Файлы

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Килачевская средняя общеобразовательная школа»

(МОУ «Килачевская СОШ»)

Оптические иллюзии как средство снятия усталости глаз

Работу выполнил (а):

Миронова Анастасия,

ученица 9 класса

Руководитель проекта:

Степанова Алена Алексеевна, учитель информатики

Работа допущена к защите «_____» _______________ 202____г.

Подпись руководителя проекта ____________________(__________________)

с. Килачевское

2021 г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава 1. Оптические иллюзии……………………………………………...….5

1.1.История оптических иллюзий……………………………....................5

1.2.Естественные оптические иллюзии…………………………………...9

1.3.Исскуственные оптические иллюзии……………………………......10

1.4.Смешанные оптические иллюзии………………………………..…..11

1.5.Применение оптических иллюзий…………………………………...12

Глава 2. Строение глаза……………………………………………………….14

Глава 3. Анкетирование одноклассников…………………………………..18

Заключение…………………………………………...…………………………..19

Список использованных источников информации……………..……………..20

Приложения…………………………………………………………………..….21

Введение

С давних пор люди не только поражаются обманам зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и сознательно используют их в своей деятельности.

Проблема состоит в том, что у меня во время дистанционного обучения очень уставали глаза. Что же нужно для снятия усталости глаз? Может можно использовать оптические иллюзии, которые мы изучали на уроках физики? Интересно, а у моих одноклассников также устают глаза, как и у меня? А если мне собрать картинки с оптическими иллюзиями, которые снимают усталость глаз?

Актуальность моей работы очевидна: собранная мною подборка оптических иллюзий поможет снять усталость глаз, мне и моим одноклассникам во время дистанционного обучения.

Объект - оптические иллюзии.

Предмет - оптические иллюзии как средство снятия усталости глаз.

Цель работы: подборка оптических иллюзий для снятия усталости глаз.

Перед выполнением работы я поставила перед собой ряд задач:

1.Изучить литературу и интернет ресурсы по теме проекта;

2.Провести опрос среди одноклассников;

3.Собрать подборку оптических иллюзий для снятия усталости с глаз.

Гипотеза: подборка оптических иллюзий поможет снять усталость глаз моим одноклассникам и мне во время дистанционного обучения.

Методы исследования:

1.поиск информации

2.анкетирование

3.анализ и синтез информации

Вид проекта: исследовательский

Глава 1. Оптические иллюзии

История оптических иллюзий

Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие строения нашего зрительного аппарата. С давних пор люди не только поражаются обманам зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и сознательно используют их в своей деятельности.

Всегда ли можно верить своим глазам? С самими иллюзиями нам приходится сталкиваться чуть ли не каждый день, но вряд ли мы их вообще замечаем или расцениваем как иллюзии.

Уже тысячи лет оптические иллюзии целенаправленно используют в архитектуре, в изобразительном и церковном искусстве, в одежде, в работе стилиста и т.д. Тема иллюзий не нова. Существует большое многообразие иллюзий по разным классификациям. Издавна известные картины, глядя на которые создается впечатление, будто их герои следят за тобой (изображение зрачка точно посередине глаза). Создаваемая при помощи технических средств виртуальная зрительная реальность занимает в жизни современного человека огромное место и тесно переплетается с действительностью.

В последнее время в социальных сетях стало модным выкладывать «иллюзорные картинки», заставляющие задуматься: верить или нет тому, что ты видишь на мониторе и как объяснить увиденное? Выражение «обман зрения» очень распространено. К сожалению, наш глаз не точный прибор, поэтому и ему свойственно ошибаться. Эти ошибки называют оптическими иллюзиями. Попросту говоря, это наверное представление реальности. Почему иллюзии так интересны? Почему так много художников используют их в своих произведениях? Возможно, потому что они показывают не то, что нарисовано на самом деле. Действительно, разве мы задумываемся над тем, что изображение на экране в кино, либо в телевизоре это ряд сменяющихся кадров, сливающихся в движущуюся картинку только благодаря особенностям наших глаз? Или, глядя в зеркало, вспоминаем, что видим в нем мнимые изображения предметов, да и самих себя? «Мы смотрим не глазами, а мозгом», - говорят физиологи. Вы охотно согласитесь с этим, когда познакомитесь с иллюзиями, где воображение смотрящего сознательно участвует в процессе зрения. Можно ли увидеть то, чего в действительности не существует? Оказывается, можно. Более того, уже не один век люди снова и снова поддаются на восхитительный обман оптических иллюзий. Со времен древности до наших дней архитекторы и художники продолжают совершенствовать свое умение вводить людей в заблуждение с помощью различных оптических эффектов.

Древнегреческие архитекторы применяли иллюзии на практике, делая колонны своих построек разной толщины. Например, угловые колонны знаменитого Парфенона - главного храма афинского Акрополя – шире соседних, а расстояния между угловыми и соседними колоннами уменьшены. Связано это с тем, что фоном для угловых колонн служит яркое небо, а для остальных – темный фон святилища храма.

Великие художники отлично разбирались в физике света: они заметили, что на зелёной ткани в глубине складок появляются красные тени, а на синей – жёлтые. Главное для них – найти такие цвета, которые при взаимном влиянии создают свой собственный, новый цвет.

Изучение литературы, периодической печати, поиски в Интернете показали, то, что оптическое искусство таит в себе еще множество нераскрытых тайн. Человек воспринимает большую часть информации об окружающем мире благодаря зрению, но мало кто задумывается о том, как именно это происходит. Чаще всего глаз считают похожим на фотоаппарат или телекамеру, однако, мы смотрим глазами, а видим мозгом. Глаза и мозг постоянно обманывают друг друга, создают несуществующие образы, а порою мешают увидеть главное.

Можно ли увидеть то, чего в действительности не существует? Оказывается, можно. Более того, уже не один век люди снова и снова поддаются на восхитительный обман оптических иллюзий. Со времен древности до наших дней архитекторы и художники продолжают совершенствовать свое умение вводить людей в заблуждение с помощью различных оптических эффектов. Например, давно замечено, что на темном фоне светлые предметы кажутся больше, чем на самом деле, а тёмные на светлом выглядят меньше. В оптике это явление получило название иррадиации. Еще в I веке до н.э. римский архитектор и художник Марк Витрувий, передал ее суть так: при сочетании светлого и темного свет «пожирает» мрак. Действительно, ветви деревьев в лучах солнца заметно истончаются, а человек в черной одежде кажется стройнее, чем в белой.

Древнегреческие архитекторы применяли эту иллюзию на практике, делая колонны своих построек разной толщины. Например, угловые колонны знаменитого Парфенона - главного храма афинского Акрополя – шире соседних, а расстояния между угловыми и соседними колоннами уменьшены. Связано это с тем, что фоном для угловых колонн служит яркое небо, а для остальных – темный фон святилища храма. С помощью использованных «хитростей» архитекторам удалось добиться того, что со стороны все колонны выглядят одинаково, а разницу можно обнаружить только при непосредственном измерении.

Великие художники отлично разбирались в физике света: они заметили, что на зелёной ткани в глубине складок появляются красные тени, а на синей – жёлтые. Многие художники-импрессионисты работали в технике пуантилизма (живопись точками или запятыми, то есть тоже отдельными мазками). Главное для них – найти такие цвета, которые при взаимном влиянии создают свой собственный, новый цвет, а в сетчатке глаза при этом происходит их наложение, создавая общее впечатление воздуха и света.

Не смотря на то, что оптическое искусство (оп-арт) официально зародилось только в середине 60-х годов прошлого века, интерес к нему растет изо дня в день. Меня заинтересовало оно тем, что находится на стыке множества наук: физики света, физиологии глаза, психологии и т.д.

Наш мир полон зрительной информации. Мозг справляется с ней только благодаря накоплению образов, которые помогают не напрягаться каждый раз, видя одни и те же предметы или явления: свет и тень, размер, форма объекта и расстояние до него. Мы не сомневаемся, что реальный мир именно таков, каким мы его видим. Но иногда это неправильно.

Итак, оптическая иллюзия – это впечатление о видимом предмете или явлении, не соответствующее действительности, т.е. оптический обман.

Существует множество классификаций оптических иллюзий

Все оптические иллюзии в зависимости от происхождения можно разделить на 3 вида:

Естественные (созданные природой) - другим словом мираж.
Искусственные (придуманные человеком). Этот вид часто используются фокусниками - иллюзионистами.
Смешанные (естественные иллюзии, которые создал человек) - это и модель миража, и иллюзионные картинки.

1.2.Естественные оптические иллюзии

Мираж - это игра световых лучей. Слово «мираж» происходит от французского слова и обозначает «отражать, как в зеркале», причем роль зеркала играет воздух. Иллюзия восприятия размера.

Одной из самых известных иллюзий восприятия размера является иллюзия Мюллера-Лайера. Посмотрев на рисунок, многие скажут, что отрезок со стрелками наружу длиннее отрезка со стрелками, направленными внутрь. На самом деле отрезки равны. Два совершенно равных кружка в середине воспринимаются как разные по величине в зависимости от того, окружают ли их большие или меньшие кружки. Иллюзия с кружками объясняется действием закона контраста, предмет будет казаться больше своей реальной величины на фоне мелких предметов и наоборот. Иллюзии цвета и контраста – это когда одинаково раскрашенные предметы видятся по-разному. В основе данной оптической иллюзии стоит процесс иррадиации. Явление иррадиации (по-латыни - неправильное излучение) заключается в следующем: когда изображение состоит из ярко освященных областей и темных, то происходит перераспределение света. Темные участки как бы забирают часть освящения у светлых. Естественно это происходит только в нашем мозгу.

Важнейшим свойством нашего глаза является его способность различать цвета. Одним из свойств, относящихся к цветному зрению можно считать явление смещения максимума относительной видимости при переходе от дневного зрения к сумеречному. При сумеречном зрении (низких освещенностях) не только понижается чувствительность глаза к восприятию цветов вообще, но и в этих условиях глаз обладает пониженной чувствительностью к цветам длинноволнового участка видимого спектра (красный, оранжевый) и повышенной чувствительностью к цветам коротковолновой части спектра (синий, фиолетовый). Можно привести множество примеров воздействия на глаз цветовых контрастов.

Цвет фигур кажется более ярким и насыщенным, если фигуры окантованы черными рамками.

Зафиксируйте свой взгляд на точке в центре, и круг исчезнет.

Если посмотреть в центр на чёрную точку, то цвета должны исчезнуть.

(Приложение 1)

1.3.Искуственные оптические иллюзии

Искажение формы предметов. Параллельные линии будут восприниматься как непараллельные, если их рассматривать на фоне взаимно пересекающихся косых линий. Круг теряет свою правильную форму, если его рассматривать на фоне кривых линий. Этот вид иллюзий находит свое объяснение в том, что резко выраженные особенности фона влияют на восприятие расположенных, на этом фоне предметов.

Движущиеся иллюзии. Неподвижное изображение кажется движущимся. Одно и то же вращающееся изображение может вращаться в разные стороны. Геометрические иллюзии создают огромные возможности для художников, фотографов, модельеров. Однако инженерам и математикам приходится быть осторожными с чертежами и подкреплять «очевидное». Искусственные иллюзии. Двойственные изображения - это изображения, в которых человек выделяет для себя либо фон, либо фигуру в зависимости от его восприятия картинки. Изображения – перевёртыши, как ни крути, как не переворачивай изображения-перевертыши, а картинки местами не меняются.

(Приложение 2)

1.4.Смешанные оптические иллюзии

Это, пожалуй, самый большой раздел иллюзий. Ярким примером смешанной оптической иллюзии являются потрясающие рисунки на асфальте, которые под определенным углом просмотра смотрятся очень эффектно!

Иллюзии цвета и контраста – это когда одинаково раскрашенные предметы видятся по-разному. В основе данной оптической иллюзии стоит процесс иррадиации. Явление иррадиации (по-латыни - неправильное излучение) заключается в следующем: когда изображение состоит из ярко освященных областей и темных, то происходит перераспределение света. Темные участки как бы забирают часть освящения у светлых. Естественно это происходит только в нашем мозгу.

Цвет фигур кажется более ярким и насыщенным, если фигуры окантованы черными рамками.

Зафиксируйте свой взгляд на точке в центре, и круг исчезнет.

Если посмотреть в центр на чёрную точку, то цвета должны исчезнуть.

Геометрические объекты, в зависимости от того, как ложатся тени, могут казаться как выпуклыми, так и вогнутыми.

Мы привыкли, что объем предмета легко передать на бумаге с помощью света и тени. Однако и некоторые контурные рисунки создают нам впечатление объемности изображения, его глубины. А иногда возникает рисунок - загадка! Какая часть кольца находится сзади, а какая - спереди?

Девушка просто держит зеркало. А ведь может показаться, что у неё «пустота внутри»

Перевёртыш — вид оптической иллюзии, в которой от направления взгляда зависит характер воспринимаемого объекта. Одной из таких иллюзий является «девушка-старуха» (Приложение 3)

1.5.Применение оптических иллюзий

Оптические иллюзии не новы в архитектуре. В Одессе есть очень популярная достопримечательность «Ведьмин дом». Оптическая иллюзия плоского дома создается благодаря тому, что боковые стены дома построены под острым углом. Многие художники пользовались иллюзиями в своих картинах.

Модный мир - мир зрительных иллюзий. В истории костюма можно проследить, как «сужали» талию с помощью очень широких юбок, делали ноги длиннее с помощью завышенной линии талии. Вертикальные линии и детали одежды (полосы, стрелки на брюках, длинные шарфы, высокие каблуки) визуально стройнят и увеличивают рост. Контрастные вертикальные полосы, идущие по внешним бокам одежды, делают силуэт приталенным. Горизонтальные же линии (швы, карманы, оборки, ремешки на обуви) полнят. Клетка увеличивает объём, а круги придают формам округлость. Костюм в одном цвете даёт видимость высокого роста, выглядит более изысканно и элегантно, а одежда с яркими цветовыми пятнами полнит.

При восприятии фигуры и фона мы склонны видеть прежде всего пятна меньшей площади, а также пятна более яркие выступающие. Чем больше контраст, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма.

Чем меньше контраст, тем менее заметен объект. На основе иллюзии «Фигура и фон» делают камуфляжную одежду для военных и охотников. В годы Великой Отечественной войны такие камуфляжные халаты использовали снайперы и разведчики. Такой природный камуфляж часто встречается в природе.

Оптические иллюзии помогают обнаружить некоторые закономерности зрительного восприятия, поэтому им уделяют пристальное внимание психологи. С оптическими иллюзиями мы часто встречаемся в повседневной жизни. Подобрав правильный рисунок на обоях, мы можем зрительно расширить небольшую комнату. Выбрав нужную расцветку ткани, можно скрыть недостатки своей фигуры. Дизайнеры, которые разбираются в оптических геометрических эффектах, могут создать рекламу, которая привлечет внимание даже незаинтересованных лиц. Например, владельцы одного из магазинов посадили женские манекены на окна над магазином.

Еще более широкое применение оптические иллюзии находят в изобразительном искусстве и в особом цирковом жанре – иллюзионизме.

С помощью оптических иллюзий художники, архитекторы и модельеры создают свои шедевры. С точностью можем сказать, что оптические иллюзии поднимают настроение и снимают усталость с глаз. (Приложение 4)

Глава 2. Строение глаза

Большую часть информации, которая поступает из окружающей среды, человек получает с помощью зрения. Глаз человека - сложная и совершенная оптическая система. рассмотрим как он устроен (Приложение 5)

Глаз – человека имеет шарообразную форму, диаметр его приблизительно 2,5 см. Снаружи глаз окружен твердой не прозрачной оболочкой – склерой, которая защищает его от повреждений. Склера на передней части глаза прозрачна и называется роговой оболочкой, или роговицей, которая действует как собирающая линза и обеспечивает 75% способности глаза преломлять свет.

За роговицей располагается радужная оболочка. В радужной оболочке есть круглое отверстие – зрачок. Радужная оболочка способна деформироваться и таким образом менять диаметр зрачка. Изменение это происходит рефлекторно (без участия сознания), в зависимости от количества света, попадающего в глаз. Это свойство называется адаптацией.

Внутри глаза непосредственно за зрачком, расположен хрусталик, представляющий собой прозрачное упругое тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Кривизна поверхностей хрусталика может меняться, благодаря чему изменяется оптическая сила. Это помогает регулировать расстояние от хрусталика до изображения предмета, которое должно попасть на сетчатку. Сетчатка глаза - это его внутренняя оболочка, состоящая из разветвленных нервных волокон и сосудов.

Изображение, полученное на сетчатке через зрительный нерв, поступает в мозг. В получении изображения также принимает участие стекловидное тело - прозрачная студенистая масса, которая заполняет пространство между хрусталиком и сетчаткой. Свет, попадающий на поверхность глаза, преломляется в роговице, хрусталике и стекловидном теле. В результате на сетчатке получается действительное, повернутое, уменьшенное изображение предмета.

Роговица представляет собой особый покров, защищающий наружную часть глаза. В норме она абсолютно прозрачна и однородна. Через неё проходят световые лучи, благодаря которым человек может воспринимать трёхмерное изображение. Роговица бескровна, поскольку не содержит ни одного кровеносного сосуда. Она состоит из 6 различных слоёв, каждый из которых несёт определённую функцию:

Эпителиальный слой. Клетки эпителия находятся на наружной поверхности роговицы. Они регулируют количество влаги в глазу, которая поступает из слёзных желёз и насыщается кислородом за счёт слёзной плёнки. Микрочастицы — пыль, мусор и прочее — при попадании в глаз могут легко нарушить целостность роговицы. Впрочем, этот дефект, если он не затронул более глубокие слои, не представляет опасности для здоровья глаза, поскольку эпителиальные клетки быстро и относительно безболезненно восстанавливаются.
Боуменова мембрана. Этот слой также относится к поверхностным, поскольку располагается сразу за эпителиальным. Он, в отличие от эпителия, не способен восстанавливаться, поэтому его травмы неизменно приводят к ухудшению зрения. Мембрана отвечает за питание роговицы и участвует в обменных процессах, протекающих в клетках.
Строма. Этот довольно объёмный слой состоит из волокон коллагена, которые заполняют собой пространство.
Десцеметова мембрана. Тоненькая мембранка на границе стромы отделяет её от эндотелиальной массы.
Эндотелиальный слой. Эндотелий обеспечивает идеальную пропускную способность роговицы за счёт удаления лишней жидкости из роговичного слоя. Она плохо восстанавливается, поэтому с возрастом становится менее плотной и функциональной. В норме плотность эндотелия составляет от 3,5 до 1,5 тысяч клеток на 1 мм² в зависимости от возраста. Если этот показатель падает ниже 800 клеток, у человека может развиться отёк роговицы, в результате которого резко снижается чёткость зрения. Такое поражение — естественный итог глубокой травмы или серьёзного воспалительного заболевания глаз.
Слёзная плёнка. Последний роговичный слой отвечает за санацию, увлажнение и смягчение глаз. Слёзная жидкость, поступающая в роговицу, смывает микрочастички пыли, загрязнения и улучшает проницаемость кислорода.
За передней камерой глаза, заполненной жидкостью, располагается радужная оболочка. От её пигментации зависит цвет глаз человека: минимальное содержание пигмента обусловливает голубой цвет радужки, среднее значение характерно для зелёных глаз, а максимальный процент присущ кареглазым и черноглазым людям. Именно поэтому большая часть деток рождается голубоглазыми — у них синтез пигмента ещё не отрегулирован, поэтому радужка чаще всего светлая. С возрастом эта характеристика меняется, и глазки становятся темнее.
Анатомическое строение радужки представлено мышечными волокнами. Они молниеносно сокращаются и расслабляются, регулируя проникающий световой поток и изменяя размер пропускного канальца. В самом центе радужки располагается зрачок, который под действием мышц изменяет диаметр в зависимости от степени освещённости: чем больше световых лучей попадает на поверхность глаза, тем уже становится просвет зрачка. Этот механизм может нарушаться под действием медицинских препаратов или в результате болезни. Краткосрочное изменение реакции зрачка на свет помогает диагностировать состояние глубоких слоёв глазного яблока, однако длительная дисфункция может привести к нарушению зрительного восприятия.

90% информации приходит в наш мозг через глаза. Даже если человек живет без розовых очков, он не всегда сможет реально оценить увиденную ситуацию. Так устроен наш глаз. Зная особенности зрения, человек может анализировать получаемую картинку, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение полностью реально. Подобные знания могут существенно облегчить жизнь, избавив от неприятностей, связанных со зрительными обманами, помогут лучше понимать некоторые природные явления, устройства некоторых предметов.

Не стоит забывать, что оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку.

Глава 3. Анкетирование одноклассников.

При написании проекта я составила анкету (Приложение 6)

Опрос одноклассников был проведен в месседжере WhatsApp, так как написание проекта пришлось на дистанционное обучение, и провести его лично возможности не было. После проведения анкеты и получения ответов одноклассников я построила диаграммы в электронных таблицах MS Excel (Приложение 7)

Заключение

Зрительный аппарат и мозг у каждого человека по-разному воспринимают поступающую информацию. Уровень восприятия у всех разный. И оптические иллюзии воспринимаются по-разному.

В ходе выполнения работы мною была проанализирована литература и интернет источники по теме проекта. Проведен опрос, среди одноклассников используя месседжер WhatsApp. Собрана подборка оптических иллюзий для снятия усталости глаз. (Приложение 8)

Я предположила, что оптические иллюзии помогают снять усталость глаз. Гипотеза мною не доказана и требует продолжения работы над проектом. Так как самоизоляция и дистанционная учеба ведут к росту нагрузки на глаза. Это и видеолекции, и общение с одноклассниками и друзьями по видеоконференции через различные мессенджеры.

Кроме того, вынужденное сидение дома – это и сухой воздух, и пыль, отсутствие или резкое сокращение прогулок.

Список использованных источников информации

1) Андерсон Д. Хитрые загадки в картинках. / Андерсон Д.- АСТ, Астрель, 2007г. – 306 с.

2) Сарконе В.: Удивительные оптические иллюзии. / Сарконе В.Ваэбер В. – М: Арт-родник, 2013 г. – 256с.

3) Толанский Ф. Оптические иллюзии. / Толанский Ф. – М: Мир, 1967. 459с.

Электронные ресурсы

1) http://www.alamor.kvintone.ru (Дата обращения 14.12.2020)

2) http://illusion.turist.by/main/index/index.ru (Дата обращения 18.12.2020)

Приложение 1

Естественные оптические иллюзии