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視覚（目の錯覚）
目の構造的特徴に関連する錯覚。 錯視の百科事典
<< 戻る: 視力の欠点と欠陥 >> 進む: 「全体」と「一部」 目の光学系には球面収差と色収差がまったくありません。 球面収差の本質は、軸に平行で軸からわずかな距離で目に入る光線の焦点が、軸からより遠い光線の焦点よりも瞳孔から遠くにあることです。 瞳孔空間の端は、その中央よりも光を屈折させます。 部分的にはこの理由により、先に述べたように、私たちは輝く星の形で小さな光源を見ることができます。 このような実験を行うことで、目の球面収差の存在を簡単に確認できます。 印刷された文字を最高視距離よりも近い目の前に置き、文字がはっきり見えなくなったときに、小さな穴を開けた紙を目の前に置くと、文字が再びはっきりと見えるようになります。 明るい炎の前に黒い糸をかざすと、それは壊れているように見えます。網膜上で散乱する光の輪が糸の両側を覆い、見えなくなります。 物体をよく見るために、私たちはまぶたを寄せて「目を細め」、それによって光線が目に入る穴を減らします。 その結果、瞳孔とレンズの端が仕事から「オフ」になり、球面収差が減少し、物体がより鮮明かつ鮮明に見えます。 明るい光の下では、瞳孔が収縮すると、球面収差が減少し、よく見えます。 目は色消しシステムではありません。目が無限遠に順応している場合、紫色の光線の焦点は赤色の光線の焦点よりもレンズに 0,43 mm 近い位置にあります。 したがって、白色光で照らされた物体、特に白い物体は、色付きの境界線で囲まれた画像を網膜上に与えます。 彼女はとても弱いので、通常私たちは彼女に気づきません。 ただし、たとえば図を調べるなど、簡単な実験の助けを借りてそれを検出するのは簡単です。 5.
明るい空を背景に、屋根の端にある紙の小さな穴を通して見ると、同じ効果が観察されます。 光線が瞳孔の周囲に当たるように葉を持ち上げると、屋根近くの空が赤っぽく見えることがわかります。 網膜上では反転像が得られ、光線がレンズの端に当たると、青色の光線が赤色の光線よりも多く屈折することを思い出せば、上記のことは簡単に説明できます。 目の色収差は、スケールや干渉縞を見るとき、また天文機器を使用して天体を観察するときに困難を引き起こします。 目に見える物の輪郭が鮮明でなくなる夕暮れ時にのみ人々が近視になるケースが知られています。 同時に、物体がはっきりと見える距離が 2 m に制限されている場合、結果として生じる近視は 0,5 ジオプトリに相当します。 日中、目はスペクトルの黄緑色領域で最大感度を持ち、夕暮れ時には最大感度は青緑色領域にシフトします。 目はレンズと同様に、青緑色の光線を黄色の光線よりも強く屈折します。 したがって、人間では目の色収差が原因で夜行性近視が発生します。 さらに、暗い場所では、目の瞳孔が拡大し、レンズの端が網膜上での像の形成に大きな役割を果たし始めます。 したがって、夜行性近視はある程度、目の球面収差が原因となります。 乱視*の目。 目の乱視はその欠陥であり、通常は角膜の非球面 (トーリック) 形状、および場合によってはレンズ表面の非球面形状が原因です。 *（ギリシャ語の「スティグマ」-ドット。） 人間の目の乱視は、1801 年に英国の物理学者 T. ユングによって初めて発見されました。 この欠陥が存在する場合（ちなみに、すべての人にそれが鋭い形で現れるわけではありません）、異なる部分の角膜による光の屈折が異なるため、目に平行に当たる光線の焦点を合わせる意味がありません。 強い乱視があると、人はたとえば縦の線だけがはっきりと見え、横の線がぼやけて見えたり、その逆になったりします（図6）。 顕著な乱視は、円筒の軸に垂直な方向にのみ光線を屈折させる円筒形のガラスを使用することで矯正されます。
イチジクを考えれば容易にわかるように、この欠陥が完全にない目は人間ではまれです。 7、8、9。
目の乱視を検査するために、眼科医はしばしば特別なテーブル（図10）を使用します。このテーブルでは、XNUMX個の円に一定の間隔で同じ厚さの影が付けられています。 乱視のある目には、XNUMX つまたは複数の円の線がより黒く見えます。 これらのより黒い線の方向から、目の乱視の性質を結論付けることができます。
乱視がレンズ表面の非球面形状によるものである場合、水平方向の物体をはっきりと見る状態から垂直方向の物体を見る状態に移行するとき、人は目の調節力を変更する必要があります。 ほとんどの場合、垂直方向の物体がはっきりと見える距離は、水平方向の物体よりも短くなります。 これは部分的には視覚的な欠陥「垂直線の過大評価」によるものであり、これについては後で説明します (段落 5 を参照)。 盲点。 目の網膜上の盲点の存在は、1668 年に有名なフランスの物理学者 E. マリオットによって初めて発見されました。 マリオットは、死角の存在を確認できる自身の体験を次のように説明している：「暗い背景に、ほぼ目の高さに白い紙の小さな円を貼り付け、同時にもう一方の円を最初の円の右側、約 9 フィートの距離に、ただしやや低い位置に持ってもらい、その像が右目の視神経に当たるようにし、同時に左目を閉じました。私は最初の円に対して立ち、右目を離さずに徐々に遠ざけました。フィート *、4 番目の円「それは約XNUMXインチの大きさでしたが、視野から完全に消えました。私はこれを横方向の位置に帰することはできませんでした。なぜなら私はそれよりもさらに横にある他の物体を区別したからです。目のわずかな動きでそれを再び見つけなければ、それは取り除かれたと思ったでしょう。」 マリオットが英国王チャールズ XNUMX 世とその廷臣たちに頭を使わずにお互いを見る方法を教えて楽しませたことは知られています。 *（1フィートは0,3048 m、1インチは25,4 mmに相当します。） 視神経が目に入る場所の目の網膜には、光を感知する神経線維の末端（桿体および錐体）がありません。 その結果、網膜のこの場所に落ちた物体の像は脳に伝達されません。 図 11 のいずれかを確認することで、死角の存在を確認できます。 これらの図では、右目の死角は中央ビームの右側にあり、左目の死角は左側にあります。 これらの条件下では、最初のケースでは図の右側が消え、12 番目のケースでは図の左側が消えます。 したがって、右目の場合は、図面の左側の部分が目の真向かいにあるように図面を設定する必要があります（たとえば、図13および11の中央の円または図12の十字）。左の場合は、図面の右側の部分が向かい合うように設定する必要があります。 次に、必要に応じて、明確な効果が得られるまで、図面を削除または拡大したり、少し横に移動したりします。
学者のS.I.ヴァビロフは目の構造について次のように書いています：「目の光学部分はいかに単純であるか、その知覚機構はいかに複雑であるか。私たちは網膜の個々の要素の生理学的意味を知らないだけでなく、光感受性細胞の空間分布がどれほど適切であるか、死角が何のためにあるのかなどを言うこともできません。」 私たちの前にあるのは人工的な物理的装置ではなく、長所と短所が混在している生きた器官ですが、すべてが密接に結びついて生きた全体を形成しています。 死角があるとオブジェクト全体が見えなくなるように思えますが、通常の状態ではそれに気づきません。 第一に、一方の目の死角にある物体の画像は、もう一方の目の死角には投影されないためです。 第二に、物体の落下部分が、視野内にある隣接する部分の画像で無意識に満たされてしまうためです。 たとえば、黒い水平線を見るときに、一方の目の網膜上のこれらの線の像の一部の領域が死角に当たる場合、もう一方の目が最初の目の欠点を補うため、これらの線の切れ目は見えません。 たとえ実際にはその場所で線が途切れたり曲がったりしているとしても、どんな目の死角を通過する「直線」の部分も、私たちの意識によって最短経路に沿って継続されます。 したがって、たとえば、死角が「十字架の中央」にある場合、実際には十字架の XNUMX つの枝が中央でつながっていなくても、十字架が「見える」ことになります。 ここでもう一つ興味深い体験があります。 この赤い斑点が見えないように、たとえば右目で赤い斑点のある白い紙を目の前に置いた場合、左目ではその斑点が見えます。つまり、赤い斑点のある紙が見えることになります。これは事実です。 しかし、真っ白な紙を用意し、赤いガラスを左目の前にかざすと、紙全体が赤みがかった白に見え、右目の死角に相当する場所は背景の残りの部分と変わりません。 片目で観察している場合でも、私たちの理性は網膜の欠如を補い、視野から物体の細部の一部が消えても私たちの意識には届きません。 死角は非常に大きいですが（観察者から XNUMX メートルの距離では、人の顔さえも視野から見えなくなることがあります）、通常の視覚条件下では、私たちの目の可動性により、この網膜の「欠如」が解消されます。 照射*。 照射現象は、暗い背景を背景にした明るい物体が実際のサイズに対して拡大されているように見え、いわば暗い背景の一部を捉えているという事実にあります。 この現象は非常に古くから知られていました。 古代ローマの建築家兼技術者であるウィトルウィウス（紀元前 XNUMX 世紀）でさえ、闇と光が組み合わされると「光が闇を飲み込む」と著書の中で指摘しています。 私たちの網膜上では、影が占めていた場所の一部が光によって捉えられます。 * (ラテン語で - 間違った放射。) 照射現象の最初の説明はR. デカルトによって与えられ、彼は、網膜の直接刺激を受けた領域に隣接する場所への生理学的興奮の広がりにより、軽い物体のサイズの増大が起こると主張した。 しかし、この説明は現在、ヘルムホルツによって定式化された、より厳密な新しい説明に置き換えられており、それによると、以下の状況が放射線照射の根本原因であるとされています。 それぞれの発光点は、レンズの不完全性や不正確な調節などにより、小さな散乱円の形で目の網膜上に描かれます。暗い背景に対して明るい表面を考えると、収差散乱により、この表面の境界が離れていくように見え、表面は実際の幾何学的な寸法よりも大きく見えるようになります。 周囲の暗い背景の端まで広がっているように見えます。 照射の効果は鮮明であるほど、目の順応性は悪くなります。 網膜上で散乱する光の輪が存在するため、特定の条件下（たとえば、非常に細い黒い糸）では、明るい背景上の暗いオブジェクトも錯覚的に誇張される可能性があります。これはいわゆるネガティブ照射です。 照射現象を観察できる例はたくさんありますが、ここですべてを紹介することはできません。 照射の存在は図から明確に確認されます。 14-19。
イタリアの偉大な芸術家、科学者、技術者のレオナルド・ダ・ヴィンチは、そのメモの中で照射現象について次のように述べています。 「太陽が葉のない木の後ろに見えるとき、太陽体の反対側のすべての枝は非常に小さくなり、見えなくなります。目と太陽体の間に置かれたシャフトでも同じことが起こります。頭に白い包帯を巻いた黒い服を着た女性が見えましたが、後者は黒い服を着た女性の肩幅のXNUMX倍に見えました。気は突起よりもはるかに大きいようです...」。 ドイツの偉大な詩人ゲーテは、著書「花の教え」の中で、自然界における放射線照射現象の観察例を数多く指摘しています。 彼はこの現象について次のように書いています。 「暗い物体は、同じ大きさの明るい物体よりも小さく見える。黒い背景上の白い円と、白い背景上の同じ直径の黒い円を同時に考えると、後者は前者よりも約1/5小さく見える。黒い円をそれに応じて大きくすると、それらは等しいように見える。月の若い三日月は、月の暗い部分の残りの部分よりも大きな直径の円に属しているように見え、それは時々区別できる。」 天体観測では日射現象により、観測対象物に黒い細い線が観察されにくくなります。 このような場合には、望遠鏡のレンズを停止する必要があります。 物理学者は、照射現象により、回折パターンの周囲の薄いリングを認識しません。 暗いドレスを着ていると、明るいドレスを着ている人よりも細く見えます。 エッジの後ろから見える光源により、エッジに明らかなノッチが生成されます。 ここではロウソクの炎が現れる定規を切り込みで表現しています。 朝日と沈む太陽が地平線に刻み目を入れます。 さらにいくつかの例を示します。 黒い糸は、「明るい炎の前にかざされると、この場所で途切れているように見えます。白熱灯の白熱フィラメントは実際よりも太く見えます。暗い背景上の電灯線は、明るい背景よりも太く見えます。窓枠の留め具は実際より小さく見えます。ブロンズで鋳造された像は、石膏や白い大理石で作られた像よりも小さく見えます。」 古代ギリシャの建築家は、建物の隅の柱が他の柱よりも太くしました。これは、これらの柱がさまざまな視点から明るい空を背景に見え、照射現象により細く見えることを考慮したものです。 私たちは太陽の見かけの大きさに関連して、奇妙な錯覚にさらされています。 アーティストは、他の描かれた主題と比較して太陽を大きく描きすぎる傾向があります。 一方、太陽も写っている風景写真では、レンズは正確な太陽の像を与えてくれますが、私たちにとって太陽は不自然に小さく見えます。 なお、マイナス照射現象は、黒い糸や少し光沢のある金属線が、白地では黒や灰色よりも太く見える場合に見られます。 たとえば、レース職人が自分の芸術を披露したい場合は、黒い糸でレースを作り、それを白い裏地の上に広げる方が良いでしょう。 瓦屋根やレンガなど、平行な暗線を背景にしてワイヤーを観察すると、各暗線と交差する部分でワイヤーが太くなり、切れているように見えます。 これらの効果は、視野内で建物の明確な輪郭にワイヤーが重ね合わされた場合にも観察されます。 おそらく、照射現象は、レンズの収差特性だけでなく、眼の中膜（まぶたと角膜の間の液体の層、前房と眼の内部全体を満たす媒質）での光の散乱と屈折にも関連していると考えられます。 したがって、目の放射特性は明らかに、その分解能と「点」光源の放射知覚に関連しています（図20）。 鋭角を過大評価する目の能力は収差特性と関係しており、したがって部分的には照射現象と関係しています。
著者: アルタモノフ I.D. << 戻る: 視力の欠点と欠陥 >> 進む: 「全体」と「一部」
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