Исследовательская работа "Иллюзия. Обман зрения"(3 класс)

МУНИЦИПАЛЬНОЕ  ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №4 Г. СВИРСКА»

Иллюзия. Обман зрения.

Исследовательская работа.

Подготовил:                ученик 3 «А» класса                МОУ СОШ №4 г.Свирска                Горбунов Данила                Руководитель:                Черных Наталья Борисовна

2022г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………3

1. Удивительный мир иллюзий………………………………………………4

2. История изучения зрительных иллюзий………………………….………5

3. Виды оптических иллюзий………………………………………………..6

3.1 Зрительные искажения……………………………………………………6

3.2 Анаморфозы…………………………………………….…………………6

3.3 Восприятие размера и объёма…………………………………………….6

3.4 Иллюзия с перспективой…………………………………………………..7

3.5 Иллюзия движения…………………………………………………………7

3.6 Невозможное………………………………………………………………..7

3.7 Перевёртыши……………………………………………………………….7

3.8 Картинные иллюзии…………………………………………………..........7

3.9 Парейдолии……………………………………………………………........7

4. Экспериментальные исследования восприятия иллюзий………………....8

5. Итоги исследования……………………………………………………….…8

6. Вывод…………………………………………………………………….........8

 Список используемой литературы…………………………………………….9

 Приложение …………………………………………………………………….10

Введение

Тему своей исследовательской работы я выбрал не случайно. Меня очень давно заинтересовали причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и действительностью, то есть иллюзия, чуть позже я узнал, что эта оптические иллюзии. Оптическая, потому, что связана с восприятием глаз.

Выражение «обман зрения» в жизни встречается очень часто, очень часто мы слышим это выражение от других людей. К сожалению, наш глаз не точный прибор в мире, поэтому и ему свойственно ошибаться. Эти ошибки называют оптическими иллюзиями. Попросту говоря – это неверное представление реальности. Их известно очень большое количество, и все они разные, как и причины, их возникновения.

 Часто то, что видит человек обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Даже самые простые вещи могут таить в себе самые неожиданные открытия, нужно только присмотреться.

 Узнав, что такое оптическая иллюзия, у меня возникло несколько вопросов. Стоит ли доверять всему, что мы видим? Можно ли увидеть то, что никто не видел? Правда ли, что неподвижные предметы могут двигаться? Каково разнообразие оптических иллюзий?

Цель:

Определить наиболее известные виды зрительных иллюзий и их природу. Выявить и объяснить причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и действительностью. Попытаться самостоятельно создать оптическую иллюзию.

Задачи:

1. Подобрать материал о видах оптических иллюзий, причинах их возникновения.

2. Выявить и объяснить причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и действительностью.

3. Самостоятельно создать оптическую иллюзию.

Гипотеза:

           В основе иллюзий лежат обычные природные явления.  Оптические иллюзии можно объяснить с помощью математического расчета.

          Объект исследования - оптические иллюзии.

          Предмет исследования - причины возникновения оптических  иллюзий.

          Основные методы  работы: 
1. Работа с материалами Интернет по данной теме. 

2.Систематизация полученных материалов. 

3.Опрос одноклассников, работников школы. 

4.Мониторинг результатов опроса. 

5.Анализ результатов мониторинга. 

1. Удивительный мир иллюзий.

Наш мозг - удивительная штука. Он умеет сам достраивать реальность. Даже там, где на самом деле ее нет.

 С давних пор люди не только поражаются обманам зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и сознательно используют их в своей практической деятельности. Уже тысячи лет зрительные иллюзии целенаправленно используются в архитектуре для создания определенных пространственных впечатлений, например, для кажущегося увеличения высоты и площади залов. Еще более эффективно зрительные иллюзии используются в изобразительном и цирковом искусстве. Зрительные иллюзии стали основой кинематографии и телевидения, учитываются в полиграфии и в военном деле. Создаваемая при помощи технических средств виртуальная зрительная реальность занимает в жизни современного человека огромное место и тесно переплетается с действительностью.
Удивительно, но человек любит сознательно обманываться, а потому создание иллюзий стало для некоторых людей профессией, приносящей неплохие деньги. Из популярных иллюзионистов нашей страны можно назвать братьев Сафроновых. Репертуар их удивительно разнообразен, и, посмотрев их шоу, невольно начинаешь верить в чудеса.

Ну, а иллюзионистом всех времен и народов без сомнения можно назвать Дэвида Коперфильда. Сегодня он уже не дает шоу, однако в Нью-Йорке работает его кафе, где нет официантов – голос ниоткуда уточняет у посетителя заказ, а затем заказанное само собой материализуется на столах. При рассматривании определенных объектов в специфическом окружении или в особых условиях наблюдения человек зачастую не вполне правильно оценивает размер, форму или цвет объектов, характер их движения, условия освещения. В научной и популярной литературе описаны многие сотни зрительных иллюзий. Причины некоторых из них давно установлены, а других — до конца не раскрыты до сих пор.

Так, что же такое оптическая иллюзия – это искаженное восприятие реального объекта или явления, то есть оптический обман. С оптическими иллюзиями мы часто встречаемся в жизни.  Иллюзии, связанны с особенностями строения глаза. Зрительный аппарат человека – сложная система, обладающая определенными возможностями. Поэтому мы и видим миражи, световые обманы, несоответствие величин и другие явления. Иллюзия, как правило, создается фокусником или природой, однако иногда иллюзию для себя создает сам человек.

Очень многие ошибочные зрительные впечатления обусловлены тем, что мы воспринимаем фигуры и их части не отдельно, а всегда в некотором соотношении с окружающими их другими фигурами, некоторым фоном или обстановкой. К этому разделу относится, пожалуй, самое большое количество зрительных иллюзий, встречающихся в практике.

В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение».  Что такое обман зрения? – этот вопрос я задавал многим. И многие мне отвечали на этот вопрос так: обман зрения - это когда мы видим то, чего нет на самом деле, и создавать этот обман может природа. Подтвердить это можно таким примером, как мираж в пустыне. Этот ответ можно считать верным, но не совсем полный. На самом деле не только природа создает обман зрения. Как известно, зрение даже самого здорового человека не идеально и именно наше с вами зрение зачастую создает обман.

2. История изучения зрительных иллюзий.

История оптических иллюзий восходит к V веку до н. э., когда Эпихарм впервые представил объяснение этого явления. Эпихарм полагал, что даже если наш ум знает и понимает все ясно, органы чувств обманывают нас и представляют собой оптическую иллюзию. Другой греческий философ того же периода, Протагор, придерживался иного мнения на этот счет. По его словам, нас дурачит окружающая среда, а не чувства. Взгляды, представленные Эпихармом и Протагором, добавили путаницы относительно того, что на самом деле является оптическими иллюзиями.

С течением времени знания об оптических иллюзиях обогащались различными философами и исследователями. Мысли, представленные Платоном, также дают некоторое представление об этом предмете. Согласно Платону, расшифровка обмана и, в конечном счете, реальности, стоящей за иллюзиями, возможна с использованием как чувств, так и ума.

Один из примеров оптических иллюзий прошлого связан с крышами греческих храмов. Крыши этих храмов были построены наклонно. Такой способ строительства создавал иллюзию, что крыши были горизонтальными. Это произошло потому, что крыша и стены, когда они были точно перпендикулярны друг другу, создавали иллюзию, что крыша изогнута или вогнута. Научное объяснение оптических иллюзий должно помочь вам получить глубокое понимание этого понятия.

Систематическое изучение зрительных иллюзий началось примерно с середины 19 века. Во второй половине 19 — начале 20 веков было создано множество тестовых изображений, демонстрирующих наличие значительных ошибок в оценке размеров и формы геометрических фигур. В основе этих зрительных иллюзий лежит то обстоятельство, что на формирование видимого образа данного объекта всегда в большей или меньшей мере влияют объекты, располагающиеся по соседству с ним в поле зрения. Иными словами, наше зрительное впечатление о величине и форме объекта зависит от контекста, в котором он рассматривается. Это свойство нашего зрения было замечено очень давно. В частности, было обнаружено, что на воспринимаемую длину, кривизну и ориентацию линий большое влияние оказывают размеры фигур, в которые они включены, а также наличие прилегающих или пересекающих линий. Многие из придуманных в то время геометрических зрительных иллюзий стали классическими.
Прогресс техники в последние десятилетия неизмеримо увеличил возможности создания новых иллюзий, большая часть которых относится к числу динамических, то есть возникающих при наблюдении подвижных и меняющихся изображений, которые удобно генерировать при помощи компьютерной техники.

3. Виды оптических иллюзий

3.1. Зрительные искажения

Зрительные искажения – это иллюзии зрения, когда возникают неправильные представления о форме, размере, цвете и положении в пространстве предметов окружающего мира, возникающие под влиянием зрительных впечатлений. На уроках математики нам учитель часто даёт такие задания, как «Зрительно сравни отрезки», «Какой шар больше: верхний или нижний», «Какай квадрат больше: белый или чёрный». При выполнении таких заданий мне всегда кажется, что один предмет больше или длиннее другого, хотя на самом деле при наложении одного предмета на другой они совершенно одинаковы. (Приложение 1)

Это параллельные прямые. Маленькие квадраты лежат на параллельных прямых. Оптический эффект создаётся за счёт маленьких квадратиков в середине картинки.  В центре круга изображен квадрат, но из-за того, что кругов много кажется, что у квадрата стороны не ровные, а изогнутые. (Приложение 2)

3.2. Анаморфозы

Анаморфозы - это уродливые изображения предметов, нарисованные таким образом, что при рассматривании их с определенного места или с помощью известного оптического приспособления, они кажутся правильными и не искривленными. В качестве примера могу привести 3D- рисунки. На самом деле изображение плоское, а мы видим его объёмным. Ещё есть интересные анаморфозы, которые дают правильное изображение рисунка при наблюдении с помощью стеклянного цилиндра.

(Приложение 3,4)

3.3. Иллюзия восприятия размера и объёма

Восприятие размера иллюзии часто приводят к совершенно неверным количественным оценкам реальных геометрических величин. Оказывается, что можно ошибиться на 25 % и больше, если глазомерные оценки не проверить линейкой. Глазомерные оценки геометрических реальных величин очень сильно зависят от характера фона изображения. Это относится к длинам, площадям, радиусам кривизны.

Иллюзии восприятия размера. Вертикальные отрезки имеют одинаковую длину. (Приложение 5)

С давних пор люди пытались объемные тела изобразить на плоскости так, чтобы их сразу можно было отличить от плоских, чтобы чувствовалась глубина пространства. Была разработана научная теория перспективы, позволяющая «обмануть» зрение. (Приложение 6)

3.4. Иллюзия с перспективой

Игра с перспективой – это категория изображений, которые порождают иллюзию только при рассмотрении с определённого места или под определённым углом. (Приложение 7)

3.5. Иллюзия движения

Чувствуете легкое головокружение? Не удивительно. Подобные оптические иллюзии как будто оживают у вас перед глазами. Это визуальные вибрации, которые создаются сочетанием двух ярких цветов. Так как яркие цвета могут оставлять последовательный образ, сочетание двух таких цветом может сделать так, чтобы эти образы взаимодействовали друг с другом. Удивительно! (Приложение 8)

3.6. Невозможное

Среди оптических иллюзий особое место занимают невозможные фигуры. Эти фигуры направлены на то, чтобы в них увидеть что-то неожиданное, сначала они похожи на обычные объекты, и лишь при внимательном рассмотрении можно увидеть в них что-то неправильное.

Например, существует невозможный квадрат, в котором на первый взгляд нет ничего необычного — только бруски, соединенные друг с другом под прямым углом, но когда ты смотришь на этот квадрат, понимаешь, что каждый человек видит квадрат по-своему, для кого - то передний угол впереди, для кого - то сзади.

Это вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта. Как ни крути, как не переворачивай изображения-перевертыши, а картинки местами не меняются.

(Приложение 9)

3.7. Иллюзия-перевёртыш

            Перевёртыш — вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта. (Приложение 10,11)

3.8. Картинные иллюзии

Обман зрения в искусстве. Картинки-загадки, скрытые на фото. Это когда под одним объектом маскируется другой, который можно увидеть лишь при внимательном рассмотрении. (Приложение 12,13)

3.9. Парейдолии

Парейдолии – это иллюзии образов, в качестве основы которых выступают детали реально существующего объекта.  Например, формы камней, облаков, деревьев могут образовывать фантастические пейзажи, лица людей, необычных зверей. (Приложение 14,15)

4. Экспериментальные исследования восприятия иллюзий.

Своим одноклассникам я показал две иллюзии и предложил ответить на вопрос: что вы видите, глядя на рисунки? (Приложение13, 16)

 Общее число опрошенных учеников - 27 человек. Результаты анкетирования мы можем увидеть в таблице. (Приложение 17,18)

           Затем в интернете я нашёл иллюзию Следящий Дракон. Иногда иллюзию называют дракон Гарднера.

           Иллюзия заключается в том, что этот симпатичный бумажный дракончик, находясь в вашей комнате, будет все время внимательно следить за вами, не отрывая глаз и поворачивая голову. И я решил сделать такого Дракона. И вот что у меня получилось. (Приложение 19,20)

Затем я увидел в Интернете Парящий куб и решил сделать эту иллюзию своими руками. И вот, что у меня получилось. Я взал лист картона, разметил на нём квадраты.

                 Затем эти квадратики раскрасил и склеил фигуру. Для того, чтобы фигура походила на  коробку я её украсил бантиком. Вот, что у меня получилось. (Приложение 21, 22, 23, 24)

5. Итоги исследования

Эксперимент показал, что мы не всегда видим то, что есть на самом деле, следовательно, наша гипотеза верна. Объекты и явления, которые мы видим, не всегда соответствуют реальности и являются правдой.

Проведенный анализ учит нас, что не всегда следует ограничиваться только оценкой на глаз, а следует подключать логику и производить измерения.

6. Вывод

Таким образом, можно сказать, что мир иллюзий чрезвычайно интересен и многообразен. Изучение иллюзий имеет довольно важное значение не только с точки зрения геометрии, но и с точки зрения искусства.  90% информации приходит в наш мозг через глаза. Зная особенности зрения, человек может анализировать получаемую картинку, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение полностью реально. Глаз любого человека видит мир одинаково, но восприятие увиденного – это процесс  мышления человека. Поэтому каждый человек воспринимает мир по-своему. И надо уважать мнение каждого.

С помощью данной работы мы рассмотрели разные виды оптических иллюзий и провели их классификацию. Мы смогли ответить на вопрос: «Можно ли верить своим глазам?». Зная особенности зрения, человек может анализировать полученную информацию, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение реально.

 Не стоит забывать, что оптические иллюзии сопровождают нас в течении всей жизни. Поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку.

Не всегда верьте своему зрению. Нужны математические расчеты измерения и доказательства, чтобы подтвердить истину. Материал, представленный в работе, расширяет кругозор, пополняет теоретические знания и объясняет многие иллюзии с геометрической точки зрения.

Используемая литература

1. Артамонов И.Д., «Иллюзии зрения», изд.3 – М., Наука, 1969

2. Григорьева Н.Ю., « Живая математика», М.2006г

3. Грегори Р.Л., «Разумные глаза», М.2003г

4.Толанский С. , «Оптические иллюзии». — М.: Мир, 1967. — С. 128.

5. Четверухин Н.Ф., «Начертательная геометрия», М.1963г

6. Шиффман Х. , «Чувство и восприятие». - СПб., 2003.

7. http://elhow.ru/ucheba/opredelenija/ij/chto-takoe-illjuzija

8.http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_philosophy/2333/%D0%98%D0%9B%D0%9B%D0%AE%D0%97%D0%98%D0%AF

9. http://daysse.com.ru

10. http://ru.wikipedia.org Зрительные иллюзии http://ru.wikipedia.org

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9

Приложение 10

Приложение 11

Приложение 12

Приложение 13

Приложение 14

Приложение 15

Приложение 16

Приложение 17

Лицо девушки	15 человек
Лошадь	5 человек
Закат	4 человека
Птицу	3 человека

Приложение 18

Видели только кошку	23 человека
Видели только сову	4 человека
Видели кошку и сову	23 человека

 Приложение 19

Приложение 20

Приложение 21

Приложение 22

Приложение 23

Приложение 24

Краткое описание документа:

Исследовательская работа для 3 класса по теме "Иллюзия .Обман зрения". Тему своей исследовательской работы Ребёнок выбрал не случайно. Его очень давно заинтересовали причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и действительностью, то есть иллюзия, чуть позже он узнал, что эта оптические иллюзии. Оптическая, потому, что связана с восприятием глаз.Выражение «обман зрения» в жизни встречается очень часто, очень часто мы слышим это выражение от других людей. К сожалению, наш глаз не точный прибор в мире, поэтому и ему свойственно ошибаться. Эти ошибки называют оптическими иллюзиями. Попросту говоря – это неверное представление реальности. Их известно очень большое количество, и все они разные, как и причины, их возникновения. Часто то, что видит человек обманчиво, и многое оказывается совсем не тем, чем кажется на первый взгляд. Даже самые простые вещи могут таить в себе самые неожиданные открытия, нужно только присмотреться.