Иллюзии зрения

Как сложен и многообразен мир, в котором мы живем. Он не перестает удивлять нас своими загадками. Ежесекундно меняясь, окружающее преподносит нам интересные сюрпризы. Зачастую мы можем видеть то, чего нет в действительности. Сколько раз дерево мы принимали за продолжение дороги, а тень от скалы – за ее изгиб? Ледяную воду ощущали как горячую и наоборот? Подобные сюрпризы, уготованные природой, могут встретиться на каждом шагу. Но, что же они означают? Несовершенство человека? Или игру природы с высшим существом, которым является человек?

Действительно, природа талантлива в создании оптических иллюзий, которые возникают за счет преломления лучей света, отражаемых от объектов. Очень интересны, например, такие явления, как миражи или северные сияния. Путешественники в пустыне могут видеть города, оазисы, мореплаватели – плавающие острова и т. п. Их возникновение, несомненно, обусловлено оптическими свойствами атмосферы.

Но все эти необычные природные феномены, как и оптические фокусы, создаваемые при помощи зеркал, проекционных аппаратов и других вспомогательных средств, являются ни чем иным, как обманом нашего зрительного восприятия. В одних случаях обман создается умышленно при помощи технических средств, в других – самой природой за счет особого состояния окружающей среды между объектом наблюдения и органом зрения. Также иллюзиями восприятия (обманом зрения) являются возникающие у некоторых людей в сумерках и темноте субъективные видения, когда недостаточное освещение затрудняет работу глаз, в особенности, если имеются нарушения работы зрительного аппарата.

Так, что же тогда является действительностью, а что обманом, когда мы имеем дело с иллюзиями зрения? Ответим последовательно на обе части этого вопроса.

Реальное восприятие – это отражение в сознании совокупности свойств и частей предметов и явлений при непосредственном воздействии их на органы чувств. Оно также включает в себя прошлый опыт человека в виде представлений и знаний.

К примеру, наблюдая за щенком, играющим на лужайке, мы видим, что он имеет определенную форму, размеры и окраску; постоянно занимает в пространстве определенное место, находится от нас на определенном расстоянии, движется в определенном направлении. Мы также слышим лай, который исходит фактически из того места, где находится щенок. Мы воспринимаем это живое существо в совокупности других свойств, и благодаря прошлому опыту понимаем, что перед нами – щенок. Воспринимаемые качества, такие (цвет, размер и т. п.) остаются постоянными и не зависят от того, что изображение на сетчатке глаз постоянно меняется. Так, нам не кажется, что в тени щенок меняет свою окраску, что его размеры увеличиваются или уменьшаются в зависимости от того, приближается или удаляется он от нас.

Однако, любой процесс зрительного восприятия протекает не самостоятельно, а только в связи с другими психологическими процессами: мышлением благодаря которому осознается то, что перед нами находится; речью, когда воспринимаемый образ осознается по звукам; чувствами, которые отражают определенное отношение к объекту восприятия; и волей, в той или иной форме организующей процесс восприятия. Все эти личностные особенности могут привести к не совсем адекватному восприятию, к искажению воспринимаемого объекта, в том числе и к искажению зрительного образа, т. е. к появлению так называемых иллюзий зрения.[10]

Зрительные впечатления могут быть одинаково ошибочны у большинства людей. Этот факт говорит об объективности нашего зрения и о том, что оно, дополняемое мышлением и практикой, дает нам относительно точные сведения о предметах внешнего мира. Но с другой стороны, разные люди в процессе зрительного восприятия иногда ошибаются по‑разному, видят в предметах то, что другие не замечают. Поэтому наши зрительные ощущения бывают субъективными и относительными.[11]

Следует также отметить, что общие зрительные иллюзии (ошибки, обманы) могут возникать вследствие специально созданных, особых условий наблюдения (наблюдение объекта одним глазом или неподвижным взором). Такие иллюзии сразу же исчезают при устранении этих необычных условий.

Ошибочное восприятие вызывается и ложным суждением о видимом объекте при осмысливании его зрительного образа. Но стоит исключить факторы, мешающие правильному восприятию, выполнить простейшие сравнительные измерения и т. п., как иллюзии такого рода рассеиваются.

Наконец, известен ряд ошибок, обусловленных оптическим несовершенством глаза, некоторыми особыми свойствами различных анализаторов, участвующих в процессе зрительного восприятия (сетчатка, рецепторные клетки и т. п.). Так, наличие слепого пятна на сетчатой оболочке глаза, впервые открытого в 1668 г. известным французским физиком Э. Мариотте, затрудняет видеть весь предмет в целом. Изображения предметов, проектируемые на это место сетчатки, не передаются в мозг и, следовательно, не воспринимаются. Однако, в обычных условиях мы этого не замечаем. Во‑первых, потому, что изображения предметов, приходящиеся на слепое пятно в одном глазу, в другом проектируются не на слепое пятно; а во‑вторых, выпадающие части предмета невольно заменяются образами его соседних частей или фона. На рисунке 1 квадрата, на самом деле, нет. Он нам только кажется (эффект Каниша).

Рис. 1

Вследствие несовершенства хрусталика светлые предметы на темном фоне нам кажутся больше, чем они есть на самом деле, они как бы захватывают часть темного фона. И наоборот, когда мы рассматриваем темную поверхность на светлом фоне, создается впечатление, что границы этой поверхности сужаются и она значительно меньше, чем в реальности. На рисунке 2 белый внутренний квадрат кажется больше черного квадрата на бе– лом фоне, хотя они в действительности равны (явление иррадиации).

Рис. 2

Любопытно отметить, что, зная о данном свойстве черного цвета скрадывать размеры, дуэлянты в XIX веке предпочитали стреляться именно в черных костюмах.

Очень многие ошибочные зрительные впечатления обусловлены тем, что мы воспринимаем фигуры и их части не отдельно, а вместе с окружающими их фигурами и фоном. Сравнивая две фигуры, мы ошибочно воспринимаем все части меньшей фигуры меньшими, а все части большой – большими («целое больше – больше и его части»). Иллюзия восприятия размера хорошо видно, скажем, на рисунке 3 с линейкой: левый отрезок на ней кажется нам длиннее правого, хотя на самом деле они равны.

Рис. 3

Многие иллюзии объясняются способностью нашего зрения преувеличивать видимые нами на плоских фигурах острые углы. Острые углы всегда кажутся большими, чем есть на самом деле, и поэтому при зрительном восприятии появляются определенные искажения истинного соотношения частей фигуры. На рисунке 4 прямые горизонтальные линии из‑за косых полосок кажутся изогнутыми (иллюзия James Frazer).

При восприятии фигур в целом и отдельных их частей зрительные иллюзии могут иметь место вследствие так называемого общепсихологического закона контраста. Это наглядно видно на рисунке 5. Какой круг больше? Тот, который окружен маленькими кругами, или же тот, который окружен большими?

Они одинаковые (иллюзия Эббингауза).

В силу жизненного опыта человек обладает способностью точнее определять на глаз горизонтальные размеры предметов, чем их высоту. Поэтому большинство людей преувеличивают вертикальные протяженности по сравнению с горизонтальными, и это также приводит к иллюзии восприятия размера.

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

На рисунке 6 высота фигуры кажется больше, чем ее ширина, хотя в действительности они одинаковы.

Иногда искривление линий и искажение формы фигуры при зрительном восприятии происходит из‑за того, что глаз одновременно следит за направлениями других линий, находящихся в поле зрения. На рисунке 7 стороны квадрата кажутся изогнутыми (иллюзия Орбисона).

Интересны зрительные иллюзии восприятия глубины рисунка или видимого рельефа. Чаще они возникают в процессе осмысливания видимого изображения. Примером тому служат приводимые рисунки 8, 9, 10. Раскрытая книга то кажется изображенной корешком к нам, то корешком от нас. Основание цилиндра, обращенное к нам, мы видим то справа, то слева. Цилиндр «разворачивается» как по нашему желанию, так и непроизвольно и иногда даже наперекор нашему желанию. А как удивительна шахматная доска!

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Мы часто видим сходящиеся вдали параллельные линии (полотно железной дороги, шоссе и т. п.). Это явление называется перспективой. Изображение на рисунке 11 нам кажется объемным именно благодаря перспективе: коридор на нем уходит вглубь, пол состоит из прямоугольников.

Ряд зрительных иллюзий обусловлен влиянием контраста яркости. На темном фоне мы видим фигуры более светлыми и, наоборот, на светлом – более темными.

При восприятии фигуры и фона мы склонны видеть, прежде всего, пятна меньшей площади, а также пятна более яркие, «выступающие», причем фон нам кажется лежащим дальше от нас, за фигурой. Чем больше контраст яркости, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма. На рисунке 12 приведен классический пример иллюзии соотношения фигуры и фона (ваза Рубина). Можно увидеть как вазу, так и два лица.

При движении объекта наблюдения встречается также ряд зрительных иллюзий, которые обусловлены некоторыми свойствами нашего зрительного аппарата. Например, если круг с окрашенным сектором привести во вращение, то весь круг нам кажется окрашенным. Это можно объяснить способностью нашего глаза в течение долей секунды удерживать зрительное впечатление, хотя видимый предмет уже исчез из вида. Иллюзия движения очень хорошо видна на рисунке 13.

Рис. 12

Рис. 13

Не отрывая взгляда от центра круга, подвигайте головой. Возникает видимость, что узор внутри шара движется из стороны в сторону (иллюзия Оучи).

Существует иллюзия, которую можно назвать – эффект волчка. Если диск со спиралью (волчок) вращать по часовой стрелке, то после продолжительного фиксирования на ней взгляда у нас возникает впечатление стягивания всех витков спирали к центру; при вращении спирали в обратном направлении, мы видим расхождение витков спирали от центра к периферии. Если после длительного рассматривания движущейся спирали взглянуть на неподвижные предметы, создается видимость их перемещения в обратном направлении. Когда после длительного наблюдения за местностью из окна поезда мы переводим взгляд на предметы внутри вагона, нам кажется, что они тоже движутся, но только в противоположную сторону. Эти иллюзии связаны с последовательно движущимися образами.

На свойстве нашего глаза в течение 0,1 секунды «видеть» то, что уже исчезло, основан кинематограф: при скорости пленки 24 кадра в секунду наш глаз не замечает смены кадров и воспринимает не движение ленты, а более медленное движение фигур, проектируемых на экран. Этот эффект назван иллюзией последействия. В нем можно убедиться самостоятельно. В течение 30 секунд непрерывно смотрите на четыре точки в центре рисунка 14. Теперь закройте глаза, откиньте голову назад и посмотрите на потолок. Попробуйте быстро поморгать.

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Иногда о насыщенности цвета мы ошибочно судим по яркости фона или по цвету окружающих предметов. В этом случае возникает эффект цвета и контраста яркостей: цвет светлеет на темном фоне и темнеет на белом. На рисунках 15 и 16 изображены иллюзии мерцающих решеток Геринга. Так на пересечении всех белых полос видны маленькие серые пятна, а белые кружки на черном фоне кажутся мигающими, не правда ли? Мы способны даже создавать иллюзию цвета там, где его нет.

Рис. 14

Рис. 15

Рис. 16

Существует также понятие собственно цветовых контрастов, когда цвет наблюдаемого нами объекта изменяется в зависимости от того, на каком фоне мы его наблюдаем. Так, черный объект на красном фоне будет казаться зеленоватым, на фиолетово‑голубом фоне – зеленовато‑желтым, а на голубом – медно‑красным. При переходе от дневного зрения к сумеречному, когда уменьшается освещенность, понижается чувствительность глаза в целом, прежде всего, ухудшается восприятие цветов длинноволнового участка видимого спектра (красные, оранжевые тона), но зато в этих условиях повышается чувствительность к цветам коротковолновой части спектра (синие, фиолетовые тона). Красный мак и василек при дневном освещении по яркости близки друг к другу. В сумерках мак кажется совершенно темным, а василек более светлым.

Другим видом цветовой иллюзии является то, что некоторые цвета воспринимаются как «выступающие», а другие как «отступающие». «Выступающими» цветами обычно кажутся цвета красно‑оранжево‑желтые (или «теплые»), а «отступающими» – цвета зелено‑синие (или «холодные»).

Мы также привыкли, что все удаляющиеся к горизонту предметы уменьшаются на сетчатке: люди, поезда, облака, самолеты… Этот факт наглядно иллюстрирует рисунок 17. Если изображение человека среднего роста с заднего плана фотографии переместить на передний, этот человек будет казаться карликом.

Рис. 17

Многим приходилось видеть необычные, как бы живые портреты, которые всегда смотрят на нас, следят за нашими передвижениями, и обращают свои глаза туда, где мы находимся. Это объясняется тем, что зрачки глаз на таких портретах изображены в середине разреза глаз. Именно такими мы видим глаза, смотрящие на нас. Если глаза смотрят в сторону, мимо нас, зрачок и вся радужная оболочка кажутся нам смещенными в бок. Когда же мы отходим в сторону от загадочного портрета, зрачки на нем, конечно, своего положения не меняют – остаются посреди глаз, все лицо мы также продолжаем видеть в прежнем ракурсе. Поэтому нам кажется, что портрет как бы повернул голову и следит за нами.

В природе существует бесчисленное множество и других иллюзий восприятия, как зрительных, так и слуховых, осязательных и др. Все они свидетельствуют о необычайном многообразии нашего чувственного мира, неповторимости ощущений, удивительных особенностях человеческого организма.