Иллюзия цвета и контраста объяснение. Зрительные (оптические) иллюзии

Мы привыкли воспринимать окружающий нас мир как данность, поэтому не замечаем, как наш мозг обманывает своих же хозяев.

Несовершенство нашего бинокулярного зрения, бессознательные ложные суждения, психологические стереотипы и прочие искажения мировосприятия служат поводом для возникновения оптических иллюзий. Их огромное множество, но мы постарались собрать для вас самые интересные, безумные и невероятные из них.

Невозможные фигуры

Невозможный трезубец

Классический бливет – пожалуй, самый яркий представитель оптических рисунков из категории «невозможные фигуры». Как ни пытайся, определить, где берет начало средний зубец, не получится.

Другой яркий пример – невозможный треугольник Пенроуза.

Он же в виде так называемой «бесконечной лестницы».

А также «невозможный слон» Роджера Шепарда.

Комната Эймса

Как работает комната Эймса

Иллюзии движения

Плывущая звезда

Существует довольно много подобных иллюзий движения, то есть статических изображений, кажущихся подвижными. Например, знаменитый вращающийся круг.

Или желтые стрелки на розовом фоне: при пристальном взгляде кажется, что они колышутся туда-сюда.

Осторожно, это изображение может вызвать резь в глазах или головокружение у людей со слабым вестибулярным аппаратом.

Честное слово, это обычная картинка, а не гифка! Психоделические спирали словно затягивают куда-то в полную странностей и чудес вселенную.

Иллюзии-перевертыши

Две классические иллюзии-перевертыша: медсестра/старуха и красавица/уродина.

Более высокохудожественная картинка с подвохом – при повороте на 90 градусов лягушка превращается в лошадь.

Другие «двойные иллюзии» имеют более тонкую подоплеку.

Девушка / старуха

Старики / мексиканцы

Влюбленные /дельфины

Список таких двойственных картинок можно продолжать бесконечно:

На картинке выше большинство людей видят сперва лицо индейца, а уже затем переводят взгляд влево и различают силуэт в шубе. Изображение ниже обычно трактуется всеми как черная кошка, и только потом в ее контурах проступает мышь.

Очень простая картинка-перевертыш – что-то подобное можно без труда сделать своими руками.

Иллюзии цвета и контраста

Серые квадраты

Такая уловка возможна благодаря особенностям работы нашего мозга. На квадрат B падает тень без резких границ. Благодаря более темному «окружению» и плавному градиенту тени кажется, что он значительно светлее квадрата A.

Зеленая спираль

Платье бело-золотое или сине-черное?

Разъяснение феномена платья очень простое: как и в случае с серыми квадратами, все зависит от несовершенной хроматической адаптации наших органов зрения. Как известно, сетчатка человека состоит из двух видов рецепторов: палочек и колбочек. Палочки лучше фиксируют свет, а колбочки – цвет. У каждого человека соотношение колбочек и палочек разное, поэтому определение цвета и формы объекта немного отличается в зависимости от доминирования того или иного вида рецепторов.

Те, кто увидел платье бело-золотистым, обратили внимание на ярко освещенный задний фон и решили, что платье находится в тени, а значит, белый цвет должен быть темнее обычного. Если же платье показалось вам сине-черным, значит, ваш глаз в первую очередь обратил внимание на основной цвет платья, который на этой фотографии действительно имеет синий оттенок. Затем ваш мозг рассудил, что золотистый оттенок – черный, посветлевший из-за направленных на платье лучей солнца и плохого качества фото.

В действительности платье было синее с черными кружевами.

А вот другая фотография, поставившая в тупик миллионы пользователей, которые никак не могли решить, стена перед ними или же озеро.

Помните ирландские сказки о леприконах, охраняющих горшочки с золотом там, где "кончается" радуга?

Оказывается, радуга существует только в нашем восприятии - на самом же деле ее не существует.
Поэтому и невозможно найти края радуги. А потому и золото леприконов:)
Почему так? Добро пожаловать под кат... Отдельный привет lora_in за любопытность:)

Ра́дуга — атмосферное, оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое при освещении Солнцем (иногда Луной) множества водяных капель (дождя или тумана). Радуга выглядит как разноцветная дуга или окружность, составленная из цветов спектра (от внешнего края: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый). Это те семь цветов, которые принято выделять в радуге в русской культуре, но следует иметь в виду, что на самом деле спектр непрерывен, и его цвета плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.

Центр окружности, описываемой радугой, лежит на прямой, проходящей через наблюдателя и Солнце, притом при наблюдении радуги (в отличие от гало) Солнце всегда находится за спиной наблюдателя, и одновременно видеть Солнце и радугу без использования оптических приспособлений невозможно . Для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга, часть окружности, и чем выше точка наблюдения — тем она полнее (с горы или самолёта можно увидеть и полную окружность). Когда Солнце поднимается выше 42 градусов над горизонтом, радуга с поверхности Земли не видна.

А теперь самое интересное...

Невероятно, но в окружающем нас мире красок нет. Цвет — это лишь иллюзия, созданная мозгом и в физической реальности не существующая.

Посмотрите вокруг себя. Вас с самого рождения окружает иллюзия, «дополнительная реальность», которая настолько привычна, что, подобно воздуху, для нас абсолютно незаметна.

Например, радугу человек показывает как бы только себе: ее существование связано с особенностями человеческого зрения и зависит от конических фоторецепторов в глазах — для других живых существ, не имеющих подобных конусов-колбочек, радуга вообще не существует. Таким образом, вы не просто смотрите на радугу — вы создаете ее.

Более подробно об устройстве сетчатки глаза можно прочитать .

Дадим слово Эрвину Шредингеру, нобелевскому лауреату по физике, одному из создателей квантовой механики, более известному широкой публике благодаря одному коту : «Если вы спросите у физика, что в его понимании есть желтый свет, он вам ответит, что это поперечные электромагнитные волны, длина которых примерно равна 590 нанометрам (нм). Если вы спросите его: „А где тут желтый?“, — то он ответит: „В моей картине его нет совсем, но, когда эти колебания попадают на сетчатку здорового глаза, у человека, которому принадлежит этот глаз, возникает ощущение желтого цвета“».

Однако ощущение цвета невозможно объяснить в рамках объективной картины волн света, имеющейся у физиков. Доказательством тому служат зрительные иллюзии, цветные сны с закрытыми глазами и люди, споcобные видеть цвет иными органами чувств.

Обман зрения

Зрительные иллюзии раскрывают некоторые аспекты того, как работает зрение. Если пристально смотреть на точку в центре черно-белого изображения в течение 15 секунд, то картинка обретает краски.

Давайте посмотрим на еще одну иллюзию. По-русски она называется «бегущий салатовый круг», на английском звучит как «сиреневый охотник». Основана она на эффекте Трокслера.

Что здесь необычного? Через мгновение на месте пропадающих фиолетовых пятен появляется зеленое пятно, движущееся по кругу. Но его ведь в реальности нет! Электромагнитные волны из диапазона спектра 500-565 нанометров физически не попадают на сетчатку человеческого глаза. Это так же необычно, как если бы мы слышали мелодию песни и при этом на барабанную перепонку не поступали бы звуковые колебания. А если сконцентрироваться на крестике, то фиолетовые пятна пропадают вовсе.

Вот статический кадр из гифки выше, который отображает реальность. Физически присутствуют только фиолетовые кружки. Зеленого нет ни на одном из кадров. Это еще одно подтверждение нефизической природы цвета. Более того, когда мы видим цветные сны, глаза вообще закрыты.

Сконцентрируйте взгляд на центре картинки. Через некоторое время расплывчатые цветные образы исчезнут и превратятся в сплошной белый фон. Картинка не gif. Здесь, напротив, электромагнитные волны, отвечающие за цвета, попадают к нам в глаза, но цвета мы перестаем видеть.

Если посмотреть на центральную плитку кубика на вершине и на стороне, повернутой к нам, то видно, что в первом случае она имеет коричневый цвет, а во втором — оранжевый. Это наше восприятие реальности. Но физическая реальность такова, что эти две плитки одного и того же цвета.

Цветные цифры

«Я сказала моему отцу: я поняла, что, для того чтобы написать букву „R“, все, что я должна сделать, — это сначала написать „P“ и затем провести линию вниз от ее петли. И я была так удивлена, что могу превратить желтую букву в оранжевую букву, только добавив линию!» — писала Патриция Лин Даффи, писатель и синестетик .

У некоторых людей раздражение одних органов чувств вызывает как специфические для него ощущения, так и ощущения, соответствующие другому органу чувств. Это явление называется синестезией, что с греческого переводится как «совместное чувство». То есть человек может смотреть на движущиеся картинки и при этом слышать звук. Или для него каждая цифра или буква может иметь собственный цвет, как на рисунке ниже. Цветные цифры — это самый распространенный вид синестезии. Кстати, интересно, что увидит Патриция, если оранжевая для нее «Р» будет написана салатовыми чернилами?

То есть совсем не обязательно, чтобы цвет был связан с определенной длиной электромагнитной волны. Цвет может порождаться звуковыми колебаниями, а звук, например, определенной анимацией.

Нобелевский лауреат по физике Ричард Фейнман говорил: «Когда я вижу уравнения, я вижу буквы в цвете — я не знаю почему». Он тоже был синестетиком.

Джеймс Ваннертон чувствует слова на вкус. Нью-Йорк для него по вкусу как вареное яйцо, а Лондон — как картофельное пюре. А другой человек, Макаллистер, видит музыку. У него на звук реагируют участки, отвечающие за слух и зрение. Поразительно, что он слеп с 12 лет: «Когда я слышу музыку, у меня перед глазами появляются разноцветные вспышки, мне кажется, что вижу даже больше прекрасных цветов, чем зрячие люди».

И, чтобы проверить, не врут ли люди и не сумасшедшие ли они, разработаны вот такие тесты, как на рисунке ниже. На листке напечатано много пятерок и двоек. Обычный человек сравнительно долго ищет двойки, для него все цифры на одно лицо. Синестетику же не нужно время на рассматривание каждой цифры. Он сразу видит образуемую двойками красную пирамиду.

Феномен цвета

Учеными проводились эксперименты на восприятие искусственными нейронными сетями (ИНС) иллюзий. Восприятие освещенности выбранной точки зависело от окружающей структуры, от контекста, в которой она находилась. Также на формирование иллюзии влиял предыдущий опыт, стереотипность восприятия. Например, люди видят лицо выпуклым, не только когда оно реально выпуклое, но и в случае если это оборотная часть маски, то есть вогнутая внутрь фигура.

Мы живем в своей информационной реальности. Цвет лишь иллюзия, созданная мозгом, в физической реальности не существующая. В зависимости от ожиданий, контекста, ментальных моделей мозг может произвольно изменять цвета объектов. Что трудно было бы себе представить, если бы цвет был реальным физическим феноменом.

Цвета — это определенная форма языка. Когда мы видим один цвет — мы видим нечто неопределенное, несамостоятельное, что-то вроде одного слова в языке. Интерпретация же этого «слова» происходит, если мы его помещаем в «предложение» и его контекст. А электромагнитные волны — это, по-видимому, сущности, представленные для нас в двух ипостасях: экзистенциональной, как часть физической реальности, и денотативной, как и чернильные пятна на бумаге, сформированные в осмысленные для нас конфигурации, слова, имеющие смыслы, как часть реальности информационной.

Кстати, даже если будет раскрыта природа цвета в нашем сознании, возникает вопрос, а почему цвета именно такие, какими мы их видим? Это обусловлено нашим строением или это, может быть, было как-то случайно выбрано в ходе эволюции, как случайно были выбраны именно такие, а не иные буквы для алфавита? Каково это видеть мир в ультрафиолете или в гамма?

Также из этого следует, что наш мир, видимо, не только некрасочен, но еще и беззвучен. И на вопрос, слышен ли звук падающего дерева в лесу, если рядом никого нет, можно дать ответ. Нет, не слышен. Физика сохраняется. Дерево падает, распространяются колебания воздуха. Но звук рождается в мозге наблюдателя.

Дзэнский коан о том, "Как звучит хлопок одной ладонью " теперь приобретает совсем интереснейший смысл:)

Наше зрение очень легко способно обмануть наш мозг нехитрыми цветовыми иллюзиями, которые повсюду нас окружают. Некоторые из таких иллюзий ждут вас далее.

Сколько цветов на картинке?

Голубые и зеленые спирали на самом деле одного цвета - зеленого. Голубого цвета тут нет.

Коричневый квадрат в центре верхней грани и «оранжевый» в центре передней грани - одного цвета.

Посмотрите внимательно на доску. Какого цвета клетки «А» и «В»? Кажется, что «А» - черного, а «В» белого? Правильный ответ ниже.

Клетки «B» и «A» - одного цвета. Серого.

Кажется, что нижняя часть фигуры светлее? Закройте пальцем горизонтальную границу между верхней и нижней частями фигуры.

Видите шахматную доску с черными и белыми клетками? Серые половины черных и белых клеток - одного оттенка. Серый цвет воспринимается то как черный, то как белый.

Фигуры лошадок имеют одинаковый цвет.

Сколько здесь цветовых оттенков, если не считать белый? 3? 4? На самом деле всего два - розовый и зеленый.

А какого цвета квадраты здесь? Только зеленого и розового цвета.

Обман зрения

Смотрим на точку, и серая полоска на оранжевом фоне становится... голубой.

На месте пропадающих фиолетовых пятен появляется зеленое пятно, движущееся по кругу. Но его ведь в реальности нет! А если сконцентрироваться на крестике, то фиолетовые пятна пропадают.

Если пристально смотреть на точку в центре черно-белого изображения 15 секунд, то картинка обретает краски.

Смотрите в центр на черную точку в течении 15 секунд. Изображение станет цветным.

Смотрите 30 секунд на 4 точки в центре картинки, после чего переместите взгляд на потолок и поморгайте. Что вы увидели?

На пересечениях всех белых полос, за исключением того пересечения, на котором вы фиксируете взгляд в данный момент, видны маленькие черные пятна, которых на самом деле нет.

Исчезновение

Если пристально несколько секунд смотреть на точку в центре, серый фон исчезнет.

Сконцентрируйте взгляд на центре картинки. Через некоторое время расплывчатые цветные образы исчезнут и превратятся в сплошной белый фон.

Иллюзия цвета и контраста

Посмотрите в центр картинки.
На пересечении всех белых полос видны маленькие черные круги. В то же время если сконцентрировать взгляд на любом из этих пересечений, то круг пропадает. Иллюзия известна под названием "Решетка Геринга"

Видишь шахматную доску с белыми и черными квадратами?
Серые половины черных и белых клеток одного оттенка. Серый цвет воспринимается то как черный, то как белый.

Обрати внимание на оттенки кругов.
В окружении зеленого цвета серый цвет кажется сиренево-розовым, а в окружении красного - сине-зеленоватым.

Сколько цветов использовано для написания этого рисунка?
Три: белый, зеленый и розовый. Присутствие на картинке разных оттенков зеленого и красного - это лишь иллюзия. Ее возникновение зависит от того, прилегают ли зеленый и розовый квадратики друг к другу, или между ними есть еще и белый.

Какой из кругов светлее?
Здесь круги имеют абсолютно один и тот же оттенок серого. Но при сравнении с насыщенностью фона они кажутся более светлого или более темного оттенка.

Посмотри на эти два квадрата. Какой из квадратов ярче?
Цвет фигур кажется более ярким и насыщенным, если фигуры окантованы черными рамками. На самом же деле и в одном, и в другом квадрате цвета совершенно одинаковые.

Зафиксируй взгляд в центре картинки.
Решетка Геринга. На пересечениях всех белых полос, за исключением того пересечения, на котором вы фиксируете взгляд в данный момент, видны маленькие серые пятна. Как вы понимаете, на самом деле их не существует.

Какая из половин более насыщенного цвета?
Тон нижней половины кажется более насыщенным, несмотря на абсолютную одинаковость красок обеих половинок. Иллюзия возникает из-за присутствия белого контура в верхней части рисунка.

Хорошо известный физикам и медикам эффект.
Полосы Маха. Плавный переход цвета воспринимается как полосы. На границе белого видна еще более белая полоса, а на границе черного - еще более черная. Причиной возникновения данной иллюзии является латеральное торможение в сетчатке, иными словами, особенности процессов и строения наших глаз.

Посмотри на картинку и обрати внимание на возникающие красные пятна на пересечении черных линий.
Причиной возникновения этой иллюзии являются в том числе особенности строения сетчатки глаза.

Какая часть кольца является более темной?
Часть кольца на белом фоне кажется более темной. Если же убрать карандаш, то иллюзия исчезает. Попробуй провести эксперимент с реальной бумагой и карандашом.

Обратите внимание на доску.
В это трудно поверить, но белые клетки в тени и черные на свету - одного цвета. В то же время наш мозг этого не воспринимает. Наше восприятие по многовековой привычке делает скидку на тень, которую якобы создает брус, и автоматически подает в мозг сигналы "высветлять" в нашем сознании квадраты в тени для их сопоставления с цветами на остальном пространстве.

Для анализа любого изображенного на картинке объекта крайне важен его фон. Фон может стать намеком на перспективу , или же преобразовать рассматриваемый объект в часть некоторого большего объекта , или, как в случае с иррадиацией , исказить размеры объекта. В данной статье мы расскажем о влиянии фона на цвет объекта.

Наш мозг всегда стремится помочь сознанию, иногда это оказывается «медвежья услуга», но в большинстве случаев создание мозгом дополнительной контрастности оправдано. Получая от глаз информацию о нескольких разноцветных объектах, мозг стремится сделать их более контрастными. Причем более контрастными по отношению к соседним объектам. Другими словами, серый цвет, окруженный черным, кажется светлее серого, окруженного белым. Наглядно это показано на рисунках ниже:

Все серые овалы одного цвета и одного оттенка, однако иллюзия контраста говорит, что это не так.

Так называемая иллюзия Вертгеймера-Коффки, та часть серой фигуры, которая окружена белым фоном, кажется темнее, нежели окруженная черным. При этом, если убрать перегородку между данными частями (карандаш) мозг воспримет серую фигуру как одноцветную.

Клетки A и B одного цвета, но по причине того, что клетка A соседствует с белыми клетками, а клетка B - с затемненными черными, кажется, что они разноцветны.

Мы видим, что пересечения белых вертикальных и горизонтальных линий сероватого оттенка. Этот обман зрения связан с тем, что на протяжении белой линии она контрастирует с черными квадратами и становится ещё белее. В это же время пересечения контрастируют с белыми линиями и становятся темнее.

Стоит обратить внимание, что данный вид иллюзий характерен не только для черно-белых изображений.

На этой картинке хорошо заметно, что фигуры, имеющие черный контур, выглядят ярче.

Вы сильно удивитесь, но на этой картинке нет ни голубого, ни бирюзового, ни какого-либо иного оттенка синего. Это обман зрения. То, что кажется голубым, на самом деле такого же цвета, как и то, что зеленое. Попросту, когда зеленый контрастирует со светло-красным, мы видим зелёный, а когда контрастирует с бордовым, мы видим голубой.

Таким образом, фон и соседние объекты очень сильно влияют на восприятие цвета рассматриваемого объекта благодаря иллюзии контраста цвета и яркости.