Optické iluze
1.1.2007, Roman Pihan, článek
Mnoho lidí se domnívá, že fotoaparát slouží k věrnému záznamu reality. Dokonce čím věrněji tím lépe a chlubí se tím i řada reklam různých výrobců. Ve skutečnosti je to ale trochu jinak – fotoaparát se zuby nehty snaží zaznamenat realitu tak, jak jí vidí člověk. A to má od skutečné reality hodně daleko!
Oko a mozek – nerozlučná dvojka
Oko je skutečně div přírody, co se týče jeho schopnosti užitečně vidět. Například dynamický rozsah oka se udává v rozsahu až 15 EV v jedné scéně, což je mnohem více než u nejlepšího fotoaparátu. Na spodní hranici viditelnosti některé zdroje dokonce uvádí, že oko je schopno registrovat jediný světelný foton!
Ve skutečnosti ale nelze mluvit jen o oku, nýbrž je nutné mluvit o nerozlučné dvojici oko-mozek. Naší schopnost vidět totiž z velké části právě mozek zprostředkovává a do „optických dat“ zapracovává i řadu zkušeností nabytých během života, řadu emocí a poznatků a občas i řadu „chyb“ pramenících ze způsobu jeho práce.
Zdalipak uhádnete, jestli políčka A a B mají stejný jas – tedy jsou stejně šedá?
Skutečně jsou zcela stejně šedá i když většina pozorovatelů vidí B tmavší než A. U podobných scén totiž náš mozek okamžitě vyhodnocuje světelné poměry a tak si pomáhá určit tvar předmětů.
Optický klam vyvážení bílé
Za jistý druh klamu je možné chápat i vyvážení bílé. Jde o to, že např. bílý papír není skoro nikdy skutečně bílý, ale má vždy barvu okolního světla. Posvítíte-li na bílý papír červeným světlem, bude logicky červený atd. Mozek ale tuto „chybu“ skvěle koriguje, protože každý z nás přece ví, že papír je bílý! Tak proč ho vidět barevně a to i přesto, že fyzikálně teď zrovna není bílý ale červený.
Optické klamy založené na jasu či kontrastu
Za jedny z nejjednodušších klamů lze považovat iluze založené na jasu a kontrastu. Oko totiž mnohem více než absolutní jas posuzuje relativní jas ve vztahu k okolí. Relativní jas objektu je posuzován v kontextu toho, co jej obklopuje a tak se stejná šedá umístěná do tmavé plochy zdá světlejší než stejná šedá umístěná do světlé plochy.
Je vnitřní pruh v celé své ploše stejně šedý nebo ne?
Ano skutečně je, i když většina z vás ho vlevo uvidí světlejší. Jas vyhodnocovaný okem totiž silně závisí na kontextu okolí.
Tento jev se běžně využívá v každodenní praxi. Například u datových projektorů je bílá na plátně jen hodně bídná bílá, ale v kontrastu k temné místnosti se jeví mnohem bělejší. Podobně je na tom i televize či LCD monitory.
Jsou šedé plochy stejně šedé? Většina z vás uvidí levou šedou světlejší, ve skutečnosti jsou ale zcela stejné.
Ve fotografii se tento jev běžně uplatní tam, kde chcete řízeně pracovat s kontrastem. Na tmavém pozadí budou světlé předměty působit mnohem jasněji a agresivněji, než na světlém. Pozor tedy při úpravách fotografií, na co se dominantně díváte a čím vším jste ovlivněni!
Klamy na mřížkách
Zajímavé optické klamy jsou klamy na mřížkách. U mřížky uvedené níže se vám jistě zdá, že po mřížce běhají černé body, když se ale snažíte na ně upřít pozornost, tak se přestěhují!
Optický klam tzv. scintilační mřížky. Na křižovatkách se zdánlivě objevují a rychle opět mizí černé body.
I když tento jev je znám poměrně dlouho, přesné vysvětlení je minimálně nejasné. Lze sice najít důvody tohoto jevu, jiné zdroje je ale popírají a předkládají o tom přesvědčivé důkazy (více viz např. zde). Jisté však je, že tento klam je produktem oka a mozku dohromady.
Kognitivní iluze
Kognitivní iluze jsou iluze spojené s rozpoznáním objektů. Mozek se snaží rozpoznat v obraze něco, co zná v reálném světě a na to zaměřit pozornost. Občas však vede tato „snaha“ k nějaké té iluzi.
Řada kognitivních iluzí je založena na vizuálním dvojsmyslu. V obraze je možné najít dva nebo i více motivů a je věcí náhody či konkrétní práce mozku každého jedince, který z motivů si zvolí jako první a který bude pro něj více skryt. Někdy má dokonce mozek problém druhý význam objevit!
Podívejte se na tento obrázek. Co na něm vidíte jako první? Objevíte ještě další možný obsah?
Některým kognitivním iluzím se říká paradoxní a jsou založeny na objektech, které ve skutečnosti nemohou existovat. Asi nejznámějším je tzv. Penroseho trojúhelník založený na předpokladu, že sousední strany musí být vždy vzájemně spojeny.
Mezi kognitivní paradoxy patří i tzv. Penroseho trojúhelník - předmět, který ve skutečnosti nemůže být sestrojen.
Geometrické iluze
Řada iluzí je založena na geometrických objektech a jejich zdánlivém zkreslení délky, plochy, křivosti atd. Jedná se většinou opět o kognitivní iluze, kdy mozek chybně vyhodnotí předpoklady a dojde na základě nich k chybnému závěru.
Odhadnete, která plocha je větší? Drtivá většina z vás řekne, že ta dolní, ve skutečnosti jsou obě plochy zcela stejné. Příčina je v tom, že mozek dojde k závěru, že horní plocha je ve 3D dál a tudíž musí být zobrazena menší.
Jsou přímky rovné nebo ne? Přirozeně že jsou. Zkreslení je jedna z mnoha variant tzv. Heringova klamu. Zkreslení je produktem vzorku na pozadí, které vyvolává iluze nutného prohnutí přímek.
Této iluzi se říká Müller- Lyerova a sestává z prostých šipek. I přesto, že všechny šipky jsou přesně stejné délky, tak většina pozorovatelů označí tu s šipkami dovnitř za nejdelší. Příčina je ve vnímání 3D perspektivy.
Další velmi zajímavou iluzí je tzv. Poggendorffova iluze. Je to iluze, která se týká interakce mezi svislými a šikmými liniemi ve vnímání mozku. Poprvé jí objevil a popsal v roce 1860 JC Poggendorff, po kterém nese i jméno.
Navazují na sebe černé přímky nebo ne? Oko jednoznačně říká že ne, když si ale k přímce přiložíte kus papíru zjistíte, že je to jen soustava pravidelných rovnoběžných přímek.
Na optických iluzích pracovalo mnoho umělců a po řadě z nich mají optické iluze i své názvy. Řada z nich se i prakticky používá, celá řada tzv. pohybových iluzí se používá například ve filmu nebo v animacích. Statické iluze jsou použitelné ve fotografii a grafice - jednak mohou vytvořit zajímavé efekty ale mohou vést i k nechtěnému zmatení diváka.
Oko je skutečně div přírody, co se týče jeho schopnosti užitečně vidět. Například dynamický rozsah oka se udává v rozsahu až 15 EV v jedné scéně, což je mnohem více než u nejlepšího fotoaparátu. Na spodní hranici viditelnosti některé zdroje dokonce uvádí, že oko je schopno registrovat jediný světelný foton!
Ve skutečnosti ale nelze mluvit jen o oku, nýbrž je nutné mluvit o nerozlučné dvojici oko-mozek. Naší schopnost vidět totiž z velké části právě mozek zprostředkovává a do „optických dat“ zapracovává i řadu zkušeností nabytých během života, řadu emocí a poznatků a občas i řadu „chyb“ pramenících ze způsobu jeho práce.
Zdalipak uhádnete, jestli políčka A a B mají stejný jas – tedy jsou stejně šedá?
Skutečně jsou zcela stejně šedá i když většina pozorovatelů vidí B tmavší než A. U podobných scén totiž náš mozek okamžitě vyhodnocuje světelné poměry a tak si pomáhá určit tvar předmětů.
Optický klam vyvážení bílé
Za jistý druh klamu je možné chápat i vyvážení bílé. Jde o to, že např. bílý papír není skoro nikdy skutečně bílý, ale má vždy barvu okolního světla. Posvítíte-li na bílý papír červeným světlem, bude logicky červený atd. Mozek ale tuto „chybu“ skvěle koriguje, protože každý z nás přece ví, že papír je bílý! Tak proč ho vidět barevně a to i přesto, že fyzikálně teď zrovna není bílý ale červený.
Optické klamy založené na jasu či kontrastu
Za jedny z nejjednodušších klamů lze považovat iluze založené na jasu a kontrastu. Oko totiž mnohem více než absolutní jas posuzuje relativní jas ve vztahu k okolí. Relativní jas objektu je posuzován v kontextu toho, co jej obklopuje a tak se stejná šedá umístěná do tmavé plochy zdá světlejší než stejná šedá umístěná do světlé plochy.
Je vnitřní pruh v celé své ploše stejně šedý nebo ne?
Ano skutečně je, i když většina z vás ho vlevo uvidí světlejší. Jas vyhodnocovaný okem totiž silně závisí na kontextu okolí.
Tento jev se běžně využívá v každodenní praxi. Například u datových projektorů je bílá na plátně jen hodně bídná bílá, ale v kontrastu k temné místnosti se jeví mnohem bělejší. Podobně je na tom i televize či LCD monitory.
Jsou šedé plochy stejně šedé? Většina z vás uvidí levou šedou světlejší, ve skutečnosti jsou ale zcela stejné.
Ve fotografii se tento jev běžně uplatní tam, kde chcete řízeně pracovat s kontrastem. Na tmavém pozadí budou světlé předměty působit mnohem jasněji a agresivněji, než na světlém. Pozor tedy při úpravách fotografií, na co se dominantně díváte a čím vším jste ovlivněni!
Klamy na mřížkách
Zajímavé optické klamy jsou klamy na mřížkách. U mřížky uvedené níže se vám jistě zdá, že po mřížce běhají černé body, když se ale snažíte na ně upřít pozornost, tak se přestěhují!
Optický klam tzv. scintilační mřížky. Na křižovatkách se zdánlivě objevují a rychle opět mizí černé body.
I když tento jev je znám poměrně dlouho, přesné vysvětlení je minimálně nejasné. Lze sice najít důvody tohoto jevu, jiné zdroje je ale popírají a předkládají o tom přesvědčivé důkazy (více viz např. zde). Jisté však je, že tento klam je produktem oka a mozku dohromady.
Kognitivní iluze
Kognitivní iluze jsou iluze spojené s rozpoznáním objektů. Mozek se snaží rozpoznat v obraze něco, co zná v reálném světě a na to zaměřit pozornost. Občas však vede tato „snaha“ k nějaké té iluzi.
Kterým směrem ukazují šipky? Psychologové říkají, že pokud vidíte šipky ukazující vpravo, tak používáte více pravou hemisféru mozku a naopak.
Řada kognitivních iluzí je založena na vizuálním dvojsmyslu. V obraze je možné najít dva nebo i více motivů a je věcí náhody či konkrétní práce mozku každého jedince, který z motivů si zvolí jako první a který bude pro něj více skryt. Někdy má dokonce mozek problém druhý význam objevit!
Podívejte se na tento obrázek. Co na něm vidíte jako první? Objevíte ještě další možný obsah?
Některým kognitivním iluzím se říká paradoxní a jsou založeny na objektech, které ve skutečnosti nemohou existovat. Asi nejznámějším je tzv. Penroseho trojúhelník založený na předpokladu, že sousední strany musí být vždy vzájemně spojeny.
Mezi kognitivní paradoxy patří i tzv. Penroseho trojúhelník - předmět, který ve skutečnosti nemůže být sestrojen.
Geometrické iluze
Řada iluzí je založena na geometrických objektech a jejich zdánlivém zkreslení délky, plochy, křivosti atd. Jedná se většinou opět o kognitivní iluze, kdy mozek chybně vyhodnotí předpoklady a dojde na základě nich k chybnému závěru.
Odhadnete, která plocha je větší? Drtivá většina z vás řekne, že ta dolní, ve skutečnosti jsou obě plochy zcela stejné. Příčina je v tom, že mozek dojde k závěru, že horní plocha je ve 3D dál a tudíž musí být zobrazena menší.
Jsou přímky rovné nebo ne? Přirozeně že jsou. Zkreslení je jedna z mnoha variant tzv. Heringova klamu. Zkreslení je produktem vzorku na pozadí, které vyvolává iluze nutného prohnutí přímek.
Této iluzi se říká Müller- Lyerova a sestává z prostých šipek. I přesto, že všechny šipky jsou přesně stejné délky, tak většina pozorovatelů označí tu s šipkami dovnitř za nejdelší. Příčina je ve vnímání 3D perspektivy.
Další velmi zajímavou iluzí je tzv. Poggendorffova iluze. Je to iluze, která se týká interakce mezi svislými a šikmými liniemi ve vnímání mozku. Poprvé jí objevil a popsal v roce 1860 JC Poggendorff, po kterém nese i jméno.
Navazují na sebe černé přímky nebo ne? Oko jednoznačně říká že ne, když si ale k přímce přiložíte kus papíru zjistíte, že je to jen soustava pravidelných rovnoběžných přímek.
Na optických iluzích pracovalo mnoho umělců a po řadě z nich mají optické iluze i své názvy. Řada z nich se i prakticky používá, celá řada tzv. pohybových iluzí se používá například ve filmu nebo v animacích. Statické iluze jsou použitelné ve fotografii a grafice - jednak mohou vytvořit zajímavé efekty ale mohou vést i k nechtěnému zmatení diváka.
