РАЗЛИЧИЕ ВОСПРИЯТИЯ МЕЖДУ СЛЕПЫМ И ЖЕЛТЫМ ПЯТНОМ

Оптическая иллюзия: соломинка кажется сломанной

Психологическая иллюзия «уткозаяц»

«Иллюзия решётки». В местах пересечения линий видны появляющиеся и исчезающие чёрные точки

Зрение человека (зрительное восприятие) — способность человека воспринимать информацию путём преобразования электромагнитного излучения светового диапазона, осуществляемая зрительной системой.

Обработка светового сигнала начинается на сетчатке глаза, затем происходит возбуждение фоторецепторов, передача и преобразование зрительной информации в нейронных слоях с формированием в затылочной доле коры больших полушарий зрительного образа.

Статьи о дизайне. ( Дизайн изнутри, теория и практика)

Статьи
о дизайне. ( Рядом с дизайном, психология, будни)

Статьи о дизайнерах. ( Дизайнеры, интервью, биографии)

Статьи
о дизайне. ( Мысли про дизайн, словари)

Скорая
помощь дизайнеру. (100 советов по дизайну)

Информация о дизайне. ( Статьи на Форуме сайта)

Необыкновенное
рядом. ( Дизайн, изобретения, визуалы, рецензии к играм PC)

Живопись.
Художники. Картины мастеров живописи с комментариями

Web
дизайн. Уроки фотошопа, Уроки Photoshop

Вебмастерам, дизайнерам, графика, seo, рецензии к компьютерным играм

Про дизайн, web и seo оптимизацию

Факты и технологии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 мая 2022 года; проверки требуют 2 правки.

Оптическая иллюзия, также зрительная иллюзия — ошибка в зрительном восприятии, вызванная неточностью или неадекватностью процессов неосознаваемой коррекции зрительного образа (лунная иллюзия, неверная оценка длины отрезков, величины углов или цвета изображённого объекта, иллюзии движения, «иллюзия отсутствия объекта» — баннерная слепота и др.), а также физическими причинами («сплюснутая Луна», «сломанная ложка» в стакане с водой). Причины оптических иллюзий исследуют как при рассмотрении физиологии зрения, так и в рамках изучения психологии зрительного восприятия.

Создание оптических иллюзий часто было темой работ Сальвадора Дали (см., например, его картины «Невольничий рынок с явлением незримого бюста Вольтера» (1938), «Лебеди, отражающиеся в слонах» (1937) и т. д.).

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 ноября 2018 года; проверки требуют 44 правки.

Слепое пятно правого глаза — на фотографии глазного дна светлое пятно справа (расположено медиально). Более тёмное на снимке пятно левее — макула (жёлтое пятно)

На периметрической карточке правого глаза слепое пятно (закрашенное оранжевое на рисунке) располагается латеральнее центра зрения — проекции жёлтого пятна (из-за осевой зеркальной проекции светопреломляющего аппарата глаза)

Слепые пятна в каждом из двух глаз находятся в разных местах (симметрично), поэтому при нормальном использовании обоих глаз их влияние незаметно; кроме того, мозг корректирует воспринимаемое изображение, потому для обнаружения слепого пятна необходимы специальные приёмы. Со стороны носа, а следовательно, вне оптической оси глаза, к area centralis примыкает зрительный диск, где собираются зрительные нервные волокна, образующие зрительный нерв. Эта область лишена фоторецепторов, нечувствительна к свету, поэтому в этой области сетчатки мы ничего не видим. Несмотря на то, что область расположена к носу от центральной зоны сетчатки, видит её человек с височной стороны (так как видит перевёрнутое изображение), эта область и именуется слепым пятном.

Основные свойства зрения

Слои сетчатки RPE — пигментный эпителий сетчатки OS — наружный сегмент фоторецепторов IS — внутренний сегмент фоторецепторов ONL — внешний ядерный слой OPL — внешний сплетениевидный слой INL — внутренний ядерный слой IPL — внутренний сплетениевидный слой GC — ганглионарный слой BM — мембрана Бруха P — пигментные эпителиоциты R — палочки C — колбочки Стрелка и пунткирна линия — внешняя пограничная мембрана H — горизонтальные клетки B — биполярные клетки M — Клетки Мюллера A — амакриновые клетки G — ганглионарные клетки AX — аксоны

Способность глаза воспринимать свет и распознавать различные степени его яркости называется светоощущением, а способность приспосабливаться к разной яркости освещения — адаптацией глаза; световая чувствительность оценивается величиной порога светового раздражителя.

Человек с хорошим зрением способен разглядеть ночью свет от свечи на расстоянии нескольких километров. Однако световая чувствительность зрения многих ночных животных (совы, грызуны) гораздо выше.

Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации, от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.

Максимум чувствительности при дневном освещении (дневное зрение) лежит при 555—556 нм, а при слабом вечернем/ночном (сумеречное зрение/ночное зрение) смещается в сторону фиолетового края видимого спектра и располагается на 510 нм (в течение суток колеблется в пределах 500—560 нм). Объясняется это (зависимость зрения человека от условий освещённости при восприятии им разноцветных объектов, соотношение их кажущейся яркости — эффект Пуркинье) двумя типами светочувствительных элементов глаза — при ярком свете зрение осуществляется преимущественно колбочками, а при слабом задействуются предпочтительно только палочки.

Способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы обусловливается различием в расстоянии между чувствительными элементами сетчатки и называется остротой зрения.

Острота зрения — способность глаза воспринимать раздельно две точки, расположенные друг от друга на некотором расстоянии (детализация, мелкозернистость, разрешётка). Мерилом остроты зрения является угол зрения, то есть угол, образованный лучами, исходящими от краёв рассматриваемого предмета (или от двух точек A и B) к узловой точке (K) глаза. Острота зрения обратно-пропорциональна углу зрения, то есть, чем он меньше, тем острота зрения выше. Распространено мнение, что в норме глаз человека способен раздельно воспринимать объекты, угловое расстояние между которыми не меньше 1′ (1 минута). В действительности, это предел возможного при максимальном контрасте объектов и фона и при идеальном состоянии органа зрения, и соответствует так называемой остроте зрения 200% (т.е. способности видеть 12-ю строку таблицы Сивцева). Люди с такой остротой зрения существуют, но их сравнительно немного. Норме, принятой за 100% (10-я строка таблицы), соответствует разрешающая способность около 2′.

Острота зрения — одна из важнейших функций зрения. Острота зрения человека ограничена его строением. Глаз человека в отличие от глаз головоногих, например, это обращённый орган, то есть, светочувствительные клетки находятся под слоем нервов и кровеносных сосудов.

Острота зрения зависит от размеров колбочек, находящихся в области жёлтого пятна, сетчатки, а также от ряда факторов: рефракции глаза, ширины зрачка, прозрачности роговицы, хрусталика (и его эластичности), стекловидного тела (кои составляют светопреломляющий аппарат), состояния сетчатой оболочки и зрительного нерва, возраста.

Обратно пропорциональную величину остроте зрения и/или световой чувствительности называют разрешающей способностью простого (невооружённого) глаза (resolving power).

См. также Определение остроты зрения

Периферическое зрение (поле зрения); определяют границы поля зрения при проекции их на сферическую поверхность (при помощи периметра). Поле зрения — пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Зрительное поле является функцией периферических отделов сетчатки; его состоянием в значительной мере определяется возможность человека свободно ориентироваться в пространстве.

Изменения поля зрения обуславливаются органическими и/или функциональными заболеваниями зрительного анализатора: сетчатки, зрительного нерва, зрительного пути, ЦНС. Нарушения поля зрения проявляются либо сужением его границ (выражают в градусах или линейных величинах), либо выпадением отдельных его участков (Гемианопсия), появлением скотомы.

Рассматривая предмет обоими глазами, мы видим его только тогда одиночным, когда оси зрения глаз образуют такой угол сходимости (конвергенцию), при котором симметричные отчётливые изображения на сетчатках получаются в определённых соответственных местах чувствительного жёлтого пятна (fovea centralis). Благодаря такому бинокулярному зрению, мы не только судим об относительном положении и расстоянии предметов, но и воспринимаем рельеф и объём.

Основными характеристиками бинокулярного зрения являются наличие элементарного бинокулярного, глубинного и стереоскопического зрения, острота стереозрения и фузионные резервы.

Наличие элементарного бинокулярного зрения проверяется посредством разбиения некоторого изображения на фрагменты, часть которых предъявляется левому, а часть — правому глазу. Наблюдатель обладает элементарным бинокулярным зрением, если он способен составить из фрагментов единое исходное изображение.

Наличие глубинного зрения проверяется путём предъявления случайно-точечных стереограмм, которые должны вызывать у наблюдателя специфическое переживание глубины, отличающееся от впечатления пространственности, основанного на монокулярных признаках.

Острота стереозрения — это величина, обратная порогу стереоскопического восприятия. Порог стереоскопического восприятия — это минимальная обнаруживаемая диспаратность (угловое смещение) между частями стереограммы. Для его измерения используется принцип, который заключается в следующем. Три пары фигур предъявляются раздельно левому и правому глазу наблюдателя. В одной из пар положение фигур совпадает, в двух других одна из фигур смещена по горизонтали на определённое расстояние. Испытуемого просят указать фигуры, расположенные в порядке возрастания относительного расстояния. Если фигуры указаны в правильной последовательности, то уровень теста увеличивается (диспаратность уменьшается), если нет — диспаратность увеличивается.

Фузионные резервы — условия, при которых существует возможность моторной фузии стереограммы. Фузионные резервы определяются максимальной диспаратностью между частями стереограммы, при которых она ещё воспринимается в качестве объёмного изображения. Для измерения фузионных резервов используется принцип, обратный применяемому при исследовании остроты стереозрения. Например, испытуемого просят соединить в одно изображение две вертикальные полосы, одна из которых видна левому, а другая — правому глазу. Экспериментатор при этом начинает медленно разводить полосы сначала при конвергентной, а затем при дивергентной диспаратности. Изображение начинает раздваиваться при значении диспаратности, характеризующей фузионный резерв наблюдателя.

Бинокулярость может нарушаться при косоглазии и некоторых других заболеваниях глаз. При сильной усталости может наблюдаться временное косоглазие, вызванное отключением ведомого глаза.

Контрастная чувствительность — способность человека видеть объекты, слабо отличающиеся по яркости от фона. Оценка контрастной чувствительности производится по синусоидальным решёткам. Повышение порога контрастной чувствительности может быть признаком ряда глазных заболеваний, в связи с чем его исследование может применяться в диагностике.

Приведённые выше свойства зрения тесно связаны со способностью глаза к адаптации. Адаптация глаза — приспособление зрения к различным условиям освещения. Адаптация происходит к изменениям освещённости (различают адаптацию к свету и темноте), цветовой характеристики освещения (способность воспринимать белые предметы белыми даже при значительном изменении спектра падающего света).

Адаптация к свету наступает быстро и заканчивается в течение 5 мин., адаптация глаза к темноте — процесс более медленный. Минимальная яркость, вызывающая ощущение света, определяет световую чувствительность глаза. Последняя быстро нарастает в первые 30 мин. пребывания в темноте, её повышение практически заканчивается через 50—60 мин. Адаптацию глаза к темноте исследуют при помощи специальных приборов — адаптометров.

Понижение адаптации глаза к темноте наблюдают при некоторых глазных (пигментная дистрофия сетчатки, глаукома) и общих (A-авитаминоз) заболеваниях.

Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата (оптические дефекты хрусталика, дефекты сетчатки, скотомы и пр.)

Слепое пятно

Вот еще интересный пример. На самом деле круг идеально ровный. Стоит прищуриться
и мы это видим.

Иррадиация

Эффект иррадиации сказывается тем резче, чем хуже глаз аккомодирован. В
силу наличия кругов светорассеяния на сетчатке иллюзорному преувеличению
могут при известных условиях (например, очень тонкие черные нити) подвергаться
и темные предметы на светлом фоне — это так называемая негативная иррадиация.
Примеров, когда мы можем наблюдать явление иррадиации, существует очень
много, здесь нет возможности привести их полностью.

На целый ряд случаев наблюдений явления иррадиации в природе указывает в
своем трактате «Учение о цветах» великий немецкий поэт Гёте. Он пишет об
этом явлении так: «Темный предмет кажется меньше светлого той же величины.
Если рассматривать одновременно белый круг на черном фоне и черный круг
того же диаметра на белом фоне, то последний нам кажется примерно на ‘/,
меньше первого. Если черный круг сделать соответственно больше, они покажутся
равными. Молодой серп луны кажется принадлежащим кругу большего диаметра,
чем остальная темная часть луны, которая иногда бывает при этом различима».

Явление иррадиации при астрономических наблюдениях мешает наблюдать тонкие
черные линии на объектах наблюдения; в подобных случаях приходится диафрагмировать
объектив телескопа. Физики из-за явления иррадиации не видят тонких периферических
колец дифракционной картины. В темном платье люди кажутся тоньше, чем в
светлом. Источники света, видные из-за края, производят в нем кажущийся
вырез. Линейка, из-за которой появляется пламя свечи, представляется с зарубкой
в этом месте. Восходящее и заходящее солнце делает словно выемку в горизонте.

Еще несколько примеров.

Черная нить, если ее держать перед ярким пламенем, кажется в этом месте
прерванной; раскаленная нить лампы накаливания кажется толще, чем она есть
в действительности; светлая проволока на темном фоне кажется более толстой,
чем на светлом. Переплеты в оконных рамах кажутся меньше, чем они есть в
действительности. Статуя, отлитая из бронзы, выглядит меньше, чем изготовленная
из гипса или белого мрамора.

Архитекторы Древней Греции угловые колонны своих построек делали толще прочих,
учитывая, что эти колонны со многих точек зрения будут видны на фоне яркого
неба и, вследствие явления иррадиации, будут казаться тоньше. Своеобразной
иллюзии подвергаемся мы по отношению к видимой величине Солнца. Художники,
как правило, рисуют Солнце чересчур большим по сравнению с другими изображаемыми
предметами. С другой стороны, на фотографических ландшафтных снимках, на
которых изображено и Солнце, оно представляется нам неестественно малым,
хотя объектив дает правильное его изображение.
Заметим, что явление негативной иррадиации можно наблюдать в таких случаях,
когда черная нить или слегка блестящая металлическая проволока на белом
фоне кажутся толще, чем на черном или сером. Если, например, кружевница
хочет показать свое искусство, то ей лучше изготовить кружево из черных
ни- ток и расстилать его на белую подкладку. Если мы наблюдаем провода на
фоне параллельных темных линий, например, на фоне черепичной крыши или кирпичной
кладки, то провода кажутся утолщенными и сломанными там, где они пересекают
каждую из темных линий.

Эти эффекты наблюдаются и тогда, когда провода накладываются в поле зрения
на четкий контур строения. Вероятно, явление иррадиации связано не только
с аберрационными свойствами хрусталика, но также и с рассеянием и преломлением
света в средах глаза (слой жидкости между веком и роговой оболочкой, среды,
заполняющие переднюю камеру и всю внутренность глаза). Поэтому иррадиационные
свойства глаза, очевидно, связаны с его разрешающей силой и лучистым восприятием
«точечных» источников света. С аберрационными свойствами, а значит, частично
и с явлением иррадиации связана способность глаза переоценивать острые углы.

• Грегори Р. Разумный глаз. — М., 2003.
• Грегори Р. Л. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия. — М., 1970.
• Грегг Дж. Опыты со зрением. — М., 1970.

Обработка зрительной информации

Феномен зрительных ощущений, не сопровождающихся обработкой зрительной информации, называется феноменом псевдослепоты.

Зрительный аппарат — глаза и проводящие пути — настолько тесно интегрирован с мозгом, что трудно сказать, где начинается та или иная часть процесса переработки зрительной информации.

В зависимости от ситуации, человек способен воспринимать предметы, частично скрытые от глаза, например, частой решёткой.

Во-вторых существует понятие собственно цветовых или хроматических
контрастов, когда цвет наблюдаемого нами обьекта изменяется взависимости
от того, на каком фоне мы его наблюдаем. Множно привести множество примеров
воздействия на глаз цветовых контрастов. Гете, например, пишет: «Трава,
растущая во дворе, вымощенном серым известняком, кажется безконечно прекрасного
зеленого цвета, когда вечерние облака бросают красноватый, едва заметный
отсвет на камни.» Дополнительный цвет зари — зеленый; этот контрастный зеленый
цвет, смешиваясь с зеленым цветом травы и дает «безконечно прекрасный зеленый
цвет».

Гете описывает также явление так называемых «цветных теней». » Один из самых
красивых случаев цветных теней можно наблюдать в полнолуние. Свет свечи
и лунное сияние можно вполне уравнять по интенсиности. Обе тени могут быть
сделаны одинаковой силы и ясности, так, что оба цвета будут вполне уравновешиваться.
Ставят экран так, чтобы свет полной луны падал прямо на него, свечу же помещают
несколько сбоку на надлежащем расстоянии; перед экраном держат какое-нибудь
прозрачное тело. Тогда возникает двойная тень, причем та, которую отбрасывает
луна и которую в то же время освещает свеча, кожется резко выраженного красновато-темного
цвета, и, наоборот, та, которую отбрасывает свеча, но освещает луна — прекраснейшего
голубого цвета. Там, где обе тени встречаются и соединяются в одну, получается
тень черного цвета.»

Оптическое воздействие цвета.

Это явление играет существенную роль при конструировании шрифтов. В то время,
как, например, буквы E и F сохраняют свою полную высоту, высота таких букв
как O и G, несколько уменьшаются, еще больше уменьшаются из-за острых окончаний
буквы A и V. Эти буквы кажутся ниже общей высоты строки. Чтобы они казались
одинаковой высоты с остальными буквами строки, их уже при разметке выносят
несколько вверх или вниз за приделы строки. Эффектом иррадации объясняется
и различное впечатление от поверхностей, покрытых поперечными или продольными
полосками. Поле с поперечными полосками кажется более низким, чем полес
продольными, так как белый цвет окружающий поля проникает наверху и внизу
между полосками и визуально уменьшает высоту поля.

Основные оптические особенности групп красных и синих цветов.

Первый цвет колет глаза, во втором глаз утопает. Это воздействие увеличивается,
если к нему добавить различие в светлоте и темноте, т.е. воздействие желтого
увеличится при добавлении к нему белого цвета, синего — при утемнении его
черным.

Академик С. И. Вавилов по поводу устройства глаза пишет: «Насколько проста
оптическая часть глаза, настолько сложен его воспринимающий механизм. Мы
не только не знаем физиологического смысла отдельных элементов сетчатки,
но не в состоянии сказать, насколько целесообразно пространственное распределение
светочувствительных клеток, к чему нужно слепое пятно и т. д. Перед нами
не искусственный физический прибор, а живой орган, в котором достоинства
перемешаны с недостатками, но все неразрывно связано в живое целое».

Слепое пятно, казалось бы, должно мешать нам видеть весь предмет, но в обычных
условиях мы этого не замечаем.

Во-первых, потому, что изображения предметов, приходящиеся на слепое пятно
в одном глазу, в другом проектируются не на слепое пятно; во-вторых, потому,
что выпадающие части предметов невольно заполняются образами соседних частей,
находящихся в поле зрения. Если, например, при рассматривании черных горизонтальных
линий некоторые участки изображения этих линий на сетчатке одного глаза
придутся на слепое пятно, то мы не увидим разрыва этих линий, так как другой
наш глаз восполнит недостатки первого. Даже при наблюдении одним глазом
наш рассудок возмещает недостаток сетчатки и исчезновение некоторых деталей
предметов из поля зрения не доходит до нашего сознания.
Слепое пятно достаточно велико (на расстоянии двух метров от наблюдателя
из поля зрения может исчезнуть даже лицо человека), однако при обычных условиях
видения подвижность наших глаз устраняет этот «недостаток» сетчатой оболочки.

Таша Соколова. Правда ли, что у мужчин периферическое зрение развито хуже, чем у женщин? Проверено. Медиа (7 июля 2022). Дата обращения: 4 января 2023.

Иллюзии
зрительного восприятия

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета.
Одним из свойств, относящихся к цветному зрению можно считать явление смещения
максимума относительной видности при переходе от дневного зрения к сумеречному.

При сумеречном зрении (низких освещенностях) не только понижается чувствительность
глаза к восприятию цветов вообще, но и в этих условиях глаз обладает пониженной
чувствительностью к цветам длинноволнового участка видимого спектра (красный,
оранжевый) и повышенной чувствительностью к цветам коротковолновой части
спектра (синий, фиолетовый).

Астигматизм глаза

Глаза, совершенно свободные от этого недостатка, у людей встречаются редко,
в чем легко можно убедиться. Для испытания глаз на астигматизм врачи-окулисты
часто применяют специальную таблицу, где двенадцать кружков имеют штриховку
равной толщины через одинаковые интервалы. Глаз, обладающий астигматизмом,
увидит линии одного или нескольких кружков более черными. Направление этих
более черных линий позволяет сделать вывод о характере астигматизма глаза.

Если астигматизм обусловлен несферической формой поверхности хрусталика,
то при переходе от ясного видения предметов горизонтальной протяженности
к рассматриванию вертикальных предметов человек должен изменить аккомодацию
глаз. Чаще всего расстояние ясного видения вертикальных предметов меньше,
чем горизонтальных.

Смотри также:
Колористика

Нистагм — важный элемент зрения

Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук — оптики (в том числе биофизики), психологии, физиологии, химии (биохимии). На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы. Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений. Так устраняются сферическая и хроматическая аберрации, эффекты слепого пятна, проводится цветокоррекция, формируется стереоскопическое изображение и т. д. В тех случаях, когда подсознательная обработка информации недостаточна, или же избыточна, возникают оптические иллюзии.

Оптическая система глаза

Многокомпонентная оптическая система каждого глаза создаёт на сетчатке каждого глаза перевёрнутую на 180° проекцию видимого предмета. При этом проекции периферического зрения в правом и левом глазе не будут полностью дублироваться из-за различия полей зрения в левой и правой частях каждого глаза

Из-за разной оптической силы светопреломляющих сред глаза (слёзная жидкость, роговица, водянистая влага, хрусталик, стекловидное тело) луч света (красная линия на рисунке) проходит не прямолинейно, преломляясь и частично отражаясь на границе сред. P1-P4 — отражённые

Регулирование интенсивности света попадающего на сетчатку через зрачок происходит изменением его размера радужной оболочкой, являющейся оптической диафрагмой глаза. Дополнительная защита от сверхъяркого света происходит прищуриванием или закрытием век.

Преобразования проекций изображения

Спектр поглощения воды

В процессе эволюции светочувствительные рецепторы адаптировались к солнечному излучению, достигающему поверхности Земли и хорошо распространяющемуся в воде морей и океанов. Земная атмосфера имеет значительное окно прозрачности только в диапазоне длин волн 300—1500 нм. В ультрафиолетовой области прозрачность ограничена поглощением ультрафиолета озоновым слоем и водой, в инфракрасной области — поглощением воды. Поэтому на сравнительно узкую видимую область спектра приходится более 40 % энергии излучения Солнца у поверхности.

Иллюзии зрительной системы

Существует эффект зрительного восприятия, когда наблюдатель сознательно или же непроизвольно даёт не соответствующее действительности объяснение наблюдаемой им картине. Он хорошо известен каждому, кто наблюдал бегущие по небу облака, подчас принимающие форму известных зрительных объектов. Такой же эффект может иметь место при наблюдении картины распределения теней трёхмерных объектов при некоторых их ракурсах по отношению к источникам света.

Именно этим объясняются имеющие форму сенсации в средствах массовой информации сообщения о наблюдении на Марсе человеческой головы и т. п.

Вместе с тем объяснение случайно созданного пятна иногда используется психологами для выяснения свойств интеллекта испытуемого, у которого обман зрения вызывается преднамеренно. ( Тест по пятну Роршаха)

Иллюзии восприятия цвета

Уже около ста лет известно, что когда на сетчатке глаза возникает изображение, состоящее из светлых и тёмных областей, свет от ярко освещённых участков как бы перетекает на тёмные участки. Это явление называется оптической иррадиацией.

Иллюзии восприятия глубины — неадекватное отражение воспринимаемого предмета и его свойств. В настоящее время наиболее изученными являются иллюзорные эффекты, наблюдаемые при зрительном восприятии двухмерных контурных изображений. Мозг бессознательно видит рисунки только одновыпуклые (одновогнутые). Восприятие зависит от направления внешнего (реального или подразумеваемого) освещения.

3D эффект (2D изображения кажутся объёмными):

Отрицательная диспаратность создаёт условия для восприятия человеком иллюзии обратной перспективы. То есть, если человек будет смотреть на вогнутый или выпуклый предмет, например, через псевдоскоп, то в его поле зрения предмет будет выглядеть выпуклым или вогнутым соответственно. Эта иллюзия лучше всего наблюдается при рассмотрении простых симметричных объектов.

Иллюзии часто приводят к совершенно неверным количественным оценкам реальных геометрических величин. Оказывается, что можно ошибиться на 25 % и больше, если глазомерные оценки не проверить линейкой.

Глазомерные оценки геометрических реальных величин очень сильно зависят от характера фона изображения. Это относится к длинам (иллюзия Понцо), площадям, радиусам кривизны. Можно показать также, что сказанное справедливо и в отношении углов, форм и так далее.

Метод позволяет совмещать обе части стереопары в одном изображении, снимая ограничения на их размер, однако накладывает некоторые ограничения на содержание рисунков и практически рассчитывается с помощью компьютеров.

Иллюзия наклонной башни

Комната, придуманная Адельбертом Эймсом младшим в 1946 году, представляет собой пример трёхмерной оптической иллюзии. Комната спроектирована таким образом, что при взгляде спереди кажется обычной, с перпендикулярными стенами и потолком. На самом деле, форма комнаты представляет собой трапецию, где дальняя стена расположена под очень острым углом к одной стене и, соответственно, под тупым углом к другой. Правый угол, таким образом, значительно ближе к наблюдателю, чем левый.

Эффект усиливается при наклонах, вращениях, приближении/отдалении головы

Иллюзии, связанные с особенностями строения
глаза.

Способы коррекции недостатков зрения

Стремление улучшить зрение связано с попыткой преодолеть как дефекты зрения, так и его естественные ограничения.

В зависимости от характера и причин нарушения зрения для коррекции дефектов зрительного восприятия используют различные технические приспособления, специальные упражнения, а также несколько видов оперативного вмешательства (микрохирургия, имплантация хрусталика, лазерная коррекция зрения и др.).

Основная статья: Очки

Коррекция недостатков зрения обычно осуществляется с помощью очков.

Для расширения возможностей зрительного восприятия используют также специальные приборы и методы, например, микроскопы и телескопы.

Привести оптические свойства глаза в норму возможно изменением кривизны роговицы. Для этого в определённых местах роговица испаряется лазерным лучом, что приводит к изменению её формы. Основные способы лазерной коррекции зрения — ФРК и LASIK.

Физиология зрения человека

В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (фоторецепторов): высокочувствительные палочки и менее чувствительные колбочки. Палочки функционируют в условиях относительно низкой освещённости и отвечают за действие механизма ночного зрения, однако при этом они обеспечивают только нейтральное в цветовом отношении восприятие действительности, ограниченное участием белого, серого и чёрного цветов. Колбочки работают при более высоких уровнях освещённости, чем палочки. Они ответственны за механизм дневного зрения, отличительной особенностью которого является способность обеспечения цветового зрения.

У приматов (в том числе и человека) мутация вызвала появление дополнительного, третьего типа колбочек — цветовых рецепторов. Это было вызвано расширением экологической ниши млекопитающих, переходом части видов к дневному образу жизни, в том числе на деревьях. Мутация была вызвана появлением изменённой копии гена, отвечающего за восприятие средней, зелёночувствительной области спектра. Она обеспечила лучшее распознавание объектов «дневного мира» — плодов, цветов, листьев и скрывающихся среди них хищников.

Видимый солнечный спектр

Нормализованные графики светочувствительности колбочек человеческого глаза S, M, L. Пунктиром показана сумеречная, «чёрно-белая» восприимчивость палочек

Равномерное раздражение всех трёх элементов, соответствующее средневзвешенному дневному свету, также вызывает ощущение белого цвета (см. Психология восприятия цвета).

Свет с разной длиной волны по-разному стимулирует разные типы колбочек. Например, жёлто-зелёный свет в равной степени стимулирует колбочки L- и M-типов, но слабее стимулирует колбочки S-типа. Красный свет стимулирует колбочки L-типа намного сильнее, чем колбочки M-типа, а S-типа не стимулирует почти совсем; зелёно-голубой свет стимулирует рецепторы M-типа сильнее, чем L-типа, а рецепторы S-типа — ещё немного сильнее; свет с этой длиной волны наиболее сильно стимулирует также палочки. Фиолетовый свет стимулирует почти исключительно колбочки S-типа. Мозг воспринимает комбинированную информацию от разных рецепторов, что обеспечивает различное восприятие света с разной длиной волны.

Другие опсины человека кодируют гены OPN1MW, OPN1MW2 и OPN1SW, первые два из них кодируют белки, чувствительные к свету со средними длинами волны, а третий отвечает за опсин, чувствительный к коротковолновой части спектра.

Трёхсоставную теорию цветового зрения впервые высказал в 1756 году М. В. Ломоносов, когда он писал «о трёх материях дна ока». Сто лет спустя её развил немецкий учёный Г. Гельмгольц, который не упоминает известной работы Ломоносова «О происхождении света», хотя она была опубликована и кратко изложена на немецком языке.

Параллельно существовала оппонентная теория цвета Эвальда Геринга. Её развили Дэвид Хьюбел и Торстен Визел. Они получили Нобелевскую премию 1981 года за своё открытие.

Они предположили, что в мозг поступает информация вовсе не о красном (R), зелёном (G) и синем (B) цветах (теория цвета Юнга—Гельмгольца). Мозг получает информацию о разнице яркости — о разнице яркости белого (Yмах) и чёрного (Yмин), о разнице зелёного и красного цветов (G — R), о разнице синего и жёлтого цветов (B — yellow), а жёлтый цвет (yellow = R + G) есть сумма красного и зелёного цветов, где R, G и B — яркости цветовых составляющих — красного, R, зелёного, G, и синего, B.

Имеем систему уравнений:

где , Kgr, Kbrg — функции коэффициентов баланса белого для любого освещения. Практически это выражается в том, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при разных источниках освещения (цветовая адаптация). Оппонентная теория в целом лучше объясняет тот факт, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при чрезвычайно разных источниках освещения, в том числе при различном цвете источников света в одной сцене.

Эти две теории не вполне согласованы друг с другом. Но несмотря на это, до сих пор предполагают, что на уровне сетчатки действует трёхстимульная теория, однако информация обрабатывается и в мозг поступают данные, уже согласующиеся с оппонентной теорией.

Бинокулярное и стереоскопическое зрение

Зрительный анализатор человека в нормальных условиях обеспечивает бинокулярное зрение, то есть зрение двумя глазами с единым зрительным восприятием. Основным рефлекторным механизмом бинокулярного зрения является рефлекс слияния изображения — фузионный рефлекс (фузия), возникающий при одновременном раздражении функционально неодинаковых нервных элементов сетчатки обоих глаз. Вследствие этого возникает физиологическое двоение предметов, находящихся ближе или дальше фиксируемой точки (бинокулярная фокусировка). Физиологичное двоение (фокус) помогает оценивать удалённость предмета от глаз и создаёт ощущение рельефности, или стереоскопичности, зрения.

При зрении одним глазом (монокулярное зрение) — посредством монокля, телескопа, микроскопа и т. п. — стереоскопичность зрения невозможна и восприятие глубины (рельефной удалённости) осуществляется главным образом благодаря вторичным вспомогательным признакам удалённости (видимая величина предмета, линейная и воздушная перспективы, загораживание одних предметов другими, аккомодация глаза и т. д. и т. п.).

Глаза человека функционально несколько различаются, поэтому выделяют ведущий и ведомый глаз. Определение ведущего глаза важно для охотников, видеооператоров и лиц других профессий. Если посмотреть через отверстие в непрозрачном экране (дырочка в листе бумаги на расстоянии 20—30 см) на отдалённый предмет, а затем, не смещая голову, поочередно закрывать правый и левый глаз, то для ведущего глаза изображение не сместится.

Обнаружение слепого пятна

Чтобы наблюдать у себя слепое пятно, закройте правый глаз и левым глазом посмотрите на правый крестик, который обведён кружочком. Держите лицо и монитор вертикально. Не сводя взгляда с правого крестика, приближайте (или отдаляйте) лицо от монитора и одновременно следите за левым крестиком (не переводя на него взгляд). В определённый момент (на определенном, индивидуальном расстоянии лица от монитора) он исчезнет. Аналогичный опыт можно провести и с правым глазом.

Этим способом можно также оценить приблизительный угловой размер слепого пятна.

Точное расположение и размеры слепого пятна глаза определяются по его проекции при периметрии поля зрения глаза и при ретиноскопии.

Нарушения зрительного восприятия

Самый массовый недостаток — несоответствие оптической силы глаза и его длины, приводящее к ухудшению видимости близких или удалённых предметов.

Дальнозоркостью называется такая аномалия рефракции, при которой лучи света, попадающие в глаз, фокусируются не на сетчатке, а позади неё. В лёгких формах глаз с хорошим запасом аккомодации компенсирует зрительный недостаток с помощью увеличения кривизны хрусталика цилиарной мышцой.

При более сильной дальнозоркости (3 дптр и выше) зрение плохое не только вблизи, но и вдаль, причём глаз не способен скомпенсировать дефект самостоятельно. Дальнозоркость обычно бывает врождённой и не прогрессирует (обычно уменьшается к школьному возрасту).

При дальнозоркости назначают очки для чтения или постоянного ношения. Для очков подбираются собирающие линзы (перемещают фокус вперёд на сетчатку), при использовании которых зрение пациента становится наилучшим.

Несколько отличается от дальнозоркости пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Пресбиопия развивается вследствие утраты хрусталиком эластичности (что является нормальным результатом его развития). Этот процесс начинается ещё в школьном возрасте, но человек обычно замечает ослабление зрения вблизи после 40 лет. ( Хотя в 10 лет дети-эмметропы могут читать на расстоянии 7 см, в 20 лет — уже минимум 10 см, а в 30 — 14 см и так далее.) Старческая дальнозоркость развивается постепенно, и к 65—70 годам человек уже полностью теряет способность аккомодировать, развитие пресбиопии завершено.

В подростковом возрасте близорукость часто прогрессирует (глаза постоянно напрягаются для работы вблизи, из-за чего глаз компенсаторно растёт в длину). Прогрессия близорукости иногда принимает злокачественную форму, при которой зрение падает на 2—3 диоптрии в год, наблюдается растяжение склеры, происходят дистрофические изменения сетчатки. В тяжёлых случаях возникает опасность отслойки перерастянутой сетчатки при физической нагрузке или внезапном ударе. Остановка прогрессии близорукости обычно наступает к 25—30 годам, когда перестаёт расти организм. При стремительной прогрессии зрение к тому времени падает до −25 диоптрий и ниже, очень сильно калеча глаза и резко нарушая качество зрения вдаль и вблизи (все, что человек видит, — это мутные очертания без какого-либо детализированного зрения), причём такие отклонения очень тяжело поддаются полноценному исправлению оптикой: толстые очковые стёкла создают сильные искажения и уменьшают предметы визуально, отчего человек не видит достаточно хорошо даже в очках. В таких случаях лучшего эффекта можно добиться с помощью контактной коррекции.

Несмотря на то, что вопросу остановки прогрессирования близорукости посвящены сотни научно-медицинских работ, до сих пор нет доказательств эффективности ни одного метода лечения прогрессирующей близорукости, включая операции (склеропластика).

При близорукости часто прибегают к лазерной коррекции зрения (воздействие на роговицу с помощью лазерного луча с целью уменьшения её кривизны). Этот метод коррекции не до конца безопасный, но в большинстве случаев удаётся добиться значительного улучшения зрения после операции.

Дефекты близорукости и дальнозоркости могут быть преодолены с помощью очков, контактных линз или восстановительных курсов гимнастики.

Астигматизм — дефект оптики глаза, вызванный неправильной формой роговицы и (или) хрусталика. У всех людей формы роговицы и хрусталика отличаются от идеального тела вращения (то есть все люди имеют астигматизм той или иной степени). В тяжёлых случаях вытягивание по одной из осей может быть очень сильным, кроме того, роговица может иметь дефекты кривизны, вызванные другими причинами (ранениями, перенесёнными инфекционными заболеваниями и т. д.). При астигматизме лучи света преломляются с разной силой в разных меридианах, в результате чего изображение получается искривлённым и местами нечётким. В тяжёлых случаях искажения настолько сильны, что значительно снижают качество зрения.

Астигматизм легко диагностировать, рассматривая одним глазом лист бумаги с тёмными параллельными линиями — вращая такой лист, астигматик заметит, что тёмные линии то размываются, то становятся чётче. У большинства людей встречается врождённый астигматизм до 0,5 диоптрий, не приносящий дискомфорта.

Данный дефект компенсируется очками с цилиндрическими линзами, имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали и контактными линзами, (жёсткими или мягкими торическими), также, как и очковыми линзами, имеющими разную оптическую силу в разных меридианах.

Если в сетчатке глаза выпадает или ослаблено восприятие одного из трёх основных цветов, то человек не воспринимает какой-то цвет. Есть «цветнослепые» на красный, зелёный и сине-фиолетовый цвет. Редко встречается парная, или даже полная цветовая слепота. Чаще встречаются люди, которые не могут отличить красный цвет от зелёного. Такой недостаток зрения был назван дальтонизмом — по имени английского учёного Д. Дальтона, который сам страдал таким расстройством цветного зрения и впервые описал его.

Дальтонизм неизлечим, передаётся по наследству (сцеплен с Х-хромосомой). Иногда он возникает после некоторых глазных и нервных болезней.

Дальтоников не допускают к работам, связанным с вождением транспорта на дорогах общего пользования. Очень важно хорошее цветоощущение для моряков, лётчиков, химиков, геологов-минералогов, художников, поэтому для некоторых профессий цветовое зрение проверяют с помощью специальных таблиц.

Скотома (греч.  — темнота) — пятнообразный дефект в поле зрения глаза, вызванный заболеванием в сетчатке, болезнями зрительного нерва, глаукомой. Это участки (в пределах поля зрения), в которых зрение существенно ослаблено, или отсутствует. Иногда скотомой называют слепое пятно — область на сетчатке, соответствующая диску зрительного нерва (т. н. физиологическая скотома).

Абсолютная скотома (англ. ) — участок, в котором зрение отсутствует. Относительная скотома (англ. ) — участок, в котором зрение значительно снижено.

Предположить наличие скотомы можно самостоятельно, проведя исследование с помощью теста Амслера.