Топ иллюзий, от которых закипает мозг

Помните, как два года назад мир раскололся надвое? То была эпоха всеобщего помешательства, дерущихся коллег, спорящих супругов и орущих друг на друга старшеклассников. Да, в 2015-м появилось то самое платье, не то черно-синее, не то бело-золотое. Но это лишь один пример иллюзии, связанной с несовершенством зрительной системы человека. На самом деле наши глаза на пару с мозгом готовы обманываться и удивлять нас иллюзиями на каждом шагу.

И что характерно, оказывается иллюзиям подвержены не только люди. Ниже кроме подборки иллюзий видео кота, которого долгое время не отпускает иллюзия движущихся кругов...

Слева направо или справа налево?

В какую сторону двигается изображение этой девушки — справа налево или слева направо? Правильного ответа здесь нет и быть не может. Восприятие направления движения зависит от того, как в данный момент воспринимает «гифку» ваш мозг. Стоит чуть-чуть напрячь воображение, и голова начнет вращаться в другую сторону.

Интернет-родоначальника этой иллюзии надо искать в 2003 году. Тогда веб-дизайнер Нобуюки Кайяхара придумал «танцовщицу». Большинство людей видят вращение девушки по часовой стрелке. Несколько лет назад в сети даже придумали байку, мол, то, как вы первоначально воспринимаете направление вращения силуэта, указывает, какая часть вашего мозга более активная — левая или правая. В действительности все намного проще.

Автор иллюзии: Нобуюки Кайяхара

Все дело в том, как мозг в момент, когда глаза увидели вращающийся силуэт, распознает опорную ногу. В случае с «танцовщицей» у зрителя нет возможности определить глубину и объем, нет точки отсчета вращения и вообще ориентиров, кроме плоского силуэта. Таким образом, если мозг принимает в качестве опорной ноги правую, то девушка будет вращаться против часовой стрелки (если смотреть сверху). Если опорной идентифицировалась левая — получим вращение по часовой стрелке.

Версия иллюзии с лицом девушки гораздо сложнее, потому что в данном случае с помощью точек создается впечатление объемности изображения. Эффект связан с тем, что в жизни вы привыкли смотреть на лица и вряд ли представляете, как они выглядят «за затылком», то есть с обратной стороны. Поэтому как только глаза видят эту анимированную девушку, мозг «заставляет» вас считать, что в данный момент ее лицо обращено к вам. А направление вращения — это уже дело техники.

Беги, Марио, беги! 

Истоки этого типа иллюзий лежат в XIX веке, когда «волшебные картинки» вызывали восторженные ахи и охи у неискушенной виртуальными развлечениями публики. Суть в том, что исходное изображение разрезается на множество продольных или поперечных полос, а поверх накладывается дополнительный слой (например, в виде пленки) с чередующимися черными и прозрачными полосами. При перемещении этого слоя получается иллюзия движения.

Почти 200 лет назад ученые поняли, что иллюзия вызвана стробоскопическим эффектом и инертностью зрения. Тогда же исследователи пришли к выводу, что каждая часть видимого в определенный момент времени через прозрачные прорези изображения воспринимается человеком чуть дольше, чем картинка находится перед глазами. Таким образом часть изображения сливается со следующим элементом, создавая впечатление двигающегося объекта.

Достаточно сделать непропорциональными части исходного изображения, поменять форму, толщину или плотность штрихов, как создается новый эффект движения. Один из примеров — иллюзия с голубями.

Иллюзия Джастроу

А эта иллюзия покорила интернет год назад. Вы смотрите на две одинаковые изогнутые детали от детской железной дороги, которые (это же очевидно!) отличаются только размером. Та, что выше, — поменьше, а та, что ниже, — побольше.

Но, конечно же, ничего нового в этой иллюзии нет. Заинтересовался ей в конце XIX века американский психолог Джозеф Джастроу, который попытался объяснить причины, по которым возникает эффект, впоследствии названный в честь медика.

Есть маленькая хитрость, на которую не сразу обращаешь внимание: фигуры кажутся разными по габаритам, потому что при размещении их на плоскости они были выровнены по скошенному краю. Однако из-за изогнутых частей двух элементов необходимо ориентироваться не на правый или левый край, а на углы. Проводим видимую или воображаемую линию от каждого угла и понимаем, что для правильного восприятия фигур верхнюю надо подвинуть чуть правее.

Интересно во всем этом то, что даже если проделать эту нехитрую манипуляцию, то нижняя загогулина все равно будет казаться чуть больше верхней. Почему так происходит, толком не могут ответить до сих пор. Согласно одной версии, во всем виновато то, как наш мозг интерпретирует двухмерные объекты в трехмерном мире. Другое распространенное объяснение гласит, что наш разум смущает соседство более длинной части нижнего объекта с более короткой стороной верхнего. Такое расположение почему-то заставляет мозг воспринимать длинную часть еще более длинной, чем есть на самом деле, а короткую — еще более короткой.

Обманчивое цветопостоянство

Это один из самых интересных эффектов, который чуть ли не в любой интерпретации удивляет людей. Ярчайший пример такой иллюзии — то самое платье. Или вот из более-менее новенького — красная клубника, которая на самом деле вовсе не красная. В изображении присутствуют несколько оттенков серого и серо-зеленый цвет, но нет ни одного красного пикселя. Тем не менее большинство из нас с уверенностью скажут, что клубника на картинке красная.

Это связано с так называемым эффектом цветопостоянства, когда человек, воспринимая знакомый ему предмет, видит его в одном цвете при изменении цвета освещения. «Подкрашивая» клубнику в красный цвет, мозг компенсирует странноватое зеленое освещение, приводя изображение к условному эталону вида ягоды, который с детства зафиксирован в нашей памяти.

То же, если помните, и с черно-синим платьем. Люди, мозг которых принимал свет на фоне за солнечный, видели оттенки золотого и белого. Все из-за «поправки» цветовой гаммы на эту самую освещенность. Те, кто не воспринимал свет в качестве решающего фактора, видели синий вместо белого и черный вместо золотого.

В конце прошлого года по сети разошлась аналогичная иллюзия, только со шлепанцами «в главной роли». Они, кстати, тоже черно-синие.

Из той же «оперы» — игра теней на шахматном поле. Вы четко видите белый квадрат там, где на самом деле находится темно-серая фигура.

Иллюзия перспективы

Этот трюк — один из старейших и применяется издавна в архитектуре, изобразительном искусстве и даже на свадебных фотографиях. За возможность появления и существования таких иллюзий следует благодарить то, как наш мозг воспринимает глубину пространства.

Еще раньше, чем ребенок сможет произнести первые слова, его мозг научится искать закономерности в окружающем пространстве и, опираясь на них, воспринимать отдаленность тех или иных предметов. Во внимание принимаются такие факторы, как разность видимого размера, расположение предметов относительно друг друга, четкость картинки и, конечно же, перспектива. Например, если человек видит два одинаковых объекта, отличающихся размером, то более крупный из них будет восприниматься ближе. А если объект нечеткий — значит, он расположен очень далеко.

Зная эти «фокусы», визуальным восприятием человека легко манипулировать с помощью масштабов объектов и создания «искусственной» точки зрения. Ярким примером может служить так называемая комната Эймса. Это трапециевидное помещение с расположенными под наклоном потолком, стенами и полом. Однако спроектировано оно таким образом, что с определенной точки кажется обычной комнатой. Все наглядно и понятно разобрано в этом видео:

Вот еще несколько забавных игр с перспективой:

В погоне за точками

Сколько точек вы можете видеть одновременно? Две? Три? Четыре? Их здесь 12. Изображение было опубликовано еще в 2000 году, но с тех пор время от времени появляется в сети, каждый раз привлекая к себе большое внимание.

Секрет в периферийном зрении. Черные точки всегда присутствуют в центре взгляда, однако все остальные тем временем для наблюдателя исчезают. И опять виноват наш мозг. Это он решает, что нам видеть на периферии зрения, достраивая картинку на основе множества серых линий рядом. Черные точки при этом пропускаются как незначительные элементы.

Иллюзию связывают с именем немецкого физиолога Людимара Германа, который в 1879 году и открыл так называемую мерцающую сетку. Это была обычная сетка с рядами черных «ячеек» и белыми линиями. На пересечениях человек видит темные области, которых на самом деле нет. Ученые объясняют это латеральным торможением, когда соседние нейроны глаза оказывают друг на друга тормозящее влияние, а мозг дополняет изображение собственными образами.

Круг или квадрат?

Японский математик и инженер Кокити Сугихара регулярно подкидывает интереснейшие иллюзии-головоломки, принцип работы которых не так-то просто распознать. Летом прошлого года ученый участвовал в престижном конкурсе на лучшие оптические иллюзии. Жаль, что до первого места ему не хватило всего чуть-чуть, ведь работа и правда впечатляющая:

Так что же японец показывает — «круглые квадраты» или «квадратные круги»? Все дело в хитро выточенных гранях фигур. Они представляют собой нечто среднее между кругом и квадратом, при этом сильно деформируются асимметрично — не только в плоскости, но и в глубину. Наглядно секрет «фокуса» раскрыт в этом видео:

Основная сложность здесь в том, чтобы найти идеально точные пропорции сложных геометрических фигур, которые бы давали разный эффект при взгляде через зеркало и без него. Очень важен угол зрения и угол наклона зеркала. Вот такой технический трюк, требующий выдающихся математических навыков.

Неподвижное движение

Превеликое множество иллюзий построено на нашей способности воспринимать стационарные предметы в качестве двигающихся фигур. Именно этот принцип лег в основу иллюзии, признанной лучшей по итогам 2016 года.

Мэтью Харрисон и Гидеон Капловиц составили из полосатых кружочков разные образы. Двигающиеся внутри кругов полосы заставляют человека думать, что в движение приходят также составленные из них объекты — квадрат, вертикальные полосы, волны и т. д.

Иллюзий, связанных с мнимым движением, очень много. Среди самых известных и впечатляющих стоит отметить творение японского психиатра Акиоши Китаока:

Не меньше впечатляют и следующие примеры:

Механизм возникновения таких иллюзий давно известен, а вот объяснить физиологическую причину их появления сложно. Для достижения эффекта желательно использовать повторяющиеся контрастные цвета, а также чередование белого и черного, которое имитирует игру света и тени.

Так как глаза человека не способны одномоментно и в деталях воспринять большой фрагмент картинки, они, пытаясь расширить поле зрения, постоянно двигаются, как бы «ощупывая» находящееся перед ними изображение. По мере движения мозг пытается «склеить» картинку, сделать ее целостной, в том числе с использованием периферийного зрения. Однако его вводит в заблуждение постоянно меняющееся чередование светлых и темных оттенков. Мозг принимает этот фокус за чистую монету, полагая, что заметил изменение угла падения теней при неизменном источнике освещения. А раз так, то такое возможно только если объект двигается.