całość. Metoda wiązki elektronów do dekompozycji obrazu przesyłanego na duże odległości została po raz pierwszy zaproponowana w 1907 roku przez rosyjskiego naukowca B. L. Rosinga. Bardzo interesującą iluzję związaną z pojawieniem się koloru na obracającym się czarno-białym dysku (ryc. 130) zaobserwował w ubiegłym stuleciu Benham i jest ona obecnie wykorzystywana w eksperymentach psychofizjologicznych. Kręcąc tarczą z prędkością 6-10 obrotów na sekundę zgodnie z ruchem wskazówek zegara przy odpowiednio jasnym świetle, zauważymy na tarczy kolorowe pierścienie. Pierścień bardziej oddalony od środka nabiera niebiesko-fioletowego odcienia, po którym następują zielonkawe, żółtawe i czerwonawe pierścienie. Gdy dysk jest obracany w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, kolejność kolorowych pierścieni jest odwrócona. Na obwodowym pierścieniu innego dysku pokazanego na ryc. 131 pojawia się czerwonawy nalot, a wewnątrz jest oczywiście niebieskawy, jeśli ten dysk zostanie wprawiony w ruch obrotowy. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej niebieskawa powłoka znika, a cały dysk staje się czerwonawy.
Pojawianie się koloru przy zmianie szybkości naprzemiennych czarno-białych pasków przyciąga obecnie uwagę badaczy zajmujących się problematyką telewizji kolorowej. Istniejących wyjaśnień tej iluzji nie można jednak uznać za kompletne i wyczerpujące. Wiele iluzorycznych ruchów tłumaczy się zarówno zjawiskiem zachowania wrażenia wzrokowego, jak i niektórymi jeszcze niedostatecznie wyjaśnionymi zjawiskami fizjologicznymi zachodzącymi w procesie percepcji wzrokowej (ryc. 132-135).
Znanych jest wiele zjawisk iluzorycznego ruchu, gdy poruszające się obiekty obserwuje się przez szczelinę lub mały otwór w ekranie. Na przykład, jeśli okrągły dysk zostanie przesunięty przed szczelinę w ekranie od strony przeciwnej do obserwatora, to wydaje nam się, że jest to elipsa, przy szybkim ruchu dysku będzie się wydawać, że główna oś elipsa leży pionowo, a przy powolnym ruchu wydaje się pozioma. Przykłady iluzorycznych ruchów są nam bardzo często spotykane w zwykłych warunkach; przedstawiamy tutaj kilka z nich. Tak więc z okna szybko jadącego pociągu widzimy, że wszystkie obiekty otaczającego go krajobrazu poruszają się. Obserwując księżyc w pochmurną noc, widzimy, że porusza się on szybko w stosunku do nieruchomych chmur. „Nad polami, ale nad czystym księżycem leci jak ptak…” - śpiewa rosyjska pieśń ludowa. Chińskie powiedzenie jest całkowicie prawdziwe: „Spójrz przez poręcz mostu, a zobaczysz, jak most unosi się na stojącej wodzie”. Wydaje nam się, że szprychy szybko poruszającego się roweru są połączone; oscylująca struna wydaje nam się rozmyta między ustalonymi węzłami itp. W niektórych starych podręcznikach fizyki zdolność oka do zachowywania obrazu przez pewien czas była uważana za jedną z wad naszego narządu wzroku. Jednak mając na uwadze tę „wadę”, człowiek stworzył formy sztuki tak potężne i dostępne, jak kino i telewizja. Autor: Artamonov I.D. << Powrót: iluzje portretowe >> Naprzód: Iluzje widzenia kolorów
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Peleryna-niewidka jest już prawie gotowa ▪ Zestaw słuchawkowy PlayStation VR na PS5 ▪ Wino z zawartością złota smakuje lepiej
▪ sekcja serwisu Mikrokontrolery. Wybór artykułów ▪ artykuł Spalając się, zabłyśnij dla innych. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Polikarp Lakonos. Legendy, uprawa, metody aplikacji
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony