Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

10.3: Візуальні ілюзії

  • Page ID
    88581
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Психологи аналізують системи сприйняття вже більше століття. Зір та слух отримали найбільшу увагу, але інші системи сприйняття, такі як руху смаку запаху, рівноваги, дотику та болю, також широко вивчалися. Вчені сприйняття використовують різні підходи для вивчення цих систем - вони розробляють експерименти, вивчають неврологічних пацієнтів з пошкодженими ділянками мозку та створюють перцептивні ілюзії, які іграшка з зусиллями мозку інтерпретувати сенсорний світ.

    1.png
    Малюнок 9. Це 3-D вуличне мистецтво демонструє, як художники використовують ілюзії, щоб зобразити глибину на двовимірному тротуарі.

    Створення та тестування перцептивних ілюзій було плідним підходом до вивчення сприйняття, особливо зорового сприйняття, з перших днів психології. Люди часто думають, що зорові ілюзії - це просто кумедні трюки, які забезпечують нам розваги. Багато ілюзій цікаво випробувати, але вчені сприйняття створюють ілюзії, засновані на їх розумінні системи сприйняття. Після того, як вони створили успішну ілюзію, вчений може досліджувати, що відчувають люди, які частини мозку беруть участь в інтерпретації ілюзії, і які змінні збільшують або зменшують силу ілюзії. Вчені не самотні в цьому інтересі. Візуальні художники протягом століть відкрили і використовували багато ілюзійних принципів, що дозволяють їм створювати досвід глибини, руху, світла і тіні та відносного розміру на двовимірних полотнях.

    Глибинні ілюзії

    Коли ми дивимося на світ, ми не дуже добре виявляємо абсолютні якості речей - їх точний розмір, колір або форму. Те, що ми дуже добре вміємо, - це судити об'єкти в контексті інших об'єктів та умов. Давайте подивимося на кілька ілюзій, щоб побачити, як вони засновані на уявленнях про наше сприйняття. Подивіться на малюнок 2 нижче. Яка з двох горизонтальних жовтих ліній виглядає ширше, верхня або нижня?

    2.png
    Малюнок 10. Ілюзія Понцо.

    Більшість людей відчувають верхню лінію як ширше. Вони обидва абсолютно однакової довжини. Цей досвід називається ілюзією Понцо. Незважаючи на те, що ви знаєте, що лінії мають однакову довжину, важко побачити їх як однакові. Наша система сприйняття враховує контекст, тут, використовуючи сходяться «залізничні колії» для отримання досвіду глибини. Потім, використовуючи вражаючу ментальну геометрію, наш мозок коригує досвідчену довжину верхньої лінії, щоб відповідати розміру, який він мав би, якби це було так далеко: якщо дві лінії однакові довжини на моїй сітківці, але різні відстані від мене, більш віддалена лінія повинна бути насправді довшою. Ви відчуваєте світ, який «має сенс», а не світ, який відображає фактичні об'єкти перед вами.

    Є багато глибинних ілюзій. Важко побачити малюнок зліва внизу як двомірну фігуру. Сходяться лінії та менший квадрат у центрі, здається, спонукають наші системи сприйняття до глибини бачення, хоча ми знаємо, що малюнок плоский. Це бажання побачити глибину, ймовірно, настільки сильне, тому що наша здатність використовувати двовимірну інформацію для виведення тривимірного світу має важливе значення для того, щоб ми могли працювати у світі. На малюнку праворуч внизу є проїзний тунель, те, що вам потрібно було б обробити на високій швидкості, якщо ви були в машині, що проходить через нього. Ваше швидке та детальне використання сходяться ліній та інших сигналів дозволяє зрозуміти цей 3-D світ.

    3.png
    Малюнок 11. Розуміння глибини дозволяє нам функціонувати в тривимірному світі.

    Світло і розмір ілюзії

    Глибина - це не єдина якість у світі, яка показує, як ми підлаштовуємо те, що ми переживаємо, щоб відповідати навколишньому світу. Подивіться на два сірих квадрата на малюнку нижче. Який з них виглядає темніше?

    4.png
    Малюнок 12. Який сірий квадрат здається темнішим?

    Більшість людей відчувають квадрат праворуч як темніший з двох сірих квадратів. Ви, напевно, вже здогадалися, що квадрати насправді ідентичні за відтінком, але навколишня область - чорна зліва і біла справа - впливають на те, як наші системи сприйняття інтерпретують сіру область. У цьому випадку більша різниця в затіненні між білою навколишньою областю та сірим квадратом праворуч призводить до відчуття більш темного квадрата.

    Ось ще один приклад нижче. Дві трикутні фігури ідентичні за відтінком, але трикутник зліва виглядає світліше на темному тлі хреста в порівнянні з трикутником в білій області праворуч.

    5.png
    Малюнок 13. Бенарі Крос

    Наші візуальні системи працюють з більш ніж простим контрастом. Вони також використовують наші знання про те, як працює світ, щоб скорегувати наш досвід сприйняття. Подивіться на шахову дошку нижче. У них два квадрата з літерами, один з яких позначений «А», а інший «В». Який з цих двох квадратів темніший?

    6.png
    Малюнок 14. Що виглядає темніше, A або B?

    Це здається легким порівнянням, але правда полягає в тому, що квадрати A і B однакові за відтінком. Наша система сприйняття коригує наш досвід, беручи до уваги деяку візуальну інформацію. По-перше, «А» - це один з «темних квадратів», а «Б» - «світлий квадрат», якщо врахувати шаховий візерунок. Можливо, ще більш вражаюче, наші візуальні системи помічають, що «Б» знаходиться в тіні. Об'єкт у тіні здаються темнішими, тому наш досвід налаштований на врахування ефекту тіні, що призводить до сприйняття квадрата B як світлішого квадрата А, який сидить при яскравому світлі. І якщо ви дійсно не вірите своїм очам, погляньте на відео, де показано плитки такого ж кольору тут.

    Посилання на навчання

    Якщо ви хочете вивчити більше візуальних ілюзій, ось чудовий сайт з десятками цікавих ілюзій, створених Майклом Бахом.

    Еббінгаус в реальному світі

    Уявіть, що ви перебуваєте в гольф конкуренції, в якому ви ставите проти когось з тим же досвідом і майстерністю, що у вас є. Є одна проблема: ваш опонент отримує putt в отвір, який на 10% більше, ніж отвір, який ви повинні використовувати. Ви, напевно, подумаєте, що конкуренція була несправедливо упередженою проти вас.

    7.png
    Малюнок 15. Ви підозрюєте, що сприймається розмір отвір для гольфу вплине покласти продуктивність?

    А тепер уявімо дещо іншу ситуацію. Ви і ваш опонент приблизно рівні за здібностями і отвори, які ви використовуєте однакового розміру, але отвір, який ваш опонент використовує виглядає на 10% більше, ніж той, який ви використовуєте. Чи мав би ваш опонент несправедливу перевагу зараз?

    Якщо ви прочитали попередній розділ про ефект Еббінгауса, ви маєте уявлення про те, як психологи могли б використовувати вашу систему сприйняття (і вашого опонента), щоб перевірити це саме питання.

    Психолог Джессіка Вітт та її колеги Саллі Лінкеногер та Денніс Проффітт набрали учасників досліджень, які не мають незвичайного досвіду гольфу, щоб взяти участь у поставленому завданні. Вони змагалися проти себе, а не проти іншої людини.

    Експериментатори зробили завдання складним шляхом використання отвору з 2-дюймовим діаметром, який становить близько половини діаметра отвору ви знайдете на полі для гольфу. Накладний проектор, встановлений на стелі їхньої лабораторії, дозволив їм проектувати кола Еббінгауса навколо отвору. Деякі учасники побачили отвір, оточене колами, які були меншими за отвір у центрі; інша половина побачила навколишні чорні кола, які були більшими.

    Учасники поставили приблизно з 11½ футів. Вони взяли 10 пут в одному стані, а потім 10 в іншому стані. Половина учасників поклала з великими оточуючими колами спочатку, а половина побачила маленькі навколишні кола першими. Ця процедура називається контрбалансуванням. Якщо є якась перевага (наприклад, покращення з часом з практикою) або недолік (наприклад, втомлення ставити), противагу гарантує, що обидві умови однаково піддаються позитивним або негативним наслідкам, яке завдання йде першим або другим. Неврахування цього типу проблеми означає, що у вас може бути заплутана змінна - практика або втома - що впливає на продуктивність. Незрозуміла змінна - це те, що може вплинути на продуктивність, але не є частиною дослідження. Ми намагаємося контролювати (тобто нейтралізувати) потенційно заплутані змінні, щоб вони не могли бути причиною відмінностей у продуктивності. Так, наприклад, якщо кожен зробив великі навколишні кола стан спочатку, а потім малі навколишні кола, то відмінності в продуктивності можуть бути обумовлені порядком умов (що призводять до практики або втоми ефектів), а не розміром навколишніх кіл. Врівноважуючи, ми не позбавляємося від наслідків практики або втоми для будь-якої конкретної людини, але - у всіх учасників - практика або втома повинні впливати на обидві умови (обидва типи кіл Еббінгауса) однаково.

    Експериментатори хотіли знати дві речі. По-перше, чи справді вони виробляють ілюзію Еббінгауса? Пам'ятайте: немає ніякої гарантії, що люди бачать або думають так, як каже ваша теорія. Тому перед тим, як учасник почав ставити в певному стані, він або вона намалював коло за допомогою комп'ютеризованого інструменту для малювання, намагаючись відповідати точному розміру отвору. Це краще, ніж просто запитувати: «Ви бачите ілюзію?» Завдання малювання намагається безпосередньо виміряти те, що вони сприймають.

    По-друге, експериментатори хотіли побачити, чи вплинув сприйнятий розмір отвору на точність нанесення. Вони зафіксували успіх або невдачу кожного патта. Кожен учасник міг отримати рахунок від 0 до 10 успішних putts в кожній умові.

    Резюме методів

    Резюмуйте кроки, про які ви читали до цього часу:

    1. Учасник практикує покладання, щоб звикнути до завдання.

    2. Учасник завершує першу умову (великі навколишні кола для половини учасників і маленькі навколишні кола для другої половинки).

    o Учасник малює коло, що відповідає його оцінці фактичного розміру отвору. Це дозволяє експериментаторам визначити, чи дійсно відбувся ефект Еббінгауса.

    o Учасник ставить 10 разів в такому стані.

    3. Учасник виконує другу умову (яку умову вони ще не зробили).

    o Учасник малює коло, що відповідає його оцінці фактичного розміру отвору.

    o Учасник ставить 10 разів в такому стані.

    Це не єдиний експеримент, який використовував спортивний контекст для вивчення ефектів ілюзій. Інші експерименти показали, що люди б'ють софтболи краще, коли кулі сприймаються як більші. Люди забивають вище в дартс, коли дошка здається більшою. Спортсмени штовхають цілі поля і повертають тенісні м'ячі успішніше, коли стовпи воріт або тенісні м'ячі здаються більшими. У всіх цих дослідженнях кулі, дошки або стовпи воріт насправді не були більшими, але вони сприймалися як більші, оскільки експериментатори створювали ілюзії. Кваліфіковані спортсмени часто повідомляють, що цілі здаються більшими або час сповільнюється, коли вони знаходяться «в зоні», ніби практика та майстерність створюють власні ілюзії сприйняття, які підвищують впевненість і полегшують важкі виклики.

    Посилання на навчання

    Перегляньте це інтерв'ю з психологом Джессікою Вітт, щоб побачити її розмову про те, як її дослідження, використовуючи ілюзію Ebbinghaus впливає на сприйняття та продуктивність гольфіста. Ви також можете прочитати більше про подібні варіації її дослідження тут.

    Заключна примітка: Наука не завжди дає прості результати

    Дослідження професора Вітта мало цікаві результати; однак вони були не такими простими, як ми зробили їх здаватися. Дослідники насправді мали два різних розмірів отворів: 2 дюйми і 4 дюйми. Кола Еббінгауса були відрегульовані, щоб бути відносно більшими або меншими, ніж отвір для надягання.

    Ілюзія Еббінгауса працювала для менших (2 дюймів) отворів, але не для більших (4 дюймів) отворів. Іншими словами, коли люди малювали кола, як вони сприймали їх (залежна змінна «перевірка маніпуляції»), вони малювали кола різного розміру для 2-дюймових отворів (ілюзія Еббінгауса), але однакового розміру кола для 4-дюймових отворів (немає ілюзії Еббінгауса).

    Для більших (4 дюймів) отворів, точність введення була однаковою для двох різних умов. Це не турбувало експериментаторів, тому що, як ми вже зазначали, учасники не відчували ілюзії Еббінгауса з більшими отворами. Якщо дірки сприймалися як однакові, то впевненість у собі не повинна була впливати і, в свою чергу, покласти не повинно було бути кращим в одному стані, ніж в іншому.

    У дослідницькій роботі експериментатори припускають кілька технічних причин того, що більший отвір, можливо, не створив ілюзію Еббінгауса, але вони визнають, що вони не мають остаточного пояснення. Це нормально. Наука часто дає безладні результати - і вони можуть бути основою для нових експериментів, а іноді і для дійсно цікавих відкриттів. Світ не такий простий, як наші теорії намагаються зробити це здаватися. На щастя, в науці, як і в багатьох аспектах життя, ви дізнаєтеся більше від своїх невдач, ніж ваші успіхи, тому хороші вчені не намагаються приховати від результатів, яких вони не очікують.