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Cambiare terreno e prospettiva. Enciclopedia delle illusioni visive

Nel tempo libero / Illusioni visive (ottiche).

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Diverse illusioni visive interessanti si verificano nelle condizioni di cambiare il rilievo che vediamo o la profondità dell'immagine. L'emergere di queste illusioni è associato, da un lato, ai fenomeni di accomodamento e convergenza degli occhi, cioè alla loro capacità di vedere oggetti a distanze diverse, alla capacità di percepire lo spazio dalla luminosità degli oggetti, dalle loro ombre e dal numero di oggetti intermedi. D'altra parte, queste illusioni sorgono anche nel processo di comprensione del visibile. Un ruolo enorme nella correzione della percezione spaziale appartiene al cervello. In questo caso, il lavoro del cervello, chiaramente non cosciente di noi, viene svolto allo stesso modo di quando si gira il rovescio e si raddrizzano le immagini curvilinee ottenute sulla retina dei nostri occhi.

Esempi di illusioni di questo tipo sono mostrati in fig. 79-87. Quando si guarda la Fig. 80-87 cambiamenti nelle immagini in rilievo che vediamo possono verificarsi sia a nostro piacimento, sia involontariamente, e talvolta anche contrariamente al nostro desiderio.

Riso. 79. Le facce di un cubo disegnate separatamente non sono in grado di creare l'impressione di una figura spaziale.

Riso. 80. Che cos'è? Un libro aperto con il dorso rivolto verso di noi o il dorso lontano da noi?

Riso. 81. È una piastra con una tacca (lato posteriore della tacca AB) o tre pareti della scatola su cui è premuta la piastra (il lato anteriore della piastra AB)?

Riso. 82. È una scala, o una nicchia, o una "fisarmonica" da una striscia di carta? È facile vedere che la visibilità di diversi oggetti qui dipende da come è diretto il nostro sguardo. Se dirigi prima di tutto lo sguardo sul lato sinistro dell'immagine, sarà visibile una scala. Se l'occhio scorre sul disegno da destra a sinistra, sarà visibile una nicchia. Se lo sguardo segue diagonalmente dal bordo in basso a destra a quello in alto a sinistra, sarà visibile un pezzo di carta piegato a 'fisarmonica'.

Riso. 83. Il cubo di destra sembra essere più grande del sinistro, sebbene tutti e tre i cubi siano uguali. Linee convergenti che percepiamo come un accenno alla profondità dello spazio

Riso. 84. Dai un'occhiata più da vicino! Sono qui raffigurate figure convesse o concave?

Riso. 85. Quanti cubi ci sono e come sono disposti?

Riso. 86. Quanti cubi ci sono e come sono disposti?

Riso. 87. Come si trova questo prisma? Quale spigolo, ab o vg, è più vicino a noi? Quali facce sono etichettate A e B?

Ad esempio, nella fig. 87 mostra un prisma di vetro, e dipende da noi vedere il bordo ab come davanti, e vg come dietro, o, viceversa, vedere A fuori dal prisma, e B dentro, o viceversa. Il prisma, infine, può essere cavo e la faccia A o la faccia B possono essere del tutto assenti. Per risolvere questi problemi è necessaria una certa tensione dell'apparato visivo, dopodiché possiamo vedere in Fig. 87 qualunque cosa per favore. Se sul prisma non fossero disegnate le parti dei bordi nascoste dalle facce, vedremmo solo una posizione ben definita del prisma nello spazio. Allo stesso modo, se consideriamo solo due proiezioni di due vasi di vetro trasparente (Fig. 88), senza vedere la terza proiezione, è difficile immaginare quale dei vasi sia più vicino a noi e se questi vasi si tocchino. Dopo aver costruito la terza proiezione, determiniamo con sicurezza e rigore che il vaso a botte è più vicino a noi e che i vasi non si toccano.

Riso. 88. Dopo aver chiuso la parte inferiore dell'immagine (pianta tratteggiata), cerca di determinare come si trovano i vasi nello spazio. Si toccano?

Abbiamo sviluppato l'abitudine di presumere che l'oggetto raffigurato nella figura fosse illuminato da sinistra e che le sue ombre nell'immagine si trovassero a destra e in basso. Su questa base, prendiamo l'immagine della croce maltese (a sinistra in Fig. 89) come una figura convessa. Ma per errore il cliché di questo disegno è stato capovolto, e tutti, forse, diranno che la croce a destra è una figura approfondita.

Fig. 89

I nostri occhi si adattano in base a ciò su cui fissiamo la nostra attenzione, e in base a ciò vediamo alcune parti della figura più vicine e altre più lontane.

Gli oggetti lontani da noi ci sembrano piccoli per il fatto che l'angolo formato dai raggi che cadono dai punti estremi dell'oggetto verso la pupilla dell'occhio diminuisce. Questo angolo è chiamato angolo di campo.

Quale delle linee verticali mostrate in Fig. 90, il più lungo? Sembra essere all'estrema sinistra. Tuttavia, tutte le linee verticali hanno la stessa lunghezza. Questa figura spiega la formazione dell'angolo di visuale e l'illusione è spiegata dal fatto che la linea di sinistra unisce l'angolo di visuale più grande e gli altri angoli ne sono solo una parte.

Fig. 90

Il fenomeno dell'apparente convergenza di linee parallele in lontananza (ferrovia, autostrada, ecc.) si chiama prospettiva. Per rappresentare in un disegno una certa parte dello spazio piena di oggetti, e affinché questo disegno dia l'impressione della realtà, è necessario poter utilizzare le leggi della prospettiva. Tutte le linee di questo disegno, che in realtà sono parallele alla superficie terrestre, dovrebbero essere mostrate convergenti in un punto dell'orizzonte, chiamato "punto di fuga". La scelta del livello della superficie terrestre e dell'orizzonte, nonché del "punto di fuga" può essere arbitraria. Le linee che vanno ad angoli diversi dovrebbero convergere su uno o sull'altro lato del "punto di fuga" quanto più lontano da esso, maggiore è l'angolo rispetto alla linea di visione diretta che attraversano. Di questi punti il ​​più notevole è il punto in cui le linee convergono con un angolo di 45° rispetto alla linea di visione diretta; questo punto è chiamato "punto di distanza". È notevole in quanto è rimosso dal "punto di fuga" alla distanza alla quale l'occhio dell'artista è stato rimosso dal quadro quando lo ha dipinto.

Per visualizzare l'immagine, è molto vantaggioso posizionare l'occhio nel "punto remoto". L'importanza di ciò può essere facilmente rilevata dalla fig. 91. Se guardi questo disegno da lontano, dà l'impressione di essere piatto. Se invece l'occhio è posto contro il "punto di fuga" a una distanza di 3,5 cm dal disegno (pari alla distanza dal "punto di fuga" al "punto di distanza"), allora il disegno dà l'impressione di tridimensionalità*. Il corridoio raffigurato su di esso è profondo, il suo pavimento è costituito da quadrati regolari e il soffitto sembra essere a volta. Il tipo di oggetti raffigurati nella figura e il realismo dell'intera immagine dipendono in larga misura dalla scelta dell'altezza dell'orizzonte e del punto di distanza. Noto, ad esempio, "prospettiva rana", quando il punto di fuga è molto basso, e noto prospettiva "volo d'uccello".

* (Se usi una lente d'ingrandimento, dovrebbe essere premuta saldamente sull'occhio.)

Fig. 91

Oltre alla prospettiva lineare, nella pittura si tiene conto anche della prospettiva aerea, cioè con diversa luminosità degli oggetti in primo piano, al centro e sullo sfondo del quadro dovuta all'assorbimento e alla dispersione della luce nell'aria.

Una persona trasferisce la percezione prospettica dello spazio, sviluppata dalla secolare evoluzione della visione, ai dipinti e alle fotografie che esamina, che raffigurano oggetti a distanze diverse (Fig. 92-94). Accanto alla normale prospettiva della pittura moderna, c'è la cosiddetta prospettiva inversa. È facile vedere che una tale prospettiva esiste facendo il seguente esperimento. Posizioniamo la scatola di fiammiferi davanti agli occhi a livello della punta del naso ea una distanza di 10 cm da essa in modo che il lato con il motivo sia rivolto verso l'alto. Guardando la scatola in questa posizione con entrambi gli occhi, notiamo che la sua estremità più lontana sembra più larga di quella più vicina. Ciò può essere spiegato dal fatto che la larghezza dell'oggetto in questo caso è inferiore alla distanza tra gli occhi e si tratta di un'illusione visiva.

Riso. 92. A causa del mancato rispetto delle regole della prospettiva, la figura di un vecchio che cammina davanti sembra essere molto più alta della figura di un ragazzo che cammina dietro, sebbene le figure siano le stesse

Riso. 93. Di tutte le figure, la figura più alta di una ragazza che cammina dietro. Il mancato rispetto delle regole della prospettiva in tutti i dettagli dell'immagine distorce le dimensioni visibili

Riso. 94. Quale distanza è maggiore: AB o AC? Non è vero, l'AC è più grande? Ora misura

Tuttavia, perché nei disegni e nelle icone dei pittori dell'antica Rus' tutti gli oggetti, indipendentemente dalle loro dimensioni, sono raffigurati proprio in prospettiva inversa? Lo si può vedere, ad esempio, l'immagine della "Trinità" dall'iconostasi della Cattedrale della Trinità nella città di Zagorsk, ora conservata nella Galleria Tretyakov; Questa immagine (Fig. 95) è stata dipinta dal grande artista dell'antica Rus' Andrei Rublev. Qui le assi sotto i piedi degli angeli a destra ea sinistra sono strette in primo piano e larghe sullo sfondo, la tavola è quasi parallela al piano del quadro ed è più larga sullo sfondo che in primo piano. Inoltre, sull'icona "Lavanda dei piedi", anch'essa dipinta da A. Rublev, anche le strutture architettoniche sono raffigurate in prospettiva inversa.

L'artista russo della seconda metà del XV e dell'inizio del XVI secolo, Dionisio, dipinge anche molti oggetti nei suoi affreschi in prospettiva inversa. Alcuni storici della pittura sottolineano che gli artisti dell'antichità non prestavano affatto attenzione alla prospettiva, e una nuova fase in questo senso sarebbe iniziata nel XV secolo. È noto che la prospettiva aerea iniziò ad essere utilizzata insieme a quella lineare solo nel XVII secolo.

Riso. 95. Immagine di "Trinity" di A. Rublev, eseguita in prospettiva inversa

La "negligenza" della prospettiva è stata osservata anche tra i pittori dell'antichità dell'Europa occidentale. Così, ad esempio, un certo pittore tedesco nel 1420 dipinse nel dipinto "Giardino dell'Eden" tutti gli oggetti in prospettiva inversa. Tuttavia, essendoci convinti dell'esistenza di una prospettiva inversa, non possiamo ancora concludere che la distanza tra gli occhi degli antichi pittori fosse maggiore della dimensione delle strutture che rappresentavano. Perché usavano ancora la prospettiva inversa? Nessuno ha ancora dato una risposta soddisfacente a questa domanda.

L'uso delle regole della prospettiva in pittura consente di ottenere una somiglianza abbastanza completa del rilievo pittorico sulla superficie piana del quadro con le dimensioni apparenti degli oggetti e del chiaroscuro nella realtà. Conoscere e seguire le regole della prospettiva presuppone inevitabilmente un'acuta osservazione della natura.

"Guarda entrambi", dicono a una persona, affidandogli un compito responsabile. Tuttavia, una persona nel determinare grandi distanze è in grado di commettere errori. Ad esempio, un abitante della pianura determina erroneamente la distanza in luoghi montuosi, dove, a causa dell'elevata trasparenza dell'aria e delle dimensioni insolite delle montagne, tutti gli oggetti sembrano molto più vicini.

Di importanza decisiva nella percezione del rilievo e della prospettiva è la visione con due occhi, che può essere facilmente osservata utilizzando la Fig. 96-99.

Riso. 96. Le linee ab e cd ti sembrano verticali in entrambi gli occhi?

Fig. 97

Quindi, nella fig. 96 la linea ab non sembra verticale all'occhio destro, ma la linea cd a sinistra. Le verticali e le perpendicolari ad AB sembrano linee delineate da brevi segmenti ?? E ??.

Questa illusione deriva dal fatto che quando vogliamo abbassare lo sguardo, l'occhio si rivolge un po' involontariamente un po' verso l'interno; quando guardiamo in alto, l'occhio si gira involontariamente verso l'esterno. Pertanto, il movimento dell'occhio fatto in questo modo ci sembra verticale, e se ci viene data una linea retta veramente verticale, allora dovrebbe sembrarci alquanto inclinata.

Anche l'azione di ciascun occhio è spiegata da tale esperienza, che porta anche a un'illusione visiva. Colleghiamo le estremità degli indici davanti a noi a una distanza di 35-50 cm in modo che formino una continuazione

l'un l'altro e guardare "tra le dita" il muro remoto. Ci sembrerà che tra le dita sia schiacciata una piccola "salsiccia" che, se le dita sono leggermente divaricate, pende nell'aria (come mostrato schematicamente in Fig. 97). La lunghezza della "salsiccia" sarà tanto maggiore quanto più lontano si trova l'oggetto considerato "tra le dita". Questa illusione è spiegata dal fatto che con l'occhio destro non vediamo la parte del muro delimitata dalle linee ABC e KLM, e con l'occhio sinistro - la parte del muro delimitata dalle linee AB`C e KL`M. Di conseguenza, una parte del muro completamente invisibile sembra una "salsiccia". Infine, un'altra osservazione interessante. Se guardi con l'occhio destro attraverso il tubo un oggetto e con il palmo della mano sinistra che tocca il tubo, blocchi l'oggetto dall'occhio sinistro, allora abbiamo l'impressione che l'oggetto sia visibile con l'occhio sinistro, ma attraverso il "buco nel palmo" (Fig. 98).

Fig. 98

Se in un disegno piatto distinguiamo in una certa misura il volume e la lontananza degli oggetti, ciò si ottiene grazie alle caratteristiche collaterali associate all'esperienza: la dimensione apparente degli oggetti, il fatto che alcuni oggetti bloccano altri oggetti, ecc.

Se ci sono due immagini di un oggetto ottenute separatamente "dal punto di vista" dell'occhio destro e sinistro, allora non è difficile ottenere un'immagine tridimensionale dell'oggetto. Per fare ciò, è necessario considerare queste immagini installando una partizione (ad esempio un foglio di carta) tra gli occhi (dal piano dell'immagine al naso stesso). Dopo un po' di allenamento, il cubo mostrato in Fig. 99 può essere visto alla rinfusa. È noto che l'osservazione più distinta delle immagini prospettiche in disegni speciali viene eseguita utilizzando uno stereoscopio, un dispositivo ottico che combina due immagini separate di un oggetto ottenute mentre sono viste separatamente dagli occhi destro e sinistro di una persona.

Riso. 99. Quindi questo cubo di vetro appare separatamente agli occhi sinistro e destro. Dopo un certo allenamento, puoi imparare a vedere l'immagine tridimensionale di questo cubo. Basta mettere una partizione, partendo dal piano della pagina (tra le immagini) e fino al naso

Lo stereoscopio a specchio fu costruito per la prima volta nel 1838 dal fisico sperimentale inglese Wheatstone.

Prestiamo attenzione al seguente fenomeno interessante. E se mettessi il riso in uno stereoscopio? 60? Sembrerebbe che le metà destra e sinistra dell'immagine si uniscano e vedremo una griglia di linee orizzontali e verticali. Tuttavia, questo non accadrà. Se ruotiamo la metà sinistra di Fig. 60 in modo che ci siano solo linee orizzontali su entrambe le metà, quindi i disegni si uniranno e vedremo alcune linee più avanti e altre più vicine, a causa dell'imprecisione del disegno. Il fenomeno del disadattamento del modello osservato in questo modo viene definito "disputa sul campo visivo".

Dispositivi speciali sono stati costruiti sul principio dell'utilizzo della visione stereoscopica profonda, con l'aiuto della quale le distanze vengono ora misurate con elevata precisione. Attualmente, con l'ausilio di speciali schermi per lenti (raster), nei cinema stereoscopici vengono mostrate stereocoppie di fotogrammi di film, dove per tutti gli spettatori viene creata l'impressione di immagini in rilievo e prospettiche.

Molto prima che apparisse lo stereoscopio, furono costruiti i cosiddetti panorami. Si tratta di dipinti che presentano paesaggi o scene allo spettatore come se lo spettatore stesso fosse tra loro. Per fare ciò, la tela su cui sono applicati viene tesa in un edificio rotondo e circonda così lo spettatore da tutti i lati. La prospettiva dell'immagine in questo caso è progettata affinché lo spettatore la consideri, trovandosi in una certa posizione (punto di distanza). Se consideriamo l'immagine da una posizione diversa, le immagini di molti oggetti possono sembrare molto distorte. Il grado di distorsione di un disegno planare può essere così grande che consideriamo questo disegno misterioso o che non riflette oggetti reali. Ad esempio, guardiamo la Fig. 100. Qui la casa è raffigurata in modo tale che in condizioni ordinarie non la si vede mai: ha tubi insolitamente lunghi, è stretta alle fondamenta e insolitamente larga al tetto. Il gazebo nella foto sta cadendo, gli alberi crescono obliquamente e in direzioni diverse, la donna a sinistra cade in avanti e la coppia che cammina a destra cade all'indietro. Tuttavia, questo aspetto enigmatico è dovuto al fatto che questo disegno planare non ci dà l'impressione di una prospettiva a "volo d'uccello".

Fig. 100

In questa figura, usando una matita e un righello, puoi trovare il punto di fuga. Per fare ciò, continua fino all'intersezione, ad esempio, due linee raffiguranti i bordi degli angoli della facciata: il punto di fuga sarà in basso. Invece di cercare un punto di distanza per costruzione, puoi usare la figura mostrata a destra in Fig. 100. Se una figura del genere viene ritagliata da carta spessa (la distanza dal centro del foro D alla linea AB è 53 mm, al punto C è 58 mm, il diametro del foro D è 6 mm), piegala lungo la linea AB, quindi inseriscila in fig. 100 in modo che il punto di fuga si trovi nella parte superiore della rientranza C e guardi con un occhio nel foro D, quindi ... l'intera immagine visibile cambierà.

La misteriosità dell'edificio scomparirà, gli alberi e il gazebo appariranno verticali rispetto al suolo, le persone che camminano assumeranno una posizione normale. Inoltre, il disegno risulterà in rilievo e diremo che questa non è solo un'immagine, ma un panorama. Guardando il disegno, saremo convinti che l'artista abbia raffigurato la vista che gli si presentava dal pallone: ​​il "punto di distanza" era più alto della casa. La posizione delle figure, le ombre e le singole linee di questo disegno possono essere da noi percepite come reali solo se osservate dalla posizione in cui si trovava l'artista.

Lo scrittore americano Edgar Poe nel suo racconto "La Sfinge" descrive come l'eroe di questa storia abbia visto attraverso la finestra un mostro che scendeva da una collina nella foresta. Era infatti una farfalla, che scendeva su una ragnatela vicino al vetro della finestra sullo sfondo di una collina senza alberi.

La principale fonte di errore in molti studi è la tendenza di una persona ad attribuire un'importanza insufficiente o eccessiva all'oggetto in studio, a seconda della distanza da questo oggetto, e questa distanza è molto spesso determinata in modo errato.

Una persona vede abbastanza chiaramente solo quegli oggetti che si trovano nella parte centrale del suo campo visivo. Pertanto, il campo di visione chiara si riduce per la macula di un angolo di soli 6-8 ° e per la parte centrale della retina di un angolo non superiore a 40 °. Altri oggetti che sono al di fuori di questo angolo, l'occhio percepisce indistintamente - visione periferica. Ma è la visione periferica che ci dà l'opportunità di "sentire" lo spazio circostante.

Recentemente, nelle nostre città è apparso il cosiddetto cinema "panoramico", in cui i film girati da più dispositivi vengono proiettati su uno schermo cilindrico, disposto in modo che i loro angoli di visione siano settori di un cerchio. Queste immagini riempiono non solo la parte centrale, ma anche quella periferica del campo visivo, grazie al quale si crea il cosiddetto "effetto presenza", ovvero lo spettatore ha l'impressione di essere lui stesso presente agli eventi che si svolgono sullo schermo.

Autore: Artamonov I.D.

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