Лекция 6. Оптические иллюзии. Типология оптических иллюзий и способы их учета и устранения.

Глаз человека, как созданный природой в процессе длительной эволюции живых организмов оптический прибор подобно линзе в объективе фотоаппарата, создает на сетчатке глаза действительное, уменьшенное, обратное (т. е. перевернутое) изображение. Но человек воспринимает все изображения прямыми (не перевернутыми) только благодаря коррекции зрительного центра мозга, которую человек не осознает. То же самое происходит с оптическими искажениями частей какой-либо фигуры или тела, которые при довольно близком расстоянии от глаз человека создают на сетчатке глаза изображения, непропорциональные действительным соотношениям этих частей (элементов формы). Так, например, на фотоснимке лежащего человека (сделанном с близкого расстояния и с низкой точки зрения) стопы его ног воспроизводятся огромными по сравнению с головой и руками. Аналогично кисти рук или колени сидящего человека, также снятого с близкого расстояния, получаются на фотографии непомерно увеличенными.

Несмотря на то, что по законам оптики эти искажения получаются именно такими на сетчатке глаза, мы этого не замечаем благодаря не осознаваемой нами корректирующей работе мозга.

Природа позаботилась о том, чтобы живые существа (в том числе люди) получали правильное представление об окружающих предметах, явлениях, об их форме, соотношении частей, расстоянии до них, а не закономерно искаженные оптические картины.

Для этой же цели природа снабдила человека (как и большинство зрячих живых существ) бинокулярным, а не монокулярным зрением, поскольку двуглазное зрение обеспечивает объемность воспринимаемого изображения, его большую яркость, четкость, глубинность. Тем не менее при всем совершенстве зрительных органов человека (глаз и зрительного центра мозга) психофизиология зрения такова, что создает немало оптических обманов зрения, так называемых оптических иллюзий. Эти иллюзии связаны с искаженным, но не корректируемым

мозгомчеловека зрительным восприятием величины (площади) фигуры, тела, длины линий, переоценкой размеров острых углов, впечатлением деформации параллельных линий, их изгиба, переоценкой вертикальных размеров по сравнению с горизонтальными и т. д. Такие оптические обманы называются также оптико-геометрическими иллюзиями. Кроме них существуют оптические иллюзии, связанные с явлением зрительной светлотной и (или) хроматической индукции (наведения, возбуждения), вызывающие кажущиеся изменения того или иного цвета (по хроматизму и (или) светлоте) в окружении других цветов, а также на фоне какого-либо другого цвета.

Все эти и другие оптические иллюзии, связанные с психофизиологией зрения, необходимо учитывать в композиции объектов дизайна (как и других видов художественного творчества).

Об оптических обманах знали уже в античном мире. Еще римский ученый Тит Лукреций Кар в своей работе «О природе вещей» писал об этих явлениях как о чудесных, словно желающих подорвать доверие к чувствам, к истинности того, что мы чувственно воспринимаем.

Первой попыткой научно объяснить оптические иллюзии был труд немецкого физика И. Оппеля.

Во второй половине XIX в. эту проблему изучали и объясняли многие психологи и физики Европы и США: Гельмгольц, Пуркине, Поггендорф, Кундт, Вундт, Эвальд Геринг, Титченер, Целльнер, Джастроу, а также отечественные ученые (уже в ХХ в.) С. И. Вавилов, С. В. Кравков, Я. И. Перельман и др.

Художники, дизайнеры, архитекторы, изучив оптические иллюзии, могут использовать различные композиционные приемы, позволяющие оптически корректировать форму, цвета, пятна, линии в проектируемых объектах или сознательно использовать те или иные иллюзии для получения желаемого результата.

П е р в а я группа оптических иллюзий, вызываемых цветосветовой индукцией, порождает ахроматические и хроматические контрасты, так называемые явления одновременного, пограничного и последовательного контрастов*, а также кажущиеся изменения площади и др.

* Термин «контраст», используемый при анализе этой группы оптических иллюзий, неточен, т. к. не соответствует степени кажущихся изменений рассматриваемых явлений: большинство из них основано на отношениях нюанса, а не контраста. Тем не менее он закрепился в этой области цветоведения и

поэтому используется в данном учебном пособии. Явления одновременного контраста. Ахроматический (светлотный) контраст (рис. П.1.21) — кажущееся изменение степени светлоты предмета (или плоской фигуры, пятна) в зависимостиот степени светлоты фона в сторону посветления или потемнения. Например, три квадрата одинакового светло-серого цвета, помещаемые на разные фоны: белый, темно-серый и черный — будут восприниматься разными по светлоте: на белом фоне светло-серый квадрат будет выглядеть темнее, чем на темно-сером, а на черном светлее, чем на первых двух.

Хроматический контраст (рис. П.1.22) — кажущееся изменение оттенка цвета предмета (тела) или плоской фигуры (пятна) под воздействием цвета фона (или соседнего цвета), на котором (рядом с которым) он воспринимается в зависимости от этого цвета.

1. Например, серые квадраты на различных по цвету хроматических фонах (зеленом, синем, оранжевом, красном, желтом, пурпурном) будут выглядеть не как нейтральные серые, а как в небольшой степени «цветные серые» (рис. П.1.22, а).

Создается впечатление, что к цвету серого квадрата чуть примешивается цвет, дополнительный к цвету фона (это нюансное отношение).

Так, на зеленом фоне серый будет казаться чуть красноватым, на оранжевом — чуть голубоватым, на синем — чуть более теплым (оранжеватым), на красном — зеленоватым, на желтом — синеватым, на пурпурном — желто-зеленоватым.

Впечатление (иллюзия) проявляется сильнее, если смотреть на пространство между соседними квадратами, зрительно сравнивая индукцию цвета, дополнительного к цвету фона, «наведенную» на серый цвет.

Кроме хроматического, здесь проявляется также описанный выше светлотный контраст: на желтом фоне серый квадрат выглядит темнее, чем на синем, красном, пурпурном.

2. То же самое происходит при размещении тела, фигуры, пятна какого-либо хроматического цвета на разных по цвету хроматических фонах: желтый цвет на зеленом кажется чуть краснее, чем на красном (здесь он чуть зеленее). А на синем фоне желтый кажется еще желтее, ибо желтый и синий являются взаимодополнительными цветами в цветовом круге (рис. П.1.22, б).

3. Чем меньше площадь цветного пятна по отношению к площади фона, тем заметнее эффект изменения цвета (рис. П.1.22, в).

4. Цвет на фоне своего дополнительного цвета приобретает большую насыщенность (рис. П.1.22, г).

5. Цвет на фоне своего же цветового тона, но большей насыщенности, теряет свою насыщенность (бледнеет, обесцвечивается) —рис. П.1.22, д.

Явление пограничного контраста (рис. П.1.23) — кажущееся потемнение и посветление соседних на плоскости цветовых пятен, примыкающих краями друг к другу, у границ их соприкосновения. Оптическая иллюзия неравномерно окрашенных (или освещенных) поверхностей создает эффект их «выпуклости — вогнутости». Иллюзия устраняется путем разграничения соседних цветовых пятен черным (темным) или белым (светлым) контуром. В орнаментальных композициях (на тканях, штучных текстильных изделиях, обоях, коврах, занавесях) примыкающие друг к другу плоские цветные фигуры орнамента для исключения иллюзии их «посветления — потемнения» и «выпуклости — вогнутости» можно обвести (оконтурить) тонкой белой (светлой), серой или темной (черной) линией. В текстильном деле этот прием использовался довольно давно: в полосатых тканях (набивных или тканых) между широкими по

лосами разного цветового тона, светлоты или насыщенности вводили так называемые «просновки» — тонкие промежуточные полоски, снимающие иллюзию пограничного контраста.

Явления последовательного контраста (рис. П.1.24) — кажущаяся последовательная замена одного цвета другим (дополнительным к нему) при наблюдении (в течение 15–20 с) ярко окрашенного предмета или излучающего яркий свет тела и быстром переводе взора после этого на белое (или светлое цветное) поле. Эффект возникает на определенное время вследствие утомления зрения и его адаптации к излучению определенного цвета.

Возникающий перед взором противоположный виденному цвет объясняется цветовой компенсацией (следствие работы мозга).

Адаптация и понижение чувствительности глаза к определенному цвету. Например: половина красного пятна (тела, фигуры) закрываемого на 15–20 с. черным пятном (телом), кажется ярче, чем наблюдаемая часть, после быстрого убирания «черной маски» с закрытой части. Эффект наблюдается короткое время, затем пропадает.

Явления последовательного контраста — одна из причин неверных оценок и разногласий в суждениях о воспринимаемых цветах (в описанных выше ситуациях).

Помимо адаптации к цвету существует адаптация к освещенности, ее уровню. При адаптации зрения к слабому освещению видимая нами светлота всех предметов (кроме очень темных, черных) повышается. При этом чем светлее предмет, тем больше повышается его видимая светлота. В сумерках светлые тела кажутся более светлыми, чем на самом деле.

При адаптации зрения к очень сильному, яркому свету (например, при выходе из темного помещения днем на ярко освещенную улицу) все предметы темнеют, и чем темнее сам предмет, тем он кажется темнее.

Явления общепсихологического закона контраста (рис. П.1.25) распространяются на иллюзию изменения площади одинаковых фигур, их окружающих, помещенных среди бkольших или меньших по величине фигур. Так, например, два одинаковых круга кажутся разными по величине, если один из них помещен внутри меньших по диаметру кругов, а второй — внутри больших. Первый из них будет казаться больше второго.

Явление иррадиации — это иллюзия изменения площади равновеликих тел, фигур, пятен в зависимости от их светлоты, а также светлоты фона, на котором они воспринимаются.

Положительной иррадиацией (рис. П.1.25, а) называется кажущееся увеличение светлых фигур (тел) на темном (черном) фоне по сравнению с темными (черными) тождественными им фигурами (телами) на светлом фоне. Обратная зрительная иллюзия называется отрицательной иррадиацией.

Белый или желтый «горошек» на темно-синем фоне кажется крупнее такого же рисунка на белом фоне (при сером, синем или черном цвете «горошин»).

Рисунок, орнамент из метрически повторяющихся одинаковых по ширине полос (темных и светлых) создает впечатление их неодинаковой ширины: белые (светлые) кажутся больше, чем черные (темные).

Явление иррадиации обусловлено тем, что на сетчатке глаза контурысветлых фигур (их изображений) расплываются, создавая иллюзию их большей величины и, наоборот, контуры темных фигур кажутся меньше.

Чтобы скорректировать явление иррадиации (если мы хотим создать впечатление равенства подобных тождественных элементов композиции), следует чуть уменьшить размеры светлых фигур (пятен, полос, линий) на темном фоне или чуть увеличить размеры таких же темных (черных) элементов композиции.

Особенно важно устранить явление иррадиации при размещении орнамента, рисунка, надписи (логотипа, фирменной марки) частично на светлом, частично на темном фоне при тождественности попадающих на разносветлотные фоны элементов композиции.

В т о р у ю группу оптических иллюзий составляют многочисленные виды оптико-геометрических иллюзий [см. рис. П.1.27а—П.1.27].

Многие из них рассмотрены, описаны, проанализированы в работах [4], [8].

В качестве характерных примеров оптико-геометрических иллюзий рассмотрим следующие из них (рис. П.1.27).

1. Иллюзия выпуклости (иллюзия Геринга) и иллюзия вогнутости (иллюзия Вундта) двух параллельных прямых, пересекаемых под углом пучком сходящихся (в первом случае) и расходящихся (во втором) линий. Параллельные линии (при иллюзии выпуклости) «выгибаются» наружу в месте схождения пучков линий и «прогибаются» внутрь в средней части рисунка при расходящихся линиях:

точки схождения пучков в этом случае лежат не внутри, а вне параллельных линий (рис. П.1.27, а, б). В работе [4, рис. 17, 18]. Иллюзии этого рода уменьшаются, если рисунок повернуть на 90°

(чтобы параллельные линии имели не вертикальную, а горизонтальную направленность). Обманные эффекты «выпуклости — вогнутости» почти совсем исчезнут, если между параллельными линиями провести еще одну линию.

2. Иллюзия Ф. Целльнера заключается в кажущейся непараллельности ряда вертикальных параллельных линий, пересеченных под углом отрезками параллельных штрихов (линий). Наибольший эффект достигается при пересечении вертикалей этими отрезками линий под углом 45°. Вертикали воспринимаются наклоненными влево или вправо (рис. П.1.27, в). В работе [4, рис. 20].

3. Иллюзия Мюллера-Ляйера заключается впереоценке размеров острых углов: две одинаковые по длине линии кажутся неодинаковыми из-за того, что концы одной замыкаются острыми углами, а другой — тупыми углами. Последняя кажется длиннее первой. В другом варианте этой иллюзии вместо углов и линий показаны пространства, ограниченные дугами, повернутыми друг к другу и друг от друга(рис. П.1.27, г). В работе [4, рис. 55, 56].

4. Иллюзия излома наклонной линии (иллюзия Поггендорфа) заключается в кажущемся изломе наклонной линии, перекрываемой зрительно двумя вертикальными прямоугольниками или вертикальными параллельными линиями или дугообразными линиями (рис. П.1.27, д).

5. Иллюзия большей длины вписанных в поле квадрата вертикальных линий (переоценка вертикали), чем горизонтальных, вписанных в такое же поле (при условии отсутствия контура поля со всех сторон). Это поле открыто либо сверху и снизу, либо по бокам (рис. П.1.27, е).

6. На рис. П.1.27, з показан другой пример переоценки вертикали: более короткая вертикаль, опущенная как перпендикуляр в центр горизонтальной линии, кажется с ней одинаковой длины, а равновеликая ей кажется длиннее.

7. Иллюзия зрительного искажения фигуры (квадрата или круга) фоном, представляющим собой ряды параллельных или изломанных под тупым углом линий, пересекающих те или иные части фигуры. В квадрате на таком фоне нарушается параллельность сторон, а круг приобретает неправильную форму (рис. П.1.27, ж). В работе [4, рис. 91–94] показаны разные варианты таких искажений, названных здесь «маскировкой целой фигуры».

Книга С. Н. Беляевой-Экземплярской [4] (являющаяся переизданием первого выпуска 1934 г.) интересна и полезна модельерам костюма тем, что все выше перечисленные и другие оптико-геометрические иллюзии, приведенные в ней, проиллюстрированы примерами их применения (или учета, избегания) в моделировании одежды. При этом читателей не должно смущать, что показанные в книге рисунки (и схемы) дамской одежды относятся к моде 1930-х годов.

Разумеется, оптико-геометрические иллюзии могут применяться и должны учитываться не только в дизайне костюма, но и в разработках многих других объектов дизайна (в том числе графического), архитектуры, прикладного искусства, искусства текстиля, графической рекламы и т. п.