III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ИЛЛЮЗИЯ ОБМАНА. ВСЕГДА ЛИ МОЖНО ВЕРИТЬ СВОИМ ГЛАЗАМ?
Карабанович Г.К.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Научно-исследовательская работа

ИЛЛЮЗИЯ ОБМАНА.

ВСЕГДА ЛИ МОЖНО ВЕРИТЬ СВОИМ ГЛАЗАМ?

Выполнил:

Карабанович Глеб Константинович

учащийся 2 «Г» класса

МБОУ «СОШ № 126» г. Барнаула Руководитель:

Сороковых Ольга Игнатьевна

учитель начальных классов

МБОУ «СОШ № 126» г. Барнаула

Содержание:

Содержание …………………………………………………………………...2

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

  1. Теоретическое исследование зрительных иллюзий………………….4

    1. Что такое зрительные иллюзии и причины их возникновения……...4

    2. Виды иллюзий…...……………………………………….…………….5

  2. Практическое исследование зрительных иллюзий…………………8

    1. Экспериментальное исследование восприятия иллюзий……………8

    2. Создание брошюры иллюзий распознавания образов………….......12

    3. Создание фотографий с оптическими иллюзиями………………….12

Заключение…………………………………………………………………...13

Список литературы…………………………………………………………..14

Приложение 1. Анкета экспериментального исследования восприятия зрительных иллюзий на примере учеников 2 Г класса …….……………………15

Приложение 2. Фотографии с оптическими иллюзиями (автор Карабанович Глеб) …………………………………………………………………16

Введение

«Видимое не всегда соответствует действительному» Н. Коперник.

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 неожиданные открытия, нужно только присмотреться. Но стоит ли доверять всему, что мы видим? Правда ли, что неподвижные предметы могут двигаться? Мне очень хотелось найти ответы на все поставленные вопросы, поэтому я решил провести исследование «Иллюзия обмана. Всегда ли можно верить своим глазам?».

Выражение «обман зрения», «иллюзия обмана» в жизни встречается очень часто. Мы говорим: «Я не поверю, пока не увижу собственными глазами». Однако наш глаз не точный прибор в мире, поэтому и ему свойственно ошибаться. Эти ошибки называют оптическими иллюзиями. Изучением причин возникновения иллюзий ученые занимаются около 150 лет. Но многое остается не понятным и актуальным до сих пор.

Объектом исследования являются зрительные иллюзии. Предметом исследовательской работы является изучение процесса восприятия зрительных иллюзий на примере учеников моего 2 Г класса.

Цели, которые я поставил перед собой в исследовании: изучить иллюзии, определить их виды; выявить и объяснить причины возникновения несоответствий между видимыми предметами и действительностью; доказать, что не всегда нужно верить своим глазам.

Задачи, которые необходимо решить для реализации цели: провести исследование, в ходе которого определится процент восприятия объекта учащимися моего класса; составить брошюру иллюзий распознавания образа; создать фотографии с оптическими иллюзиями.

Гипотеза исследования – предполагаю, что видимое не всегда соответствует действительному.

Научная новизна исследования заключается в том, что на сегодняшний день оптическая иллюзия, обманы зрения широко используются в создании тестов, игр, интерьеров и даже специальных выставок фотографий. В последнее время все больше приобретают свою популярность занятия с использованием оптических иллюзий для развития и тренировки глаз, внимательности, остроты ума.

Практическая значимость заключается в том, что знания, полученные при проведении исследовательского проекта, будут помогать распознавать иллюзии в жизни (цирке, интерьере, архитектуре, природе и др.).

Правильно раскрыть тему исследования достаточно сложно, поэтому моя работа предусматривает несколько этапов: теоретический - заключается в изучении литературы по данной теме и практический - заключается в проведении анкетирования, составлении брошюры, создании фотографий с оптическими иллюзиями.

В ходе исследования были использованы следующие группы методов: теоретические (анализ литературы); эмпирические (наблюдение, анкетирование, фотографирование); статистические (оценка значимости гипотезы и проекта в целом).

Предполагаю, что в результате исследовательской работы я выясню, что объекты и явления, которые мы видим, не всегда соответствуют реальности и являются правдой, поэтому не следует ограничиваться только оценкой глаз, нужно подключать логику.

  1. Теоретическое исследование зрительных иллюзий

1.1 Что такое зрительные иллюзии и причины их возникновения

Иллюзия (лат. Illusio - обманываю, разыгрываю) – это несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата. Это неверное представление реальности. Наибольшее их число наблюдается в области зрения - зрительные иллюзии или обманы зрения.

Выделяются три основные причины иллюзии: наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация; при нарушении передачи информационных сигналов по нервам происходят сбои, что опять же приводит к ошибочному восприятию; мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз. Часто оптические иллюзии возникают сразу по двум причинам: являются результатом специфической работы глаза и ошибочного преобразования сигнала мозгом.

По происхождению оптические иллюзии делятся на три вида: естественные, или созданные природой (мираж); искусственные, или придуманные человеком (фокус “левитация”); смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком (иллюзионные картинки, модель миража).

    1. Виды иллюзий

Оптическая иллюзия - это впечатление о видимом предмете или явлении, несоответствующее действительности. С оптическими иллюзиями мы часто встречаемся в жизни, они разнообразны.

Рассмотрим некоторые виды иллюзий более подробно.

  1. Иллюзия Гельмгольца - светлые предметы на темном фоне кажутся больше своих настоящих размеров и как бы захватывают часть темного фона. Белый квадрат на черном фоне кажется большим относительно черного квадрата на белом фоне, не так ли? Однако размеры квадратов одинаковы!

  1. Зрительное искажение – предметы кажутся не такими, какие они на самом деле. На картине Геринга кажется, что параллельные прямые изогнуты, на самом деле это не так.

  1. Иллюзия Ястрова - хотя обе фигуры одинаковы, кажется, что нижняя фигура длиннее верхней. Визуально нижняя фигура длиннее, не так ли?

  1. Двойственные иллюзии – это картины, на которых можно увидеть не один предмет, а несколько. Эта иллюзия с черепом, что можно увидеть в нем?

5. Иллюзии цвета и контраста – цвета, которых нет, начинают «всплывать». Смотрите в центр картинки и цветные пятна должны исчезнуть!

6. Кажущиеся фигуры – фигуры, которых на самом деле нет, видны. Фигура слева воспринимается ромбом, а справа как набор отдельных кусков.

7. Восприятие размера – когда кажется что предметы разной величины, а на самом деле они одинаковые. Какое мороженое больше? Они одинаковые.

8. Иллюзия Мюнстерберга - края всех рядов изображения, образованного чередующимися белыми и черными прямоугольниками, кажутся непараллельными.

9. Невозможные фигуры – это фигуры, которые содержат ряд несовместимых друг с другом признаков глубины и которые физически не существуют. На картине Нормана Минго виден невозможный трезубец.

10. Перевертыши – картины, которые при переворачивании «превращаются» в другие изображения.

11. Иллюзия Эббингауза - центральный круг на левом изображении благодаря окружающим его маленьким кружкам кажется больше, чем есть на самом деле. Равный ему по величине центральный круг на правом изображении кажется меньше, чем он есть на самом деле.

12. Распознавание образа – когда в обычной картине можно увидеть другие образы. Попытайтесь угадать, что здесь нарисовано! Правильно лошади.

13. Соотношение фигур и фона. Распознайте что здесь? А здесь саксофонист и лицо женщины.

14. Иллюзии движения - возникает при быстром поочередном предъявлении двух одинаковых, расположенных на некотором расстоянии друг от друга фигур: при этом фигура как будто движется.

15. Портретные иллюзии - портреты, которые всегда смотрят на нас и обращая глаза туда, куда мы переходим. Это объясняется тем, что зрачки глаз на портрете помещены в середине разреза глаз. Примером портретной иллюзии является картина И.Н. Крамского «Неизвестная».

  1. Практическое исследование зрительных иллюзий

2.1 Экспериментальное исследование восприятия иллюзий

После изучения различных видов иллюзий и рассмотрения причин их возникновения, я решил провести исследование на предмет восприятия зрительных иллюзий учащимися моего класса. В исследовании участвовали 31 человек (ученики 2Г класса).

1. Каждый школьник может убедиться в существовании иллюзий с помощью некоторых простых опытов. Для этого ученикам моего класса я предложил рассмотреть несколько картин для определения наличия иллюзий в художественных композициях. Михай Кристе умело использует двойную перспективу, создавая оптические иллюзии, заставляющие зрителя рассматривать картины с разных. Роб Гонсалвес - канадский художник, обладающий уникальным стилем и чувством перспективы.

Рассмотрев имеющиеся изображения, ребята попытались объяснить художественные композиции. Многие справились с заданием без ошибок. Результаты ответов представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Анализ художественных композиций

Распознали иллюзии правильно (чел.)

Распознали иллюзии с ошибками (чел.)

Не распознали иллюзии (чел.)

20

5

6

2.Посчитайте черные точки.

Таблица 2 – Результаты задания №2

Невозможно посчитать, так как они быстро двигаются (чел.)

Нет чёрных точек, только белые (чел.)

Пытались посчитать (чел.)

14

14

3

  1. Вы видите прекрасный горный пейзаж. Если повернуть картинку на 90° что изменится? Вы увидели маму и сына?

Таблица 3 – Результаты задания №3

Распознали иллюзии правильно (чел.)

Распознали иллюзии с ошибками (чел.)

Не распознали иллюзии (чел.)

21

5

5

4.Двигаются ли точки в центре?

Таблица 4 – Результаты задания №4

Ответили да (чел.)

Ответили нет (чел.)

19

12

5.Кого ты видишь на картинке?

Таблица 5 – Результаты задания №5

Тюленя (чел.)

Белого медведя (чел.)

Белого медведя и тюленя (чел.)

3

2

26

6.Сколько ног у слона?

Таблица 6 – Результаты задания №6

4 ноги (чел.)

5 ног (чел.)

8 ног (чел.)

13

12

6

  1. Какая пара женщин большего размера – верхняя, средняя, нижняя, или они одинаковые?

 

Таблица 7 – Результаты задания №7

Верхняя (чел.)

Средняя (чел.)

Нижняя (чел.)

Одинакового (чел.)

24

1

3

3

8.Смотрите в центр предложенной картинки. Вы заметили движение?

Таблица 8 – Результаты задания №8

Распознали иллюзию (чел.)

Не распознали иллюзию (чел.)

16

15

9. Посмотрите на фигуру. Одинакова ли ее высота и ширина? Высота фигуры, изображенной на рисунке, кажется больше, чем ее ширина, хотя эта фигура в действительности имеет форму квадрата.

Таблица 9 – Результаты задания №9

Больше ширина (чел.)

Больше высота (чел.)

Одинаковы (чел.)

14

10

7

10. 3 D рисунки на асфальте выглядят очень реалистично. Это реальность или изображение на асфальте?

Таблица 10 – Результаты задания №10

Распознали иллюзию (чел.)

Не распознали иллюзию (чел.)

22

9

Я провел исследования среди учащихся 2 Г класса по средствам анкетирования (анкеты в Приложении 1). На диаграмме 1 представлены результаты исследования на примере учеников 2 Г класса.

Диаграмма 1 - Результаты исследования восприятия зрительных иллюзий на примере учеников 2 Г класса

По результатам анкетирования определил процент восприятия иллюзий школьниками - примерно 61 % детей подвержены иллюзиям. Эксперимент показал, что мы не всегда видим то, что есть на самом деле, следовательно, наша гипотеза верна. Мы пришли к выводу: 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.

2.2 Создание брошюры иллюзий распознавания образов

Обманы зрения представляют собой живой интерес для художников, физиологов, психологов, для каждого любознательного человека. Можно бесконечно долго наслаждаться зрительными иллюзиями, пытаясь разгадать непостижимую тайну оптических иллюзий, созданных дивной фантазией человека. В своем исследовательском проекте я составил брошюру иллюзий распознавания образов, с использованием зрительных и оптических обманов зрения. Иллюзии не только занимательны, но и тренируют ум, развивают зоркость и внимательность.

2.3 Создание фотографий с оптическими иллюзиями

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 решил попробовать себя в этом искусстве. Сначала может показаться, что оптическая иллюзия в фотографии создается легко, но на самом деле, чтобы добиться впечатляющих результатов потребовалось достаточно много сил и времени.

Я провёл фото сессию, в которой принимали участие моя семья, и создал ряд фотографий с оптическими иллюзиями (Приложение 2), а также оформил их для наглядности в виде стенгазеты.

Заключение

Как показало проведенное исследование, наше восприятие нередко 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 внимательно присмотреться. В ходе выполнения данной работы мной были изучены зрительные иллюзии и основные причины их возникновения, выделены различные виды иллюзий и исследовано множество примеров по каждому виду. Для изучения процесса восприятия зрительных иллюзий было проведено исследование среди учащихся моего класса. Оно оказалось интересным не только для меня, все ученики моего класса были увлечены темой и узнали много нового.

Анализируя результаты исследования, я сделал вывод, о том, что зрительные иллюзии воспринимаются большинством людей. Человек не всегда может реально оценить увиденную ситуацию. Так устроен наш глаз. Не стоит забывать, что оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку. В последнее время оптические иллюзии стали очень популярны и в повседневной жизни. В основном это картины, иллюстрации или же фотографии для интерьера. Они очень интересны, познавательны и тренируют наше зрение, внимательность, логическое мышление. Я научился самостоятельно создавать зрительные иллюзии и собрал брошюру, которую можно использовать для игры с одноклассниками, развития внимания.

Итак, остается ответить на главный вопрос – «Можно ли верить глазам?» Оказывается, не всегда! Ученые придумали множество обманчивых картинок, наглядно демонстрирующих, сколь ограничены способности наших глаз.

Поэтому в заключение можно сказать: «тому, что видишь - доверяй, но при этом проверяй!»

Список литературы

  1. Ким А.И. и Демыкин В.В. Оптические иллюзии // Большая детская энциклопедия .- М.:ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2005.- С.260-287.

  2. Ликум А. «Все обо всем». Энциклопедия для детей.- Москва, Компания «Ключ-С»1994.

  3. Мещеряков Б.Г., Зинченко В.П. Большой психологический словарь. - М.: Прайм-Еврознак, 2003.

  4. Милонова Е.Великий фокусник Дэвид Копперфильд // Классный журнал.-2008.- №35.- С.12-13.

  5. Чуткова В. Как устроен глаз // Человек. - М.:ООО «Издательство Аристель», «Издательство АСТ», 2002.-С.20-22.

  6. Шиффман Х.Р. Ощущение и восприятие. - СПб.: Питер, 2003.

  7. Энциклопедический словарь юного физика. Составитель Чуанов В.А., Москва «Педагогика Пресс», 1995.

  8. Энциклопедия школьнику для любознательных детей разного возраста. Киев МП «Сканнер», 1994.

  9. Я познаю мир. Детская энциклопедия «Тайны человека», «АСТ», 2001.

  10. Я познаю мир. Детская энциклопедия «Физика», «АСТ», 1996.

Интернет ресурсы

  1. Живопись, графика, скульптура http://gallery.artsportal.ru/.

  2. Зрительные иллюзии и феномены http://www.psy.msu.ru/illusion/.

  3. Иллюзия. Оптические фокусы, оптические иллюзии. 3d картинки. Обман зрения http://www.abc-people.com/illusion/index/htm/.

  4. Оптические иллюзии. Обманы зрения. http://www.daysse.com.ru/obman.htm

  5. Оптические иллюзии и обманы зрения http://www.log-in.ru/illusions/.

Приложение 1.

Анкета экспериментального исследования восприятия зрительных иллюзий на примере учеников 2 Г класса

Карабанович Глеб

Задание 1. Ты увидел на картинах двойственное изображение?

Да

Нет

   

Задание 2. Посчитай черные точки.

Нельзя посчитать, они быстро двигаются

Нет чёрных, только белые

Получилось посчитать

     

Задание 3. Что изменилось, когда картинку перевернул на 90°?

Ничего не изменилось

Увидела женщину

Увидела мальчика

Увидела женщину с мальчиком

       

Задание 4. Двигаются ли точки в центре?

Да

Нет

   

Задание 5. Кого ты увидел на картинке?

Тюленя

Белого медведя

Белого медведя и тюленя

     

Задание 6. Сколько ног у слона?

4 ноги

5 ног

8 ног

     

Задание 7. Какая пара женщин большего размера – верхняя, средняя, нижняя? Или они одинаковы?

Верхняя

Средняя

Нижняя

Одинакового

       

Задание 8. Ты заметил движение картинки?

Да

Нет

   

Задание 9. Одинакова ли высота и ширина фигуры?

Больше ширина

Больше высота

Одинаковы

     

Задание 10. Это реальность или изображение на асфальте?

Изображение на асфальте

Реальность

   

Приложение 2.

Фотографии с оптическими иллюзиями (автор Карабанович Глеб)