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VISUELLE (OPTISCHE) ILLUSIONEN
Illusionen in der Bewegung eines Objekts. Enzyklopädie der visuellen Illusionen
In der Freizeit / Visuelle (optische) Täuschungen << Zurück: Porträt Illusionen >> Weiter: Illusionen des Farbensehens Der große russische Physiologe I. M. Sechenov vertrat einen materialistischen Standpunkt zur Frage der visuellen Wahrnehmung von Bewegungen. Er schrieb: „… in Bezug auf Bewegungen, denen das Auge folgen kann, fallen das Vorgestellte und das Wirkliche zusammen.“ Es stellt sich heraus, dass es bei der Bewegung des Beobachtungsobjekts auch zu einer Reihe visueller Illusionen kommt, die durch bestimmte Eigenschaften unseres Sehapparates verursacht werden. Sogar Claudius Ptolemäus (XNUMX. Jahrhundert n. Chr.) sagt in seiner „Optik“, dass wenn ein Kreis mit einem farbigen Sektor gedreht wird, dann erscheint uns der gesamte Kreis farbig. Offensichtlich wussten schon die Alten, dass sich Feuer, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit im Kreis bewegt, für uns in einen kontinuierlichen Feuerring verwandelt. Unser Auge hat die Fähigkeit, einen visuellen Eindruck für den Bruchteil einer Sekunde zu behalten, obwohl das sichtbare Objekt bereits aus dem Blickfeld verschwunden ist. Es dauert einige Zeit, bis die visuelle Wahrnehmung von Licht eintritt. Erscheint vor einem an die Dunkelheit angepassten Auge plötzlich eine hell erleuchtete Fläche, so erfolgt die visuelle Wahrnehmung dieser Fläche in etwa 0,1 Sekunden. Bei einem kleineren Unterschied in der Helligkeit des Adaptionsfeldes und der austretenden Lichtfläche erhöht sich diese Zeit auf 0,2–0,3 Sekunden, bei einem größeren Unterschied verringert sie sich. In diesem Fall nimmt die Stärke des entstehenden Sehempfindens zunächst stark zu – der „Blitz“ scheint heller als in der Realität, doch dann „stellt“ sich relativ schnell ein normales Helligkeitsgefühl ein. Zu dieser Trägheit des Sehens kommt die Trägheit des Nervensystems hinzu, in dem sich das Signal der Sehorgane und das Antwortsignal des motorischen Organs zwar mit hoher, aber nicht unendlicher Geschwindigkeit ausbreiten. Von dem Moment, in dem ein Signal mittlerer Stärke gegeben wird, bis zu dem Moment, in dem eine Person reagiert, vergehen durchschnittlich 0,19 Sekunden. Für Einzelpersonen liegt diese Zeit zwischen 0,15 und 0,225 Sekunden. Wenn ein Mensch mit einem Auge ein Signal wahrnimmt, reagiert er langsamer auf dieses Signal: Die „Verzögerung“ beträgt etwa 0,015 Sekunden. Erst in der ersten Hälfte des 1825. Jahrhunderts begann man, diese Funktion der visuellen Wahrnehmung bewegter Objekte zu nutzen. So wurde 125 in Frankreich ein Gerät gebaut, das sogenannte „Taumatrop“*, ein Stück Pappe, auf dessen einer Seite beispielsweise ein Käfig und auf der anderen Seite ein Vogel gezeichnet war (Abb. XNUMX). * (Griechisch: "tauma" - Fokus, "trope" - Rad.)
Durch schnelles Drehen und gleichzeitiges Beobachten beider Seiten des Kartons entsteht der Eindruck, als säße der Vogel in einem Käfig. An der Achse der Oberseite können Sie auf beiden Seiten ein Stück Pappe mit Zeichnungen befestigen. Das gleiche Experiment kann mit einer Karte mit einem galoppierenden Pferd auf der einen und einem Jockey auf der anderen Seite durchgeführt werden (Abb. 126). Es sind sehr unterschiedliche Varianten dieses Spielzeugs möglich: ein Jäger ohne Wild und mit Wild, zwei getrennte Teile desselben Wortes, eine Ballerina getrennt von ihrem Partner usw.
Die Illusion eines Vogels in einem Käfig kann übrigens auch auf andere Weise erreicht werden. Sie sollten eine halbe Postkarte nehmen und diese senkrecht zwischen Vogel und Käfig platzieren, damit der Schatten der Postkarte nicht auf das Bild fällt. 125, dann legen Sie die Karte mit der Zeichnung an Ihre Nase und schauen Sie mit einem Auge auf den Käfig und mit dem anderen auf den Vogel. In diesem Fall stellt sich heraus, dass sich der Vogel bewegt hat und in den Käfig eingedrungen ist. Diese Illusion wird durch die Verschmelzung der Bilder eines Objekts im rechten und linken Auge in unserem Kopf zu einem einzigen visuellen Bild erklärt (Stereoeffekt). Im Jahr 1829 baute der belgische Physiker J. Platon ein Gerät, das er „Phenakistiscope“* nannte und das (Abb. 127) aus einem Pappkreis bestand, der in mehrere Sektoren mit der gleichen Anzahl von Fenstern unterteilt war; Die Sektoren enthalten Bilder eines Holzspalters in aufeinanderfolgenden Positionen beim Spalten von Baumstämmen mit einer Axt. Wenn Sie vor einem Spiegel stehen und durch das Fenster schauen, während sich der Kreis schnell dreht, haben Sie den Eindruck, als würde ein Holzspalter arbeiten. * (Phenakistiscope ist eine trügerische Vision.)
Bekannt ist auch die Plateauspirale, bei der ein gleichmäßiges Bewegungsmuster zu beobachten ist. Wird die Scheibe mit der Spirale (Abb. 128) im Uhrzeigersinn gedreht, so entsteht nach längerer Fixierung mit dem Auge der Eindruck, als würden alle Äste der Spirale zur Mitte hin gezogen; Wenn sich die Spirale in die entgegengesetzte Richtung dreht, sehen wir die Divergenz der Spiralen vom Zentrum zur Peripherie. Wenn wir, nachdem wir eine sich bewegende Spirale längere Zeit betrachtet haben, auf stationäre Objekte blicken, werden wir sehen, wie sie sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Wenn wir beispielsweise nach längerer Beobachtung des Geländes aus dem Fenster eines fahrenden Zuges oder des Wassers aus dem Fenster eines fahrenden Dampfers unseren Blick auf stationäre Objekte im Inneren des Waggons oder Dampfers richten, dann wird es so aussehen uns, dass sie sich auch bewegen, aber in die entgegengesetzte Richtung. Bei diesen Illusionen handelt es sich um aufeinanderfolgende bewegte Bilder.
Jeder kennt die Illusion des Sehens, wenn man aus dem Fenster eines stehenden Zuges sieht, wie sich der benachbarte Zug in Bewegung setzt. Es fühlt sich an, als würde Ihr Zug langsam den Bahnhof verlassen. Sie sind es bereits gewohnt, bewegte Bilder in Ihrem Kopf mit Ihrer Bewegung zu verbinden. Sie schauen aus dem Waggon eines Kurierzuges, der mit einer Geschwindigkeit von 60 Stundenkilometern fährt. An den Böschungshängen wachsen rote Blumen, und Sie möchten sie kennenlernen: Was sind das, Rosen, Mohn oder Dahlien? Allerdings flackern die Blumen und sind nicht zu erkennen, obwohl sich der Zug nur mit 16 Metern pro Sekunde bewegt. Es ist bekannt, dass die Schwalbe mit einer Geschwindigkeit von etwa 90 m/s fliegt und im Flug winzige Insekten ergreift und wie ein Pfeil durch Löcher fliegt, die etwas größer sind als sie selbst. Dadurch sieht sie alle Objekte um sich herum und ihre visuellen Eindrücke verschmelzen nicht. Der Mensch kann den Einzelheiten mehr oder weniger schneller Bewegungen nicht folgen. Deshalb erscheinen uns Schnappschüsse einer gehenden Person usw. manchmal seltsam. Es wäre richtig zu sagen, dass die Realität der Dinge, wie sie von unseren Augen wahrgenommen werden, in der bildenden Kunst genauer wiedergegeben wird als in der Schnappschussfotografie. Befolgen Sie die „Spielzeuge“, die denen in Abb. ähneln. 125–127 folgten eine Reihe von Erfindungen, die es ermöglichten, sich bewegende Figuren zu sehen, während sich Scheiben drehten. Alle diese Geräte waren die Vorläufer des modernen Kinos, und im Wesentlichen basiert ihre Wirkungsweise auf der Fähigkeit des Auges, den auf es erzeugten Lichteinfluss für einige Zeit zu speichern. Das Auge „sieht“ noch etwa 0,1 Sekunden, was bereits verschwunden ist. Wenn also im modernen Kino 24 Bilder pro Sekunde gewechselt werden und das Projektorfenster im Moment des Bildwechsels durch eine spezielle Leinwand (Verschluss) blockiert wird, bemerkt unser Auge diese Änderung nicht und nimmt die Bewegung des Bandes nicht wahr. sondern die langsamere Bewegung der auf die Leinwand projizierten Figuren. Der gleichzeitige Helligkeitskontrast achromatischer Oberflächen kann bequem beobachtet werden, mit Ausnahme der in Abb. dargestellten Methode. 107, mit der Scheibe Abb. 129.
Wird diese Scheibe schnell um ihre Achse gedreht, so entstehen sechs Ringe, deren Helligkeit von Weiß am äußersten Rand bis Schwarz in der Mitte der Scheibe variiert. Objektiv gesehen haben diese Ringe über ihre gesamte radiale Breite die gleiche Helligkeit; subjektiv erscheint ein Ring, der mit einem helleren in Kontakt kommt, merklich dunkler; Wo es das nächstgelegene dunklere berührt, erscheint es heller. Helmholtz erklärt dies mit einer Täuschung unseres Urteilsvermögens, er sagt: „Ein durchschnittlich großer Mann erscheint neben einem sehr Großen klein, weil wir in diesem Moment deutlich sehen, dass es größere Menschen gibt, aber wir sehen nicht, dass es auch kleinere gibt.“ Das Gleiche gilt: Eine durchschnittlich große Person neben einer kleinen Person erscheint groß.“ Es ist klar, dass das Erlebnis, einen dunklen Fleck über die gesamte Oberfläche der rotierenden Scheibe zu schattieren, mit dem Phänomen der Aufrechterhaltung eines visuellen Eindrucks verbunden ist. Das gleiche Experiment wird mit einer farbigen Scheibe durchgeführt, um das Phänomen der Farbmischung zu beobachten. Die derzeit in der Technik eingesetzten stroboskopischen* Verfahren zur Messung der Periodendauer schnell ablaufender Prozesse basieren auf dem Prinzip, einen visuellen Eindruck für Zehntelsekunden zu bewahren. So untersucht beispielsweise ein mit einem Hochgeschwindigkeitsverschluss bewaffneter Beobachter durch ihn hindurch eine rotierende Scheibe, und der Verschluss wird genau in dem Moment ausgelöst, in dem die Scheibe eine genau definierte Position einnimmt. Wenn der Verschluss mehr als 10 Mal pro Sekunde betätigt wird, erscheint ein bestimmter Sektor der Scheibe oder ein darauf gezeichneter Radius für den Betrachter bewegungslos. * (Aus dem Griechischen "strobos" - ein Wirbelwind, wirbelnd.) Eine andere Möglichkeit, einen Stroboskopeffekt zu erzielen, besteht darin, das zu untersuchende rotierende Teil mit kurzzeitigen Lichtblitzen zu beleuchten. Wenn die Wiederholungsrate der Blitze mit der Anzahl der Umdrehungen des Teils pro Sekunde übereinstimmt und der Abstand zwischen den Blitzen weniger als 0,1 Sekunden beträgt, erscheint in diesem Fall das rotierende Teil für den Betrachter stationär. Auch das Fernsehen bedient sich des Gesetzes der Erhaltung des visuellen Eindrucks. In diesem Fall scheint der Elektronenstrahl auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre des Empfängers mit sehr hoher Geschwindigkeit ein Bild des Bildes, das wir sehen, zu „zeichnen“, indem er sich entlang horizontaler Linien bewegt und vertikal von Linie zu Linie verschiebt Linie. Tatsächlich wiederholt es exakt die Bewegungen eines anderen Elektronenstrahls, der sich auf die gleiche Weise über das im Fernsehstudiosender empfangene Bild bewegt. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Elektronenstrahls, der sich zeilenweise vom oberen Bildschirmrand zum unteren Rand bewegt, nehmen wir diese Bewegung nicht wahr, sondern nehmen das gesamte Bild als Ganzes wahr. Die Elektronenstrahlmethode zur Zerlegung eines über eine große Entfernung übertragenen Bildes wurde erstmals 1907 vom russischen Wissenschaftler B. L. Rosing vorgeschlagen. Eine sehr interessante Illusion, die mit dem Erscheinen von Farbe auf einer schwarz-weißen rotierenden Scheibe verbunden ist (Abb. 130), wurde bereits im letzten Jahrhundert von Benham beobachtet und wird heute in psychophysiologischen Experimenten verwendet. Wenn wir die Scheibe bei ausreichend hellem Licht mit einer Geschwindigkeit von 6-10 Umdrehungen pro Sekunde im Uhrzeigersinn drehen, werden wir farbige Ringe auf der Scheibe bemerken. Der vom Zentrum weiter entfernte Ring erhält einen blauvioletten Farbton, gefolgt von grünlichen, gelblichen und rötlichen Ringen. Wenn die Scheibe gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, kehrt sich die Reihenfolge der farbigen Ringe um. Auf dem Umfangsring einer anderen in Abb. gezeigten Scheibe. 131 erscheint ein rötlicher Belag, der innen natürlich bläulich wird, wenn diese Scheibe gedreht wird. Mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit verschwindet der bläuliche Belag und die gesamte Scheibe erscheint rötlich.
Das Erscheinen von Farbe bei Änderung der Wechselgeschwindigkeit von schwarzen und weißen Streifen erregt nun die Aufmerksamkeit von Forschern, die sich mit den Problemen des Farbfernsehens befassen. Die vorhandenen Erklärungen für diese Illusion können jedoch nicht als vollständig und erschöpfend angesehen werden. Viele illusorische Bewegungen werden sowohl durch das Phänomen der Bewahrung visueller Eindrücke als auch durch einige noch unzureichend verstandene physiologische Phänomene erklärt, die im Prozess der visuellen Wahrnehmung ablaufen (Abb. 132-135).
Bei der Beobachtung bewegter Objekte durch einen Schlitz oder ein kleines Loch im Bildschirm sind eine Reihe von Phänomenen illusorischer Bewegung bekannt. Wenn man also zum Beispiel eine runde Scheibe vor einen Schlitz im Bildschirm auf der dem Betrachter gegenüberliegenden Seite bewegt, dann erscheint sie uns als Ellipse; wenn sich die Scheibe schnell bewegt, scheint es, als ob die große Achse der Die Ellipse liegt vertikal, und wenn sie sich langsam bewegt, erscheint sie horizontal. Wir stoßen oft auf Beispiele illusorischer Bewegungen unter gewöhnlichen Bedingungen; Lassen Sie uns hier noch einige davon auflisten. Aus dem Fenster eines schnell fahrenden Zuges sehen wir also, dass sich alle Objekte in der den Zug umgebenden Landschaft bewegen. Wenn wir den Mond in einer bewölkten Nacht beobachten, sehen wir, dass er sich relativ zu den stationären Wolken schnell bewegt. „Über den Feldern und über den Reinen fliegt der Mond wie ein Vogel ...“, heißt es in einem russischen Volkslied. Das chinesische Sprichwort ist absolut wahr: „Schauen Sie durch das Geländer der Brücke und Sie werden sehen, wie die Brücke auf stillem Wasser schwimmt.“ Die Speichen eines sich schnell bewegenden Fahrrads scheinen für uns verschmolzen zu sein; die schwingende Saite erscheint uns verschwommen zwischen festen Knoten usw. In einigen alten Physiklehrbüchern wurde die Fähigkeit des Auges, ein visuelles Bild für einige Zeit zu behalten, als einer der Mängel unseres Sehorgans angesehen. Mit diesem „Fehler“ im Hinterkopf schuf der Mensch jedoch so mächtige und zugängliche Kunstformen wie Kino und Fernsehen. Autor: Artamonov I.D. << Zurück: Porträt Illusionen >> Weiter: Illusionen des Farbensehens
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