Исследовательская работа "Можно ли верить своим глазам"

Ардатовская средняя общеобразовательная школа

Можно ли верить своим глазам?

Исполнитель:  Дубровин Матвей

ученик 4 «А» класса

Руководитель: Итальева Ия

Ивановна

Ардатов

2016 г.

Оглавление:

Введение­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ……………………………………………………………………..    3

1.     Некоторые виды оптических иллюзий……………………………….   4

2.     Экспериментальные исследования восприятия иллюзий…………  8   

3.     Иллюзии в жизни человека ………………………………………..    12

4.      Создание фотографий с оптическими иллюзиями……………..    14

5.      Заключение ………………………………………………………..   15

Литература…………………………………………………………..……   16

Приложение……………………………………………………………….  

Введение

Однажды в Интернете я увидел рисунки с 3D  изображением, глядя на которые кажется, что они настоящие,  смотришь на них - и будто попадаешь  в другой потусторонний мир. (слайд 2)

Выражение «обман зрения» в жизни встречается очень часто. 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 мы видим 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.

Но 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? Мне очень хочется найти ответы на все поставленные вопросы, поэтому я решил провести исследование «Можно ли верить своим глазам?» (Оптические иллюзии) и разобраться в этом вопросе.

Цель, которую я перед собой поставил в исследовании - выявить и объяснить причины возникновения несоответствий между  видимыми предметами и действительностью.

Задачи, которые необходимо решить для реализации цели:

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

- Провести исследование, в ходе которого можно будет определить процент объективности восприятия объекта учащимися моего класса

- Попытаться создать фотографии с оптическими иллюзиями

Гипотеза исследования:

 Не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым.

В своей работе я использовал следующие методы:

ü Работа с книгами, журналами, энциклопедиями, Интернетом.

ü Наблюдение.

ü Эксперименты и опыты.

ü Анализ полученных данных.

ü Выводы.

Исследование проводилось по следующему плану:

·        Нашёл информацию об  иллюзиях в Интернете.

·        Просмотрел картинки.

·        Провел анкетирование одноклассников.

·        Сделал выводы.

·        Сделал свои фотографии.

 

1.     Некоторые виды оптических иллюзий.

 

Изучая данный вопрос  в энциклопедической литературе и в Интернет-сети, я выяснил, что в переводе с латыни слово "иллюзия" означает "ошибка, заблуждение".  Это означает, что видимое (или слышимое, осязаемое) нами не соответствует действительности. (слайд  16)

Во второй половине 19 — начале 20 веков было создано множество тестовых изображений, которые говорят об ошибках того что мы на них видим. ОПТИЧЕСКАЯ ИЛЛЮЗИЯ-это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности, т.е. оптический обман. С оптическими иллюзиями мы часто встречаемся в жизни.  Зрительный аппарат человека – сложная система, обладающая определенными возможностями. Поэтому мы и видим миражи, световые обманы, несоответствие величин и другие  явления. Зрительные иллюзии разнообразны по своему характеру и по причинам их возникновения.

1) Двойственные – это картины на которых можно увидеть не один предмет, а несколько.

Эта иллюзия с черепом, что можно увидеть в нем? Влюбленного клоуна, не так ли?(слайд 5)

2) Зрительное искажение – когда предметы кажутся не такими какие они на самом деле.

На картине Геринга кажется, что параллельные прямые изогнуты, на

самом деле это не так.(6)

3)Иллюзии цвета и контраста – когда цвета которых нет на самом деле начинают «всплывать».

Внимательно смотрите в центр круга цветные, пятна должны исчезнуть!

(слайд 7)

4) Восприятие размера – когда кажется что предметы разной величины, а на самом деле они одинаковые.

Сейчас вы увидите картину и попытайтесь отгадать какое мороженое больше, а какое меньше. Не можете? Они одинаковые. (см. слайд 8)

5)  Восприятие  глубины.

Мы привыкли, что объем предмета легко передать на бумаге с помощью света и тени. Однако и некоторые контурные рисунки, причем очень неожиданным образом , создают нам впечатление объемности изображения, его глубины. 
А во многих случаях возникает рисунок - загадка!(см. слайд 9)

6) Кажущиеся фигуры – когда фигуры которых на самом деле нет видны.

Эффект стремления к центру. Фигура на левом рисунке воспринимается как ромб, а на правом как набор отдельных кусков.(см.слайд 10)

7) Невозможные фигуры – фигуры, не существующие в природе, но, существующие в нашем воображении.

На картине Нормана Минго виден невозможный трезубец. Такой же эффект наблюдается в памятнике архитектуре.(см. слайд 11)

8) Перевертыши – картины которые при переворачивании «превращаются» в другие изображения.

Внимательно смотрите на картину  -  что вы видите, гнома или бабу ягу в ступе?(см. слайд 12)

9) Распознавание образа – когда в обычной картине можно увидеть другие образы.

Попытайтесь угадать, что здесь нарисовано! Правильно лошади.

(см. слайд 13)

10.) Возникающие фигуры

 Треугольник  Канеша  - белого треугольника на самом деле нет, он только кажется!(см. слайд 14)

11.) Соотношение фигур и фона:

Распознайте что здесь? А здесь саксофонист и лицо женщины.

(см. слайд 15) 

12.) Иллюзии движения

Иллюзия движения возникает при быстром поочередном предъявлении двух одинаковых, расположенных на некотором расстоянии друг от друга фигур: при этом фигура как будто движется, перемещаясь из первого положения во второе. Убедительность этой иллюзии зависит от характера фигур, освещения, расстояния между ними и временнóго интервала, который должен составлять лишь долю секунды. Данная иллюзия служит основой проекции движущихся изображений

Окружности воспринимаются как вращающиеся.(см. слайд 16)

Одним из величайших иллюзионистов был Сальвадор Дали!(см.слайд 17)

2. Экспериментальные исследования восприятия иллюзий

 Рассмотрев примеры иллюзий, я решил опытным путём проверить, что видят другие люди на картинках.  Для эксперимента я отобрал картинки разных видов иллюзий, в классе я попросил детей ответить на мои вопросы. В эксперименте приняли участие 17 человек 4 «A» класса.

Вот что я получил:

1.      

Невозможно посчитать, так как они быстро двигаются.	Нет чёрных точек, только белые.	Пытались посчитать.
6 чел.	4 чел.	7 чел.
35 %	25 %	40 %

2.     Двигаются ли точки в центре?

Да	Нет
16 чел.	1чел.
90%	10 %

3.     Слайд 19

4 ноги	5 ног	8 ног
3 чел.	10 чел.	4 чел.
20 %	55 %	20 %

4.      Наблюдают ли за вами драконы?

Да	Нет
15 чел.	2 чел.
80 %	20 %

 

5.      Что ты видишь на рисунке?

Лицо	Музыканта	Другое
6 чел.	10 чел.	1 чел.
35 %	55 %	10 %.

6.     Двигаются ли гусеницы?

Да	Нет
10 чел.	7 чел.
60 %	30 %

7.      Какая девушка стройнее? Слайд 21

Справа	Слева	Одинаковы
15 чел.	1 чел.	1 чел.
80 %	10 %	10 %

8.     Кого ты видишь на картинке? Слайд 20

Тюленя	Белого  медведя
12чел.	5чел.
70 %	30 %

Верхняя	Нижняя	Одинаковые
12 чел.	1 чел.	4чел.
70 %	5 %	25 %

9.      Какой отрезок длиннее? Слайд 21

          Таким образом, проанализировав ответы детей, я определил процент   восприятия иллюзий школьниками.  Примерно 75 % детей подвержены  иллюзиям.

 Из  данного эксперимента можно сделать вывод: 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.

3. Иллюзии в жизни человека.

Человек воспринимает большую часть информации об окружающем мире благодаря зрению, но мало кто задумывается о том, как именно это происходит. Чаще всего глаз считают похожим на фотоаппарат или телекамеру, проецирующую внешние объекты на сетчатку, которая является светочувствительной поверхностью.(см. слайд  22)

 Мозг "смотрит" на эту картинку и "видит" все, что нас окружает. Однако не все так просто. Во-первых, изображение на сетчатке перевернуто.

 (см. слайд 22)

Во-вторых, из-за несовершенных оптических свойств  глаза, таких как абберация, астигматизм и рефракция, картинка на сетчатке расфокусирована или размазана.

В-третьих, глаз совершает постоянные движения: скачки при рассматривании изображений и при зрительном поиске, мелкие непроизвольные колебания при фиксации на объекте, относительно медленные, плавные перемещения при слежении за движущимся объектом. Таким образом, изображение находится в постоянной динамике.

В-четвертых, глаз моргает приблизительно 15 раз в минуту, а это значит, что изображение через каждые 5-6 секунд перестает проецироваться на сетчатку. Так что же "видит" мозг?

Человек научился использовать свойства иллюзий и заставил их работать на себя.

Область применения иллюзий человеком очень обширна, рассмотрю некоторые из них.

1.     В цирке ставятся фокусы на основе зрительных иллюзий (Распиливание женщины)(см. слайд 23)

2.     В интерьере – для увеличения  (уменьшения)  пространства – горизонтальные полосы и зеркала, светлые цвета зрительно расширяют пространство, вертикальные  увеличивают высоту). (см.слайд 24)

3.     Придуманы занимательные игрушки для детей – калейдоскоп,  юла-волчок.(см. слайд 25)    

4.     Визажисты пользуются иллюзиями для создания макияжа и причёсок (таким образом,  можно скрыть мелкие дефекты кожи, удлинить круглое лицо…)(см. слайд 26) 

5.     Стилисты – в одежде(см. слайд 27)       

6.     Архитекторы строят интересные дома. ( Последним и самым лучшим примером оптической иллюзии в архитектуре,   является дом таможенной службы в Мельбурне, Австралия.  Каждый этаж дома одинаковой высоты, хотя создается впечатление, будто они,  то расширяются, то сужаются. Этот дом воспроизводит так называемую «иллюзию стенки кафетерия», которую заметили в 1979 году в одной из кофеен города Бристоль, Англия.)(см.слайд 28)

7.     В рекламе (можно увеличить рост человека, сделать его тоньше)(см. слайд 29) 

8.     Современные технологии позволяют создавать объёмные рисунки, кажущиеся живыми. (Это наливные полы, рисунки на асфальте)   

9.     В современных компьютерных играх (Найди кота,   …)

10.      Кроме того, с  иллюзиями   мы постоянно встречаемся  в  повседневной жизни.   Например, когда мы с мамой   ездили отдыхать на юг, то глядя из окна поезда,  кажется, что не поезд движется, а движутся дома, деревья, поля.

В природе есть горы, похожие на животных.(см. слайд 31)

Дома, в полном стакане воды – кажется, что ложка изогнута, но в действительности она прямая. Это происходит потому, что свет распространяется по  прямой, но при переходе из одной прозрачной среды в другую, например, из воздуха в воду, направление его движения изменяется.(см.слайд 32)

Далее я провёл опыт с монетой, опущенной в стакан с водой.   Я увидел несколько монет, но опустил-то я в стакан одну монету. На поверхности воды мы видим лучи света, отраженные от монеты. Вода и стекло искривляют лучи, и поэтому кажется, что перед нами несколько монет.

 Тоже  самое  я наблюдал, когда смотрел на разные предметы через банку с водой – предметы искажаются (становятся толще, ниже…)

4. Создание фотографий с оптическими иллюзиями.

И, наконец, я попробовал свои силы в создании фотографий с оптическими иллюзиями.

Сначала может показаться, что оптическая иллюзия создается легко, на самом деле так и есть, но перед тем как добиться впечатляющих результатов ученые потратили достаточно много сил и времени на изучение структуры глаза,  его особенности, особенности зрения и на реакцию глаз. Но на сегодняшний день оптическая иллюзия считается не только одним из методов исследования, обманы зрения считаются полезными для развития и природной тренировки глаз, а совсем недавно оптические иллюзии стали применять в жизни.  В основном это картины, иллюстрации или же фотографии.

Фотографии с оптическими иллюзиями в последнее время все больше и больше приобретают свою популярность, создаются специальные выставки, так как эти фотографии больше относятся к искусству, нежели к научной  деятельности.(см. слайд 33)

Я тоже решил попробовать себя в этом искусстве. Я провёл фотосессию, в которой принимали участие мои друзья и создал ряд фотографий с оптическими иллюзиями.

Заключение

С помощью данной работы я рассмотрел  разные виды оптических иллюзий и провел  их классификацию. Я смог 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.

 Подобные знания могут избавить от неприятностей, связанных со зрительными обманами, дают возможность понять причины природных явлений.

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

Я научился самостоятельно создавать зрительные иллюзии и собрал в приложении картинки с  различными видами иллюзий, которые можно использовать для игры с одноклассниками, развития внимания.

Литература

1.     А.С. Енохович «Справочник по физике и технике». Москва «Просвещение», 1976

2.     А. Ликум «Все обо всем». Энциклопедия для детей.-Москва, Компания «Ключ-С»1994

3.     С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова «Толковый словарь русского языка». Москва, «АЗЪ», 1993

4.     Что такое? Кто такой?. Москва, «Педагогика», 1990 

5.     Энциклопедический словарь юного физика. Составитель Чуанов В.А., Москва «Педагогика Пресс», 1995

6.     Энциклопедия школьнику для любознательных детей разного возраста. Киев МП «Сканнер», 1994

7.     Я познаю мир. Детская энциклопедия «Тайны человека», «АСТ», 2001

8.      Я познаю мир. Детская энциклопедия «Физика», «АСТ», 1996