Воткнутые линии и другие обманы зрения. Книга: Перельман, Яков Исидорович «Оптические иллюзии

Перельман Я.

Яков Перельман
Имя при рождении:	Яков Исидорович Перельман
Дата рождения:
Место рождения:
Дата смерти:
Место смерти:
Гражданство:
Род деятельности:
Жанр:
Дебют:	очерк «По поводу ожидаемого огненного дождя»

Я́ков Иси́дорович Перельма́н ( , - , ) - российский, учёный, популяризатор , и , один из основоположников жанра , и основоположник , автор понятия научно-фантастическое .

Биография

Яков Исидорович Перельман родился 4 декабря (22 ноября по старому стилю) 1882 года в городе Гродненской губернии (ныне Белосток входит в состав ). Его отец работал счетоводом, мать преподавала в начальных классах. Родной брат Якова Перельмана, Осип Исидорович, был прозаиком и , писавшим по-русски и на (псевдоним Осип Дымов).

1916 год - вышла в свет вторая часть книги «Занимательная физика».

Библиография

Библиография Перельмана насчитывает более 1000 статей и заметок, опубликованных им в различных изданиях. И это помимо 47 научно-популярных, 40 научно-познавательных книг, 18 школьных учебников и учебных пособий.

По данным Всесоюзной книжной палаты, с по год его книги только в нашей стране издавались 449 раз; их общий тираж составил более 13 миллионов экземпляров. Они печатались:

• на русском языке 287 раз (12,1 миллиона экземпляров);
• на 21 языке народов СССР - 126 раз (935 тысяч экземпляров).

Согласно подсчётам московского библиофила Ю. П. Ирошникова, книги Я. И. Перельмана 126 раз издавались в 18 зарубежных странах на языках:

• немецком - 15 раз;
• французском - 5;
• польском - 7;
• английском - 18;
• болгарском - 9;
• чешском - 3;
• албанском - 2;
• хинди - 1;
• венгерском - 8;
• новогреческом - 1;
• румынском - 6;
• испанском - 19;
• португальском - 4;
• итальянском - 1;
• финском - 4;
• на восточных языках - 7;
• других языках - 6 раз.

Книги

• Азбука метрической системы. Л., Научное книгоиздательство, 1925 г.
• Быстрый счет . Л., 1941 г.
• В мировые дали (о межпланетных перелетах). М., Изд-во Осоавиахима СССР, 1930 г.
• Веселые задачи. Пг., Изд-во А. С. Суворина, 1914.
• Вечера занимательной науки. Вопросы, задачи, опыты, наблюдения из области астрономии, метеорологии, физики, математики (в соавторстве с В. И. Прянишниковым). Л., Леноблоно, 1936.
• Вычисления с приближенными числами. М., АПН СССР, 1950.
• Газетный лист. Электрические опыты. М. - Л., Радуга, 1925.
• Геометрия и начатки тригонометрии. Краткий учебник и собрание задач для самообразования. Л., Севзаппромбюро ВСНХ, 1926.
• Далекие миры. Астрономические очерки. Пг., Изд-во П. П. Сойкина, 1914.
• Для юных математиков. Первая сотня головоломок. Л., Начатки знания, 1925.
• Для юных математиков. Вторая сотня головоломок. Л., Начатки знания, 1925.
• Для юных физиков. Опыты и развлечения. Пг., Начатки знания, 1924.
• Живая геометрия. Теория и задачи. Харьков - Киев, Униздат, 1930.
• Живая математика . Математические рассказы и головоломки. М.-Л., ПТИ, 1934
• Загадки в диковинки в мире чисел. Пг., Наука и школа, 1923.
• Занимательная алгебра . Л., Время, 1933.
• Занимательная арифметика . Загадки и диковинки в мире чисел. Л., Время, 1926.
• Занимательная астрономия . Л., Время, 1929.
• Занимательная геометрия . Л., Время, 1925.
• Занимательная геометрия на вольном воздухе и дома. Л., Время, 1925.
• Занимательная математика . Л., Время, 1927.
• Занимательная математика в рассказах. Л., Время, 1929.
• Занимательная механика . Л., Время, 1930.
• Занимательная физика. Кн. 1 СПб., Изд-во П. П. Сойкина, 1913.
• Занимательная физика. Кн. 2 . Пг., Изд-во П. П. Сойкина, 1916 (по 1981 год - 21 издание).
• Занимательные задачи. Л., Время, 1928.
• Занимательные задачи и опыты . М., Детгиз, 1959.
• Знаете ли вы физику? (Физическая викторина для юношества). М. - Л., ГИЗ, 1934.
• К звездам на ракете. Харьков, Укр. рабочий, 1934.
• Как решать задачи по физике. М. - Л., ОНТИ, 1931.
• Математика на вольном воздухе. Л., Политехническая школа, 1931.
• Математика на каждом шагу. Книга для внеклассного чтения школ ФЗС. М. - Л., Учпедгиз, 1931.
• Между делом. Опыты и развлечения для детей старшего возраста. М. - Л., Радуга, 1925.
• Межпланетные путешествия. Полёты в мировое пространство и достижение небесных тел. Пг., Изд-во П. П. Сойкина, 1915 (10).
• Метрическая система. Обиходный справочник. Пг., Научное книгоиздательство, 1923.
• Наука на досуге. Л., Молодая гвардия, 1935.
• Научные задачи и развлечения (головоломки, опыты, занятия). М. - Л., Молодая гвардия, 1927.
• Не верь своим глазам! Л., Прибой, 1925.
• Новые и старые меры. Метрические меры в обиходной жизни, их преимущества. Простейшие приемы перевода в русские. Пг., Изд. журнала «В мастерской природы», 1920.
• Новый задачник к краткому курсу геометрии. М. - Л., ГИЗ, 1922.
• Новый задачник по геометрии . Пг., ГИЗ, 1923.
• Обманы зрения. Пг., Научное книгоиздательство, 1924.
• Полет на Луну. Современные проекты межпланетных перелетев. Л., Сеятель, 1925.
• Пропаганда метрической системы. Методический справочник для лекторов и преподавателей. Л., Научное книгоиздательство, 1925.
• Путешествия па планеты (физика планет). Пг., Изд-во А. Ф. Маркса, 1919 .
• Развлечения со спичками. Л., Прибой, 1926.
• Ракетой на Луну. М. - Л., ГИЗ, 1930.
• Техническая физика. Пособие для самообучения и собрание практических упражнений. Л., Севзаппромбюро ВСНХ, 1927.
• Фигурки-головоломки из 7 кусочков. М. - Л., Радуга, 1927.
• Физика на каждом шагу. М., Молодая гвардия, 1933.
• Физическая хрестоматия. Пособие по физике и книга для чтения.
  • Вып. I. Механика. Пг., Сеятель, 1922;
  • вып. II. Теплота, Пг., Сеятель, 1923;
  • вып. III. Звук. Л., ГИЗ, 1925;
  • вып. IV. Свет. Л., ГИЗ, 1925.
• Фокусы и развлечения. Чудо нашего века. Числа-великаны. Между делом. Л., Радуга, 1927.
• Хрестоматия-задачник по начальной математике (для трудовых школ и самообразования взрослых). Л., ГИЗ, 1924.
• Циолковский. Его жизнь, изобретения и научные труды. По поводу 75-летия со дня рождения. М. - Л., ГТТИ, 1932.
• Циолковский К. Э. Его жизнь и технические идеи. М. - Л., ОНТИ, 1935.
• Числа-великаны. М. - Л., Радуга, 1925.
• Чудо нашего века. М. - Л., Радуга, 1925.
• Юный землемер. Л., Прибой, 1926.
• Ящик загадок и фокусов. М. - Л., ГПЗ, 1929.

Вы посмотрели «Волшебную палочку»? Помните, как Симка рассказывала о фокусах и иллюзиях?

Что же такое эти иллюзии , которые заставляют нас верить в чудо, когда нам показывают фокус?

В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение». Глаза наши видят одно, а мозг почему-то решает, что нам показали совсем другое. Мы, конечно, можем с ним поспорить, и через некоторое время убедить его, что он неправ. Но задачка это непростая - попробуйте-ка переспорить собственный мозг!

Есть много интересных примеров оптических иллюзий.«Оптические» - значит, связанные с тем, что мы видим. Более простое название - «обман зрения». Давайте посмотрим на некоторые из них - и разберемся, кто кого обманывает, и как это получается.

Многие иллюзии имеют свои названия - по имени человека, который их придумал, обнаружил или нарисовал впервые (иногда мы с вами даже можем узнать, в каком году). Запоминать их, конечно, не обязательно - но если вы где-нибудь потом с этими названиями встретитесь, вам будет приятно узнать старых знакомых.

Иллюзии восприятия размера

Иллюзия Мюллера-Лайера (1889)

Какой из двух горизонтальных отрезков длиннее?

А теперь возьмите линейку и попробуйте измерить линии! Они совершенно одинаковые!

Иллюзия Эббингауза (1902)

Какой круг больше? Тот, который окружен маленькими кругами, или же тот, который окружен большими?

Самые проницательные догадаются, что и они…

А почему же поначалу мы были совершенно уверены, что правый круг (окруженный маленькими) больше, чем левый (окруженный большими)?

Дело в том, что светлые предметы на темном фоне кажутся нам крупнее своих настоящих размеров - как бы захватывают часть темного фона (но происходит это только в нашем восприятии, а не на самом деле). Вот и на этом рисунке белый квадрат кажется значительно большим, чем его сосед - черный квадрат на белом фоне.

Между прочим, некоторые хитрые дуэлянты в XIX веке, зная о свойстве черного цвета преуменьшать размеры, предпочитали стреляться именно в черных костюмах. В надежде на то, что противник промахнется при стрельбе. Целиться-то ему будет труднее!

Соотношение фигуры и фона

Ваза Рубина (Эдгар Рубин, 1915)

На этом рисунке мы видим не только белую вазу, но и два черных профиля - смотрящих друг на друга лица.

* * *
А сколько животных вы найдете на этой картинке?

Зрительные искажения

Еще один вид иллюзий связан с тем, что многие прямые линии или ровные окружности начинают казаться нам искривленными - из-за соседства с другими линиями и фигурами.

Иллюзия Цолльнера (1860)

Прямые на этом рисунке идут параллельно, никуда не отклоняясь. Но нам кажется, что они сходятся и расходятся.

Иллюзия Эшера

Вертикальные и горизонтальные линии параллельны, хотя мы четко видим, что они все изгибаются дугой.

И на этой картинке линии, разделяющие серые блоки-клеточки - на самом деле ровные и параллельные друг другу.

* * *
Иллюзия Перельмана

Кто же так неаккуратно написал? Все буквы стоят вкривь и вкось.

А попробуйте поднести листок бумаги и подвигать вдоль букв - вы увидите, что они стоят совершенно прямо, и их линии тоже параллельны!

* * *
Иллюзия Дж. Фрейзера (1908)

Все видят спираль (непрерывную линию, раскручивающуюся от центра к краям)?

А это вовсе и не спираль, а концентрические окружности (замкнутые круги, один внутри другого). Чтобы проверить это, проведите мышкой по любой из окружностей. Если бы спираль была на самом деле, ваша мышка не остановилась бы, пока не дошла бы от серединки до края рисунка.

Еще один пример этой иллюзии:

Двойственные изображения

Есть такие хитрые картинки, на которых один человек может увидеть одно, а другой - совсем иное.

Иллюзия Ястрова (1899)

Кого вы здесь видите? Зайца или утку?

* * *
А кто это - лебедь или белка?

* * *

Кого вы сначала увидите на этих двух рисунках - молодую девушку или грустную старуху?

* * *
Кто здесь нарисован - старики или поющие мексиканцы?

* * *
А что это за картина? Портрет? Или пейзаж? Кто здесь нарисован - бородатый мужчина или женщина, сидящая под засохшим деревом?

Иллюзия движения

Это вовсе не анимация, а просто статические картинки (если бы вы видели их не на экране, а на бумаге, вам проще было бы поверить). И тем не менее, когда мы пристально смотрим на них, отчетливо видим движение!

Очень много таких иллюзий открыл Акиоши Китаока - японский профессор психологии,

Вращающиеся динозавры

Видите, как динозавры водят хоровод?

* * *
Иллюзия кофейных зёрен

Правда же, эта картинка колышется - как занавеска на ветру?

* * *
Волны на клетках

* * *
Вращающиеся круги

Правда ведь, все эти круги вращаются? Да еще и в разные стороны: одни по часовой стрелке, другие против… а картинка-то абсолютно неподвижна! Это мозг нас обманывает - видит вращение там, где его нет!

* * *
И еще несколько иллюзий движения:

Фрактальная иллюзия

Детали этого сложного механизма неподвижны. Но посмотрите на них несколько секунд...

* * *
Падающий человек

И это мы сейчас рассказали только о пяти разных видах оптических иллюзий. А ведь их намного больше.

Бывают еще и рисунки-перевертыши , и «исчезающие » картинки, и невозможные фигуры , и портреты, которые сами смотрят на нас… и многое другое!

Но у вас, наверное, уже устали глаза, а главное - мозг. Вам же все время приходится объяснять ему, что он неправ!

Поэтому - если вам понравилось изучать обманы зрения, пишите фиксикам (сюда в комментарии, в

Начерченная на рис. 1 группа булавок не представляет на первый взгляд ничего особенного. Но поднимите книгу на уровень глаз и, закрыв один глаз, смотрите на эти линии так, чтобы луч зрения скользил вдоль них. (Глаз нужно поместить в той точке, где пересекаются продолжения этих прямых.) При таком рассматривании вам покажется, что булавки не начерчены на бумаге, а воткнуты в нее стоймя. Отводя голову немного в сторону, вы увидите, что булавки словно наклоняются в ту же самую сторону.

Эта иллюзия объясняется законами перспективы: линии начерчены так, как должны были бы проектироваться на бумагу отвесно торчащие воткнутые булавки, когда на них смотрят описанным выше образом.

Способность нашу поддаваться зрительным обманам вовсе не следует рассматривать только как недостаток зрения. Она имеет и свою весьма выгодную сторону, о которой часто забывают. Дело в том, что, если бы глаз наш неспособен был поддаваться никаким обманам, не существовало бы живописи и мы лишены были бы всех наслаждений изобразительных искусств. Художники широко пользуются этими недостатками зрения. "На сей обманчивости все живописное художество основано, - писал гениальный ученый XVIII века Эйлер в своих знаменитых "Письмах о разных физических материях". - Ежели бы мы привыкли судить о вещах по самой истине, то бы сие искусство (т. е. художество) не могло иметь места, равно как когда бы мы были слепы. Всуе художник истощил бы все свое искусство на смешение цветов; мы бы сказали: вот на сей доске красное пятно; вот голубое, здесь черное и там несколько беловатых линий; все находится на одной поверхности, не видно на ней никакого в расстоянии различия и не можно бы было изобразить ни единого предмета. Что бы на картине ни написано было, так бы нам казалось, как письмо на бумаге... При сем совершенстве не были ли бы мы сожаления достойны, лишены будучи удовольствия, которое приносит нам ежедневно столь приятное и полезное художество?"

Оптических обманов очень много, можно наполнить целый альбом различными примерами таких иллюзий. Многие из них общеизвестны, другие менее знакомы. Привожу здесь еще несколько любопытных примеров оптических обманов из числа менее известных. Особенно эффектны иллюзии рис. 2 и 3 с линиями на сетчатом фоне: глаз положительно отказывается верить, что буквы на рис. 2 поставлены прямо. Еще труднее поверить тому, что на рис. 43 перед нами не спираль. Приходится убеждать себя в этом непосредственным испытанием: поставив острие карандаша на одну из ветвей мнимой спирали, кружить по дугам, не приближаясь и не удаляясь от центра.

Рис. 3. Кривые линии этой фигуры кажутся спиралью; между тем это окружности, в чем легка убедиться, водя по ним заостренной спичкой.

Точно так же, только с помощью циркуля, можем мы убедиться, что на рис. 4 прямая AC не короче АВ.

Сущность остальных иллюзий, порождаемых рисунками 5, 6, 7, 8, объяснена в подписях под ними. До какой степени сильна иллюзия рис. 7, показывает следующий курьезный случай: издатель одного из предыдущих изданий моей книги, получив от цинкографии оттиск этого клише, счел клише недоделанным и готовился было уже возвратить его в мастерскую, чтобы счистить серые пятна на пересечении белых полос, когда я, случайно войдя в комнату, объяснил ему, в чем дело.