Геометрическо-оптические иллюзии - Википедия - Geometrical-optical illusions

Геометрическо-оптические иллюзии находятся визуальные иллюзии, также оптические иллюзии, в котором геометрические свойства видимого отличаются от свойств соответствующих объектов в поле зрения.

Геометрические свойства

При изучении геометрии основное внимание уделяется положению точек, а также длине, ориентации и кривизне линий. Затем геометрические оптические иллюзии связаны в первую очередь с характеристиками объекта, определяемыми геометрией. Хотя зрение является трехмерным, во многих ситуациях глубина может быть исключена, а внимание сконцентрировано на простом виде двухмерного планшета с его координатами x и y ».

Иллюзии в визуальном пространстве

В то время как их аналоги в объектном пространстве наблюдателя являются общедоступными и обладают измеримыми свойствами, сами иллюзии являются частными для опыта наблюдателя (человека или животного). Тем не менее, они доступны для изображения посредством вербальной и иной коммуникации и даже для измерения посредством психофизика. Техника обнуления особенно полезна, когда цели преднамеренно дается противоположная деформация, чтобы устранить иллюзию.

Категории визуальных иллюзий

Полосы Маха = визуальная иллюзия яркости (интенсивное свойство)
Иллюзии положения (Поггендорф), ориентации (Цёлльнер) и, ниже, длины (Мюллер-Лайер)
Геринг Иллюзия кривизны
Дельбёф Иллюзия размера: левый внутренний круг и правый внешний круг фактически равны
Вертикально-горизонтальная иллюзия
Иллюзия смещенной шахматной доски

Визуальные или оптические иллюзии можно разделить на категории в зависимости от характера различия между объектами и восприятиями. Например, это может быть яркость или цвет, называемый интенсивный свойства целей, например Полосы Маха. Или они могут быть по своему местоположению, размеру, ориентации или глубине, называемые обширный. Когда иллюзия включает в себя свойства, которые входят в сферу применения геометрии, она геометрическо-оптический, термин, данный ему в первой научной статье, посвященной этой теме, Дж. Дж. Дж. Оппель, немецкий учитель средней школы, в 1854 году. Вильгельм Вундт, широко известный как основоположник экспериментальной психологии, а сейчас используется повсеместно.[1][2][3] То, что к 1972 году первое издание книги Робинсона посвящало этим иллюзиям 100 страниц с плотной печатью и более 180 рисунков, свидетельствует об их популярности.

Примеры геометрическо-оптических иллюзий

Легче всего исследовать геометрические-оптические иллюзии, которые проявляются в обычных черно-белых рисунках. Несколько примеров взяты из списка оптических иллюзий. Они иллюстрируют иллюзии позиции (Иллюзия Поггендорфа ), длиной (Иллюзия Мюллера-Лайера ), ориентации (Иллюзия Цёлльнера, Иллюзия Мюнстерберга или иллюзия сдвинутой шахматной доски и ее иллюзия стены кафе вариант), прямолинейности или прямолинейности линий (Иллюзия Геринга ), размером (Иллюзия Дельбёфа ) и вертикальной / горизонтальной анизотропии (Вертикально-горизонтальная иллюзия ), в котором вертикальное расширение кажется преувеличенным.

Связанные явления

Куб Неккера = обратимая фигура
Треугольник Пенроуза = неосуществимый объект
Треугольник Канижа = иллюзорные контуры

Собственно визуальные иллюзии следует отличать от некоторых связанных явлений. Некоторые простые цели, такие как Куб Неккера способны к более чем одной интерпретации, которая обычно рассматривается поочередно, по очереди. Их можно назвать скорее неоднозначными конфигурациями, чем иллюзией, потому что то, что видят в любой момент, на самом деле не иллюзорно. Конфигурации Пенроуз или же Эшер Типы иллюзорны в том смысле, что только при детальном логическом анализе становится очевидным, что они нереализуемы физически. Если думать о иллюзия как что-то там, что неправильно истолковано, и заблуждение при отсутствии наглядного субстрата различие исчезает для таких эффектов, как Треугольник Канижи и иллюзорные контуры.

Пояснения

Объяснения геометрическо-оптической иллюзии основаны на одном из двух режимов атаки:

  • то физиологический или же вверх дном, поиск причины деформации в оптическом изображении глаза или неправильной маршрутизации сигнала во время нейронной обработки в сетчатке или на первых стадиях мозга, первичной зрительной коре или
  • то познавательный или же перцептивный, который рассматривает отклонение от истинного размера, формы или положения как вызванное присвоением восприятия значимому, но ложному или несоответствующему классу объектов.

Первым этапом операций, которые передают информацию от визуальной цели, находящейся перед наблюдателем, в ее нейронное представление в мозгу, а затем позволяют проявиться восприятию, является визуализация глазом и обработка нейронными цепями в сетчатке. Некоторые компоненты геометрическо-оптических иллюзий можно отнести к аберрациям на этом уровне. Даже если это не полностью объясняет иллюзию, этот шаг полезен, потому что он помещает сложные ментальные теории в более безопасное место. В иллюзия луны хороший пример. Прежде чем ссылаться на концепции видимого расстояния и постоянство размера, это помогает быть уверенным, что изображение на сетчатке глаза не сильно изменилось, когда луна выглядит больше, когда она спускается к горизонту.

Как только сигналы от сетчатки попадают в зрительную кору, происходит множество локальных взаимодействий. В частности, нейроны настроены на целевую ориентацию, и известно, что их реакция зависит от контекста. Широко принятая интерпретация, например, Иллюзии Поггендорфа и Геринга как проявление расширения острых углов при пересечении линий, являются примером успешной реализации «восходящего», физиологического объяснения геометрическо-оптической иллюзии.

Иллюзия Понзо в чисто схематической форме и, ниже, с подсказками перспективы

Однако почти все геометрические оптические иллюзии имеют компоненты, которые в настоящее время не поддаются физиологическим объяснениям.[4] Таким образом, предмет является плодородной почвой для предложений, основанных на дисциплинах восприятия и познания.[5] Чтобы проиллюстрировать: вместо того, чтобы интерпретировать их как просто пару наклонных линий, внутри которых одна особенность видна меньше, чем идентичная ближе к точке схождения, паттерн Понцо может быть взят для железнодорожного пути, визуализированного как перспектива Рисунок. Бочка, лежащая внутри рельсов, должна быть физически шире, чтобы покрывать увеличившуюся часть ширины пути, если бы она находилась дальше. Следствием этого является суждение о том, что стволы различаются по диаметру, тогда как их физические размеры на чертеже одинаковы.

Научное исследование будет включать признание того, что представление визуального слова воплощается в состоянии нервной системы организма в момент, когда возникает иллюзия. В дисциплине экспериментальной нейробиологии нисходящее влияние означает, что сигналы, исходящие из высших нейронных центров, хранилища следов памяти, врожденных паттернов и операций принятия решений, перемещаются вниз в нижние нейронные цепи, где они вызывают сдвиг баланса возбуждения в отклоненное направление. Такую концепцию следует отличать от подхода снизу вверх, который будет искать аберрации, которые накладываются на входные данные на его пути через сенсорный аппарат. Нейронная передача сигналов сверху вниз была бы подходящей реализацией гештальт концепция, провозглашенная Макс Вертхаймер [6] что «свойства любой из частей определяются внутренними структурными законами целого».

Математическое преобразование

Когда объекты и связанные с ними восприятия в своих соответствующих пространствах соответствуют друг другу, хотя и с деформациями, описываемыми в терминах геометрии, математически склонные к поиску преобразований, возможно, неевклидовых,[7] которые сопоставляют их друг с другом. Применение дифференциальной геометрии пока не принесло заметных успехов. [1]; разнообразие и сложность явлений, значительные различия между людьми и зависимость от контекста, предыдущего опыта и инструкций устанавливают высокую планку для удовлетворительных формулировок.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Робинсон, Дж. (1998) Психология визуальных иллюзий. Дувр, Минеола, Нью-Йорк.
  2. ^ Корен, С., Гиргус, Дж. (1978) Видеть обманчиво: психология визуальных иллюзий. Эрлбаум, Хиллсдейл, Нью-Джерси
  3. ^ Уэйд, Н. (1982) Искусство и наука визуальных иллюзий. Рутледж, Лондон
  4. ^ Грегори, Р.Л. 1997 Глаз и мозг. Princeton University Press: Princeton N.J.
  5. ^ Howe CQ, Purves D (2005) Восприятие геометрии: геометрические иллюзии, объясненные статистикой естественной сцены Спрингер: Нью-Йорк
  6. ^ Вертхаймер, М. (1938) в W.D. Ellis (Ed) Справочник по гештальт-психологии. Харкорт Брейс: Нью-Йорк
  7. ^ Люнебург, Р. (1947) Математический анализ бинокулярного зрения. Princeton University Press, Princeton, N.J.
  8. ^ Вестхаймер, Г. (2008) "Геометрическо-оптические иллюзии и нейронное представление пространства". Видение Res, 48, 2128-2142

внешняя ссылка