МБОУ «ЗАВИДОВСКАЯ ООШ»

Исследовательский проект

Иллюзии или обман зрения

Выполнила ученица 2 класса Дегавцова Дарья

Научный руководитель: Антипова Ольга Николаевна

                                                         Завидовка- 2025

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                                                        

Глава 1. Теоретическая часть                                                                                                  

1.1. Понятие и виды оптических иллюзий                                                                         

Глава 2. Практическая часть                                                                                                    

2.1. Управление иллюзиями                                                                                                   

2.2. История одной иллюзии                                                                                                  

2.3. Применение оптических иллюзий                                                                               

3.Заключение                                                                                                                               

4.Список используемой литератруы                                                                                    

ВВЕДЕНИЕ

      Я люблю ходить в цирк! И самые любимые номера это фокусы и трюки. Многое из того, что я там видела, мне казалось невероятным, невозможным и необъяснимым.  Можно ли верить всему, что видишь? Проще всего поверить в то, что ты видел, но настоящий исследователь или ученый на этом не остановится.

Чтобы найти ответы на свои вопросы, было решено провести

исследование.

Цель исследования:

Выяснить, что лежит в основе оптической иллюзии - чудеса или наука?

Задачи исследования:

1. Изучить что такое оптические иллюзии;

2. Найти причину возникновения оптических иллюзий;

3. Научиться управлять иллюзиями.

Объект исследования - оптические иллюзии.

Предмет исследования - причины возникновения оптических

иллюзий.

Гипотеза исследования – в основе иллюзий лежат обычные

природные явления.

Методы исследования:

1.     Изучение литературы;

2.     Проведение опытов;

3.     Анализ полученных данных;

4.     Обобщение информации;

5.     Практическое применение полученных знаний.

ГЛАВА 1. Теоретическая часть

1.1. Понятие и виды оптических иллюзий.

     Оптическая иллюзия – это впечатление о видимом предмете или

явлении, несоответствующее действительности, т.е. оптический обман

зрения. В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка,

заблуждение». Это говорит о том, что иллюзии с давних времен объяснялись

как некие сбои в работе зрительной системы.

  Оптические иллюзии делятся на три вида:

· естественные, или созданные природой;

· искусственные, или придуманные человеком;

· смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком.

Естественные оптические иллюзии

Миражи

     Мираж – это игра световых лучей. Слово “мираж” происходит от французского слова и обозначает “отражать, как в зеркале”, причем в роли “зеркала” выступает… воздух. Миражи принято делить на три класса.

      К первому классу относят нижние миражи – перевернутое изображение предметов.

Оказывается, воздух состоит из слоев, которые имеют разную температуру и плотность. Когда лучи переходят из одного слоя в другой, они начинают преломляться, а если разница температуры слоев большая, то лучи вообще начинают отражаться, при этом, создавая иллюзии, которые называют миражами. Так, например, в пустыне песок раскаляется

под солнцем, нижний слой воздуха нагревается и начинает отражать предметы, как зеркало. Нижние миражи можно наблюдать также на раскаленной солнцем асфальтовой дороге.

 К миражам второго класса относят верхние миражи. Они менее распространены и более живописны, чем нижние.

Верхний мираж возникает, когда слои воздуха возле земли гораздо холоднее, чем верхние: изображение отрывается от земли и повисает в воздухе, иногда оно бывает перевернутым.

Слепое пятно

     В процессе исследования я узнала удивительные особенности строения

нашего глаза. Так, например, существует слепое пятно глаза, открытое

французским физиком Мариоттом в 1668г. Слепое пятно – это место

сетчатки, где зрительный нерв вступает в глазное яблоко. Известен рисунок Мариотта для нахождения слепого пятна. Если смотреть на крестик правым глазом (левый глаз должен быть закрыт), приближая или отдаляя рисунок от
глаза, наступает момент, когда черный кружок не виден.

     Получается, что из-за слепого пятна я должен видеть окружающий мир

с пробелами? Оказывается, нет! У нас два глаза, поэтому, когда изображение

попадает в зону слепого пятна одного глаза, второй глаз видит все

подробности.

     Рассмотрим, как устроено наше зрение. Луч света, отражаясь от какого - нибудь предмета, попадает на роговицу и проходит через зрачок. За зрачком располагается хрусталик, похожий на прозрачную линзу, который преломляет свет и фокусирует его на сетчатке. Дальше зрительный нерв передает сигнал в затылочную долю головного мозга и человек видит изображение. Это значит, зрение контролирует не только глаз, но и мозг. Поэтому, когда говорят об «обмане зрения» правильнее было бы сказать, что на самом деле нас обманывает наш собственный мозг, когда анализирует увиденное.

Иррадиация

     Я познакомилась с интересным явлением, которое называется

иррадиация. Оказывается, если рассматривать на большом расстоянии

квадраты белого и чёрного цвета, то белые рисунки моими глазами

воспринимаются более крупными, хотя в реальности на картинках

геометрические фигуры одинаковы. Чем больше расстояние, тем иллюзия сильнее.

Иллюзия восприятия размера

     Одной из самых известных иллюзий восприятия размера является

иллюзия Мюллера - Лайера. Посмотрев на этот рисунок, многие скажут, что отрезок со стрелками наружу длиннее отрезка со стрелками, направленными внутрь. На самом деле
отрезки равны. Еще один пример такого вида иллюзии – иллюзия Понцо. Всем очевидно, что дальний отрезок гораздо больше ближнего. Однако, и в этом случае они равны. Иллюзия создается из-за ошибки нашего мозга, потому что он привык, что, чем дальше предмет, тем он меньше.

Иллюзия восприятия глубины и объема

     Иллюзия лестницы Шроедера – наглядный пример иллюзии восприятия глубины и объема. Сначала я увидел лестницу, потом – нишу, углубленную в стене, а еще позже - бумажную полоску, согнутую гармошкой. Рисунок один, а вариантов изображения – три!

Иллюзия движения

. Смотришь на неподвижные объекты, а они начинают двигаться. Одно и то же вращающееся изображение может вращаться в разные стороны.

Еще иллюзии зрения 

     В иллюзии Поггендорфа человеческий глаз не может точно определить является ли черная линия продолжением синей или красной. До настоящего времени нет ни одного приемлемого объяснения этой иллюзии.

Искусственные иллюзии

 Двойственные изображения

     Двойственные изображения - это изображения, в которых человек

выделяет для себя либо фон, либо фигуру в зависимости от его восприятия

Изображения – перевёртыши

Распознавание образов

      Иллюзии распознавания образов характеризуются тем, что порой на изображении очень сложно определить то, что на нём изображено..

Смешанные иллюзии

  .

      Ярким примером смешанной оптической иллюзии являются потрясающие рисунки на асфальте, которые под определенным углом просмотра смотрятся очень эффектно!

 Рассмотрев и изучив разные оптические иллюзии, можно выделить основные причины их возникновения:

1. Законы физики – преломление и отражение световых лучей мы

наблюдали в миражах.

2. Особенности строения нашего глаза. Сюда можно отнести слепое

пятно, иррадиацию, астигматизм, иллюзию восприятия цвета и

иллюзию движения.

3. Оптический обман зрения, который возникает из-за ошибок нашего

мозга, когда он анализирует увиденное. Благодаря этим ошибкам,

мы видим иллюзии восприятия размера, глубины и объема и другие

иллюзии.

ГЛАВА 2. Практическая часть

2.1. Управление иллюзиями

2.2. История одной иллюзии

     Рассматривая иллюзии движения, мне стало интересно, а когда

появились первые иллюзии и как они выглядели? Я выяснила, что первым

оптическим изобретением стал тауматроп – в переводе с греческого

 «чудовращалка». Его изобрел в 1825 году английский врач Питер Марк Роже. Он исследовал, что сетчатка глаза на доли секунды сохраняет изображение объекта после того, как он исчез из поля зрения.

      Тауматроп – это картонная карточка с двумя картинками на разных сторонах. Когда его вращаешь за веревочки, две картинки сливаются в единое целое.

     Изготовить тауматроп оказалось совсем не сложно.

      В 1832 году бельгийский физик Жозеф Плато придумал фенакистископ

– это диск с прорезями и картинками. Раскрутив такой диск

и посмотрев на него через зеркало, можно увидеть, как оживают картинки.

      Я изготовила свой фенакистископ

,

        Флипбук или блокнот с рисунками придумал американец Генри Ван

Говенберг в 1882 году. При перелистывании страниц блокнота создавалась

оптическая иллюзия движения.

2.3. Применение оптических иллюзий

     Оптические иллюзии не новы в архитектуре. Архитекторы Древнего

Рима имели знания по оптике, которых было вполне достаточно, чтобы

создавать великолепные оптические иллюзии на полах в технике мозаики.

     В Одессе есть очень популярная достопримечательность «Ведьмин дом».  

Оптическая иллюзия плоского дома создается благодаря тому, что боковые стены дома построены под острым углом.

Рассматривая дом таможни в Австралии, кажется, что этажи то расширяются, то сужаются, хотя каждый этаж дома одинаковой высоты.

      Иллюзии в цирке создаются за счет использования специальной

техники - двойное дно, специальные пружины, скрытые перегородки,

определенная установка зеркал. Хитроумные аппараты осуществляют

всевозможные "загадочные" исчезновения и появления вещей и людей,

служат для парения предметов и людей в воздухе, распиливания их или

сжигания.

Я решила проверить на практике одну из иллюзий цирка.

3. Заключение

     Итак, исследование оптических иллюзий подошло к концу и можно

сделать вывод, что иллюзия – это не чудо, а наука. Гипотеза, выдвинутая в

начале исследования, подтвердилась – практически в основе всех иллюзий

лежат обычные природные явления. В процессе работы были найдены три основные причины возникновения оптических иллюзий:

1. Законы физики – преломление и отражение лучей создают иллюзии,

которые называют миражами.

2. Особенности строения глаза позволяют видеть иллюзии восприятия

цвета и иллюзии движения, явление иррадиации, слепое пятно.

3. Исследование показало, что зрение контролирует не только глаз, но и

мозг. Оптические иллюзии – это обман нашего мозга, а зрение здесь

лишь является посредником, который этот обман передает.

     Полученные в процессе исследования знания и накопленные факты

позволили научиться создавать оптические иллюзии и управлять ими.

4. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Занимательные эксперименты и опыты / [Ф. Ола и др.]. – М.: Айрис – пресс ,2013. – 128 с.: цв. ил. – (Внимание: дети!).

2. Издание для досуга. Для младшего и среднего школьного возраста. Большая книга фокусов. Паскаль Романо. Перевод с французского Д. А. Шалаевой. ООО «Издательство ЭКСМО», 2013

3. С. И. Ожегов «Толковый словарь русского языка». Москва, ОНИКС

4. "Волшебный мир оптических иллюзий", http://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2014/03/09/volshebnyy-mir-opticheskikh-illyuziy

5. «Как работают оптические иллюзии в одежде», http://fashiony.ru/page.php?id_n=147368

6. Оптические иллюзии и обман зрения. Развлекательный сайт, http://bless.ucoz.ru/news/6-0-3