Бесплатная техническая библиотека

Преувеличение острых углов. Энциклопедия зрительных иллюзий

На досуге / Зрительные (оптические) иллюзии

 Комментарии к статье

<< Назад: Переоценка вертикальных линий

>> Вперед: Меняющийся рельеф и перспектива

Многие иллюзии объясняются способностью нашего зрения преувеличивать видимые нами на плоских фигурах острые углы. Во-первых, возможно, этого рода иллюзии появляются из-за явления иррадиации, так как расширяется видимое нами светлое пространство около темных линий, ограничивающих острый угол. Во-вторых, возможно также, острый угол увеличивается по причине общепсихологического контраста, так как часто острые углы лежат рядом с тупыми, и влияние оказывает обстановка. В-третьих, большое значение для возникновения этих иллюзий имеет направление движения глаз и их подвижность вообще. Если имеется излом линий, то наш глаз в первую очередь "схватывает" острый угол, так как ось поля зрения перемещается сначала по кратчайшему направлению и лишь затем обследует стороны тупых углов.

Тот факт, что эта иллюзия действительно зависит от движения глаз, подтверждается тем, что при освещении поля зрения кратковременными вспышками многие из иллюзий этого рода не наблюдаются, так как глаз за время вспышки не успевает переместиться для обзора и острых, и тупых углов фигуры.

В архитектуре, в частности, чтобы избежать иллюзии искривления действительно параллельных линий, пересекаемых линиями, образующими с первыми острые и тупые углы, применяют специальную разбивку деталей и отдают предпочтение радиальным линиям.

Человек изменяет направление движения своих глаз с известным усилием, и поэтому в архитектуре применяются особые способы постепенного замедления движения глаз перед тем, как они должны изменить направление Движения. Лучшим примером этого являются капители и базы колонн, задерживающие на себе движение нашего взгляда снизу вверх и, наоборот, сверху вниз вдоль ствола колонн. Наконец, в некоторых случаях, возможно преувеличение видимых острых углов и вследствие астигматизма глаза. Во всяком случае, всегда острые углы нам кажутся большими, чем есть на самом деле, и поэтому появляются определенные искажения в истинном соотношении частей видимой фигуры. Здесь приводится несколько зрительных иллюзий, возникающих из-за переоценки острых углов (рис. 63-70). На рис. 65-67 представлены простейшие иллюзии, обусловленные преувеличением острых углов.

Рис. 63. Отрезки прямых линий, пересекающих параллели под острыми углами, кажутся смещенными и либо не принадлежащими одним и тем же прямым (слева и в центре), либо не являющимися сторонами одного угла (справа). (Иллюзия Поггендорфа.)

Рис. 64. Кажется, что при продолжении левые дуги не сойдутся с правыми, на самом деле они сходятся. Такого рода иллюзии можно часто наблюдать в зданиях, имеющих сводчатые потолки, двери или окна. Кажется, что линии свода, рассеченные впереди стоящей колонной, не сходятся

Рис. 65. Прямая ab кажется надломленной в точке О, причем вверху угол aОb кажется меньше 180°, а внизу больше 180°

Рис. 66. Являются ли отрезки А и В, а также отрезки С и D продолжением один другого

Рис. 67. Каждое последующее увеличение угла кажется больше предыдущего, хотя во всех случаях разница составляет 5°

Когда мы смотрим на две линии, отделенные промежутком, мы в состоянии соединить их "в уме" и определить, составляет одна из них продолжение другой или нет. Если же мы к одной из этих линий проведем другую так, чтобы они образовали острый угол, уверенность нашей оценки сразу исчезнет. Например, на рис. 66 продолжение А кажется ниже линии 5, а продолжение С кажется находящимся направо от D. Чтобы иллюзия исчезла, нужно закрыть линию С или А. Углы могут изменить и кажущуюся длину линий, в чем легко убедиться, взглянув на рис. 22 и 24. Заметим, что иллюзия исчезает, если мы выберем другую позицию наблюдения, т. е. появление иллюзии зависит от "точки зрения" на данный объект. Так, если на рис. 68, 69 и 70 посмотреть вдоль параллельных прямых, совмещая плоскость рисунка с направлением взгляда, то иллюзия исчезнет. Иллюзия может не наблюдаться, если этому не способствуют условия наблюдения. Следовательно, иногда мы можем видеть то, чего нам не удается заметить в другой обстановке.

Рис. 68. Параллельные прямые линии вследствие влияния фона кажутся непараллельными и изогнутыми

Рис. 69. Параллельные прямые линии вследствие влияния фона кажутся непараллельными и изогнутыми

Рис. 70. Параллельные прямые линии вследствие влияния фона кажутся непараллельными и изогнутыми

На этом принципе основано рассматривание так называемых "загадочных картинок" и чтение "загадочных надписей". Эти картинки рисуют, умышленно увеличивая вертикальную протяженность предметов и сильно сокращая горизонтальную, а надписи пишут так, чтобы они состояли из букв, умышленно растянутых по высоте и узких в горизонтальном направлении (рис. 71). Совмещая плоскость листа с плоскостью расположения глаз, мы сокращаем видимые вертикальные размеры букв и свободно читаем эту "загадочную надпись".

Рис. 71. Прочтите арабскую пословицу

Оказывается, если фигуры рис. 68, 69 и 70 рассматривать при кратковременной вспышке света, то иллюзия исчезает.

Следует заметить, что иногда изменение направления линий и искажение формы фигуры происходит также и от того, что глаз следит за направлениями других линий, находящихся в поле зрения. Таким образом, возможны случаи сочетания причин, вызывающих иллюзию зрения, например, преувеличение острых углов и психологический контраст, или одного из указанных обстоятельств, и того, что взгляд при обозревании фигуры скользит по окружающим ее линиям фона (рис. 72-78)*.

* (На иллюзии рис. 75, 76 впервые указал приват-доцент Московского университета П. В. Преображенский.)

Рис. 72. Средние части линий этой фигуры параллельны, но кажутся непараллельными

Рис. 73. Прямолинейные стороны квадрата кажутся искривленными, а весь квадрат - деформированным

Рис. 74. Стороны квадрата и прямые кажутся искривленными, непараллельными

Рис. 75. Правый верхний угол квадрата кажется не прямым, а острым

Рис. 76. Круг кажется овалом

Рис. 77. Круг кажется овалом, симметричным относительно биссектрисы угла

Рис. 78. Преднамеренное искривление прямых рис. 74 может создать впечатление, что на фоне концентрических окружностей начерчены правильный квадрат и параллельные прямые (иллюзия исчезнет)

Следует заметить, что подавляющее большинство иллюзий зрения, приведенных нами в п. 4, 5 и 6, могут быть при желании устранены соответствующим изображением линий и фигур на тех чертежах и рисунках, где эти иллюзии могут появиться. Например, все те отрезки на рис. 21-45, которые кажутся нам большими, можно умышленно изобразить меньшими; кривые, углы, окружности, кажущиеся меньшими, можно умышленно увеличить; прямые, кажущиеся кривыми, можно изобразить кривыми так, чтобы они казались прямыми, и т. д. (рис. 78). Этими возможностями широко пользуются художники, на что еще в 1774 г. указывал Л. Эйлер, который писал: "Живописцы наипаче умеют обращать в пользу сию общую и всем сродную обманчивость", и далее пояснял: "На сей обманчивости все живописное художество основано. Ежели мы привыкли судить о вещах по самой истине, то бы сие искусство не могло иметь места, равно как и когда бы мы были слепы".

Как уже было указано ранее, архитекторы также очень часто встречаются с необходимостью исправления ошибочного зрительного впечатления, создаваемого некоторыми частями сооружений. Уже архитекторы Древней Греции преднамеренно вносили соответствующие коррекции (исправления) кажущейся кривизны, возникающей вследствие иллюзий зрения при наблюдении элементов, расположенных значительно выше горизонта. Аналогичные коррекции внесены в 1764 г. при сооружении портика в здании Пантеона Суффло в Париже.

Иллюзии, основанные на нашей способности ассимиляции (рис. 45-50), устранить труднее, но в этом случае мы можем избежать обмана зрения, пользуясь такими простейшими приспособлениями, как линейка и циркуль.

В редких случаях устранять иллюзию нецелесообразно, например, в случае типографского шрифта (рис. 58).

Автор: Артамонов И.Д.

<< Назад: Переоценка вертикальных линий

>> Вперед: Меняющийся рельеф и перспектива

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Сапфир, устойчивый к царапинам 28.03.2025 Сапфир давно ценится не только как драгоценный камень, но и как высокопрочный материал, находящий применение в самых разных сферах - от оборонной промышленности до электроники. Однако, несмотря на его выдающиеся характеристики, сложность обработки и производства ограничивала его использование. Исследователи Техасского университета в Остине разработали инновационный подход, который позволит расширить функциональные возможности этого минерала, сделав его еще более полезным в технологической сфере. Группа ученых под руководством Чи-Хао Чанга, доцента кафедры машиностроения, сосредоточилась на создании сапфировых наноструктур. Новая технология позволяет изменить свойства материала, сохраняя его высокую прочность, но при этом придавая ему дополнительные качества. Вдохновившись структурой глаз мотылька, исследователи разработали конические наностолбцы, способствующие улучшению светопропускания и уменьшению бликов. Это может значительно повысить качество изображений в оптических приборах, экранах смартфонов и других дисплеях. Одной из ключевых особенностей новых сапфировых наноструктур является их способность к самоочищению. Благодаря высокой поверхностной энергии, они предотвращают запотевание и накапливание пыли. Кроме того, при специальной обработке поверхность может стать супергидрофобной, заставляя капли воды скатываться, как это происходит с листьями лотоса. По словам аспиранта лаборатории Чанга Мехмета Кепенекчи, подобные свойства делают материал особенно перспективным для применения в экстремальных условиях, где важны чистота поверхности и устойчивость к загрязнениям. Хотя традиционный сапфир известен своей исключительной твердостью и устойчивостью к царапинам, наноструктурированные образцы демонстрируют несколько иные свойства. Они по-прежнему остаются прочными, однако их устойчивость к механическим повреждениям сравнима с вольфрамом или обычным стеклом. Тем не менее, способность отталкивать загрязнения и минимизировать световые отражения открывает перед ними новые перспективы в оптических и защитных покрытиях. Исследовательская группа провела серию экспериментов по изучению устойчивости новых структур к накоплению пыли. Студент Эндрю Танелл, который отвечал за тесты на адгезию загрязняющих частиц, отметил, что поверхности сохраняли до 98,7% чистоты, используя только силу тяжести. Это делает их чрезвычайно перспективными для применения в аэрокосмической отрасли, где очистка от пыли и других загрязнений представляет серьезную проблему. В условиях будущих миссий на Луну или Марс подобные технологии могут оказаться жизненно необходимыми. Дополнительным преимуществом разработанных наноструктур является их потенциал в военной сфере. Высокая устойчивость к бликам и способность пропускать больше света могут улучшить характеристики инфракрасных сенсоров и защитных экранов, что особенно важно для оборудования, работающего в сложных условиях. Кун-Чие Чиен, выпускник докторантуры лаборатории Чанга и один из авторов исследования, подчеркивает, что благодаря сочетанию прочности и новых оптических свойств сапфир может стать основой для создания более совершенных оборонных систем. Эта инновация также может изменить потребительскую электронику. По словам ученых, использование сапфировых наноструктур в экранах смартфонов сделает их более устойчивыми к загрязнениям и бликам, что обеспечит комфортное использование устройств даже при ярком солнечном свете. Кроме того, линзы камер с таким покрытием будут меньше запотевать, а стекла автомобилей и другой техники дольше сохранят чистоту. Разработанная технология открывает новые горизонты для сапфира как материала, сочетая в себе прочность, оптическую эффективность и самоочищение. Исследования Чи-Хао Чанга и его команды демонстрируют, что даже природные материалы могут быть усовершенствованы с помощью современных научных подходов, обеспечивая инновационные решения для различных отраслей - от смартфонов и автомобилей до космических аппаратов.

Другие интересные новости:

▪ Космическая погода несет угрозу для самоуправляемых автомобиле

▪ Первый ВЧ-транзистор NXP

▪ Магниты помогают в любви

▪ Генерация электроэнергии из движущихся поездов

▪ Виртуальный ди-джей Spotify

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Чтение - вот лучшее учение. Крылатое выражение

▪ статья Почему у нас две нервные системы? Подробный ответ

▪ статья Водитель автомобиля УАЗ-2206. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Как выбрать или изготовить USB-хаб. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Большие переходы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026