Marele fiziolog rus IM Sechenov cu privire la percepția vizuală a mișcărilor a fost din punct de vedere materialist. El a scris: ". cu privire la mișcările din spatele cărora ochiul poate urmări, imaginatul și realul coincid unul cu celălalt ". Se pare că, atunci când obiectul observării se mișcă, se întâlnesc și o serie de iluzii vizuale care se datorează anumitor proprietăți ale aparatului nostru vizual.
Totuși, Claudius Ptolemeu (în secolul al II-lea d.Hr.) în "Optica" spune că, dacă un cerc cu un sector colorat este adus în rotație, atunci întregul cerc ne pare a fi pictat. Evident, a fost și vechi că focul care se mișcă la o anumită viteză în jurul cercului se transformă într-un inel de incendiu continuu pentru noi.
Ochiul nostru are capacitatea de a păstra o fracțiune de secundă o impresie vizuală. Deși obiectul vizibil a dispărut deja din câmpul vizual.
Senzația vizuală a luminii durează ceva timp să apară. Dacă o suprafață strălucitoare apare brusc înaintea ochiului, adaptată la întuneric, atunci senzația vizuală din acesta apare în aproximativ 0,1 secunde. Cu o diferență mai mică în luminozitatea câmpului de adaptare și suprafața luminată rezultată, acest timp crește la 0,2-0,3 secunde, cu o scădere mai mare. În acest caz, puterea senzației vizuale emergente crește mai întâi brusc - "blițul" pare mai luminos decât în realitate, dar atunci un simț normal de luminozitate "vine" relativ repede. La această inerție de vedere, se adaugă inerția sistemului nervos, în care semnalul de la organele de vedere și semnalul de răspuns al organului motor se răspândesc cu o viteză mare, dar nu și infinită. Din momentul transmiterii semnalului de rezistență medie până la momentul mișcării reciproce, persoana trece o medie de 0,19 secunde. Pentru indivizi, acest interval variază între 0-15 și 0.225 secunde. Atunci când o persoană percepe un semnal cu un ochi, reacționează mai lent la acest semnal: "întârzierea" este de aproximativ 0,015 sec.
Numai în prima jumătate a secolului al XIX-lea. au început să folosească această caracteristică a percepției vizuale a obiectelor în mișcare. . Astfel, în 1825 g dispozitiv a fost construit în Franța numit tavmatrop reprezentând o bucată de carton, care este pictat pe o parte, de exemplu, celulă, și pe de altă parte - (. 128 Fig) pasare.
Fig. 128. Această pasăre poate fi văzută așezată într-o cușcă.
Cu rotație rapidă și observație simultană a ambelor laturi ale cartonului, pasărea va părea a fi așezată într-o cușcă. O bucată de carton cu desene pe ambele părți poate fi fixată pe partea superioară a vârfului. Aceeași experiență se poate face și cu un card, pe care, pe de o parte, este tras un cal galopant și pe un alt jockey (Figura 129).
Fig. 129. În cazul în care un card de carton cu imaginea unui cal în galop, pe de o parte și jocheu pe cealaltă parte a început rapid rotită în derulare un fir, vom vedea un jocheu pe un cal (așa cum este prezentat aici mai jos).
Sunt posibile câteva dintre cele mai diverse variante ale acestei jucării: un vânător fără vânat și joc, două părți separate ale aceluiași cuvânt, o balerină în afară de un partener etc.
Apropo, iluzia pasarilor care stau in cusca poate fi obtinuta intr-un alt mod. Este necesar să luați jumătate din cartea poștală și să o plasați vertical între pasăre și cușcă, astfel încât umbra de pe cartea poștală să nu cadă pe pic. 128, apoi înclinați cardul împreună cu desenul spre nas și priviți cu un ochi pe cușcă și celălalt pe pasăre. Se pare că pasărea sa mutat și a intrat în cușcă. Această iluzie se datorează îmbinării imaginilor subiectului în ochii drept și stâng în conștiința noastră într-o singură imagine vizuală (efect stereo).
În 1829, fizicianul belgian J. Plato a construit un dispozitiv numit "fenacistoscop". constând din (Figura 130)
dintr-un cerc din carton, împărțit în mai multe sectoare cu același număr de ferestre; în sectoare sunt plasate imagini ale separatorului de lemn în poziții succesive când jarcul este împărțit cu un topor. Dacă stați în fața unei oglinzi și priviți la rotația rapidă a cercului din fereastră, obțineți impresia unui splitter de lemn.
De asemenea, este cunoscută spirala platoului. pe care puteți observa o imagine consistentă a mișcării. Dacă un disc cu o spirală (Figura 131)
rotiți în sensul acelor de ceasornic, după o fixare prelungită cu ochiul, avem impresia de a trage toate ramurile spirală către centru; când helixul se rotește în direcția opusă, vedem divergența spiralelor de la centru la periferie. Dacă după o examinare lungă a spiralei în mișcare privim obiectele fixe, vom vedea mișcarea lor în direcția opusă. De exemplu, în cazul în care, după o observație lungă de la țară de la fereastra unui tren în mișcare sau apă de la fereastra unei nave în mișcare, vom transfera aspectul la obiectele fixe din interiorul masinii sau nava, ne-ar putea crede că ei, de asemenea, se deplasează în direcția opusă. Aceste iluzii sunt asociate cu imagini în mișcare succesive.
Toată lumea este bine familiarizată cu iluzia de vedere, când din fereastra unui tren în picioare vedeți cum începe trenul să se miște. Se pare că trenul pleacă încet din stație. Sunteți deja obișnuit să asociați imagini în mișcare în mintea voastră cu mișcarea voastră.
Priviți fereastra din mașina unui tren de curierat care merge la o viteză de 60 km / h. Pe versanții malurilor, florile roșii cresc și doriți să le cunoașteți, ce este: trandafiri, poppi sau dalii? Cu toate acestea, florile bliț și nu pot fi recunoscute, deși trenul se deplasează numai la 16 m / sec. Este cunoscut faptul că înghițitul zboară la o viteză de aproximativ 90 m / sec și în zbor suferă mici insecte, zboară ca o săgeată prin găuri puțin mai mult decât ea însăși. În consecință, ea vede toate obiectele din jurul ei și impresiile ei nu merg. O persoană nu poate urmări detaliile mișcărilor mai mult sau mai puțin rapide. Prin urmare, uneori se pare că avem instantanee ciudate ale unei persoane care călătorește etc. Declarația corectă este că realitatea lucrurilor, așa cum sunt percepute de vederile noastre, dă mai degrabă artă frumoasă decât o fotografie instantanee.
Urmând "jucăriile", similare celor prezentate în Fig. 128-130, a fost urmată de o serie de invenții care au permis vizualizarea figurilor în mișcare atunci când au fost rotite discuri. Toate aceste dispozitive au fost precursorii cinematografiei moderne și, de fapt, acțiunea tuturor se bazează pe capacitatea ochiului de a reține de ceva timp efectul luminos asupra acestuia. O privire de aproximativ 0.1 sec încă "vede" ceea ce deja a dispărut. Deci, în cinematografia modernă la schimbarea de 24 de cadre pe ferestre doilea și proiectorul de tavan, la momentul schimbării cadrului unui ecran special (declanșator) ochiul nostru nu observă această schimbare și vede nici o mișcare a curelei, iar cifrele de trafic mai lente proiectate pe ecran.
Un contrast simultan al luminozității suprafețelor achromatice poate fi observat convenabil cu ajutorul discului din Fig. 132.
Dacă acest disc se rotește rapid în jurul axei, se produc șase inele de luminozitate diferite, care treptat se schimbă de la extremitatea albă la cea albă în centrul discului.
În mod obiectiv, aceste inele vor avea aceeași luminozitate de-a lungul lățimii lor radiale; în mod subiectiv, în cazul în care un inel atinge cel mai usor, se pare evident mai întunecat; Oriunde se află în contact cu cea mai apropiată întuneric, apare mai luminos.
Helmholtz explică această înșelare a judecății noastre, el spune: „Un om de înălțime medie, cu un număr de foarte mare pare a fi mici, pentru că vom vedea în mod clar în acest moment că există oameni mai înalte, dar nu văd că există, de asemenea, mai mici. Același om cu o înălțime medie, așezat alături de joasă, va părea înalt. " Este clar că experiența de a purta un spot întunecat pe întreaga suprafață a discului atunci când se rotește este asociată cu fenomenul de conservare a impresiei vizuale. Aceeași experiență se face cu un disc color pentru a observa fenomenul de amestecare a culorilor.
Pe principiul păstrării impresiei vizuale pentru o zecime de secundă, se folosesc acum metodele stroboscopice utilizate pentru a măsura durata perioadelor de procese care se produc rapid.
Deci, de exemplu. un observator înarmat cu un obturator de mare viteză examinează prin el un disc rotativ și declanșatorul este declanșat doar în momentul în care discul ocupă o poziție strict definită. La o frecvență a obturatorului mai mare de 10 ori pe secundă, un anumit sector al discului sau raza trasată pe acesta va părea observatorului să fie nemișcat.
O altă modalitate de obținere a unui efect stroboscopic este aceea că partea rotativă investigată este iluminată de flash-uri de lumină pe termen scurt. Dacă rata de repetare a intermitentului coincide cu numărul de revoluții pe secundă și intervalul dintre blitz-uri este mai mic de 0,1 sec. atunci în acest caz, partea rotativă va părea imobilă pentru observator.
Televiziunea folosește, de asemenea, legea păstrării impresiei vizuale. În acest caz, luminescent receptor ecran catodic fascicul de electroni tub la viteză foarte mare ca și în cazul în care „pictura“ imaginea vizibila modelul de contact, se deplasează pe un rând orizontal și de la rând la rând în deplasare verticală. De fapt, repetă chiar mișcarea unui alt fascicul de electroni, care se mișcă în același mod pe imaginea obținută în transmițătorul studioului de televiziune. Datorită vitezei ridicate de a deplasa fasciculul de electroni de la linia de sus a ecranului la limita inferioară, nu observăm această mișcare, dar percepem întreaga imagine ca întreg. Metoda cu fascicul de electroni pentru descompunerea unei imagini transmise pe distanțe lungi a fost inițial propusă în 1907 de către omul de știință rus BL Rozing.
O iluzie foarte interesantă, legată de apariția unei culori colorate pe un disc rotativ alb-negru (Figura 133),
Fig. 133. Discul. Benham.
A fost observat în ultimul secol de Benham și este folosit acum în experimente psihofiziologice. Rotirea discului la o viteză de 6-10 r / s în sensul acelor de ceasornic cu o lumină suficient de puternică, vom observa discuri colorate pe disc. Mai îndepărtat de centru, inelul obține o nuanță albastru-violetă, urmată de un inel verzui, galben și roșcat. Când discul este rotit în sens invers acelor de ceasornic, ordinea inelelor colorate se schimbă în sens invers. Pe inelul periferic al altui disc, prezentat în Fig. 134
există o acoperire roșiatică, iar pe albastru interior, desigur, dacă acest disc este rotit. Pe măsură ce viteza de rotație crește, tonul albastru dispare și întregul disc va apărea roșcat.
Apariția culorii în cursul schimbării vitezei de alternare a benzilor alb-negru atrage atenția cercetătorilor care lucrează la problemele televiziunii color. Cu toate acestea, explicațiile existente ale acestei iluzii nu pot fi considerate complete și exhaustive.
Multe mișcări iluzorii sunt explicate ca un fenomen de conservare a impresia vizuală, iar unele încă nu a clarificat fenomene fiziologice ce au loc în procesul de percepție vizuală (fig. 135-138).
Fig. 135. Fixarea vederii pe un drept sau pe un cerc negru stâng și tremurând imaginea, vom vedea că cercul negru se rostogolește de-a lungul jgheabului.
Fig. 136. Când scuturați această figură spre dreapta și spre stânga, puteți observa mișcarea ochilor pe cani afișate aici.
Fig. 137. Când modelul este rotit, toate inelele par să se rotească. Iluzia se bazează pe principiul efectului stroboscopic.
Fig. 138. Dacă așezați ochiul în punctul în care continuarea pinilor prezentați aici se converge și modelul este ușor înclinat, pinii apar lipiți în colț vertical și oscilați.
O serie de fenomene de mișcare iluzorie pentru observarea obiectelor în mișcare prin fantele s sau gaură mică în ecran. De exemplu, în cazul în care partea din față a fantei în ecranul de pe partea opusă privitorului, mutați discul circular, se pare că ne-o elipsă, cu mișcarea rapidă a discului pare că axa principală este verticală, iar în mișcare lentă apare pe orizontală.
Exemple de mișcări iluzorii se întâlnesc foarte des în condiții normale; iată mai multe.
Deci, pe fereastra unui tren care se mișcă rapid, vedem că toate obiectele din trenul peisaj înconjurător se mișcă. Observând luna într-o noapte tulbure, vedem că se mișcă repede în raport cu norii încă. "Deasupra câmpurilor, lăsați pasărea să zboare în lunile curată. ", Este cântată în cântecul folcloric rusesc. Destul de bine, chinezii spun: "Priviți prin balustrada podului și veți vedea cum podul se înapoiază deasupra apei statice". Spițele unei biciclete care se mișcă repede par să se fi îmbinat cu noi; Șirul oscilant pare să fie neclar între nodurile fixe și așa mai departe.
Aparatul nostru vizual este caracterizat de un fenomen numit reacție autokinetică. care se poate manifesta în acest fel. Dacă te uiți de mult timp la un punct fix luminos, inevitabil începe să pară că se mișcă. Acest lucru se datorează faptului că ochiul nu poate ține imaginea în același loc al retinei. Pentru a evita greșelile, trebuie să vă uitați din când în când.
În laboratorul de psihologie experimentală al Forțelor Aeriene Suedeze au studiat înșelătoriile ochilor piloților militari. Sa dovedit că 27 dintre cei 90 de luptători de test, care vânau noaptea pentru ținta care zboară, și-au pierdut focul din coadă, luând pentru el o stea. Adesea, vânătoarea pentru o stea și încercarea de a se ridica deasupra lui au durat până la zece minute. Luptătorii în timpul urmăririi s-au temut să-și piardă un punct de lumină subtil, au privit-o fără să-și ia ochii, și, desigur, au pierdut-o. Oamenii de știință suedezi continuă să studieze iluziile ochilor piloților.
În unele manuale vechi de fizică, capacitatea ochiului de a păstra ceva timp imaginea vizuală a fost considerată ca fiind unul dintre deficiențele organului nostru de viziune. Cu toate acestea, având în vedere această "lipsă", omul a creat forme atât de puternice și accesibile în general de artă, precum cinema și televiziune.