視覚(目の錯覚)
物体が動いたときの錯覚。 錯視の百科事典 << 戻る: 肖像画の幻想 >> 進む: 色覚の錯覚 ロシアの偉大な生理学者I.M. セチェノフは、動きの視覚認識の問題について唯物論的な観点をとりました。 彼は次のように書いている。「…目で追える動きに関しては、想像と現実は一致する。」 観察対象が動くと、私たちの視覚装置の特定の特性によって引き起こされる多くの錯視も発生することがわかりました。 クラウディウス プトレマイオス (西暦 XNUMX 世紀) でさえ、彼の『光学』の中で、色付きの扇形を持つ円を回転させると、円全体が色付きで見えると述べています。 明らかに、古代人でさえ、火が一定の速度で円を描くと、私たちのために継続的な火の輪になることを知っていました。 私たちの目は、目に見える物体がすでに視野から消えてしまったとしても、ほんの一瞬だけ視覚的な印象を保持する能力を持っています。 視覚的に光を感じるには時間がかかります。 暗闇に慣れた目の前に突然明るく照らされた面が現れた場合、その視覚は約0,1秒で起こります。 順応フィールドと出射光面の明るさの差が小さいと、この時間は 0,2 ~ 0,3 秒に増加し、差が大きいと減少します。 この場合、出現する視覚の強さは最初に急激に増加します。「フラッシュ」は実際よりも明るく見えますが、その後、通常の明るさの感覚が比較的早く「現れます」。 この視覚の慣性には、神経系の慣性が加わります。神経系の慣性では、視覚器官からの信号と運動器官からの応答信号が、高速ではありますが無限ではない速度で伝播します。 平均的な強さの信号が発せられてから人がそれに応じて動くまでには、平均 0,19 秒かかります。 個人の場合、この時間の範囲は 0,15 ~ 0,225 秒です。 人間が片目で信号を知覚すると、この信号に対する反応はより遅くなり、その「遅れ」は約 0,015 秒です。 動く物体の視覚認識というこの機能を使い始めたのは、1825 世紀の前半になってからです。 そこで、125 年にフランスで、いわゆる「トーマトロープ」* という装置が作られました。これは、たとえば、片面に檻が、もう片面に鳥が描かれたボール紙でした (図 XNUMX)。 * (ギリシャ語: "tauma" - フォーカス、"trope" - ホイール。)
素早く回転させて段ボールの両面を同時に観察すると、鳥が檻の中に座っているように見えます。 両面に絵が描かれたボール紙を上部の軸に取り付けることができます。 同じ実験を、片面に疾走する馬、もう片面に騎手が描かれたカードを使って行うことができます (図 126)。 このおもちゃには、非常に多様なバリエーションが多数考えられます。獲物のないハンターと獲物のあるハンター、同じ単語の XNUMX つの別々の部分、バレリーナとパートナーの分離などです。
ところで、鳥がかごの中にいるような錯覚は、別の方法でも得ることができます。 ポストカードの影が写真に入らないように、ポストカードを半分にして、鳥とケージの間に垂直に置きます。 125、絵が描かれたカードを鼻に当てて、片方の目で鳥かごを見て、もう片方の目で鳥を見てください。 この場合、鳥が移動してケージに入ったことがわかります。 この錯覚は、私たちの心の中で右目と左目にある物体のイメージが単一の視覚イメージに融合されることによって説明されます(ステレオ効果)。 1829 年、ベルギーの物理学者 J. プラトンは、彼が「フェナキスティスコープ」 * と呼んだ装置を製作しました。この装置は、同じ数の窓を持ついくつかのセクターに分割されたボール紙の円で構成されていました (図 127)。 セクターには、斧で丸太を割るときの連続した位置の薪割り機の画像が含まれています。 鏡の前に立って、円が高速で回転しているときに窓を通して見ると、薪割り機が動いているような印象を受けるでしょう。 * (フェナキスティスコープは欺瞞的なビジョンです。)
プラトースパイラルも知られており、一貫した運動パターンが観察されます。 螺旋を備えた円盤(図 128)を時計回りに回転させると、目を長期間見つめた後、螺旋のすべての枝が中心に向かって引っ張られているような印象を受けます。 螺旋が逆方向に回転すると、螺旋の中心から外周への発散が見られます。 動いている螺旋を長い間見た後に静止している物体を見ると、それらが反対方向に動いているのが見えます。 したがって、たとえば、走行中の列車の窓から地形を観察したり、走行中の汽船の窓から水を観察したりした後、車両や汽船内の静止した物体に視線を向けると、次のようになります。私たちには、彼らも動いていますが、反対方向に動いていることがわかります。 これらの錯覚には、連続する動画が含まれます。
停車中の電車の窓から、隣の電車が動き出すのが見えるときの錯覚は誰もがよく知っています。 電車がゆっくりと駅を出発していくような気分になります。 あなたはすでに、頭の中で動くイメージを自分の動きと結びつけることに慣れています。 あなたは時速 60 キロメートルの速度で走る宅配列車の車両から窓の外を眺めています。 堤防の斜面には赤い花が咲いていますが、バラ、ポピー、ダリア、それは何ですか? しかし、電車は秒速16メートルしか進んでいないのに、花がちらついて認識できません。 ツバメは秒速約90メートルの速さで飛び、その場で小さな昆虫を捕まえ、自分より少し大きい穴を矢のように飛ぶことが知られています。 その結果、彼女は周囲のすべての物体を見ますが、視覚的な印象は融合しません。 人は多かれ少なかれ急速な動きの詳細を追うことができません。 そのため、歩いている人のスナップ写真などは、時に奇妙に映ることもありますが、スナップ写真よりもファインアートのほうが、目で見たままの現実をより正確に伝えることができると言えます。 図に示したものと同様の「おもちゃ」に続きます。 125 年から 127 年にかけて、円盤の回転に応じて動く人物を見ることを可能にする一連の発明が続きました。 これらの装置はすべて現代映画の前身であり、本質的に、それらすべての動作は、生成された光の衝撃をしばらく保持する目の能力に基づいています。 目は、すでに消えたものを約 0,1 秒間「見て」います。 したがって、現代の映画では、24 秒あたり XNUMX フレームを変更するとき、フレームを変更する瞬間にプロジェクターの窓が特殊なスクリーン (シャッター) で遮られると、私たちの目はこの変化に気付かず、テープの動きも認識しません。しかし、スクリーンに映し出される人物の動きは遅くなります。 無彩色表面の同時輝度コントラストは、図に示されている方法を除いて、便利に観察できます。 107、ディスク図を使用します。 129.
この円盤をその軸の周りで素早く回転させると、XNUMX つのリングが得られ、その明るさが最も外側の白から円盤の中心の黒まで変化します。 客観的には、これらのリングは半径方向の幅全体にわたって同じ明るさを持ちます。 主観的には、リングが明るいリングと接触すると、そのリングは著しく暗く見えます。 最も近い暗いものに触れると、より明るく見えます。 ヘルムホルツは、これを私たちの判断を欺くことによって説明し、次のように述べています。「非常に背の高い人と隣り合う平均的な身長の人は、小さく見えるのです。なぜなら、その瞬間、私たちはより背の高い人がいることは明らかですが、背の低い人もいることはわかりません。 「同じように、平均的な身長の人を背の低い人の隣に置くと、背が高く見えるのです。」 円盤が回転するときに、その表面全体に暗い点が現れるという経験が、視覚的な印象を維持する現象と関連していることは明らかです。 同じ実験を色のついた円板で行い、色の混合現象を観察します。 急速に発生するプロセスの期間を測定する技術で現在使用されているストロボスコープ* 法は、視覚的な印象を 10 分の XNUMX 秒保存するという原理に基づいています。 したがって、たとえば、高速シャッターを装備した観察者が、回転するディスクを通して観察すると、ディスクが厳密に定義された位置を占める瞬間にシャッターが正確にトリガーされます。 シャッターが XNUMX 秒間に XNUMX 回以上動作すると、ディスクの特定のセクターまたはディスクに描かれた半径が、観察者には静止しているように見えます。 * (ギリシャ語の「ストロボ」から - 旋風、旋風。) ストロボ効果を得るもう 0,1 つの方法は、研究中の回転部品を短時間のフラッシュで照らすことです。 フラッシュの繰り返し速度が XNUMX 秒あたりの部品の回転数と一致し、フラッシュ間の間隔が XNUMX 秒未満の場合、この場合、回転している部品は観察者には静止しているように見えます。 テレビでも視覚印象保存の法則が使われています。 この場合、受信機の陰極線管の発光スクリーン上で、電子ビームは非常に高速で、水平線に沿って移動し、線から線へと垂直に移動しながら、私たちが見ている画像のイメージを「描画」しているように見えます。ライン。 実際、テレビスタジオの送信機で受信された画像上で同じように移動する別の電子ビームの動きを正確に繰り返します。 電子ビームは高速で画面の上部から画面の下端まで線状に移動するため、私たちはこの動きに気づきませんが、画像全体を全体として認識します。 長距離伝送された画像を分解する電子ビーム法は、1907 年にロシアの科学者 B. L. ロージングによって初めて提案されました。 白黒の回転円盤上の色の出現に関連する非常に興味深い錯覚(図130)は、前世紀にベンハムによって観察され、現在は精神生理学的実験に使用されています。 十分に明るい光の下で、ディスクを 6 秒あたり 10 ~ 131 回転の速度で時計回りに回転させると、ディスク上に色付きのリングが見えることがわかります。 中心から離れたリングは青紫色になり、続いて緑がかったリング、黄色がかったリング、赤みがかったリングが続きます。 ディスクを反時計回りに回転させると、色のリングの順序が逆になります。 図に示す別のディスクの外周リング上には、 XNUMX では、赤みがかったコーティングが現れ、このディスクを回転させると、内側はもちろん青みがかっています。 回転数が上がると青みがかった塗装が消え、ディスク全体が赤みを帯びてきます。
白と黒の縞の交互の速度を変えると色の見え方が現在、カラーテレビの問題に取り組む研究者の注目を集めている。 しかし、この幻想に対する既存の説明は、完全かつ網羅的であるとは考えられません。 多くの幻想的な動きは、視覚印象の保存現象と、視覚認識の過程で起こるいくつかのまだ不十分に理解されている生理学的現象の両方によって説明されます(図132-135)。
スクリーンのスリットや小さな穴を通して動く物体を観察すると、錯覚的に動く現象が数多く知られています。 したがって、たとえば、観察者と反対側のスクリーンのスリットの前で丸い円盤を動かすと、それは私たちには楕円として見えますが、円盤が速く動くと、その長軸が楕円のように見えます。楕円は垂直にあり、ゆっくり動くと水平に見えます。 私たちは、通常の状況下で錯覚的な動きをする例によく遭遇します。 ここでさらにいくつか挙げてみましょう。 したがって、高速で移動する電車の窓からは、電車の周囲の風景にあるすべての物体が動いていることがわかります。 曇りの夜に月を観察すると、静止した雲に対して月が速く動いていることがわかります。 「野原の上、そしてきれいな野原の上を、月は鳥のように飛んでいます...」とロシア民謡で歌われています。 中国のことわざはまさに真実です。「橋の欄干を覗いてみると、静水の上に橋が浮かんでいるのが見えるでしょう。」 高速で走行する自転車のスポークは私たちと融合しているように見えます。 振動する弦は、固定ノード間でぼやけて見えるなどです。 一部の古い物理学の教科書では、視覚イメージをしばらく保持する目の能力は、視覚器官の欠点の XNUMX つであると考えられていました。 しかし、人間はこの「欠陥」を念頭に置いて、映画やテレビのような強力でアクセスしやすい芸術形式を創造しました。 著者: アルタモノフ I.D. << 戻る: 肖像画の幻想 >> 進む: 色覚の錯覚 科学技術の最新ニュース、新しい電子機器: 庭の花の間引き機
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