Neiespējamie objekti — definīcija, piemēri un optiskās ilūzijas skaidrojums
Atklāj neiespējamo objektu definīciju, spilgtus piemērus un optisko ilūziju skaidrojumu — kā smadzenes pārvērš 2D attēlus par nereālām 3D formām.
Neiespējams objekts ir sava veida optiska ilūzija. Neiespējamos objektus dēvē arī par nenosakāmiem skaitļiem. Šajā ilūzijā cilvēks skatās uz divdimensiju attēlu, taču smadzenes to ātri interpretē kā trīsdimensiju konstrukciju. Redzes apstrāde lielu daļu sava darba veic zemapziņā un automātiski: smadzenes izmanto pierastās dziļuma norādes (perspektīva, ēnas, pārklāšanās u. c.), lai saliktu attēlu saprotamā telpiskā formā — pat ja tā reālajā telpā nav iespējama.
Skatītājs parasti saprot, ka attēls ir neiespējams, drīz pēc tam, kad tajā ir ieskatījies. Tomēr 3D iespaids var saglabāties, un ilūzija var šķist reālistiska, pat ja zināms, ka tā ir neiespējama. Daži neiespējamie skaitļi ir ļoti uzkrītoši, citos gadījumos pretruna tiek atklāta tikai rūpīgāk apskatot detaļas.
Daži no šiem skaitļiem ir smalkāki: nav uzreiz acīmredzams, ka tie nav iespējami. Skatītājam jāanalizē objekta ģeometrija un savstarpējās malas attiecības, lai pārliecinātos par nepilnībām un pretrunām perspektīvā. Šīs analīzes dēļ neiespējamie objekti piesaista uzmanību un radina domāt par to, kā smadzenes interpretē vizuālo informāciju.
Neiespējamie objekti interesē psihologus, matemātiķus un māksliniekus, jo tie sniedz ieskatu gan uztveres mehānismos, gan ģeometriskās struktūrās un estētikā.
Kā rodas šī ilūzija — perceptuālie mehānismi
Smadzenes izmanto vairākas stratēģijas, lai no plakana attēla izveidotu telpisku interpretāciju. Galvenie mehānismi, kas ļauj radīt neiespējamas figūras, ir:
- Lineārā perspektīva un paralēlo līniju satikšanās: zīmējot priekšmetus ar pazīstamām perspektīvas pazīmēm, var panākt, ka atsevišķas daļas šķiet atbilstošas, bet kopā veido pretrunu.
- Ēnu un apgaismojuma signāli: ēnas rada dziļuma izjūtu; ja tās tiek veidotas selektīvi, var maldināt redzi.
- Gestalta principi: smadzenes tiecas pabeigt formas, grupēt līdzīgas daļas un aizpildīt trūkstošo — tas ļauj redzēt stabilu 3D formu, pat ja lokālā loģika neatbilst.
- Bayesiskā uztvere: smadzenes visbiežāk izvēlas visiespējamāko skaidrojumu uz iepriekšējās pieredzes bāzes; neiespējami objekti "noķer" šo prognozi, liekot pieņemt nepareizu telpisku interpretāciju.
Vēsture un slaveni piemēri
Daži pazīstamākie neiespējamo objektu piemēri ir:
- Penrosa trijstūris (Penrose triangle) — radīts R. Penrosa un L. Penrosa, popularizēts 1950. gados; tas rada trīsstūra iespaidu, kur katra mala lokāli izskatās pareiza, bet kopā veido pretrunu.
- Penrosa kāpnes (Penrose stairs) — ciklisks kāpņu attēls, kas it kā nekad nebeidzas, populārā versijā redzams M. C. Eschera darbos.
- Neiespējamais tridents (blivet) — veido trīs “kājām” izskatīgu priekšmetu, kas vietām pārvēršas par divām.
Vēsturiskā ziņā daļa figūru radās kā mākslinieciskas spēles ar perspektīvu (piemēram, Oscar Reutersvärd), bet zinātniskā interese pieauga pēc Penrosa rakstiem un Eschera darbiem, kuros šīs idejas tika plaši izmantotas (piemēram, "Waterfall" un "Relativity").
Kā atpazīt neiespējamu objektu — praktiski padomi
- Seko līnijām un kontūrām: vai tajās ir pēkšņas pārrāvumi vai savienojumi, kas telpiski neatbilst?
- Pārbaudi savstarpējās pārklāšanās attiecības: kas ir priekšā, kas aizmugurē? Vai tas ir konsekvents visā attēlā?
- Izseko vienu maršrutu ap objektu: vai pēc viena apļa tu nonāc pie sākuma bez telpiskas pretrunas?
- Skati no dažādiem attālumiem un leņķiem — dažreiz detaļas kļūst skaidrākas, ja redz attēlu tālāk vai tuvāk.
Pielietojumi mākslā, dizainā un zinātnē
Neiespējamie objekti ir kļuvuši par populāru elementu mākslā, grafiskajā dizainā un pat reklāmā — tie piesaista uzmanību, izraisa atmiņā paliekošu iespaidu un izaicina skatītāja uztveri. Zinātnē tie tiek izmantoti, lai pētītu vizuālās uztveres algoritmus, smadzeņu darbības principus un to, kā mākslīgās redzes sistēmas (piemēram, datorredze) interpretē telpisku informāciju.
Kā zīmēt neiespējamu objektu
Ja vēlaties paši izmēģināt, sākt var ar vienkāršām versijām (Penrosa trijstūris, blivet). Bieži noder šādi soļi:
- Uzzīmējiet lokālus elementus, kas izskatās pareizi (malas, leņķi, ēnas).
- Savienojiet tos tik, lai lokāli izpildītos visas perspektīvas norādes, bet globāli radītu ciklu vai pretrunu.
- Izmantojiet kontrastu un ēnas, lai nostiprinātu telpisko ilūziju.
Neiespējamie objekti ir vienlaikus intelektuāla rotaļa un nopietns pētījumu lauks — tie rāda, cik tieša un nosacīta ir mūsu uztvere un kā viegli to var maldināt, izmantojot vienkāršas vizuālās norādes.
Divas slavenas nenosakāmas figūras - Penroza trīsstūris un velna kameru dakša
Skatoties no noteikta leņķa, šķiet, ka šis kubs nepakļaujas ģeometrijas likumiem.
Vēsture
Zviedru mākslinieks Oskars Reutersvārds bija pirmais cilvēks, kurš uzzīmēja daudzus neiespējamus objektus. Viņu dēvē par "neiespējamo figūru tēvu". 1934. gadā viņš uzzīmēja Penroza trīsstūri, dažus gadus pirms Penroza. Reutersvārds to zīmēja tā, ka trīsstūra malas ir sadalītas kubos.
1956. gadā britu psihiatrs Lionels Penrouzs un viņa dēls, matemātiķis Rodžers Penrouzs, iesniedza īsu rakstu žurnālam British Journal of Psychology ar nosaukumu "Neiespējamie objekti: īpaša veida vizuālā ilūzija". Tas tika ilustrēts ar Penroza trīsstūri un Penroza kāpnēm. Rakstā bija atsauce uz Ešeru, kura darbi bija rosinājuši viņu interesi par šo tēmu, bet ne uz Reutersvārdu, kuru viņi nezināja. Raksts tika publicēts tikai 1958. gadā.
Sākot ar 20. gadsimta 30. gadiem, holandiešu mākslinieks M. K. Ešers radīja daudz zīmējumu ar perspektīvas paradoksiem. 1957. gadā viņš radīja savu pirmo zīmējumu ar patiesi neiespējamu objektu: Kuba ar burvju lentītēm. Viņš radīja vēl daudzus citus zīmējumus ar neiespējamiem objektiem, dažkārt viss zīmējums bija kā nenosakāma figūra. Viņa darbi daudz darīja, lai pievērstu sabiedrības uzmanību neiespējamiem objektiem. Ar neiespējamām figūrām eksperimentē arī daži tā laika mākslinieki, piemēram, Joss de Meijs, Šigeo Fukuda, Sandro del Prete, Īštvans Orošs (Utisz), Gvido Moreti, Tamass F. Farkass un Matjē Hamaekers.
Daiļliteratūrā
- Seriāla "Star Trek: The Next Generation" epizodē "Es, Borgs" tika izstrādāts plāns, kā iznīcināt visu Borgu rasi - ļaunprātīgus kibernētiskus citplanētiešus, kuru prāti bija savstarpēji saistīti, - parādot vienam no borgiem ļoti sarežģīta neiespējama objekta attēlu. Šis attēls tiktu pārraidīts atpakaļ uz borgu rulli, pārslogojot tā apziņu arvien lielākos un lielākos mēģinājumos saprast šo attēlu. Šis plāns tika noraidīts kā genocīds, tāpēc tā potenciālie rezultāti nekad netika novēroti.
- Datorspēlē Diablo II reģions "Arcane Sanctuary" bija balstīts uz neiespējamiem zīmējumiem.
- Alana Mūra miniseriālā 1963 ir varonis Hipernauts, kurš dzīvo kosmosa stacijā, kuras forma atgādina neiespējamu objektu.
- Videospēlē Eternal Darkness: Kseļ'lotata būtība, Kseļ'lotata sigils, ir neiespējams artefakts, kas atgādina izkropļotu eņģeli.
- Simpsonu seriāla epizodē "Treehouse of Horror VIII" uz profesora Frinka pagalma izpārdošanā var redzēt blivetu (jeb velna skaņotāju). Simpsonu filmā Homērs, piedzīvodams epifāniju, nokrīt pa jūdzēm no neiespējamā bezgalīgā kāpņu nama.
- PSP un PS3 paredzētajai videospēlei Echochrome ir manekens, kuram jāpārvar vairāki neiespējami objekti.
- 1986. gada fantāzijas filmas "Labirints" (režisors Džims Hensons) kulminācijas ainas scenārija Goblīnu karaļa pilī, kuras pamatā ir M. K. Ešera "Relativitāte", un tajā ir neiespējamas kāpnes un perspektīvas.
- Spēlē Pokemon Platinum ir apgabals, kas pilns ar šādām neiespējamībām.
Saistītās lapas
- Optiskā ilūzija
- Neckera kubs
- Paradokss
- Sirreālisms
- Mīklas
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir neiespējams objekts?
A: Neiespējams objekts ir optiskās ilūzijas veids, kad cilvēks, skatoties uz divdimensiju attēlu, interpretē to kā trīsdimensiju objektu, lai gan realitātē tas nav iespējams.
J: Kādi ir citi neiespējamo objektu nosaukumi?
A: Neiespējamos objektus sauc arī par nenosakāmiem skaitļiem.
J: Kā smadzenes interpretē neiespējamos objektus?
A: Smadzeņu redzes centrs lielāko daļu darba veic zemapziņā un automātiski, interpretējot figūru kā trīsdimensiju objektu.
J: Kas notiek, kad skatītājs skatās uz neiespējamu objektu?
A.: Skatītājs parasti zina, ka šāds objekts ir neiespējams, drīz pēc tam, kad ir apskatījis figūru. Tomēr trīsdimensiju figūras iespaids var saglabāties pat tad, ja skatītājs zina, ka realitātē tas nav iespējams.
Vai visi neiespējamie objekti ir uzreiz acīmredzami?
A: Nē, daži neiespējamie objekti ir smalkāki, un to, ka tie nav iespējami, nav acīmredzams uzreiz. Skatītājam ir rūpīgi jāaplūko objekta ģeometrija, lai pārliecinātos, ka tas patiešām nav iespējams.
J: Kas interesējas par neiespējamiem objektiem?
A: Neiespējamie objekti interesē psihologus, matemātiķus un māksliniekus.
J: Kāda ir neiespējamo objektu nozīme?
A: Neiespējamo objektu izpēte var palīdzēt mums saprast, kā mūsu smadzenes apstrādā vizuālo informāciju, un tā var iedvesmot māksliniecisku jaunradi un matemātiskus atklājumus.
Meklēt