И. Артамонов - Иллюзии зрения

• Название: Иллюзии зрения
• Автор: И. Артамонов
• Издательство: "Наука"
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1964

Глаз человека — этот самый точный и наиболее чувствительный орган наших ощущений — способен ошибаться.

В жизни встречается множество иллюзий (ошибок) зрения. Некоторые из них нам нежелательны, и мы ведем с ними борьбу; иные воспринимаем как забавные, а некоторые применяем с пользой для себя.

Об этом в популярной форме и рассказывает предлагаемая книга.

---

Однако почему же на рисунках и иконах живописцев Древней Руси все предметы независимо от их размеров изображены именно в обратной перспективе? В этом можно убедиться, рассматривая, например, изображение «Троицы» из иконостаса Троицкого собора в г. Загорске, хранящееся теперь в Третьяковской галерее. Эта картина (рис. 95) написана великим художником Древней Руси Андреем Рублевым. Здесь доски под ногами ангелов справа и слева узкие на переднем плане и широкие на заднем, стол почти параллелен плоскости картины и на заднем плане шире, чем на переднем.

Рис. 95. Изображение «Троицы» А. Рублева, исполненное в обратной перспективе.

Больше того, на иконе «Омовение ног», написанной также А. Рублевым, даже архитектурные сооружения изображены в обратной перспективе. Русский художник второй половины XV и начала XVI века Дионисий на своих фресках многие предметы пишет также в обратной перспективе. Некоторые историки живописи указывают, что художники древности вообще не уделяли внимания перспективе, и новая фаза в этом отношении наступила якобы с XV века. Известно, что воздушная перспектива начала применяться наряду с линейной только в XVII веке.

«Пренебрежение» перспективой наблюдалось и у западноевропейских живописцев древности. Так, например, некий германский живописец в 1420 г. изобразил в картине «Райский сад» все предметы в обратной перспективе.

Однако, убедившись в существовании обратной перспективы, мы все же не можем сделать вывод, что расстояние между глазами у древних живописцев было больше размеров тех сооружений, которые они изображали. Почему же они все-таки применяли обратную перспективу? На этот вопрос еще никто не дал удовлетворительного ответа.

Использование правил перспективы в живописи позволяет получить достаточно полное сходство живописного рельефа на плоской поверхности картины с видимыми размерами предметов и светотенями в действительности.

Знание правил перспективы и следование им неизбежно предполагает проницательное наблюдение природы.

«Смотри в оба», говорят человеку, поручая ему ответственное дело. Однако человек в определении больших расстояний способен ошибаться. Например, житель равнин ошибочно определяет расстояние в гористых местах, где, по причине высокой прозрачности воздуха и непривычных для глаза размеров гор, все предметы кажутся гораздо ближе.

Решающее значение в восприятии рельефа и перспективы имеет зрение дйумя глазами, в чем легко убедиться, пользуясь рис. 96–99.

Рис. 96. Линии ab и cd кажутся ли вам вертикальными для обоих глаз?

Так, на рис. 96 прямая аЬ кажется не вертикальной для правого глаза, а прямая cd для левого.

Вертикальными и перпендикулярными к АВ кажутся линии, намеченные короткими отрезками αβ и уδ.

Эта иллюзия происходит оттого, что когда мы хотим опустить взор, то совершенно непроизвольно глаз поворачивается несколько внутрь, когда мы следим взглядом снизу вверх, то глаз невольно поворачивается наружу.

Поэтому движение глаза, совершаемое таким образом, кажется нам вертикальным, а если нам дается действительно вертикальная прямая, то она должна казаться нам несколько наклоненной.

Действие каждого глаза поясняет еще и такой опыт, который тоже приводит к зрительной иллюзии.

Соединим перед собой на расстоянии 35–50 см концы указательных пальцев так, чтобы они составляли продолжение один другого, и посмотрим «сквозь пальцы» на удаленную стенку. Нам будет казаться, что между пальцами зажата маленькая «сарделька», которая, если немного раздвинуть пальцы, повисает в воздухе (как схематически показано на рис. 97).

Рис. 97

Длина «сардельки» будет тем больше, чем дальше будет находиться рассматриваемый «сквозь пальцы» предмет. Объясняется эта иллюзия тем, что правым глазом мы не видим часть стены, ограниченную линиями ABC и KLM, а левым — часть стены, ограниченную линиями АВ'С и KL'M. В итоге совсем невидимая часть стены и имеет вид «сардельки». Наконец, еще одно интересное наблюдение. Если смотреть правым глазом через трубку на какой-нибудь предмет, а ладонью левой руки, касающейся трубки, заслонить предмет от левого глаза, то у нас создается впечатление, что предмет виден и левым глазом, но сквозь «дырку в ладони» (рис. 98).

Рис. 98

Если на плоском рисунке мы и различаем в какой-то степени объем и удаленность предметов, то это достигается благодаря побочным признакам, связанным с опытом: видимой величиной предметов, тем, что одни предметы загораживают другие предметы, и т. д.

Рассматривая какой-либо чертеж, мы, вполне сознательно пользуясь условным изображением объекта, определяем форму деталей.

Если есть два изображения предмета, полученные раздельно «с точки зрения» правого и левого глаза, то нетрудно получить объемное изображение предмета. Для этого нужно рассматривать эти изображения, установив перегородку (например, лист бумаги) между глазами (от плоскости рисунка до самого носа). После некоторой тренировки кубик, изображенный на рис. 99, можно увидеть объемным. Известно, что наиболее отчетливое наблюдение перспективных изображений на специальных рисунках производится с помощью стереоскопа — оптического прибора, совмещающего два отдельных изображения предмета, полученных так, как их видит отдельно правый и левый глаз человека.

Рис. 99. Так этот стеклянный кубик представляется отдельно левому и правому глазу. После определенной тренировки можно научиться видеть объемное изображение этого кубика.

Нужно только обязательно поставить перегородку, начиная от плоскости страницы (между изображениями) и до носа.

Впервые зеркальный стереоскоп был построен в 1838 г. английским физиком-экспериментатором Уитстоном.

Обратим внимание на следующее интересное явление. Что если в стереоскоп поместить рис. 60? Казалось бы, правая и левая половина рисунка сольются, и мы будем видеть сетку из горизонтальных и вертикальных линий.

Однако этого не произойдет. Если же мы повернем левую половину рис. 60 так, чтобы на обеих его половинах были только горизонтальные линии, то рисунки сольются, и мы будем видеть одни линии дальше, а другие ближе, за счет неточности вычерчивания. Наблюдаемое таким способом явление несовпадения рисунков называют «спором полей зрения».

На принципе использования глубинного стереоскопического зрения построены специальные приборы, при помощи которых теперь измеряют расстояния с высокой точностью. В настоящее время при помощи специальных (растровых) линзовых экранов стереопары кинокадров демонстрируются в стереоскопических кинотеатрах, где для всех зрителей создается впечатление рельефности и перспективности изображений.

Значительно раньше, чем появился стереоскоп, строились так называемые панорамы. Это — картины, представляющие для зрителя ландшафты или сцены так, как если бы зритель сам находился среди них. Для этого полотно, на которое они наносятся, натягивается в круглом здании и окружает таким образом зрителя со всех сторон.

Перспектива изображения в этом случае рассчитана на то, чтобы зритель рассматривал ее, находясь в определенном положении (точка отдаления). Если же рассматривать картину с другого положения, то изображения многих предметов могут казаться сильно искаженными. Степень искажения плоскостного рисунка может быть настолько велика, что мы считаем этот рисунок загадочным или не отображающим реальные предметы. Например, посмотрим на рис» 100.

Здесь дом изображен в таком виде, каким в обычных условиях его никогда не приходится видеть: он имеет необычно длинные трубы, он узкий у фундамента и необычайно широкий у крыши. Беседка на рисунке падает, деревья растут наклонно и в разные стороны, женщина слева падает вперед, а пара, идущая справа, — назад. Однако этот загадочный вид получился потому, что этот плоскостной рисунок не передает нам впечатление перспективы «птичьего полета».

На этом рисунке, пользуясь карандашом и линейкой, можно найти точку схода. Для этого надо продолжить до пересечения, например, две линии, изображающие ребра углов фасада, — точка схода окажется внизу. Вместо того чтобы искать построением точку отдаления, можно воспользоваться фигурой, изображенной справа на рис. 100.

Рис. 100

Если такую фигуру вырезать из плотной бумаги (расстояния от центра отверстия D до линии АВ — 53 мм, до точки С — 58 мм, диаметр отверстия D — 6 мм), перегнуть ее по линии АВ, а затем поставить на рис. 100 так, чтобы точка схода находилась в вершине выемки С, и смотреть одним глазом в отверстие D, то… вся видимая картина изменится. Загадочность постройки исчезнет, деревья и беседка будут казаться стоящими вертикально по отношению к земле, идущие люди примут нормальное положение.