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ILLUSIONI VISIVE (OTTICHE).
Illusioni nel movimento di un oggetto. Enciclopedia delle illusioni visive
Nel tempo libero / Illusioni visive (ottiche). << Indietro: illusioni del ritratto >> Avanti: Illusioni di visione dei colori Il grande fisiologo russo I. M. Sechenov, sulla questione della percezione visiva dei movimenti, si è espresso su un punto di vista materialistico. Ha scritto: "... in relazione ai movimenti che l'occhio può seguire, l'immaginario e il reale coincidono tra loro". Si scopre che quando l'oggetto di osservazione si muove, si incontrano anche una serie di illusioni visive, dovute ad alcune proprietà del nostro apparato visivo. Anche Claudio Tolomeo (II secolo dC) nella sua "Ottica" dice che se si mette in rotazione un cerchio con un settore colorato, allora tutto il cerchio ci sembra colorato. Ovviamente anche gli antichi sapevano che un fuoco che si muove a una certa velocità in un cerchio si trasforma per noi in un anello di fuoco continuo. Il nostro occhio ha la capacità di trattenere un'impressione visiva per una frazione di secondo, sebbene l'oggetto visibile sia già scomparso dal campo visivo. La sensazione visiva della luce richiede del tempo per verificarsi. Se una superficie molto illuminata appare improvvisamente davanti all'occhio adattato all'oscurità, allora la sensazione visiva da essa sorge dopo circa 0,1 sec. Con una differenza minore nella luminosità del campo di adattamento e della superficie luminosa risultante, questo tempo aumenta a 0,2-0,3 secondi, con uno più grande si riduce. Allo stesso tempo, la forza della sensazione visiva emergente all'inizio aumenta bruscamente: il "lampo" sembra più luminoso che nella realtà, ma poi la normale sensazione di luminosità "arriva" relativamente rapidamente. A questa inerzia della visione si aggiunge l'inerzia del sistema nervoso, in cui il segnale degli organi della vista e il segnale di risposta dell'organo motore si propagano, sia pure con grande, ma non con velocità infinita. Trascorrono in media 0,19 secondi dal momento in cui viene dato un segnale di media intensità al momento in cui una persona risponde. Per gli individui, questo tempo varia da 0,15 a 0,225 secondi. Quando una persona percepisce un segnale con un occhio, reagisce a questo segnale più lentamente: il "ritardo" è di circa 0,015 secondi. Solo nella prima metà del XIX secolo iniziarono a utilizzare questa caratteristica della percezione visiva degli oggetti in movimento. Così, nel 1825, fu costruito in Francia un dispositivo, il cosiddetto "taumatrope" *, che è un pezzo di cartone, su un lato del quale, ad esempio, è disegnata una gabbia e sull'altro un uccello ( Fig. 125). * (Greco: "tauma" - focus, "trope" - ruota.)
Con una rapida rotazione e l'osservazione simultanea di entrambi i lati del cartone, l'uccello sembrerà seduto in una gabbia. Puoi attaccare un pezzo di cartone con disegni su entrambi i lati all'asse della parte superiore. Lo stesso esperimento può essere fatto con una carta che ha un cavallo al galoppo da un lato e un fantino dall'altro (Fig. 126). Sono possibili diverse varianti di questo giocattolo: un cacciatore senza selvaggina e con selvaggina, due parti separate della stessa parola, una ballerina separata da un partner, ecc.
A proposito, l'illusione di un uccello in gabbia può essere ottenuta in un altro modo. Dovresti prendere metà della cartolina e posizionarla verticalmente tra l'uccello e la gabbia in modo che l'ombra della cartolina non cada sul fico. 125, quindi appoggia la cartolina insieme al disegno al naso e guarda con un occhio la gabbia e con l'altro l'uccello. In questo caso si scopre che l'uccello si è mosso ed è entrato nella gabbia. Questa illusione è spiegata dalla fusione delle immagini dell'oggetto negli occhi destro e sinistro nella nostra mente in un'unica immagine visiva (effetto stereo). Nel 1829 il fisico belga J. Plateau costruì uno strumento, che chiamò "fenakistiscopio"*, costituito (Fig. 127) da un cerchio di cartone diviso in più settori con altrettante finestre; i settori contengono immagini di uno spaccalegna in posizioni successive quando spacca un tronco con un'ascia. Se ti trovi di fronte a uno specchio e guardi attraverso la finestra mentre il cerchio ruota rapidamente, avrai l'impressione di uno spaccalegna. * (Il fenachistiscopio è una visione ingannevole.)
È anche nota la spirale del Plateau, sulla quale si può osservare uno schema coerente di movimento. Se il disco con la spirale (Fig. 128) viene ruotato in senso orario, dopo una lunga fissazione di esso con l'occhio, si ha l'impressione di contrarre tutti i rami della spirale al centro; quando la spirale ruota nella direzione opposta, vediamo la divergenza delle spirali dal centro alla periferia. Se, dopo un lungo esame di una spirale in movimento, osserviamo oggetti fermi, vedremo il loro movimento nella direzione opposta. Quindi, ad esempio, se, dopo una lunga osservazione dell'area dal finestrino di un treno in movimento o dell'acqua dal finestrino di un piroscafo in movimento, spostiamo lo sguardo su oggetti fermi all'interno della carrozza o del piroscafo, allora sembrerà noi che anche loro si stanno muovendo, ma nella direzione opposta. Queste illusioni sono associate a successive immagini in movimento.
Tutti conoscono l'illusione della visione, quando dal finestrino di un treno fermo vedi come si sta muovendo un treno vicino. Ti senti come se il tuo treno stesse lentamente lasciando la stazione. Sei già abituato a collegare immagini in movimento nella tua mente con il tuo movimento. Stai guardando fuori dal finestrino da un treno corriere che viaggia a una velocità di 60 chilometri all'ora. Sulle pendici dell'argine crescono fiori rossi, e tu vuoi conoscerli: cosa sono, rose, papaveri o dalie? Tuttavia, i fiori sfarfallano e non è possibile riconoscerli, sebbene il treno si muova a soli 16 metri al secondo. È noto che la rondine vola a una velocità di circa 90 m / se afferra minuscoli insetti al volo, vola come una freccia attraverso fori leggermente più grandi di se stessa. Di conseguenza, vede tutti gli oggetti intorno a lei e le sue impressioni visive non si fondono. Una persona non può seguire i dettagli di movimenti più o meno rapidi. Pertanto, a volte troviamo strano scattare istantanee di una persona che cammina, ecc. Sarebbe corretto affermare che la realtà delle cose, così come sono percepite dalla nostra visione, è trasmessa più accuratamente dall'arte che dalla fotografia istantanea. Seguendo "giocattoli" come quelli mostrati in Fig. 125-127, seguito da una serie di invenzioni che consentono di vedere figure in movimento quando i dischi ruotano. Tutti questi dispositivi sono stati i precursori del cinema moderno e, in sostanza, l'azione di tutti si basa sulla capacità dell'occhio di trattenere per qualche tempo l'effetto luminoso prodotto su di esso. L'occhio "vede" ancora ciò che è già scomparso per circa 0,1 secondi. Quindi, nel cinema moderno, quando si cambiano 24 fotogrammi al secondo e quando la finestra del proiettore è bloccata al momento di cambiare il fotogramma con uno schermo speciale (otturatore), il nostro occhio non si accorge di questo cambiamento e non percepisce il movimento del nastro, ma il movimento più lento delle figure proiettate sullo schermo. Il contrasto di luminosità simultaneo delle superfici acromatiche può essere convenientemente osservato, oltre al metodo mostrato in Fig. 107, utilizzando il disco fig. 129.
Se questo disco viene fatto ruotare rapidamente attorno al proprio asse, si ottengono sei anelli, la cui luminosità passa dal bianco all'estremo al nero al centro del disco. Oggettivamente, questi anelli avranno la stessa luminosità su tutta la loro larghezza radiale; soggettivamente, dove un anello è in contatto con uno più chiaro, sembra notevolmente più scuro; dove tocca quello più scuro più vicino, appare più chiaro. Helmholtz lo spiega come un inganno del nostro giudizio, dice: "Una persona di statura media accanto a una molto alta sembra piccola, perché in questo momento vediamo chiaramente che ci sono persone più alte, ma non vediamo che ci sono anche quelli più bassi. Lo stesso una persona di statura media, posta accanto a una bassa, sembrerà alta." È chiaro che l'esperienza di sfumare la macchia scura su tutta la superficie del disco durante la sua rotazione è associata al fenomeno della conservazione dell'impressione visiva. Lo stesso esperimento viene fatto con un disco colorato per osservare il fenomeno della miscelazione dei colori. I metodi stroboscopici* attualmente utilizzati nella tecnologia per misurare la durata dei periodi di processi che si verificano rapidamente si basano sul principio di preservare un'impressione visiva per decimi di secondo. Ad esempio, un osservatore armato di un otturatore ad alta velocità esamina un disco rotante attraverso di esso e l'otturatore viene attivato proprio in quel momento in cui il disco occupa una posizione strettamente definita. Con una frequenza dell'otturatore superiore a 10 volte al secondo, un settore del disco o un raggio disegnato su di esso sembrerà stazionario all'osservatore. * (Dal greco "strobos" - un turbine, vorticoso.) Un altro modo per ottenere un effetto stroboscopico è quello di illuminare la parte rotante in studio con lampi di luce di breve durata. Se la frequenza di ripetizione dei lampi coincide con il numero di giri della parte al secondo e l'intervallo tra i lampi è inferiore a 0,1 secondi, allora in questo caso la parte rotante apparirà all'osservatore come stazionaria. La televisione utilizza anche la legge di conservazione dell'impressione visiva. In questo caso, sullo schermo luminescente del tubo catodico del ricevitore, il fascio di elettroni, ad altissima velocità, "disegna" l'immagine dell'immagine che vediamo, muovendosi lungo linee orizzontali e spostandosi verticalmente da linea a linea . Infatti ripete esattamente i movimenti di un altro fascio di elettroni che si muove allo stesso modo sopra l'immagine ricevuta nel trasmettitore dello studio televisivo. A causa dell'elevata velocità del raggio di elettroni che si sposta dalla parte superiore dello schermo in linee al suo bordo inferiore, non notiamo questo movimento, ma percepiamo l'intera immagine nel suo insieme. Il metodo del raggio di elettroni per scomporre un'immagine trasmessa a lunga distanza fu proposto per la prima volta nel 1907 dallo scienziato russo B.L. Rosing. Un'illusione molto interessante associata all'apparizione del colore su un disco rotante in bianco e nero (Fig. 130) è stata osservata nel secolo scorso da Benham ed è ora utilizzata negli esperimenti psicofisiologici. Facendo girare il disco a 6-10 giri al secondo in senso orario in una luce sufficientemente intensa, noteremo degli anelli colorati sul disco. L'anello più distante dal centro assume una tonalità blu-viola, seguita da anelli verdastri, giallastri e rossastri. Quando il disco viene ruotato in senso antiorario, l'ordine degli anelli colorati viene invertito. Sull'anello periferico di un altro disco mostrato in Fig. 131, appare un rivestimento rossastro, e all'interno è bluastro, ovviamente, se questo disco viene messo in rotazione. All'aumentare della velocità di rotazione, il rivestimento bluastro scompare e l'intero disco apparirà rossastro.
L'aspetto del colore quando si cambia la velocità di alternanza delle strisce bianche e nere sta ora attirando l'attenzione dei ricercatori che lavorano sui problemi della televisione a colori. Tuttavia, le spiegazioni esistenti di questa illusione non possono essere considerate complete ed esaustive. Molti movimenti illusori sono spiegati sia dal fenomeno della conservazione di un'impressione visiva, sia da alcuni fenomeni fisiologici non ancora sufficientemente chiariti che hanno luogo nel processo di percezione visiva (Fig. 132-135).
Sono noti numerosi fenomeni di movimento illusorio quando si osservano oggetti in movimento attraverso una fessura o un piccolo foro nello schermo. Quindi, ad esempio, se un disco rotondo viene spostato davanti a una fessura dello schermo dal lato opposto all'osservatore, allora ci sembrerà un'ellisse, con un movimento veloce del disco sembrerà che l'asse maggiore di l'ellisse giace verticalmente, e con un movimento lento sembra orizzontale. Esempi di movimenti illusori ci sono molto comuni in condizioni ordinarie; ne presentiamo qui alcuni altri. Quindi, dal finestrino di un treno in rapido movimento, vediamo che tutti gli oggetti del paesaggio che circonda il treno si stanno muovendo. Osservando la luna in una notte nuvolosa, vediamo che si muove rapidamente rispetto alle nuvole immobili. "Sui campi, ma sopra la luna pulita vola come un uccello ...", - è cantato in una canzone popolare russa. Il detto cinese è perfettamente vero: "Guarda oltre la ringhiera del ponte e vedrai come il ponte galleggia sull'acqua ferma". I raggi di una bicicletta in rapido movimento ci sembrano fusi; la corda oscillante ci sembra sfocata tra nodi fissi, ecc. In alcuni vecchi libri di testo di fisica, la capacità dell'occhio di trattenere un'immagine visiva per qualche tempo era considerata uno dei difetti del nostro organo visivo. Tuttavia, tenendo presente questo "difetto", l'uomo ha creato forme d'arte potenti e accessibili come il cinema e la televisione. Autore: Artamonov I.D. << Indietro: illusioni del ritratto >> Avanti: Illusioni di visione dei colori
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