VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Можно ли верить своим глазам?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Пархоменко Е.А. 1

---

1МБОУ "Гимназия № 7 "Ступени"

Синицина И.Р. 1

---

1МБОУ "Гимназия № 7 "Ступени"

Работа в формате PDF

5.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

По мнению учёных, 90% информации об окружающем мире мы получаем благодаря глазам. Недаром говорят: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Тем не менее, в литературе и в общении с людьми можно встретить выражения «обман зрения» или «Не верь глазам своим».

Я заинтересовалась, стоит ли доверять всему, что мы видим, и можно ли увидеть то, что никто не видел? Тогда я задала себе вопрос «Можно ли верить своим глазам?» и решила это проверить.

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.

Объект исследования: оптические иллюзии.

Предмет исследования: причины возникновения оптических иллюзий.

Гипотеза: предположим что, не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым.

Цель исследования: выяснить «Можно ли верить своим глазам?» и объяснить причины.

Задачи:

1. Собрать информацию и изучить литературу (информационные ресурсы) по заданной теме.

2. Рассмотреть понятие и виды оптических иллюзий.

3. Изучить причины возникновения оптических иллюзий.

4. Определить роль и значение оптических иллюзий в жизни человека.

5. Составить анкету для изучения восприятия оптических иллюзий учащимися моего класса.

6. Провести исследование и сделать выводы.

7. Создать фотографии с оптическими иллюзиями.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: анализ литературы, обобщение, анкетирование, обработка и анализ полученных данных.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ИЛЛЮЗИЙ

1.1. Понятие и виды оптических иллюзий

Понятие иллюзия появилось от латинского «illudere» – ошибка, заблуждение, обман. Это означает, что видимое (или слышимое, осязаемое) нами не соответствует действительности. Иллюзии могут возникать у психически здоровых людей [3].

Изучением иллюзий занимались известные учёные Цёлльнер, Поггендорф, Вундт, Гельмгольц, Херинг, Титченер, Джастроу, Толанский С., Сикл Э. и др.

Оптическая иллюзия - это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности, т.е. оптический обман.

По происхождению оптические иллюзии делятся на три вида:

1. Естественные, созданные природой (парейдолии, миражи).

Мираж - это игра световых лучей, в переводе с французского обозначает «отражать, как в зеркале», причем в роли «зеркала» выступает воздух.

Парейдолии - заключаются в формировании иллюзорных образов, в качестве основы которых выступают детали реального объекта.

2. Искусственные, придуманные человеком (фокусы, двойственные изображения, изображения – перевёртыши, невозможные фигуры и объекты).

3. Смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком. К ним относят: «3d картинки», оптический обман восприятия глубины и размера, цвета и контраста, искривляющие иллюзии, движущиеся оптические иллюзии [3].

Таким образом, оптическая иллюзия - это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности. По происхождению оптические иллюзии делятся на естественные, искусственные и смешанные.

1.2. Причины возникновения оптических иллюзий

Зрительные иллюзии связаны с некоторыми ограничениями и погрешностями процесса переработки информации в зрительной системе.

Рассмотрим, как устроено наше зрение. Луч света, отражаясь от предмета, попадает на роговицу и проходит через зрачок. За зрачком располагается хрусталик, похожий на прозрачную линзу, который преломляет свет и фокусирует его на сетчатке. Изображение на сетчатке перевернуто. Дальше зрительный нерв передает сигнал в затылочную долю головного мозга. Мозг переводит сигнал в зрительный образ 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 нас обманывает наш собственный мозг, когда анализирует увиденное [1].

В связи с этим выделяют следующие причины иллюзий:

1. Несовершенство оптических свойств глаза картинка на сетчатке размазана.

2. Глаз совершает постоянные движения: скачки, мелкие непроизвольные колебания. Таким образом, изображение находится в постоянной динамике.

3.Глаз моргает приблизительно 15 раз в минуту, а это значит, что изображение через каждые 5-6 секунд перестает проецироваться на сетчатку.

Поскольку у человека бинокулярное зрение (способность одновременно чётко видеть изображение предмета обоими глазами), то фактически мозг видит два размытых, дергающихся и периодически исчезающих изображения, а значит, возникает проблема совмещения информации, поступающей через правый и левый глаз.

Основные причины возникновения иллюзий: физические - связаны с законами физики (преломление и отражение световых лучей в миражах). Особенности строения нашего глаза (иллюзии движения). Ошибки нашего мозга, когда он анализирует увиденное (иллюзии восприятия размера, глубины и объема)

Таким образом, причинами возникновения оптических иллюзий являются: законы физики, особенности строения наших глаз, ошибки нашего мозга при анализе увиденного.

1.3. Роль и значение оптических иллюзий в жизни человека

С давних пор люди используют оптические иллюзии в своей практической деятельности. Оптические иллюзии используют в архитектуре для визуального изменения высоты и площади постройки, для создания интересных зданий. В интерьере используют для увеличения (уменьшения) пространства

Правильное использование свойств зрительных иллюзий в дизайне одежды позволяет модельерам и дизайнерам подчеркнуть достоинства фигуры и скрыть недостатки. Визажисты пользуются иллюзиями для создания макияжа и причесок. Зрительные иллюзии стали основой кинематографии и телевидения, учитываются в полиграфии и в военном деле.В современном мире оптические иллюзии используются даже в рекламной деятельности.Иллюзии в цирке используют для всевозможных «загадочных» исчезновений и появлений вещей и людей.

Художники используют иллюзии в своих произведениях. Великим иллюзионистом был художник Сальвадор Дали. Иллюзии, нарисованные художниками на асфальте и дорогах – 3D-граффити, используются не только с целью заставить человека удивиться, но и в целях снижения скорости движения автомобилей [10].

Таким образом, оптические иллюзии разнообразны и используются в различных видах деятельности человека.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ОПТИЧЕСКИХ ИЛЛЮЗИЙ

2.1. Метод изучения восприятия оптических иллюзий

Исследование проводилось на базе Муниципального образовательного учреждения «Гимназия №7 «Ступени»» города Верхнего Уфалея. В исследовании участвовало 26 человек 3 «А» класса. Исследование проводилось в марте 2019г.

Для того, чтобы определить как мои одноклассники воспринимают зрительные иллюзии, я применила метод анкетирования - составила анкету исследования восприятия иллюзий (Приложение 1).

Цель анкетирования – определить процент одноклассников подверженных иллюзиям. На основе результатов анкетирования сделать вывод «Можно ли верить своим глазам?»

В анкете я использовала следующие виды оптических иллюзий:

Неправильное восприятие величины предмета (одна из самых известных оптико-геометрических иллюзий – иллюзия Мюллера-Лиера и иллюзия Сикл «Два дома»)

Иллюзия невозможных фигур – рисунок Роджера Шепарда «Невозможный слон».

Иллюзия перевертышей – рисунок Джозефа Ястрова «Уткозаяц»

Иллюзия цвета и контраста - «Мерцающая решетка Трокслера».

Иллюзия зрительного искажения – «Иллюзия кафе «Wall» Грегори.

Анкета состоит из шести заданий.

Задания анкеты:

Рассмотреть картинку и выбрать отрезок, который длиннее другого.

Рассмотреть картинку и выбрать, какой дом длиннее.

Рассмотреть картинку и посчитать, сколько ног нарисовал художник слону?

Рассмотреть картинку и определить, что на ней изображено?

Рассмотреть картинку и посчитать черные точки.

Рассмотреть картинку и ответить, параллельны ли прямые?

Задания 1,2,5,7 с вариантами ответов. Задания 3,4 открытого типа.

Таким образом, в исследовании приняли участие 26 человек 3 «А» класса. Для исследования восприятия иллюзий одноклассниками, мной была составлена анкета, с использованием различных видов оптических иллюзий.

2.2. Результаты исследования восприятия оптических иллюзий

По результатам анкетирования, были получены данные восприятия оптических иллюзий моими одноклассниками (Приложение 2, табл. №1)

По заданию «Какой отрезок длиннее?» выявлено, что из 26 человек правильно, ответило 9 человек (34,6%), неверно ответило 17 человек (65,4%). 5 детей (19,2%) считают, что верхний отрезок длиннее, 12 детей (44,4%) – что длиннее второй отрезок. Полученные данные представлены на диаграмме (Приложение 2., рис. 1)

По заданию «Какой дом длиннее?» правильно ответило, что длина домов одинакова (отрезки AB и CD равны) 8 человек (30,8%), а 18 детей (69,2%) считают, что длина домов разная (отрезки AB и CD неравны). Полученные данные по первому и второму заданию представлены на диаграмме (Приложение 2, рис. 2)

По третьему заданию «Сколько ног нарисовал художник слону?» 14 детей (53,8%) увидели 4 ноги, 5 ног увидело 3 детей (11,5%), семь - 4 человека (15,4%), восемь – 5 детей (19,2%). Полученные данные представлены на диаграмме (Приложение 2, рис.3)

По четвертому заданию «Что нарисовал художник?» утку и зайца увидело всего 7 человек (26,9%), только зайца – 1 ребенок (3,8%), только утку – 18 детей (69,2%). Полученные данные представлены на диаграмме (Приложение 2, рис. 4)

По пятому заданию «Посчитай черные точки» правильно ответило 15 детей (57,7%), неверно ответило 11 детей (42,3%), из них попробовали посчитать 2 человека (7,7%), 9 человек (34,6%) ответили, что черные точки невозможно посчитать.

По шестому заданию «Параллельны ли прямые?» правильно ответило 16 человек (61,5%), неверно ответило 10 человек (38,5%). Полученные данные по пятому и шестому заданию представлены на диаграмме (Приложение 2, рис.5)

Проанализировав ответы детей, я сделала вывод, что 2 человека (7,7%) на все задания ответили верно, остальные 24 ребенка (92,3%) допустили ошибки.

Таким образом, люди не могут полностью контролировать то, что они видят и легко поддаются иллюзии. В моём исследовании - это 92,3% учащихся за 6 заданий. Следовательно, наша гипотеза верна. Мы пришли к выводу, что 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. Люди не могут полностью контролировать то, что они видят и легко поддаются иллюзии.

2.3. Создание оптических иллюзий

На сегодняшний день оптическая иллюзия считается не только одним из методов исследования, они считаются полезными для развития и природной тренировки глаз, а совсем недавно оптические иллюзии стали применять в жизни еще и как своеобразный, креативный способ самовыражения через художественные произведения, в основном это картины, иллюстрации или 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.

Я тоже решила попробовать себя в этом искусстве. Сначала мы вместе с семьей посетили выставку 3D картин, на фоне которых, сфотографировавшись, получаются фотографии – иллюзии, а после мы попробовали создать фотографии с оптическими иллюзиями дома и на улице. Я провёла фото сессию, в которой принимали участие моя семья, и создала ряд фотографий с оптическими иллюзиями (Приложение 3)

Может показаться, что оптическая иллюзия в фотографии создается легко, но на самом деле, чтобы добиться впечатляющих результатов требуется достаточно много сил и времени.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С помощью данного исследования, мы узнали что иллюзия – это обман чувств, нечто кажущееся, то есть искаженное восприятие реально существующего объекта или явления, допускающее неоднозначную интерпретацию. Иллюзии могут возникать у психически здоровых людей.

Изучением иллюзий занимались известные учёные Цёлльнер, Поггендорф, Вундт, Гельмгольц, Херинг, Титченер, Джастроу, Толанский С., Сикл Э. и др.

Существуют различные виды иллюзий, но одна из самых распространенных – это оптическая иллюзия. Оптическая иллюзия - это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности, т.е. оптический обман.

По происхождению оптические иллюзии делятся на естественные (парейдолии, миражи), искусственные (фокусы, изображения-перевертыши, невозможные объекты и фигуры, двойственные изображения) и смешанные (стерео – иллюзии, оптический обман восприятия глубины, размера, цвета и контраста, искривляющие иллюзии движущиеся оптические иллюзии).

Причинами возникновения оптических иллюзий являются: законы физики, особенности строения наших глаз, ошибки нашего мозга при анализе увиденного.

Оптические иллюзии используют в различных областях: в архитектуре, цирке, военном деле, в дизайне одежды и интерьера, в рекламе, кинематографе. Их используют художники и визажисты.

Мной было проведено исследование на базе Муниципального образовательного учреждения «Гимназия №7 «Ступени»» города Верхнего Уфалея. В исследовании участвовало 26 человек 3 «А» класса. Для исследования восприятия иллюзий одноклассниками, мной была составлена анкета.

По результатам анкетирования выявлено, что люди не могут полностью контролировать то, что они видят и легко поддаются иллюзии. В моём исследовании - это 92,3% учащихся за 6 заданий. Остается ответить на главный вопрос – «Можно ли верить своим глазам?» Оказывается, не всегда! Следовательно, наша гипотеза верна «не всегда то, что мы видим, на самом деле является таковым».

Мы пришли к выводу, что 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. Люди не могут полностью контролировать то, что они видят и легко поддаются иллюзии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Амирханян А.А., Котов А.В., Рабичев И.Э. Иллюзия «сцинтилляции»: вероятные механизмы ее формирования // Теоретическая и экспериментальная психология. - №1 – 2018. - С.28-34.

Артамонов И. Иллюзии зрения / И. Артамонов. – М.: «Наука», 1969. – 224с.

Байков А.А. Классификация основных видов иллюзий относительно взаимодействия с субъектом. Информационный гуманитарный портал «Знание. Понимание. Умение»/ №4 2013.

Булат В.Л. Оптические явления в природе / В.Л. Булат. - М.: «Просвещение», 1974. – 143с.

Мосин И. Мировое искусство. Оптические иллюзии в живописи и графике / И. Мосин . - СПб.: Кристалл, 2007. - 178, цвет.ил.

Сикл Э. Оптические иллюзии / Э. Сикл. - М: ООО «Издательство АСТ». ООО «Издательство Астрель», 2004. – 165с.

Толанский С. Оптические иллюзии / Толанский С. - М.: «Издательство Мир», 1967. – 145с.

www.adme.ru/zhizn-nauka/12-opticheskih-illyuzij-kotorye-dokazhut-chto-glazam-i-mozgu-ne-vsegda-mozhno-doveryat.

http://www.illuzi.ru

https://grimnir74.livejournal.com/2104558.html

https://studylib.ru/doc/993252/opticheskie-illyuzii

Приложение 1

Анкета исследования восприятия иллюзий

Инструкция: выбери правильный ответ, либо напиши свой.

1. Какой отрезок длиннее?

А) Верхний отрезок Б) Нижний отрезок В) Одинаковые

2. Какой отрезок длиннее АВ или СD?

А) Отрезок АВ длиннее СD Б) Отрезок СD длиннее АВ В) Одинаковые

3. Посчитай и напиши «Сколько ног нарисовал художник слону?»

Ответ:___________

4. Напиши «Что нарисовал художник?»

Ответ:_____________________

5. Посчитай черные точки и выбери ответ.

А) Черных точек нет Б) Черные точки невозможно посчитать В) я насчитал __черных точек

6. Рассмотри рисунок. Какие горизонтальные линии нарисованы на картинке?

А) Параллельные Б) Непараллельные

Приложение 2

Результаты анкетирования

Таблица №1

Результаты анкетирования восприятия оптических иллюзий 3А классом

Рис. 1. Результаты задания «Какой отрезок длиннее?»

Рис. 2. Результаты задания «Какой дом длиннее?»

Рис. 3. Результаты задания «Сколько ног у слона?»

Рис. 4. Результаты задания «Что нарисовал художник?»

Рис.5. Результаты заданий «Посчитай точки» и «Параллельны ли прямые?»

Приложение 3

Создание фотографий с оптическими иллюзиями

Рис.6. Оптическая иллюзия «Обед великана»

Рис.7. Оптическая иллюзия «Попугаи на руке»

Рис.8. Оптическая иллюзия «Яблоко великан»

Рис.9. Оптическая иллюзия «Необычный комнатный цветок»

Рис.10. Оптическая иллюзия «Папа на ладошке»

Рис.11. Оптическая иллюзия «Папа на ладошке»

Рис.12. Оптическая иллюзия «Я поймала луну на ладошку»

Рис.13. Оптическая иллюзия «Поиграй с луной»