Введение
Представленная работа посвящена изучению вопросов по теме «оптические иллюзии», как наш зрительный аппарат воспринимает иллюзии и как люди применяют их в жизни.
Цель исследовательской работы : изучить оптические иллюзии, познакомиться с видами оптических иллюзий, в конце создать свой сценарий к выступлению на неделю физики перед аудиторией из учащихся 9 классов.
Задачи: систематизировать полученные знания об оптических иллюзиях, выделить существенные признаки рассматриваемых иллюзий, исследовать применение в различных сферах деятельности человека оптических иллюзий, доказать существование оптических иллюзий.
Методы исследования : теоретический и практический.
Актуальность исследования : работы состоит в том, что данная область физики является очень интересной и перспективной, также мы встречаемся с оптическими иллюзиями практически каждый день и даже сами не подозреваем об этом.
Практическая значимость : мое мероприятие, проведенное среди учеников из параллели 9-х классов, поможет обучающимся лучше разбираться в теме «Оптические иллюзии».
Феномен оптических иллюзий
Оптические иллюзии
Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата. Попросту говоря — это неверное представление реальности, впечатление о видимом предмете или явлении, не соответствующее действительности, то бишь оптический обман.
Все оптические иллюзии в зависимости от их происхождения можно разделить на 3 вида:
- Естественные — созданные природой (Северное сияние)
- Искусственные — придуманные человеком (Камуфляж)
- Смешанные — естественные иллюзии, которые смог воссоздать человек.
Рис. 1. Естественная оптическая иллюзия — северное сияние
Рис. 2. Искусственная оптическая иллюзия.
Почему происходят оптические иллюзии?
Такие явления, как зрительные иллюзии (обман зрения), наука уже давно объяснила. Учёные провели необходимые исследования и теперь могут точно сказать, почему же мы видим не то, что есть на самом деле. Обман зрения — это ошибки зрительного восприятия, следствие наблюдения неточных образов, не осознаваемых разумом. Для понимания причин, из-за которых возникают такие явления, учёные изучают физиологию зрения и психологию зрительного восприятия.
Исследователи условно разделили факторы возникновения оптического обмана.
Причины:
1) неправильное восприятие глазами идущего от предмета света
2) мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, идущие от глаз
3) при нарушении передачи информационных сигналов по нервам происходят сбои.
Также хочу рассказать про устройство нашего зрительного аппарата. Глаз — это орган зрения, состоящий из нескольких структур. Внешне глаз представляет собой шарообразный орган, окруженный защитными оболочками. На передней поверхности глаза находится прозрачная роговица, которая позволяет пропускать свет. Задняя часть глаза заполнена стекловидным телом. Внутри глаза находится хрусталик, который фокусирует свет на сетчатку — слой нервных клеток, расположенных на задней стенке глаза. Сетчатка преобразует световые сигналы в электрические импульсы, которые передаются по зрительному нерву к мозгу для дальнейшей обработки и восприятия изображения.
Рис. 3. Устройство зрительного аппарата.
Оптические иллюзии в жизни человека
Используются в архитектуре для создания определенных пространственных впечатлений, например, для кажущегося увеличения высоты и площади залов. Еще более эффективно зрительные иллюзии используются в изобразительном и цирковом искусстве. Зрительные иллюзии стали основой кинематографии и телевидения, учитываются в полиграфии и в военном деле. На основе оптических иллюзий для военных изготавливается камуфляж для оружия и одежды. Художники также используют иллюзии в своих произведениях для создания необычных эффектов в своих работах. Используются для исследования в области психологии и нейронаук, для изучения восприятия и обработки информации в мозге человека. Также могут быть полезны для дизайна и рекламы для привлечения внимания к продукту или услуге. В целом, оптические иллюзии могут быть полезными в различных областях жизни человека, от науки до развлечений и безопасности
Самая первая оптическая иллюзия
Иллюзия Дельбёфа — оптическая иллюзия восприятия относительных размеров. Иллюзия была названа в честь бельгийского философа, математика, экспериментального психолога Жозефа Реми Леопольда Дельбёфа (1831–1896), который открыл данный феномен в 1887–1888 годах. Иллюзия состоит в том, что два круга, совершенно одинаковые по размерам окружены кольцами. Однако левый круг имеет большее расстояние между кругом и кольцом, и кажется, что левый круг меньше, чем правый.
Рис. 4. Самая первая оптическая иллюзия — иллюзия Дельбёфа.
Иллюзия восприятия цвета
Мозг человека — поистине удивительная и непостижимая вселенная. Он способен так преображать, преломлять и видоизменять действительность, что порой его носитель может жить совсем не в том мире, который его на самом деле окружает.
В том числе это касается восприятия цвета. Не вдаваясь во все многообразие вариантов видения цветов разными людьми, хочу показать примеры оптических иллюзий, описанных профессором Массачусетского технологического института Эдвардом Адельсеном. Так называемая, «иллюзия тени Адельсона» заключается в том, что один и тот же цвет на разном фоне видится человеком, как разные цвета.
Самый популярный пример — цилиндр с тенью на шахматной доске. Здесь клетки A и B воспринимаются нами, как темно-серая и светло-серая, на самом же деле эти клетки одного цвета.
Рис. 5. Цилиндр с тенью на шахматной доске
Иллюзия восприятия 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.
Если, рассматривая картинку мы представим, что освещение падает на нее справа, то увидим 6 кубов со смотрящими наверх черными гранями.
Рис. 6. Иллюзия восприятия глубины
Иллюзия восприятия 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.
Явление иррадиации состоит в том, что светлые предметы на темном фоне кажутся более увеличенными против своих настоящих размеров и как бы захватывают часть темного фона. Когда мы рассматриваем светлую поверхность на темном фоне, вследствие несовершенства хрусталика как бы раздвигаются границы этой поверхности, и эта поверхность кажется нам больше своих истинных геометрических размеров. На рисунке за счет яркости цветов белый квадрат кажется значительно большим относительно черного квадрата на белом фоне.
Рис. 7. Иллюзия восприятия размера
Практическая часть
В качестве продукта к своему проекту я провел внеклассное мероприятие, посвящённое неделе физики, среди учащихся 9-ых классов моего учебного заведения. Проводя данное мероприятие, мы познакомились и изучили виды оптических иллюзий, выделили существенные признаки рассматриваемых иллюзий, исследовали применение в различных сферах деятельности человека оптических иллюзий, и доказали существование оптических иллюзий. Помимо этого, была проведена викторина в игровой форме по объясненным только что мной темам. По окончанию мероприятия, большинство учеников оценили мое выступление на максимальный балл.
Заключение
Таким образом, в ходе выполнения данной практической работы, я изучил оптические иллюзии, познакомился с видами оптических иллюзий, систематизировал полученные знания об оптических иллюзиях, выделил существенные признаки рассматриваемых иллюзий, исследовал применение в различных сферах деятельности человека оптических иллюзий и доказал их существование. В ходе проведения внеклассного мероприятия я получил опыт работы на публике и подарил ребятам желание изучать физику.
Литература:
- Физика. 11 класс. Учебник. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н. Н. 19-е изд. — М.: Просвещение, 2010. — 399 с.
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Оптическая_иллюзия
- Строение глаза. — Текст: электронный // МНТК «Микрохирургия глаза»: [сайт]. — URL: https://www.mntk.ru/patients/children-treatment/eye_structure/ (дата обращения: 09.02.2024).
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Иллюзия_Дельбёфа
- Холина, Е. В. Проект на тему «Оптические иллюзии» / Е. В. Холина. — Текст: электронный // Инфоурок: [сайт]. — URL: https://infourok.ru/proekt-po-fizike-opticheskie-illyuzii-9-klass-5553216.html (дата обращения: 09.02.2024).
