Оптические иллюзии

Пятый межрайонный гуманитарный форум
«Ижорские берега»

Исследовательская работа на тему

«Оптические иллюзии»

Работу выполнил: ученик 4 а класса

ГБОУ гимназии №402 Колпинского района

Санкт-Петербурга Григорчук Илья

Руководитель: учитель начальных классов

ГБОУ гимназии №402 Колпинского района

Санкт-Петербурга Наркевич Людмила Петровна

Санкт-Петербург

2017

Содержание.

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

• Актуальность исследования…………………………………….…...3

• Цели исследования……………………………………………………3

• Задачи исследования……………………………………….…………3

• Объект исследования……………………………………………...…3

• Методы исследования……………………………………………..….4

• Гипотеза…………………………………………………………….…..4

II. Исследование

1. Виды оптических иллюзий…………………………………….…….5

1. природные…………………………….……………………...…6

2. искусственные…………………………….……………………9

1. Применение оптических иллюзий в жизни.……………….….….14

2.1.искусство…………………………….……………………..…14

1. цирк…………………………….………………….…..………14

2. архитектура…………………………….……………….……15

3. камуфляж…………………………….……………….………15

4. интерьер…………………………….…………………………18

5. мода…………………………….………………………………18

1. Эксперименты с оптическими иллюзиями…………………...…..19

1. эксперимент с лопаткой ………………………….……….…19

2. эксперимент с монетой………………………….…………… 19

3. эксперимент со стрелками ………………………….…….…20

III. Вывод ………………………………………………………….…..22

IV. Используемая литература ……………………………………….….23

Видимое не всегда

соответствует действительному.

Н. Коперник

Введение.

С выражением «обман зрения» мы встречаемся практически каждый день. К сожалению, глаз человека - это не точный измерительный прибор, поэтому ему и свойственно ошибаться. Такие ошибки называют оптическими иллюзиями. Иначе говоря – это неправильное представление реальности. Известно очень большое количество иллюзий, и все они разные, как и причины их возникновения. Такие изображения мы часто встречаем в разных журналах, в интернете, а также в научно-познавательных передачах, рекламе.

Актуальность моей исследовательской работа подтверждается тем, что с зрительными иллюзиями мы сталкиваемся в повседневной жизни, и даже очень часто используем их.

Цель проекта.

В своей работе я постараюсь ответить на такой вопрос: « Всегда ли можно верить тому, что мы видим?» Найти сферы применения оптических иллюзий.

Задачи работы:

1. Узнать, какие бывают иллюзии.

2. Узнать, каким образом появляются иллюзии.

3. Выяснить, находят ли оптические иллюзии применение в повседневной жизни.

4. Попробовать создать оптическую иллюзию.

5. Сделать вывод.

Таким образом, объектом моей исследовательской работы будет – оптическая иллюзия.

Гипотеза исследовательской работы : оптические иллюзии нечто неизученное , неизведанное, проще говоря, волшебство.

Методы исследования, которые будут использованы в работе:

• поиск и изучение литературы,

• анализ и систематизация информации,

• наблюдение,

• эксперимент,

• обобщение,

• вывод.

Виды оптических иллюзий.

Глаз человека - сложнейший оптический прибор, с помощью которого человек воспринимает 90% окружающей нас жизни. Астроном и физик Иоганн Кеплер в 19 веке рассмотрел устройство глаза с точки зрения оптики. Он показал, что на глазном дне формируется изображение окружающих предметов.

Итак, что же такое иллюзия?

Иллюзия – это в переводе с латинского «ошибка, обман».

Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата. Попросту говоря - это неверное представление реальности.

В различной научно-популярной литературе описаны сотни зрительных иллюзий. Причины некоторых из них давно установлены, а других — до конца не раскрыты до сих пор. Почему они возникают? Зрительный аппарат человека - сложно устроенная система с определенным пределом функциональных возможностей. В нее входят: глаза, нервные клетки, по которым сигнал передается от глаза к мозгу, и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие. В связи с этим выделяются три основные причины иллюзии:

1). глаза так воспринимают исходящий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;

2) нарушения происходят уже во время передачи сигнала по нервным путям к мозгу;

3) мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз.

Оптические иллюзии бывают природные и искусственные.

Природные оптические иллюзии.

Природа — лучший иллюзионист. Мы смотрим на что-то и вдруг осознаём, что это похоже на… лицо или голову, или даже зверя. Причём, сходство совершенно случайное, еле уловимое, но наш мозг устроен таким образом, что непроизвольно выделяет в зрительной картине знакомые детали — и картина вдруг оживает для нас. Далее рассмотрим некоторые природные чудеса, которые вполне объяснимы наукой - потрясающие оптические иллюзии. Их создала сама природа и, глядя на них, порой так и хочется сказать, не всегда верь тому, что видишь.

Полярное сияние.

Одним из самых красивых оптических иллюзий, которые мы можем наблюдать на своей планете – это безусловно полярное сияние. Это явление можно наблюдать и на северном и на южном полюсе из-за взаимодействия в верхних слоях атмосферы магнитных лучей и солнечного ветра.

Паргелий – «ложное солнце».

Одно из необыкновенно завораживающих зрелищ это когда на горизонте видишь сразу несколько небесных ярил — иллюзию «ложного солнца». Возникает это явление в следствии преломления солнечного света кристаллах льда парящих в атмосфере.

Кстати, данную оптическую иллюзию могли наблюдать жители Санкт- Петербурга в декабре 2016 года, а уже 6 февраля 2017 год природа порадовала данным явлением еще раз.

Альпийское свечение.

Мы видим на картинке красноватое свечение гор в момент, когда и солнца уже нет на горизонте. Происходит это явление в момент, когда солнце село, а его свет отражается в частичках атмосферы и кажется, что сама земля издает из своих недр красноватое свечение.

Мираж.

Мираж — уникальное природное явление, когда человек вполне реально видит перед собой какие-либо объекты, которые затем как по волшебству исчезают. Ученые давно вполне обоснованно рассказали о мираже, но увидеть мираж удается далеко не всем. Мираж — это оптический эффект, образующийся в момент, когда свет отражается между неравномерно нагретым и различным по плотности слоях воздуха. Проще говоря, это заманчивая игра воздуха со светом.

Гало.

Гало – это оптический феномен в виде огненного светящегося кольца вокруг солнца, создается он из ледяных кристаллов.

Искусственные иллюзии.

Природные иллюзии разнообразны и прекрасны, но и искусственные иллюзии заслуживают нашего внимания.

Искусственные иллюзии созданы человеком, вольно или невольно.

Они могут как повторять что-то, уже существующее в природе, так и быть полностью придуманными человеком.

Основные виды оптических иллюзий:
- Иллюзии восприятия цвета
- Контрастные иллюзии
- Искривляющие иллюзии
- Восприятие глубины
- Восприятие размера
- Перевёртыши
- Стерео-иллюзии
- Движущиеся иллюзии.

Иллюзии восприятия цвета.
Уже около ста лет известно, что когда на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и тёмных областей, свет от ярко освещённых участков как бы перетекает на тёмные участки. Это явление называется оптической иррадиацией.
Одна из таких иллюзий описана в 1995 году профессором Мачассуасетского технологического института Эдвардом Адельсоном («иллюзия тени Адельсона»). Он обратил внимание, что восприятие цвета существенно зависит от фона и одинаковые цвета на разном фоне воспринимаются нами как разные, даже если находятся близко и видны нами одновременно.
Иллюзия Морон-Бур-Росса
В каждом прямоугольнике правая часть (в треугольнике) кажется темнее, чем левая, хотя на самом деле, яркость одинаковая.

Применение оптических иллюзий в жизни.

Еще с незапамятных времен люди не только поражаются обманам зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и активно используют их в своей жизни. Многие тысячи лет оптические иллюзии целенаправленно используются в различных практических областях, таких как архитектура и строительство, многих видах и жанрах искусства и дизайна для создания определенных пространственных впечатлений, например, для кажущегося увеличения высоты и площади залов. Зрительные иллюзии стали основой телевидения и кинематографии, учитываются в военном деле и полиграфии. При помощи различных технических средств создается виртуальная зрительная реальность, которая занимает в жизни современного общества огромное место и тесно связана с действительностью.

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».

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.

Иллюзии в архитектуре.

Оптические иллюзии не являются чем-то новым в архитектуре. Греческий Парфенон, построенный 25 веков назад, является типичнейшим примером огромной иллюзии. Немножко толще угловые колонны, загнутые внутрь пилоны, пол, который в центре на 6 см выше остальных плоскостей - все элементы работают на создание величия и бессмертной красоты Парфенона.

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..

Ослепляющий камуфляж .

Специальная маскировочная окраска военных кораблей, разработанная во время Первой мировой войны (иногда используется термин «деформирующий камуфляж»). Такой камуфляж не прятал судно, а искажал его очертания, затрудняя оценку расстояния до него, его скорости и курса, определяемые человеческим глазом.

Камуфляж.

При восприятии фигуры и фона мы склонны видеть прежде всего пятна меньшей площади, а также пятна более яркие “выступающие. Чем больше контраст, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма.

Чем меньше контраст, тем менее заметен объект. На основе иллюзии «Фигура и фон» делают камуфляжную одежду для военных и охотников. В годы Великой Отечественной войны такие камуфляжные халаты использовали снайперы и разведчики. Такой природный камуфляж часто встречается в природе.

Природный камуфляж.

Природный камуфляж позволяет антилопе оставаться незамеченной для многочисленных хищников. Подобный способ маскировки очень популярен в животном мире.

У нерпы шкура окрашена в разные оттенки серого цвета и прекрасно сливается с прибрежным каменистым пейзажем. Такая маскировка отлично защищает от глаз сухопутных хищников. Для нерпы это очень важно. Будучи первоклассным пловцов, на суше она превращается в медлительного увальня.

Увидеть лапландскую сову совсем непросто – свой дневной отдых она проводит в густом лесу. В светлое время суток эта ночная охотница выбирает тенистое место и ветку где-нибудь посредине ствола высокого дерева. И сидит на этой ветке в полной неподвижности. Серо-белое оперение совы делает хищницу почти невидимой на фоне коры дерева.

Интерьер.

Использование зрительных иллюзий в интерьере — очень эффективный инструмент для оптической коррекции любого помещения. Знание и умение использовать зрительные иллюзии в дизайне позволяет грамотно решать задачи проектирования, сделать интерьер более уютным и комфортным.

Мода.

Да и в повседневной жизни все мы регулярно прибегаем к эффекту оптической иллюзии, я говорю про одежду. 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.

Эксперименты с оптическими иллюзиями.

Для того чтобы выяснить является ли реальный мир таким, каким мы его видим, проведем несколько опытов:

1. Опыт с лопаткой.

Явился наглядным примером тому, что не всегда надо верить своим глазам. Мы видим лопатку, которая увеличилась при погружении в воду, но в действительности она сохранила исходные размеры.

1. Опыт с монетой опущенной в стакан с водой.

Мы наблюдаем три монеты, но опустили 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 три монеты

1. Эксперимент Переворачивающаяся стрелка.

Налили в стакан воду и увидели, что стрелка в одно мгновение перевернулась и теперь показывает обратное направление.

Секрет фокуса: Когда в стакан наливается вода, получается линза, которая переворачивает изображение.

Вывод.

Изучив данную тему, я понял, что нельзя всегда доверять тому, что ты видишь, это может быть просто иллюзией. Причины возникновения иллюзий самые разнообразные, от чисто физических, таких, как преломление лучей света в воздухе, до физиологических и психологических, когда человек из-за своих особенностей видит то, чего нет, или даже не видит некоторые явления полностью!

Подобные знания для нас могут существенно облегчить жизнь, избавив от неприятностей связанных со зрительскими обманами. Помогут лучше понимать некоторые природные явления, устройства некоторых предметов .

Зная основные свойства оптических иллюзий и причины их возникновения, можно существенно облегчить себе жизнь, используя свойства иллюзий себе во благо, и в то же время не обманываться. Не стоит забывать, что оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку.

Тема оптических иллюзий обширна и до конца не изучена. Причины многих явлений до конца учеными так и не поняты, следовательно, впереди еще много интересных открытий и полезной информации!

Используемая литература.

1. Аксенова М., Измайлова С. Энциклопедия для детей. Том Биология. М., «Аванта+» 1994.

2. Перельман Я.И. Занимательная механика. М.1979.

3. Перельман Я.И. Занимательная физика. М. 1981.

4. Ресурс сети интернет ru.wikipedia.org

5. Ресурс сети интернет log-in.ru

Четвёртый межрайонный гуманитарный форум «Ижорские берега» Работу выполнил ученик 4 А класса гимназии №402 Колпинского района Санкт-Петербурга Григорчук Илья под руководством учителя начальных классов гимназии № 402 Наркевич Людмилы Петровны

Видимое не всегда

соответствует действительному.

Н. Коперник

Актуальность моей исследовательской работа подтверждается тем, что с зрительными иллюзиями мы сталкиваемся в повседневной жизни, и даже очень часто используем их.

Гипотеза исследовательской работы : оптические иллюзии нечто неизученное , неизведанное, проще говоря, волшебство.

Задачи работы:

Узнать, какие бывают иллюзии.

Узнать, каким образом появляются иллюзии.

Выяснить, находят ли оптические иллюзии применение в повседневной жизни.

Попробовать создать оптическую иллюзию.

Сделать вывод.

Методы исследования:

Поиск и изучение литературы

Вывод

Эксперимент

Анализ и систематизация информации

Обобщение

Наблюдение

Природные оптические иллюзии

Искусственные иллюзии

Иллюзия – это в переводе с латинского «ошибка, обман».

Природные оптические иллюзии:

Полярное сияние.

Паргелий – «ложное солнце».

Альпийское свечение.

Мираж.

Гало.

Паргелий- «ложное солнце».

Полярное сияние.

Альпийское свечение. Мираж. Гало.

Искусственные иллюзии:

Иллюзии восприятия цвета

Контрастные иллюзии

Искривляющие иллюзии

Восприятие глубины

Восприятие размера

Иллюзии восприятия цвета. Контрастные иллюзии.

Искривляющие иллюзии. Восприятие глубины. Восприятие размера.

Применение оптических иллюзий в жизни.

Искусство

1

Цирк

2

Архитектура

3

Разнообразные виды камуфляжа

4

Интерьер

5

6

Мода

Искусство. Цирк.

Интерьер. Мода. Разнообразные виды камуфляжа .

Последним и самым лучшим примером оптической иллюзии в архитектуре является дом таможенной службы в Мельбурне, Австралия.

Эксперименты с оптическими иллюзиями.

Опыт с лопаткой.

Опыт с монетой опущенной в стакан с водой.

Эксперимент Переворачивающаяся стрелка.

Вывод.

Изучив данную тему, я понял, что нельзя всегда доверять тому, что ты видишь, это может быть просто иллюзией.

Используемая литература.

• Аксенова М., Измайлова С. Энциклопедия для детей. Том Биология. М., «Аванта+» 1994.
• Перельман Я.И. Занимательная механика. М.1979.
• Перельман Я.И. Занимательная физика. М. 1981.
• Ресурс сети интернет ru.wikipedia.org
• Ресурс сети интернет log-in.ru