7 оптических иллюзий, которые сломают вам мозг

Шарик, игнорирующий законы гравитации

Чаще всего иллюзии плоские, двумерные, с некоей претензией на объем, который дорисовывает наше сознание. Но в данном случае все серьезно. Обман зрения достигается не рисунком, а физическими объектами. Чтобы создать иллюзию, ее авторы использовали 3D-принтер. С помощью этого устройства была напечатана «горка», которая и должна помочь шарику нарушить естественные законы гравитации. В результате мы наблюдаем, как круглый объект каким-то образом без помощи человека взбирается на покатый склон.

Конечно же, никаких сбоев законы физики не дают. А секрет этой иллюзии в нужном угле обзора модели. Кажущаяся нам высокой горка на самом деле плоская, это становится видно при обзоре объекта сверху. На самом деле шарик не поднимается вверх, а просто движется из одной стороны в другую по горизонтали. А добиться этого уже не так и сложно. И распознать обман можно еще и приглядевшись к действу – шарик по мере своего подъема постепенно уменьшается в размерах, пусть и немного, но все же. А нижняя часть картинки более четкая, чем верхняя.

Иллюзии в XX-м веке

В «век войн и революций» человечество стало свидетелем множества прорывов в представлениях о природе оптических иллюзий. Достижения науки и техники дали специалистам возможность иначе взглянуть на проблему. Скажем, эксперименты Торстена Визеля и Дэвида Хьюбела доказали, что за восприятие различных зон зрительного поля отвечают разные нейроны — за это открытие исследователям в 1981-м году вручили Нобелевскую премию по медицине.

Дэвид Хьюбел и Торстен Визель

Чуть позже учёных за зрительные искажения взялись художники — в 1950-х годах появилось целое направление в искусстве, посвящённое оптическим иллюзиям, оно получило название оп-арт (от англ. optical art — «оптическое искусство»). Одним из основоположников оп-арта считается французский художник и скульптор Виктор Вазарели, его работы часто приводят в качестве ярких примеров оптических иллюзий.

Новейшие представления об иллюзиях

Благодаря современным методам исследований человечество знает, что за восприятие оттенков цвета, форм предметов и их перемещения в пространстве отвечают разные участки мозга, но каким образом мы получаем целостное изображение, во многом остаётся загадкой. Энтузиасты разрабатывают всё новые и новые способы обмануть зрение, переосмысливая и дополняя классические иллюзии. Глядя на них, мы прилежно «позволяем» собственному мозгу ввести нас в заблуждение, а в итоге появляется больше вопросов, чем ответов.

В наше время интерес к проблеме столь высок, что на протяжении вот уже десяти лет специалисты ежегодно проводят конкурс на лучшую оптическую иллюзию. Скажем, в 2014-м году эту награду получила динамичная иллюзия Эббингауза, которая гораздо убедительнее обманывает зрение, чем классический статичный вариант. По словам невролога Сюзанны Мартинес-Конде, входящей в состав жюри конкурса, за счёт постоянного изменения размеров смежных объектов эффект новой иллюзии в несколько раз сильнее, чем у неподвижного изображения, предложенного Германом Эббингаузом.

Мартинес-Конде признаёт, что большая часть современных исследований оптических иллюзий основывается на работе, проделанной учёными XIX-го века. Скажем, 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.

Иллюзия «Вращающиеся змеи»

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.

Как и многие другие специалисты по оптическим иллюзиям, Сюзанна Мартинес-Конде уверена — далеко не все механизмы зрительного восприятия открыты, а те, что уже известны, пока не слишком хорошо изучены. Это значит только одно — не стоит слепо верить своим глазам, они вас ещё не раз обманут.

Еще:

Почему в наше время ни одна обезьяна не превращается в человека? 10 коротких фактов об эволюции
10 пост-человеческих существ, которые могут унаследовать Землю
Как наш мозг превращает нас в идиотов
Великая пирамида в Гизе изначально была покрыта известняком
Что происходит с человеком после смерти

Иллюзия пересекающихся окружностей

Еще одна геометрическая иллюзия заставляет нас думать, что круги, состоящие из маленьких квадратов, пересекаются между собой.

Конечно же, глазам своим верить стоит не всегда. Картинка перекрывающих друг друга кругов на самом деле обманчива. А секрет иллюзии заключается в нескольких концентрических кругах внутри нее. Правда, контрастные элементы мешают зафиксировать их и подсчитать, сколько же именно кругов оказалось в поле зрения. Именно это и сбивает фокус, запутывая мозг.

Наша зрительная система получает мешающие друг другу сигналы. Один импульс сообщает о кругах, другой – о спиралях. Но в этом споре побеждают именно закрученные объекты, ведь все визуальные элементы мы просто не можем отследить. Мозг решает упростить для себя эту задачу, переведя картинку в понятную для него трехмерную спираль.

Для раскрытия секрета иллюзии можно поверх нее наложить линии. Так будет проще зафиксировать местоположение объектов. И быстро станет понятно, что на самом деле все четырехугольники формируют пять концентрических кругов.

Оптическая иллюзия «послеобраз»

Эти оптические иллюзии основаны на явлении, называемом “послеобраз”.

Подобный феномен возникает когда фоторецепторы, в основном колбочки в глазах чрезмерно раздражаются и устают, вызывая потерю чувствительности.

В обычной повседневной жизни мы не замечаем этого, потому что мелкие движения глаз удерживают колбочки на задней стенке глаза от чрезмерного раздражения.

Однако если вы смотрите на большое изображение, крошечные движения глаз уже не так хорошо справляются с избыточной стимуляцией.

В результате вы видите так называемый негативный послеобраз. Когда вы смещаете глаза на белый лист, перевозбужденные клетки продолжают посылать слабый сигнал, поэтому затронутые цвета остаются приглушенными.

Однако окружающие не уставшие фоторецепторы отправляют сильные сигналы, такие же, как если бы мы смотрели на противоположные цвета. Мозг воспринимает эти сигналы как противоположные цвета, создавая цветное изображение из негатива.

Иллюзии нашего времени

В начале XXI-го века интерес к зрительным искажениям продолжает расти — появляются новые научные теории, с помощью которых учёные пытаются объяснить механизмы возникновения оптических иллюзий. Согласно одной из них, искажения происходят из-за того, что человеческий мозг постоянно «предсказывает» изображение, чтобы компенсировать задержку между самим событием и моментом его восприятия. Для примера — пока вы читаете эту статью, ваш мозг обрабатывает световые сигналы, поступающие от компьютерного монитора или экрана гаджета. На это требуется определённое время, поэтому вы в некотором роде видите не настоящее, а прошлое.

Нейробиолог Марк Чангизи полагает, что именно попытками мозга «предвидеть» картинку объясняются некоторые зрительные искажения.

Иллюзия Геринга

Эксперименты Чангизи и его коллег из Калифорнийского технологического института показывают, что этой теории не противоречит ни одна из классических оптических иллюзий. В числе наиболее показательных примеров «предсказания» изображения мозгом Чангизи называет знаменитую иллюзию Геринга. Когда человек движется вперёд, видимые им объекты движутся по радиальным линиям, поэтому мозг склонен воспринимать подобные изображения как признак перемещения в пространстве. «Эти механизмы отлично работают в реальной жизни, но они же заставляют мозг ошибаться, когда человек видит радиальные линии и при этом остаётся на месте» — отмечает исследователь.

Куб Неккера и другие «капризы» мозга

Куб Неккера

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.

Схожим образом дело обстоит и с другой известной оптической иллюзией — так называемой сеткой Германа. Взгляните на изображение — боковым зрением вы «видите» серые точки на пересечении белых линий, но стоит сфокусировать взгляд на одной «серой точке», как она тут же «исчезает». Согласно одному из наиболее популярных среди учёных объяснений этого явления, среди нейронов идёт непрерывная «борьба» за обработку тёмных и светлых участков изображения, что и заставляет человека «замечать» мерцающие точки.

Иллюзии движения

Автором этого оптического обмана с запоминающимся ярким названием стал некий японец. Мы видим переливающуюся цветами картинку, на которой фигурки людей взбираются на лестницы и спрыгивают с нее вниз. Но стоит только пристально приглядеться к ней, как станет очевидным изящный обман.

Человечки никуда не двигаются (кроме крайнего справа), просто наш мозг создает картину перемещения этих объектов за счет смены их цветов. Это явление имеет даже вполне научное название – «фи-феномен». Суть его в создании иллюзии движения объекта как раз за счет быстрого изменения цвета и контраста определенных частей картинки.

Авторы иллюзии в описании к ней пояснили на всякий случай, что эта картинка статичная, а не анимированная гифка или видео. Конечно, это далеко не единственный пример того, как картинка двигается сама по себе в наших глазах

Но данный эффект довольно интересен, чтобы обратить на него особое внимание. Для начала, сможете ли вы остановить движение, не прикладывая к этому особые усилия? Оказывается, это не так и просто

Иллюзия появляется потому, что зритель волей-неволей вынужден быстро перемещать взгляд по картинке. Это и обеспечивает ее «движение». Изображению удается обмануть наш разум за счет комбинации разных узоров, игры света и «уровней». Но стоит только собраться и сконцентрировать свой взгляд на центре картинки, как весь эффект пропадет – фокус на статичной точке поможет остановить движение.

Авторы иллюзии вращающегося вихря сравнивают его с похожей картинкой черной дыры. Она словно бы начинает расширяться, если слишком долго на нее смотреть. Вот так изображение и гипнотизирует человека.

На изображении ниже все начинает плыть перед глазами. Может даже показаться, что речь идет об анимированной гифке. На самом деле рисунок статичный, а движение овалов на нем формирует наш мозг. Дело в том, что «рисинки» выстроены в правильные ряды, играет свою роль и светотень. Все это и запускает механизм иллюзии. Интересно, что каждый двадцатый человек ее вовсе не наблюдает. А что видите вы?

Сложно поверить, что все эти рисунки на самом деле неподвижны.

Фигура движется или нет? Фигурка Микки-Мауса будто движется, но на самом деле этот эффект создается благодаря меняющимся теням и фону

То же самое и здесь – шестеренки на самом деле не двигаются.

Картина Ван Гога является, само собой, статичной, но при этом завихрения облаков на небе помогли создать необычную иллюзию. Сперва около полуминуты посмотрите на вращающиеся черно-белые спирали, а потом переведите взгляд на картину ниже. Эффект окажется поистине завораживающим.

А формирует иллюзию пост-эффект движения. Если долго смотреть на спирали, то наше зрение попытается уменьшить этот раздражитель и компенсировать движение. Но при быстром переводе взгляда на статичную картину мозг будет по-прежнему посылать сигналы, компенсируя движение, хотя его уже и нет. Так мы увидим, как звездное небо Ван Гога начнет вращаться в обратную спиралям сторону.

На анимированной картинке видно, как синие и красные отрезки меняют свою длину, а состоящая из отрезков волна словно бы пульсирует. Но это лишь обман нашего мозга. Отрезки остаются неизменной длины, а формируют иллюзию меняющиеся плечи стрелок.

Перевертыши и рисунок в рисунке

Еще один весьма популярный вид оптических иллюзий – «перевертыши» и «рисунок в рисунке». На таких изображениях можно найти один или несколько объектов, скрытых автором.

Популярные на заре интернета «Принцесса и ведьма»,

Лошадь и жаба:

«Белоснежка и Шерлок»:

«Старики и мексиканцы»:

Некоторые подобные оптические иллюзии являют собой увлекательные загадки. Например, на этом картинке легко обнаружить пару любовников, но гораздо сложнее найти дельфинов.

А здесь кого вы видите девушку или старуху?

Автор спрятал гуся, хотя большинство зрителей находят собаку в облаках и профиль Пушкина:

А на этом рисунке довольно легко обнаружить не только индейца, но и эскимоса:

13) Призрачная королева

Эта иллюзия была признана лучшей в 2021 году, и не зря. В видеоролике показано, как невидимый ферзь перемещается по шахматной доске, отражаясь в зеркале.

Поначалу вы можете подумать, что это компьютерная графика. На самом деле на доске размещен грамотно расчерченный с двух сторон лист бумаги, который закрывает от нас фигуру (напоминает №3). Конечно, эта иллюзия работает только под одним углом, но это не делает ее менее впечатляющей.

14) Куда идет этот кот — вверх или вниз?

Как вы думаете, этот кот поднимается или спускается по лестнице?

Мнения людей разделились примерно поровну. Есть теория, согласно которой те, кто считает, что кошка движется вниз, склонны к пессимизму, а те, кто думает, что она движется вверх, — к оптимизму.

15) Летучий голландец

Особое место в наших сердцах занимают оптические иллюзии, созданные самой природой.

Возьмем, к примеру, этот «парящий» над водой корабль. Это хрестоматийный пример Fata Morgana, естественной иллюзии, которая возникает, когда в нижних слоях атмосферы образуются слои горячего и холодного воздуха разной плотности. Эти слои отражают и преломляют объекты, искажая наше представление о линии горизонта.

Поскольку для возникновения этой иллюзии требуются огромные расстояния, чаще всего мы наблюдаем Фата-Моргану в море. Сразу понятно, откуда взялся миф о «Летучем голландце».

16) Параллельные или нет?

Эти линии расположены под углом, правда? Но это иллюзия! На самом деле они параллельны.

Иллюзия была открыта британским исследователем Ричардом Грегори, когда он рассматривал узор на стене в одном из кафе Бристоля (поэтому она и получила название «иллюзия стены кафе»). Всё дело в чередующихся контрастных квадратах. Они сбивают наш мозг с толку.

Чтобы убедиться, что линии параллельны, попробуйте изолировать одну полоску, приложив к экрану пару листов бумаги.

17) Еще один GIF?

Кажется, будто фон под сферой медленно движется вниз. Но, как и в случае с другими примерами периферического дрейфа, то, что вы видите, — всего лишь иллюзия.

Наш мозг просто не успевает за тем, что видят наши глаза. Очевидно, эволюция не готовила нас к восприятию подобных обманчивых картинок.

18) Монстры Шепарда

Кто из этих монстров больше? Тот, что сзади, верно? Снова нет, они одинакового размера!

Эта иллюзия была создана американским психологом Роджером Шепардом. Она работает так же, как и иллюзия Понцо (№7). Наш мозг постоянно использует контекст для восприятия изображений. Поэтому, когда мы рассматриваем монстров в туннеле, мы автоматически предполагаем, что тот, кто находится сзади, больше.

19) Иллюзия с грушами

Итак. Тут всё однозначно. Груши разного цвета — левая темнее, правая светлее. Вы уже поняли, к чему мы клоним?

Всё верно. Обе груши абсолютно одинакового цвета. Умопомрачительно! Как и изображение черно-белого дома (№12), это еще один впечатляющий пример иллюзии одновременного контраста.

20) Квадраты или круги?

Если вы смотрите на эту картинку и видите богато украшенные черно-белые прямоугольники, вы не одиноки. Но посмотрите еще раз.

На самом деле они образованы за счет кругов, расположенных перпендикулярно полосатому фону. Благодаря такому расположению создается впечатление, что вы смотрите на картинные рамы или потолок, украшенный кессонами.

Как ни странно, это иллюзия, которую мы можем «включать» и «выключать» по своему желанию. Всё зависит от того, что мы хотим увидеть в конкретный момент.

Заключение

Если этот список чему-то и научил нас, так это тому, что наши глаза и мозг не всегда работают так, как нам хочется.

Оптические иллюзии наглядно демонстрируют искажения в восприятии, то есть порой нужно полагаться не на математические расчеты и логику, а на дизайнерское чутье. Нам нужно нейтрализовать иллюзию и сделать так, чтобы элементы выглядели визуально пропорциональными. Или напротив, использовать эти оптические особенности для создания интересных и запоминающихся логотипов и обложек.

Спасибо за внимание!

Оптические иллюзии картинки

Иллюзия Иисуса

Инструкция:

Это одна из самых популярных иллюзий послеобразов.
Смотрите на точки в центре изображения примерно 60 секунд.
Затем быстро закройте глаза и посмотрите на яркий источник света, например, лампу. Также вы можете посмотреть на белую стену.
Вы должны увидеть белый круг с изображением Иисуса Христа.

Модель

Посмотрите на красный нос этой модели в течение 30 секунд, не моргая.
Сместите взгляд вправо на белый фон и быстро поморгайте. Вы увидите кое-что интересное.

Иллюзия Бейонсе

Посмотрите прямо на красную точку (около 30 секунд)
Быстро сместите взгляд на любую белую поверхность (или потолок)
Начните быстро моргать.
Наслаждайтесь изображением.

Иллюзия Че Гевары

Посмотрите на изображение Че Гевары, по меньшей мере, в течение 30-ти секунд.
Затем посмотрите на пустую поверхность или закройте глаза.
Если вы закрыли глаза, то можете посмотреть на источник света, например, окно или лампу.

Что вы видите?

Винтажный череп

Чтобы увидеть эту иллюзию , вам нужно посмотреть на X в глазу черепа в течение 30 секунд.
Затем отведите взгляд на пустой лист или стену и смотрите еще 30 секунд.
Если вы ничего не видите, когда отводите взгляд, попробуйте поморгать.

А вы смогли увидеть призрачный череп?

Послеобраз здания

Следуйте следующей инструкции, чтобы увидеть как черно-белая фотография входа в здание появляется в цвете.

Затем, когда иллюзия начинает исчезать, цветное изображение снова становится черно-белым.

Королева Елизавета

Сконцентрируйтесь на фотографии в течение 45 секунд. Не отводите взгляд от картинки.
Затем посмотрите на белую часть экрана справа. Вы должны снова увидеть королеву Елизавету.

Пляж

Смотрите на красную точку в середине этого изображения, пока оно не станет черно-белым. Вы увидите пляж, а затем черно-белое изображение станет цветным.

Египетская пирамида

Сосредоточьтесь на черной точке, пока инфракрасное изображение не изменится на черно-белое, и ваши глаза заставят вас думать, что второе изображение цветное.

Марсианское затмение

Эта оптическая иллюзия покажет истинные цвета.

Пристально смотрите на белую точку в центре красного круга в течение минуты.
Вскоре вы увидите, как будто края начинают пылать огнем. Чем дольше вы будете смотреть, тем сильнее будет эффект.
Медленно отодвиньте голову назад, и края начнут светиться ярче синим цветом.

Испанский замок

Другим интересным примером этой иллюзии является испанский замок.

Сосредоточьте взгляд на черной точке в центре инфракрасного изображения, пока гифка переключается на черно-белую.

Вы увидите истинные цвета замка.