Научно исследовательская работа "Оптические иллюзии"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

 «Средняя общеобразовательная школа № 12 имени Героя советского союза генерала армии В.М. Маргелова»

Секция физика  

ОПТИЧЕСКИЕ ИЛЛЮЗИИ

Выполнил: Золотухин

Дмитрий Юрьевич ученик

10 класса

Руководители:

Золотухина С.В. учитель биологии

Лопатина Г.В. учитель физики

Кунгур 2021

Оглавление

Ведение. 3

Глава 1. 5

1.   Природа оптических иллюзий. 5

1.1.   Виды иллюзий. 7

1.2.   Оптические иллюзии с точки зрения биологии. 10

1.3.   Оптические иллюзии с точки зрения физики. 13

1.4.   Применение иллюзий в жизни. 15

Глава 2. 20

Практическая часть. 20

2.1. Моделирование миражей в лаборатории. 20

2.2. Моделирование зрительных иллюзий. 20

2.3. Преломление изображения. 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 22

Литературные источники. 23

Приложения. 24

 

Ведение

В настоящее время, несмотря на развитие науки и техники, человек продолжает пользоваться своими субъективными оценками по всем направлениям. Конечно, если это касается нематематических наук, то в этом нет ничего плохого, но когда речь идет об оценках, при ошибке в которых, может произойти непоправимое, то тогда следует забыть об интуиции и воспользоваться измерительными приборами. Это, безусловно, касается так называемой оценки «на глаз».

Тема моей работы «Оптические иллюзии» выбрана неслучайно. Зачастую то, что мы воспринимаем зрительно, оказывается обманом.

В жизни мы встречаемся с огромным количеством иллюзий. Они разнообразны по месту и причинам возникновения. Мы сталкиваемся с ними в повседневной жизни в рекламах и передачах, в интернете и в журналах. Часто они вызывают у нас бурю впечатлений. Выражение «Глазам своим не верю» следует всегда помнить и доверять тому, что «сам видел» стоит не всегда.

Мне захотелось узнать о разнообразии оптических иллюзий, попробовать создать свою иллюзию. Это и легло в основу темы моего исследования.

В основу исследования была положена следующая гипотеза:

то, что мы видим, не всегда является реальным.

Цель работы: установить, что лежит в основе оптической иллюзии - чудеса или наука?

Задачи:

1) изучить причины возникновения и виды зрительных иллюзий;

2) узнать, где в жизни применяются оптические иллюзии;

3) создать и продемонстрировать зрительную иллюзию.

Объект исследования -  оптические иллюзии.

Предмет исследования - причины их возникновения.

В работе я использовал такие методы и способы как: сбор

информации, анализ информационных источников, обобщение, наблюдение, эксперимент, моделирование.

Глава 1

1.     Природа оптических иллюзий

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, однако, мы смотрим глазами, а видим мозгом. Глаза и мозг постоянно обманывают друг друга, создают несуществующие образы, а порою мешают увидеть главное.

Человек видит таким образом: Сначала свет проходит сквозь зрачок к хрусталику, затем он попадает на сетчатку, которая в свою очередь передает импульс зрительному нерву. Зрительный нерв посылает сигнал мозга уже мозг переводит сигнал в зрительный образ.

Наш мир полон зрительной информации. Мозг справляется с ней только благодаря накоплению образов, которые помогают не напрягаться каждый раз, видя одни и те же предметы или явления: свет и тень, размер, форма объекта и расстояние до него.

Итак, оптическая иллюзия – это впечатление о видимом предмете или явлении, не соответствующее действительности, то бишь, оптический обман. Виды оптических иллюзий по происхождению. По происхождению оптические иллюзии делятся на три вида:

1. естественные, или созданные природой (мираж);

2.  искусственные, или придуманные человеком (фокус «левитация»);

3. смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком.

Между естественными и искусственными иллюзиями есть существенное различие. Если иллюзия придумана человеком, то она обязательно имеет конструктивный секрет и после сообщения его наблюдателю во многом теряет свою загадочность. Естественные же и смешенные иллюзии не изменяют силы своего воздействия, независимо от того, знает наблюдатель их секреты или нет.

1.1.          Виды иллюзий

Естественные иллюзии.
        Мираж – оптическое явление в атмосфере, обусловленное преломлением потоков света на границе между резко различными по плотности и температуре слоями воздуха (Приложение 2).  Один из воздушных слоев, расположенных наверху, начинает отражать лучи света, но не перпендикулярно вниз, а в сторону, иногда на весьма далекое расстояние. Миражи  делятся на три класса.

Первый класс - это нижние миражи – перевернутое изображение предметов. Дело в том, что воздух состоит из слоев, которые имеют разную температуру и плотность. Если лучи переходят из одного слоя в другой, то начинают преломляться, а если разница температур слоев большая, то лучи начинают отражаться, при этом, создавая иллюзии, которые называют миражами. Например, в пустыне песок раскаляется под солнцем, нижний слой воздуха нагревается и начинает отражать предметы, как зеркало. Такое же отражение может быть от раскалённого асфальта. Верхние миражи – это миражи второго класса. Они более яркие, но встречаются реже. Такое явление встречается, если возле земли воздух намного холоднее верхнего его слоя. Оторвавшись от земли, изображение зависает. Иногда при этом оно оказывается в перевёрнутом виде. Такой мираж способен по описанной дуге приземлиться через несколько сотен километров. Более подходящие условия для возникновения верхних миражей над морями. В связи с этим именно моряки чаще всего становятся свидетелями повисших в воздухе кораблей. Боковые миражи по происхождению схожи с нижними, но отражение происходит от стены, сильно нагретой солнцем. Существуют ещё и миражи третьего класса или фата-моргана. Такое таинственное явление до сих пор не нашли объяснения никакими физическими законами.

Искусственные и смешанные иллюзии

Самая известная иллюзия восприятия размера - это иллюзия Мюллера-Лайера (Приложение 3). Смотря на этот рисунок, большинство людей предполагают, что тот отрезок, который расположен вверху длиннее из – за стрелок, расположенных наружу. Но они одинаковой длины.

Иллюзия восприятия относительных размеров (Иллюзия Эббингауза) 

В 19-м веке началось активное изучение свойств восприятия и особенностей органов чувств человека. Именно тогда исследователями были разработаны оптические иллюзии, которые сейчас считаются классическими, в первую очередь — иллюзия Эббингауза (Приложение 4).  Самая известная версия этой иллюзии состоит в том, что два круга, идентичные по размерам, помещаются рядом, причём вокруг одного из них находятся круги большого размера, тогда как другой окружён мелкими кружками; при этом первый круг кажется меньше второго.

Иллюзия восприятия глубины.

Иллюзии восприятия глубины — неадекватное отражение воспринимаемого предмета и его свойств. Мозг бессознательно видит рисунки только одновыпуклые (одновогнутые). Восприятие зависит от направления внешнего освещения. Один из первых в начале 20-го века продемонстрировал миру Итальянский психолог Марио Понцо, что на восприятие размеров предметов влияют не только смежные объекты, но и глубина фона. Итальянец разработал классическую иллюзию, которая сейчас носит его имя. Иллюзия Понцо выглядит очень просто - между двумя наклонными линиями расположены две одинаковые горизонтальные, при этом одна из них воспринимается, как более длинная. Наклонные линии создают перспективу и мозг полагает, что верхняя горизонтальная линия расположена «дальше», чем нижняя и делает поправку на «расстояние» — за счёт этого и возникает любопытный эффект.

Иллюзия Гельмгольца.

Сюрпризы мозгу преподносят не только сходящиеся линии, но и параллельные вертикальные или горизонтальные. В конце девятнадцатого века немецкий физик и физиолог Герман фон Гельмгольц показал, что расчерченный горизонтальными линиями квадрат выглядит шире и ниже, чем точно такой же, но составленный из вертикальных линий. Открытый Гельмгольцем феномен широко используется в производстве одежды, однако вопреки распространённому заблуждению, горизонтальные полоски на свитерах и платьях не полнят», а строго наоборот — зрительно делают фигуру уже и выше. Стоит отметить, что этот оптический обман изучен вдоль и поперёк, однако учёные пока не могут прийти к единому мнению о механизмах его возникновения.

Движущиеся иллюзии

Эти иллюзии трудно объяснить, но они производят сильное впечатление. Если некоторое время смотреть на неподвижный объект, он начинает двигаться (Приложение 5). Вращение изображения может быть в разные стороны. Такие иллюзии строятся на постоянном повторе фрагментов, различающихся яркостью и цветом. Геометрические иллюзии широко используются художниками, фотографами, модельерами.

Двойственные изображения и перевертыши

Одним из видов искусственных иллюзий являются двойственные изображения. Такие, где мы зрительно определяем для себя или фон, или предмет.

Изображения – перевёртыши можно сколь угодно пытаться перевернуть. Они не поменяются местами.

1.2.          Оптические иллюзии с точки зрения биологии

Человеческий глаз действует подобно фотоаппарату. За прозрачной роговицей находится радужка - мышечное кольцо, управляющее количеством света, входящим в глаз через зрачок. Хрусталик фокусирует этот свет на сетчатке, выстилающей заднюю стенку глаза, меняя фокусное расстояние, которое должно быть разным для близких и удаленных объектов. Клетки сетчатки чувствительны к свету и посылают импульсы в мозг по зрительному нерву (Приложение 1).

Сетчатка человека.

Сетчатка содержит миллионы чувствительных к свету клеток, имеющих форму палочек и колбочек. Палочки действуют при слабом освещении, но не различают цветов. Колбочки распознают цвета, но могут работать лишь при ярком свете. Поэтому люди не различают цветов в сумерках. У многих видов животных, включая кошек и собак, нет колбочек. Они видят мир черно-белым.

Бинокулярное зрение.

Разные виды животных выработали в процессе эволюции разные типы зрения. Насекомые способны видеть ультрафиолетовые лучи. Животные с двумя глазами способны к бинокулярному зрению. Глаза посылают в мозг несколько отличающиеся друг от друга картинки. Сравнивая информацию, мозг строит трехмерную картину, позволяющую животному оценить расстояния до предметов.

Дефекты зрения.

Близорукие люди не могут четко видеть удаленные предметы. Их роговица и хрусталик фокусируют световые лучи не на сетчатке, а перед ней. Из-за этого близорукие люди часто видят предметы не такими, какие они есть на самом деле. Чтобы исправить близорукость используют очки с вогнутыми линзами. Можно также удалить часть роговицы лазером и изменить тем самым фокусное расстояние глаза. Дальнозорким людям трудно сфокусировать взгляд на близких предметах. Их радужки и хрусталики недостаточно сильно отклоняют световые лучи, чтобы сфокусировать их на сетчатке. Для того чтобы скорректировать дальнозоркость. Применяют очки с выпуклыми линзами.

Оптические иллюзии возникают при ошибках в восприятии формы предметов, расстояний между ними, совершаемые наблюдателем при определенных условиях.

Когда мозг обрабатывает нервные импульсы от глаз, ему приходиться делать выводы об увиденном, чтобы построить осмысленные изображения на основе получаемой информации. Например, когда человек смотрит в зеркало, его мозг создает изображение лица, которое кажется находящимся позади зеркала. Оптические иллюзии возникают, когда мозг делает ошибочные выводы и потому строит ложные изображения.

Герман Гельмгольц первым понял, что человеческие глаза постоянно совершают быстрые согласованные движения, так называемые саккады. Чтобы понять о чём речь, закройте один глаз и слегка надавите пальцем на нижнее веко другого - "картинка", которую видит ваш мозг тут же придёт в движение. В обычной жизни мы не замечаем этих микроскопических "подёргиваний", потому что мозг давным-давно научился сглаживать изображение, но когда он сталкивается с непривычной ситуацией (механическое воздействие на глазное яблоко), саккады проявляют себя во всей красе.

По мнению Сюзанны, именно саккады играют ключевую роль в знаменитой иллюзии "Вращающиеся змеи", которую разработал японский психиатр Акиоши Китаока. В ходе экспериментов со "Змеями" Мартинес-Конде и её коллеги выяснили, что при взгляде на иллюзию активизируются те же нейроны, что и при взгляде из окна быстро движущегося поезда, когда кажется, что пейзаж "едет мимо", а не наоборот. При этом, если с помощью некоторых ухищрений заставить наблюдателя прекратить саккады, иллюзия исчезает. Невролог объясняет это следующим образом: видимость движения во "Вращающихся змеях" создаётся за счёт большого количества оптической информации, поступающей в разные участки сетчатки глаз. Определённое сочетание световых сигналов обманывает мозг, заставляя его воспринимать статическое изображение, как динамичное. Саккады постоянно обновляют "картинку", не давая мозгу адаптироваться к ней, если же они приостанавливаются, через некоторое время уходит и иллюзия движения.

Зрительные иллюзии.

Если вы посмотрите некоторое время на оранжевое пятно и затем переведете взгляд на лист белой бумаги, вы увидите синее пятно на том самом месте поля зрения, где прежде было оранжевое. Синий и оранжевый - это дополнительные цвета, т.е. оранжевый свет содержит все длины волн белого цвета, кроме синего. При разглядывании оранжевого пятна колбочки в соответствующем участке сетчатки постепенно привыкают к оранжевому свету. Когда белый свет вновь падает на этот участок сетчатки, колбочки в нем стали более чувствительны к тем длинам волн, которых нет в оранжевом свете. От этого белый свет кажется синим. При другой иллюзии ряд лампочек, зажигающихся одна за другой, создает впечатление одной зажженной лампочки, движущейся вдоль ряда. Этот эффект применяется для показа движущегося текста в рекламах и световых табло с бегущей строкой.

Как же глаз различает цвета?

Вот как объясняет это теория цветного зрения. Глаз содержит три вида нервных клеток, реагирующих соответственно на красный, зеленый и синий цвета. Таким образом, если все три вида нервных клеток получают одинаковое раздражение, мы видим белый. Если в глаз попадает в основном зеленый свет, клетки, отвечающие за зеленую часть спектра, возбуждаются больше, чем другие, и мы видим зеленый. Когда предмет желтый, стимулируются "зеленые" и "красные" клетки. Это связано также с тем, что каждый цвет в спектре имеет свою длину волны.

1.3.          Оптические иллюзии с точки зрения физики

Мираж – это оптический эффект в атмосфере Земли, который объясняется физическими законами. Свет в пространстве распространяется по прямой линии. Это происходит только до тех пор, пока световой поток не достигнет воздушного слоя, имеющего другую температуру и, соответственно, плотность. Разница в физическом состоянии вызывает преломление световых лучей на границе между слоями. В результате многократного преломления зрители наряду с окружающей обстановкой видят реальную, но расположенную вдалеке, картину. С точки зрения физики появление миражей связано с образованием «атмосферных зеркал». Один из воздушных слоев, расположенных наверху, начинает отражать лучи света. Не последнюю роль в этом играют пары воды. Благоприятным временем для этого может служить утро, когда атмосферные слои внизу еще не нагрелись после соприкосновения с охлажденной за ночь землей, а теплый воздух поднялся наверх. Один из верхних слоев начинает «отзеркаливать» картины, находящиеся на земле, но не перпендикулярно вниз, а в сторону, иногда на весьма далекое расстояние. Изображения могут быть достаточно большими – горы, корабли, города. Эффект преломления доказывает практический опят №2.

Оптическое искусство - искусство зрительных иллюзий, опирается на особенности визуального восприятия плоских и пространственных фигур. Оптические иллюзии помогают обнаружить некоторые закономерности зрительного восприятия, поэтому им уделяли пристальное внимание психологи. Сконструированные ими визуальные тесты имели экспериментальный характер. При восприятии реальных объектов иллюзии возникают редко. Поэтому, чтобы выявить скрытые механизмы человеческой перцепции, необходимо было поставить глаз в необычные условия, заставить его решать нетиповые задачи. Опытные графические образцы, созданные, например, школой гештальтпсихологии, привели к формулированию некоторых правил, по которым протекает процесс зрительного восприятия.

Изобретение магнитно-резонансной томографии стало настоящим подарком для исследователей оптических иллюзий - наука наконец-то смогла хотя бы в общих чертах понять, что происходит в мозге человека при их восприятии. Так, изучая мозговую деятельность человека, глядящего на куб Неккера, учёные сделали вывод, что мозг неоднозначно воспринимает глубину изображения. Нейроны будто "спорят" между собой, какую картинку следует считать "истинной", в результате наблюдатель видит куб то в одном положении, то в другом.

Одна из самых известных оптико-геометрических иллюзий - иллюзия Мюллера-Лайера (Приложение 3). Посмотрев на этот рисунок, большинство наблюдателей скажет, что левый отрезок со стрелочками наружу длиннее правого со стрелочками, направленными внутрь. Впечатление настолько сильное, что, согласно экспериментальным данным, испытуемые утверждают, что длина левого отрезка на 25-30 % превышает длину правого. (Рис. №6)

Еще один пример оптико-геометрических иллюзий - иллюзия Понцо - также иллюстрирует искажения восприятия размера. Понцо нарисовал два одинаковых отрезка на фоне двух сходящихся линий, наподобие уходящего вдаль железнодорожного полотна. Верхний отрезок кажется крупнее, поскольку мозг интерпретирует сходящиеся линии как перспективу (как две параллельные линии, сходящиеся на расстоянии). Поэтому мы думаем, что верхний отрезок расположен дальше, и полагаем, что его размер больше. Кроме сходящихся линий силу эффекту добавляет уменьшающееся расстояние между промежуточными горизонтальными отрезками. (Рис. №7)

Анализ предложенного объяснения оптико-геометрических иллюзий показывает, что, во-первых, все параметры зрительного образа взаимосвязаны, благодаря чему и возникает целостное восприятие, воссоздается адекватная картина внешнего мира. Во-вторых, на восприятие влияют сформированные повседневным опытом стереотипы, например, представления о том, что мир трехмерен, начинающие работать, как только в картинку вносятся признаки, указывающие на перспективу.

1.4.          Применение иллюзий в жизни

Применение оптических иллюзий не является новинкой в архитектуре. Еще в Древнем Риме архитекторы имели достаточное количество знаний для того чтобы мастерить искусные оптические иллюзии на полах в мозаичной технике. В Одессе находится одна очень знаменитая достопримечательность, которая носит название «Ведьмин дом». Он выглядит абсолютно плоским. Такая оптическая иллюзия создается при помощи боковых стен дома, которые построены под острым углом.

Многие иллюзии в цирке создаются с помощью техники двойного дна, специально присчитанная схема установки зеркал, скрытых перегородок и пружин, расположенных в определенных точках. Мудрая техника производит разнообразные таинственные исчезновения людей и предметов, помогает предметам и людям парить в воздухе, распиливать или сжигать их.

Мода это тоже мир оптических иллюзий. Рассматривая историю костюма можно сразу же заметить, что талию делали визуально меньше за счет широкой юбки, завышая линию талии можно было легко удлинить ноги. А вот вертикальные линии в одежде и ее деталях и увеличат рост и сделают стройнее, например стрелки на брюках, каблуки, длинных шарфики. Следовательно, нам напрашивается один простой вывод: люди давно научились активно применять свои знания об зрительных иллюзиях в разных отраслях жизни.

Оптические иллюзии в дизайне

Оптическое искусство - направление в искусстве, представляющее собой симбиоз реальных объектов с невероятными геометрическими формами. Иллюзорность изображения, достигается за счёт игр с восприятием пространственных и плоских фигур, неестественном сочетании геометрических образов и цветового контраста. Особенно сильный эффект вызывают движущиеся объекты, светящиеся, отражающие системы, такие иллюзии могут вызвать головокружение, и даже спровоцировать обморочное состояние. Понимание принципов действия оптических эффектов на мозг, психику и эмоциональное восприятие человека, помогают художникам, дизайнерам и архитекторам в создании притягательных образов.

Зрительные иллюзии в одежде

Модный мир - мир зрительных иллюзий. При помощи фасона, цвета и декора одежды, формы украшений можно подвергнуть собственный облик кардинальным изменениям, придать чертам лица и линиям фигуры недостающую правильность и гармоничность, изменить пропорции, сохранив при этом индивидуальность и целостность образа. Создавая костюм на основе иллюзий, необходимо учитывать все особенности внешности и чётко знать, что именно нуждается в корректировании. Вертикальные линии и детали одежды (полосы, стрелки на брюках, длинные шарфы, высокие каблуки) визуально стройнят и увеличивают рост. Контрастные вертикальные полосы, идущие по внешним бокам одежды зрительно сужают фигуру, делая силуэт приталенным.

Горизонтальные, вертикальные и диагональные линии в одежде

В костюме иллюзии возникают в основном за счет различных сочетаний форм, фасонных линий одежды, рисунка ткани, цвета, декоративной отделки.

Горизонтальные линии применяются в краях одежды, линиях бортов, подолов. Подобные горизонтальные линии в одежде полнят, расширяют, приземляют. Деление костюма на горизонтали дробит силуэт. Основные уровни горизонталей плечи, грудь, талия, бедра, колени, голени. Низ изделия не желательно оканчивать на этих уровнях.

Вертикальные линии и детали стройнят и прибавляют визуально рост. Применяются для создания такого эффекта продольные полосы, однобортная застежка, длинные бусы и шарфы, высокий каблук, стрелки на брюках. Но, как и в случае с горизонтальными линии их количество и толщина влияют на эффект.

Диагональные линии такие, как подрезы на одежде, асимметричный вырез горловины, платок через одно плечо и подобные являются промежуточными между вертикальными и горизонтальными, привносят динамику в костюм. Чем ближе линии к вертикальным, тем больше иллюзия стройности; чем более они стремятся к горизонтали, тем сильнее способны расширять.

Клетка чаще всего увеличивает объем. И чем крупнее рисунок, тем сильнее эффект.

Линии, расходящиеся от центра фигуры вверх: косынка, спереди завязанная в узелок, V-образный вырез горловины пиджака, расширяют верхнюю часть, сужая центр.

Линии, расходящиеся от центра вниз, расширяют нижнюю часть и линию талии, уменьшая верхнюю часть фигуры: юбка и брюки клеш зрительно сужают плечи. Если линии идут от головы вниз (шляпа с опущенными полями, распущенные волосы на прямой пробор), то это визуально сокращает рост. Линии, сходящиеся к центру фигуры например: треугольное декольте на платье плюс широкая юбка, сужают талию, расширяя верхнюю и нижнюю части фигуры. Волнистые линии например: рюши, воланы, рисунок на ткани, изгибы тела, а кроме того, добавляют объем. Круги визуально увеличивают объем и придают очертанием фигуры округлость. Зрительные иллюзии, создаваемые цветом, способны сильно изменить пропорции тела. Дизайнерам одежды хорошо известно, что в черном платье фигура кажется стройнее: черный и темные цвета зрительно уменьшают объем, тогда как светлые, и особенно теплые, тона увеличивают его.

Иллюзии в искусстве

Многим приходилось видеть и так называемые загадочные, как бы живые, портреты, которые всегда смотрят прямо на нас, следя за нашими передвижениями и обращая глаза туда, куда мы переходим. Эта интересная особенность таких портретов известна очень давно и многим всегда казалась понятной. В давние времена такие портреты вызывали суеверный страх, и этим иногда пользовались служителя культа, пугая людей изображениями богов и чудотворцев - иконами, умышленно написанными так, чтобы сеять «Божий страх». Чем же объясняется такое свойство этих портретов? Во-первых, оно объясняется тем, что зрачки глаз на портрете помещены в середине разреза глаз. Именно такими мы видим глаза, смотрящие на нас, когда же глаза смотрят в сторону, мимо нас, то зрачок и вся радужная оболочка кажутся нам находящимися не в середине глаза, но смещёнными вбок. Когда мы отходим в сторону от портрета, зрачки, конечно, своего положения не меняют - остаются посередине глаз, а так как всё лицо мы продолжаем видеть в прежнем положении по отношению к нам, то нам кажется, что портрет повернул голову и следит за нами.

Иллюзии в цирке

Иллюзия - показ фокусов, основанных на использовании специальной аппаратуры. Хитроумные аппараты осуществляют всевозможные "загадочные" исчезновения и появления вещей, а также самого артиста или его ассистентов, служат для парения предметов и людей в воздухе, распиливания их или сжигания. Устройство аппаратуры - специальные пружины, двойное дно, скрытые перегородки, особо рассчитанные механизмы, определенная установка зеркал: и т. п.- позволяет артисту вводить зрителя в увлекательное заблуждение. Все устройства и приспособления иллюзиониста тщательно замаскированы; его действия, так же как и действия ассистентов, детально продуманы и отработаны. Каждый жест артиста или его ассистентов имеет свое назначение, лишние движения недопустимы. Иллюзионисты, как и манипуляторы, широко пользуются отвлекающими приемами. В нужный момент ассистенты могут незаметно загородить иллюзиониста от глаз публики, невидимо передать ему или забрать от него нужный предмет. Словом, роль ассистентов в номерах иллюзионистов весьма ответственна. От них во многом зависит успех выполнения трюков. В иных случаях иллюзионист без ассистентов вообще не может выступать. Ассистент иллюзиониста должен иметь определенную подготовку, в том числе и физическую. Чтобы спрятаться в очень тесном аппарате, а потом неожиданно появиться, ассистенту требуется акробатическая ловкость - ведь фокус происходит в считанные секунды. Вот почему опытные ассистенты высоко ценятся артистами этого жанра. В иллюзионном аттракционе недопустимы никакие случайности, ошибки. Однако технически отлично исполненные фокусы - еще не искусство. Чтобы демонстрация отдельных фокусов воплотилась в художественный номер, необходима большая режиссерская работа по определению его композиции, стиля и оформления. И, конечно, от исполнителя требуется подлинное актерское дарование. Создавая обширные программы, фокусники, как правило, сочетают исполнение трюков манипуляции с иллюзионными трюками. Многие интересные фокусы, передававшиеся из поколения в поколение, дошли до наших дней. Нужно отдать должное изобретательности и выдумке фокусников прошлого. Бродячие артисты подчас были и искусными мастерами различных приспособлений, аппаратов. Еще и сейчас используется их реквизит и некоторые из сложных и "хитроумных" аппаратов.

Глава 2

Практическая часть

2.1.  Моделирование миражей в лаборатории

Опыт № 1 Наблюдение миража в воздухе

При помощи включенного электрического утюга полный мираж не удалось получить, но зато были видны основные его элементы. Если смотреть на окружающие предметы вдоль поверхности утюга, то видно, как дрожат и изгибаются формы. Круглый предмет становится более острым книзу. (Приложение 10).

2.2. Моделирование зрительных иллюзий

Модель 1 «Левитирующий куб»

Для создания иллюзии необходимо: лист плотной бумаги, линейка, карандаш, ножницы, черный маркер, клей или скотч, зубочистка, 1 резина для денег.

На листе бумаги  чертим заготовку для бедующего куба со сторонами 5см. Заготовка состоит из трех квадратов, а не из 6, т.к. наш куб будет не полный и нам нужно только 3 его плоскости. Сгибая грани и склеивая две из них, мы получаем угол. Для большего иллюзорного обмана, черным маркером наносим на грани точки (рисунок игральной кости).  С обратной стороны с помощью клея или скотча крепим на угол зубочистку. Резину для денег накручивают на мизинец и  под нее фиксируем зубочистку. Немного тренировки и вы искусный волшебник, заставляющий кубик парить в ваших руках. Важно учитывать угол падения света. Он не должен создавать тени (Приложение 8).

Вывод: наш мозг, при недостатке зрительной информации, достраивает ее за счет ранее приобретенного зрительного опыта.

Модель 2 «Волчок»

Для ее создания необходимо: лист плотной белой бумаги, циркуль, ножницы, черный маркер, одна зубочистка или две иголки.

На лист бумаги рисуем с помощью циркуля две окружности диаметром 4-5 см. Вырезаем и наносим в определенном порядке рисунок. В цент круга вставляем иглу или сломанную пополам зубочистку. Получаем волчок. При быстром вращении рисунок сливается, образую новый, неповторимый (Приложение 9).

Вывод: данный опыт доказывает, что наш глаз не способен воспринимать быстро сменяющуюся картинку. Восприятие идет целостно.

 

2.3. Преломление изображения

Опыт 1 «Стрелка»

Для опыта необходима прозрачная бутылка или стакан с водой, нарисованная на белой бумаге черная стрелка. 

Нужно установить наполненный водой стакан или бутылку напротив нарисованной стрелки и посмотреть сквозь воду. Если в реале стрелка показывала в одну сторону, то при рассмотрении ее через призму воды и стекла, стрелка будет указывать в другую сторону (Приложение 7).

Вывод: Сквозь стакан ли бутылку с водой изображение переворачивается, горизонтально отражаясь благодаря созданной линзе. Так же происходит с миражами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Так как моё исследование зрительных иллюзий завершено, я могу сделать вывод, что иллюзия это не волшебство, а целая наука. Предположение, сделанное на первом этапе моего исследования, подтвердилось: не всегда то, что мы видим на самом деле, является реальным. В процессе проведения своей работы я нашёл три основных причины возникновения обманов зрения:

1. Законы физики – преломление и отражение лучей света создают

иллюзии, которые носят название миражи.

2. Строение человеческого глаза с его особенностями, позволяющими наблюдать иллюзии восприятия цветов, движения, а также иллюзию восприятия размеров и форм предметов.

3. Исследование показывает нам, что контролирует наш глаз не только само зрение, но и мозг. Оптическая иллюзия – это в первую очередь обман мозга, а только потом зрения, так как оно является только лишь его посредником, передающим этот обман.

В результате проведенного исследования я получил необходимые знания и накопил факты, благодаря которым научился создавать простейшие  зрительные иллюзии, а также управлять ими. Процесс создания оптических иллюзий - невероятно интересное и увлекательное занятие.  Подобные знания могут существенно облегчить жизнь, избавив от неприятностей, связанных со зрительными обманами. Помогут лучше понимать некоторые природные явления, устройства некоторых предметов. Не стоит забывать, что оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку.

Литературные источники

1.     Иллюзии в окружающем нас мире  [Электронный ресурс]. – URL: https://school-science.ru/3/11/32828  (дата обращения 19.12.2021).

2.     Майер В.В. Свет в оптически неоднородной среде: Учебные исследования. – М.: Физматлит, 2007.

3.     Невероятные оптические иллюзии [Электронный ресурс]. – URL:  https://www.popmech.ru/diy/447162-20-neobychnyh-opticheskih-illyuziy-i-fokusov-svoimi-rukami/ (дата обращения 03.02.2022).

4.     Оптические иллюзии Дональда Раста  [Электронный ресурс]. – URL:

1http://allday.ru/index.php (Donald Rust) (дата обращения 12.12.2021).

5.     Оптические иллюзии, обманы зрения и феномены: двойственные образы [Электронный ресурс]. – URL: www.log-in.ru (дата обращения 01.12.2021).

6.     Оптический обман в дизайне [Электронный ресурс]. – URL: http://www.lookatme.ru/mag/live/inspiration-lists/201221-impossible-design (дата обращения 12.12.2021).

7.     Перельман Я.И. “Занимательная физика”.

8.     Перевертыши – забавные оптические иллюзии [Электронный ресурс]. – URL: https://s30696534344.mirtesen.ru/blog/43744819162/ Perevertyishi---zabavnyie-opticheskie-illyuzii   (дата обращения 19.12.2021).

9.     Толковый словарь русского языка С.И. Ожегова.

Приложение 1

Приложение 2

Мираж

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Иллюзии движения

Приложение 6

Иллюзии в дизайне

Приложение 7

Преломление лучей света

Опыт 1 «Стрелка»

 

Приложение 8

Модель 1 «Левитирующий кубик»

 

 

Приложение 9

Модель 2 «Волчок»

 

 

Приложение 10

Опыт № 1 Наблюдение миража в воздухе