Оптические иллюзии в истории живописи и скульптуры

Государственное образовательное  бюджетное учреждение

 высшего профессионального  образования

«Карельская государственная педагогическая академия»

Факультет Технологии и предпринимательства

Кафедра Изобразительного искусства и дизайна

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

На тему: Оптические иллюзии в истории живописи и скульптуры

 

 

 

 

Студентка группы № 625

Цветаева А. В.

Научный руководитель: Сметанина О. К.

 

 

 

 

 

 

 

Петрозаводск, 2012

Содержание

 

Введение ………………………………………………………….. 3

Глава 1. Общие понятия об оптических иллюзиях. Естественнонаучные подходы к характеристикам оптических иллюзий.…………………………………………………………...… 4

   Глава 2. Оптически иллюзии в искусстве.

 2.1. Оптические иллюзии в живописи ………………….…... 15

 2.2. Оптические иллюзии в архитектуре ………………….... 21

Заключение……………………………………………………….. 24

Список используемых источников…………………………..... 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

С давних пор люди используют знания об оптических иллюзиях в своей практической деятельности. Уже тысячи лет они целенаправленно используются в архитектуре для создания определенных пространственных впечатлений, например, для кажущегося увеличения высоты и площади залов. Еще более эффективно зрительные иллюзии используются в изобразительном и цирковом искусстве. Они стали основой кинематографии и телевидения, учитываются в полиграфии и в военном деле. Создаваемая при помощи технических средств виртуальная зрительная реальность занимает в жизни современного человека огромное место и тесно переплетается с действительностью. Применение  знаний в области законов оптики и перспективы также имеет широкое применение в науке. В частности, многие психологи посвящают свои исследования изучению зрительных иллюзий, их происхождению и влиянию на психику человека.

Цель данной работы –  познакомиться с общими сведениями об оптических иллюзиях и их классификацией, изучить причины их появления с естественнонаучной точки зрения, а также роль оптических иллюзий в искусстве, в особенности в живописи и архитектуре.

 

Глава 1.  Общие понятия об оптических иллюзиях. Естественнонаучные подходы к характеристикам оптических иллюзий.

          В этой главе рассмотрим само определение понятия « оптические иллюзии», причину их возникновения и классификацию с различных естественнонаучных точек зрения.

Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие строения нашего зрительного аппарата. Причины оптических иллюзий исследуют как при рассмотрении физиологии зрения, так и в рамках изучения психологии зрительного восприятия.

Из биологии известно, что  глаз - сложнейший оптический прибор, с помощью которого человек воспринимает 90% окружающей нас жизни. Астроном и физик Иоган Кеплер в 1611 году рассмотрел устройство глаза с точки зрения оптики. Он показал, что на глазном дне формируется изображение окружающих предметов. По законам оптики такое изображение должно быть перевернутым. Именно поэтому перевернутым видит мир новорожденный младенец. Но постепенно мозг начинает переворачивать изображение и привыкает к этому. Дно, на которое попадает и формируется изображение в уменьшенном виде, передает изображение сетчатке, которая воспринимает его. Между хрусталиком и сетчаткой лежит прозрачное стекловидное тело, похожее на студень. Благодаря тому, что внутри сетчатки есть зрительный пурпур, выцветающий под действием света, мы можем его воспринимать. Сетчатка состоит из клеток, называемых палочками и колбочками. Благодаря палочкам мы воспринимаем черно-белое изображение. Колбочки различают цвет: одни - синий, другие - зеленый, третьи - красный. Все остальные цвета являются для человеческого глаза смешанными. На глаз влияют мышцы различной силы, у сетчатки глаза есть некоторая кривизна, оба глаза расположены горизонтально, в них есть слепые пятна, да и вообще: область бинокулярного зрения у человека мала и видит он только перед собой. Поэтому доверие такому варианту субъективной оценки как «на глазок» не оправданно. Многие иллюзии объясняются строением глаза человека и его ограниченными возможностями. На некоторых статичных изображениях цвет и форму и даже движение наш глаз воспринимает искаженно. ¹Традиционный подход к функционированию глаза связан с теорией немецкого ученого Германа Гельмгольца (1821-1894). Рассмотрим работу глаза в свете его учения. Согласно теории Гельмгольца, приспособление глаза к видению на различных расстояниях происходит путем изменения кривизны хрусталика. Кривизна хрусталика меняется путем воздействия специальной мышцы, которая называется цилиарной. Нормальный глаз имеет шаровидную форму и в покое приспособлен для зрения вдаль. При этом лучи света, идущие от удаленных объектов, точно фокусируются на сетчатке. При зрении на близком расстоянии кривизна хрусталика возрастает, и световые лучи, попадающие в глаз от близлежащих объектов, точно фокусируются на сетчатке глаза. Чем ближе находится рассматриваемый объект, тем более выпуклым становится хрусталик. Близорукий глаз, как правило, имеет более вытянутую форму, вызванную либо чрезмерным внутриглазным давлением при слабости тканей глаза, либо чрезмерным давлением внешних мышц глаза при тех же условиях, либо же, согласно самой распространенной теории, принимает такую форму якобы по "велению" природы, чтобы, когда человек делает много зрительной работы вблизи, не держать все время цилиарную мышцу в напряженном состоянии для сохранения в течение длительного времени выпуклой формы хрусталика. При дальнозоркости, обычно считаемой врожденным состоянием (в отличие от близорукости, которая чаще всего относится к приобретаемому виду нарушения зрения), глазное яблоко имеет слишком короткую форму в своей переднезадней оси. Лучи света от близких объектов "фокусируются" за сетчаткой, создавая, таким образом, на сетчатке вместо резкой точки расплывчатое пятно. Лучи света от удаленных объектов почти что точно фокусируются на сетчатке, потому что при дальнозоркости, в соответствии с законами оптики, лучи света ни от удаленных, ни от близлежащих объектов не сводятся точно в фокус на сетчатке. Просто для удаленных объектов этот фокус находится ближе к сетчатке. Таким образом, при дальнозоркости человек никогда не видит вдаль так же хорошо, как и человек с нормальным зрением.

Гельмгольц также активно изучал вопросы, связанные с  аберрацией (Аберрация - искажение изображений на сетчатке вследствие несовершенства оптической системы глаза). Он обнаружил, что для схематического изображения глаза расстояние между фокусом красных и фокусом фиолетовых лучше в 0,434 миллиметра. Такая незначительность в хроматической аберрации может объясняться тем, что у дисперсии преломления сред принадлежащей глазам степень гораздо меньше, чем у дисперсии стекла. В обычных условиях хроматическая аберрация незаметна и могут потребоваться специальные методы, для обнаружения ее наличия. К причинам незаметности аберрации в физиологических условиях Гельмгольц отнес оригинальное разделение яркостей в кружках светорассеяния. Конкретно – яркость по центру может быть принятой бесконечно большой, в сравнении с яркостью периферии. В качестве причины сферической аберрации лучей света в глазах может служить то, что одноцветные лучи, после своего прохождения через сферическую преломляющуюся поверхность, не всегда могут точно собраться в одной точнее. К этому относятся явления, которые заключаются, как пример, в различной отчетливости видения вертикальных и горизонтальных линий из их ряда, которые пересекаются в одной точке, во время образования точечными источниками света фигур звездчатого типа и прочее. К причинам можно отнести следующие моменты: 1. Различная кривизна в преломлении у поверхностей глаза в разных меридианах, или, возможно, в плоскости одного какого-нибудь меридиана. 2. Не совсем совершенная прозрачность, имеющаяся у преломляющих сред у глаза, из-за чего лучи света отражаются от морфологических элементов у преломляющихся сред. 3. Маленькие неровности в зрачковом краю. 4. Диффракция света, которая обусловлена наличием зрачка в виде диафрагмы. На основе вышеизложенного можно сделать вывод, что иллюзорность восприятия внешнего мира присуща человеку с момента его рождения и обусловлена особенностями функционирования и строения глаза.²

Рассмотрим некоторые  виды оптических иллюзий.

1. Иррадиация (лат. irradio — освещаю лучами) - в оптике - явление зрительного восприятия человеком трехмерных объектов и плоских фигур на контрастном фоне, при котором происходит оптический обман зрения, заключенный в том, что наблюдаемый предмет кажется иного размера, нежели его истинный размер. Такая иллюзия возникает при наблюдении светлых фигур или объектов на черном фоне и наоборот. Подобная иллюзия возникает из-за несовершенства анализа человеческим головным мозгом информации, полученной от органов зрения. Пример: черный квадрат на белом фоне и белый квадрат на черном фоне. Белый квадрат кажется большего размера, чем черный. Это оптическая иллюзия. На самом деле квадраты одинакового размера. Также, у некоторых людей при наблюдении за белым квадратом, может возникнуть иллюзия "свечения" квадрата (будто стороны квадрата захватывают дополнительную площадь фона по его периметру). Оптическая иррадиация плохо изучена. Все выводы и суждения ученых построены только на опытных данных, получаемых при научных исследованиях явления оптической иллюзии. Однако, из-за несовершенства современных медицинских и научных средств изучения, понять физиологическую сторону оптической иррадиации в настоящее время не представляется возможным.
2. Иллюзия пересечения. Если начертить две перпендикулярные друг другу палочки, которые пересекаются, то горизонтальная линия кажется гораздо короче вертикальной, если не  прибегать к помощи измерительных инструментов. Одной из причин такой ошибки является пересекающая вертикальная линия. Причина нашей ошибки в том, что у человека есть бинокулярное зрение - серединка от общей картины, воспринимаемой глазами; по мере удаления от середины взгляда зрение перестает быть таким же четким, как в радиусе бинокулярного. Поэтому взгляд человека «приковывается» к пересекающей линии, а то, что левее и правее падает за радиус наиболее четкого зрения. Горизонталь поделена надвое, поэтому и кажется меньше, попадая в слабые фланги рисунка.
3. Иллюзия Цёлльнера — классическая оптическая иллюзия, открытая немецким астрофизиком И. Цёлльнером. Суть иллюзии заключается в том, что короткие линии создают угол с длинными, этот угол помогает создать впечатление, что один конец длинной линии ближе к нам, чем другой. Если картинка представлена в зелёном цвете на красном фоне, при этом красный и зеленый одинаково яркие, то иллюзия исчезает.
4. Иллюзия Луны («лунная иллюзия») — оптическая иллюзия, при которой воспринимаемый размер Луны кажется в несколько раз больше, когда она находится низко над горизонтом, по сравнению с тем, как она воспринимается при нахождении высоко в небе (в зените), хотя её проекции на сетчатку глаза в обоих случаях равны между собой. Иллюзия возникает также при наблюдениях солнца, планет и созвездий.
5. Иллюзия Мюллера-Лайера — оптическая иллюзия, возникающая при наблюдении отрезков, обрамленных стрелками. Иллюзия состоит в том, что отрезок, обрамленный «остриями», кажется короче отрезка, обрамленного «хвостовыми» стрелками. Иллюзия была впервые описана немецким психиатром Францем Мюллером-Лайером в 1889 году. Несмотря на множество исследований, природа иллюзии не до конца понятна. Наиболее современная трактовка объясняет иллюзию как статистический результат наблюдений внешних изображений — в сценах естественные зрительные элементы, обрамленные остриями, обычно короче элементов с хвостовым оперением. Объяснение иллюзии: механизм перспективы — согласно этой трактовке, отрезки воспринимаются как имеющие разную длину, потому что зрительная система интерпретирует сходящиеся линии (например, дальний угол комнаты) как более удаленные, чем расходящиеся линии (например, ближний угол здания). В результате при равных видимых длинах первые кажутся длиннее вторых. Статистическое объяснение — при наблюдении естественных сцен фигуры, обрамленные остриями обычно короче фигур с хвостовым оперением. Зрительная система подстраивается под статистику зрительного окружения и при показе фигур иллюзии Мюллера-Лайера интерпретирует их размеры сообразно накопленной статистике.
6. Иллюзия Орбисона — оптическая иллюзия, впервые описанная психологом, Роем Орбисоном в 1939. Внутренний квадрат представляется в искажённом виде, поскольку фон из косых линий создаёт ощущение перспективы, и в результате наш мозг воспринимает форму квадрата искаженной.
7. Иллюзия Поггендорфа — классическая оптическая иллюзия, названная в честь немецкого физика И. К. Поггендорфа, который обнаружил её в рисунке, который ему прислал астрофизик И. Цёлльнер. Её суть – искаженное восприятие концов диагонали, имеющее место тогда, когда основная часть диагонали закрыта каким-нибудь объектом или поверхностью.³

Но не только у ученых физиков и биологов изучение оптических иллюзий вызывало столько интереса. В психологии также уделено большое  внимание этому вопросу.

 В психологии иллюзия (лат. illusio — заблуждение, обман) — искажённое восприятие реально существующего объекта или явления, допускающее неоднозначную интерпретацию. Иллюзии могут возникать у психически здоровых людей. Процесс восприятия протекает в связи с другими психологическими процессами личности: мышлением (мы осознаем то, что перед нами находится), речью (мы можем осознать, что перед нами только когда воспринимаемому образ мы можем его назвать: щенок), чувствами (определенным образом относимся к тому, что воспринимаем), волей (в той или иной форме произвольно организуем процесс восприятия). Все это ведет не совсем адекватному восприятию, к искажению воспринимаемого объекта, в том числе ведет и к искажению зрительного образа, к появлению так называемых иллюзий зрения. Известно, что наше зрение несовершенно и иногда мы видим не то, что существует в действительности. Но тот факт, что огромное большинство людей получают иногда одинаковые ошибочные зрительные впечатления, говорит об объективности нашего зрения и о том, что оно, дополняемое мышлением и практикой, дает нам относительно точные сведения о предметах внешнего мира. С другой стороны, тот факт, что разные люди в процессе зрительного восприятия обладают различной способностью ошибаться, иногда видят в предметах то, чего другие не замечают, говорит о субъективности наших зрительных ощущений и об их относительности. Говоря в общем о причинах зрительных иллюзий (ошибок, обманов), следует, во-первых, указать, что иногда они появляются вследствие специально созданных, особых условий наблюдения, например: наблюдение одним глазом, наблюдение при неподвижных осях глаз, наблюдение через щель и т.п. Такие иллюзии исчезают при устранении необычных условий наблюдения. Во-вторых, подавляющее большинство иллюзий зрения возникает не из-за оптического несовершенства глаза, а из-за ложного суждения о видимом, поэтому можно считать, что обман здесь возникает при осмысливании зрительного образа. Такие иллюзии исчезают при изменении условий наблюдения, при выполнении простейших сравнительных измерений, при исключении некоторых факторов, мешающих правильному восприятию. Очень многие ошибочные зрительные впечатления обусловлены тем, что мы воспринимаемые нами фигуры и их части не отдельно, а всегда в некотором соотношении с окружающими их другими фигурами, некоторым фоном или обстановкой. К этому разделу относится, пожалуй, самое большое количество зрительных иллюзий, встречающихся в практике. сравнивая две фигуры, из которых одна действительна меньше другой, мы ошибочно воспринимаем все части меньшей фигуры меньшими, а все части большой – большими. Встречаются случаи иллюзий того же рода с той только разницей, что суждение о зрительном образе идет в обратном направлении: не от “целого” к “части”, а от “части” к “целому”. При восприятии фигур в целом и отдельных их частей (линии, углы, отдельные детали) зрительные иллюзии могут иметь место вследствие так называемого общепсихологического закона контраста, т.е. обстановки, окружения этих частей и их взаимосвязи с другими частями фигуры.⁴ Стоит отметить, что  оптические иллюзии также изучались в рамках гештальтпсихологии.

Гештальтпсихология (от нем. Gestalt — целостная форма или структура) — школа психологии начала XX века. Гештальтпсихология возникла из исследований восприятия. В центре её внимания — характерная тенденция психики к организации опыта в доступное пониманию целое. Например, при восприятии букв с «дырами» (недостающими частями) сознание стремится восполнить пробел, и мы узнаём целую букву. Гештальтпсихология обязана своим появлением немецким психологам Максу Вертгеймеру, Курту Коффке и Вольфгангу Кёлеру, выдвинувшим программу изучения психики с точки зрения целостных структур — гештальтов. Выступая против выдвинутого психологией принципа расчленения сознания на элементы и построения из них сложных психических феноменов, они предлагали идею целостности образа и несводимости его свойств к сумме свойств элементов. По мнению этих теоретиков, предметы, составляющие наше окружение, воспринимаются чувствами не в виде отдельных объектов, а как организованные формы. Восприятие не сводится к сумме ощущений, а свойства фигуры не описываются через свойства частей. Собственно гештальт являет собой функциональную структуру, упорядочивающую многообразие отдельных явлений. Гештальты были обнаружены при восприятии формы, кажущегося движения, оптико-геометрических иллюзий. Представители гештальтпсихологии предположили, что все разнообразные проявления психики подчиняются законам гештальта. Части тяготеют к образованию симметричного целого, части группируются в направлении максимальной простоты, близости, равновесия. Тенденция каждого психического феномена — принять определенную, завершенную форму. Начав с исследования процессов восприятия, гештальтпсихология достаточно быстро расширила свою тематику, включив в нее проблемы развития психики, анализ интеллектуального поведения высших приматов, рассмотрения памяти, творческого мышления, динамики потребностей личности. сихика человека и животного понималась гештальтпсихологами, как целостное «феноменальное поле», которое обладает определенными свойствами и строение. Основными компонентами феноменального поля являются фигуры и фон. Другими словами, часть того, что мы воспринимаем, выступает отчетливо и наполнено смыслом, в то время как остальное лишь смутно присутствует в нашем сознании. Фигура и фон могут меняться местами. Ряд представителей гештальтпсихологии считали, что феноменальное поле изоморфно (подобно) процессам, происходящим внутри мозгового субстрата. Психика человека и животного понималась гештальтпсихологами, как целостное «феноменальное поле», которое обладает определенными свойствами и строение. Основными компонентами феноменального поля являются фигуры и фон. Другими словами, часть того, что мы воспринимаем, выступает отчетливо и наполнено смыслом, в то время как остальное лишь смутно присутствует в нашем сознании. Фигура и фон могут меняться местами. Ряд представителей гештальтпсихологии считали, что феноменальное поле изоморфно (подобно) процессам, происходящим внутри мозгового субстрата. Важнейшим законом, полученным гештальтпсихологами, является закон константности восприятия, фиксирующий тот факт, что целостный образ не меняется при изменении его сенсорных элементов (вы видите мир стабильным, несмотря на то, что постоянно изменяется ваше положение в пространстве, освещенность и т. д.) Принцип целостного анализа психики сделал возможным научное познание сложнейших проблем душевной жизни, которые до этого считались недоступными экспериментальному исследованию. Психика человека и животного понималась гештальтпсихологами, как целостное «феноменальное поле», которое обладает определенными свойствами и строение. Основными компонентами феноменального поля являются фигуры и фон. Другими словами, часть того, что мы воспринимаем, выступает отчетливо и наполнено смыслом, в то время как остальное лишь смутно присутствует в нашем сознании. Фигура и фон могут меняться местами. Ряд представителей гештальтпсихологии считали, что феноменальное поле изоморфно (подобно) процессам, происходящим внутри мозгового субстрата. Важнейшим законом, полученным гештальтпсихологами, является закон константности восприятия, фиксирующий тот факт, что целостный образ не меняется при изменении его сенсорных элементов (вы видите мир стабильным, несмотря на то, что постоянно изменяется ваше положение в пространстве, освещенность и т. д.) Принцип целостного анализа психики сделал возможным научное познание сложнейших проблем душевной жизни, которые до этого считались недоступными экспериментальному исследованию. Основные теоретические положения гештальтпсихологии: Постулат: Первичными данными психологии являются целостные структуры (гештальты), в принципе не выводимые из образующих их компонентов. Гештальтам присущи собственные характеристики и законы, в частности, «закон группировки», «закон отношения» (фигура/фон). Гештальт (нем. Gestalt — форма, образ, структура) — пространственно-наглядная форма воспринимаемых предметов, чьи существенные свойства нельзя понять путем суммирования свойств их частей. Одним из ярких тому примеров, по Келлеру, является мелодия, которая узнается даже в случае, если она транспонируется на другие элементы. Когда мы слышим мелодию во второй раз, то, благодаря памяти, узнаем ее. Но если состав ее элементов изменится, мы все равно узнаем мелодию, как ту же самую. Гештальтпсихология обязана своим появлением немецким психологам Максу Вертгеймеру, Курту Коффке и Вольфгангу Кёллеру, выдвинувшим программу изучения психики с точки зрения целостных структур — гештальтов. Выступая против выдвинутого психологией принципа расчленения сознания на элементы и построения из них сложных психических феноменов, они предлагали идею целостности образа и несводимости его свойств к сумме свойств элементов. По мнению великих теоретиков, предметы, составляющие наше окружение, воспринимаются чувствами не в виде отдельных объектов, а как организованные формы. Восприятие не сводится к сумме ощущений, а свойства фигуры не описываются через свойства частей. Собственно гештальт являет собой функциональную структуру, упорядочивающую многообразие отдельных явлений. Принципы гештальта: все вышеперечисленные свойства восприятия — константы, фигура, фон — в гештальтпсихологии вступают в отношения между собой и являют новое свойство. Целостность восприятия и его упорядоченность достигаются благодаря следующим принципам гештальтпсихологии: 1) Близость. Стимулы расположенные рядом, имеют тенденцию восприниматься вместе. 2) Схожесть. Стимулы, схожие по размеру, очертаниям, цвету или форме имеют тенденцию восприниматься вместе. 3) Целостность. Восприятие имеет тенденцию к упрощению и целостности. 4) Замкнутость. Отражает тенденцию завершать фигуру, так что она приобретает полную форму. 5) Смежность. Близость стимулов во времени и пространстве. Смежность может предопределять восприятие, когда одно событие вызывает другое. 6) Общая зона. Принципы гештальта формируют наше повседневное восприятие, наравне с научением и прошлым опытом. Предвосхищающие мысли и ожидания также активно руководят нашей интерпретацией ощущений.