Иллюзия с тенью на шахматной доске
Иллюзия с тенью на шахматной доске (в некоторых источниках — иллюзия тени Адельсона[1]) — оптическая иллюзия восприятия цвета, опубликованная профессором Массачусетского технологического института Эдвардом Адельсоном в 1995 году[2]. На рисунке 1 изображена шахматная доска, стоящий на ней цилиндр и тень, отбрасываемая цилиндром. На первый взгляд кажется, что клетки A и B разного цвета. Однако, на самом деле, чёрно-белые клетки — просто различные оттенки серых. «Белые» клетки под тенью (включая B) являются фактически точно тем же оттенком серого, как «чёрные» клетки снаружи.
Иллюзия работает благодаря контексту и нашему прошлому опыту. Шахматные клетки, обозначенные на рисунке буквами A и B, окрашены в один и тот же оттенок серого цвета, но благодаря контексту (окружающей обстановке), кажутся абсолютно разными.
Доказательства
То, что обе клетки одинакового цвета, можно доказать с помощью одного из следующих методов:
- Открыть иллюзию в любом графическом редакторе и воспользоваться инструментом «пипетка».
- Использовать в качестве маски-трафарета лист картона, с прорезанными в нём отверстиями в местах расположения клеток A и B. С его помощью можно закрыть весь остальной контекст и избавиться от эффекта иллюзии.
- Соединить клетки прямоугольником того же цвета, как это показано на рисунке 3.
- Использовать фотометр.
- Распечатать изображение на принтере и вырезать эти клетки по контуру. После этого приложить их друг к другу[3].
Сам Адельсон на сайте МТИ так объясняет природу этой иллюзии:
Зрительная система служит для определения цвета объектов в окружающем нас мире. В данном случае задача — определить серый оттенок клетки на доске. Простого измерения количества света, идущего от поверхности (яркости), недостаточно: за счёт брошенной тени поверхность будет тусклой, белая поверхность в тени отражает меньше света, чем чёрная поверхность при полном освещении. Зрительная система использует несколько приёмов для определения местоположения теней и их компенсации, чтобы идентифицировать оттенок серого, принадлежащий конкретной поверхности.
Первый приём основан на локальном контрасте. В тени или нет, светлая клетка, окружённая более тёмными, будет восприниматься в среднем светлее обычного, и наоборот. На рисунке светлая шахматная клетка (В) в тени окружена более тёмными. Это приводит к тому, что клетка В кажется нам светлее. Тёмные же шахматные клетки, окружённые светлыми вне падающей тени, кажутся нам более тёмными.
Второй приём основан на том, что тени зачастую имеют размытые края, в то время как границы раскрашенных клеток имеют чёткие очертания. Зрительная система имеет тенденцию игнорировать постепенные изменения уровня освещённости, поэтому она может определить цвет поверхности, невзирая на тени. На этом рисунке тень выглядит тенью, поскольку она нечёткая, а сам объект, от которого падает тень, видимый.
Такому цветоощущению также способствует X-образное соединение четырёх соседних клеток. Такой тип сочетания, как правило, является сигналом, что все границы следует интерпретировать как изменения цвета, вне зависимости от того, в тени они или нет.
Как и во многих так называемых «иллюзиях», этот эффект в действительности демонстрирует успех, а не провал зрительной системы. Зрительная система не очень хороша в определении уровня освещенности, но это не её цель. Её важной задачей является декомпозиция изображения на значимые компоненты таким образом, чтобы человек мог правильно воспринимать природу объектов, видимых глазом[4].
Оригинальный текст (англ.)The visual system needs to determine the color of objects in the world. In this case the problem is to determine the gray shade of the checks on the floor. Just measuring the light coming from a surface (the luminance) is not enough: a cast shadow will dim a surface, so that a white surface in shadow may be reflecting less light than a black surface in full light. The visual system uses several tricks to determine where the shadows are and how to compensate for them, in order to determine the shade of gray «paint» that belongs to the surface.
The first trick is based on local contrast. In shadow or not, a check that is lighter than its neighboring checks is probably lighter than average, and vice versa. In the figure, the light check in shadow is surrounded by darker checks. Thus, even though the check is physically dark, it is light when compared to its neighbors. The dark checks outside the shadow, conversely, are surrounded by lighter checks, so they look dark by comparison.
A second trick is based on the fact that shadows often have soft edges, while paint boundaries (like the checks) often have sharp edges. The visual system tends to ignore gradual changes in light level, so that it can determine the color of the surfaces without being misled by shadows. In this figure, the shadow looks like a shadow, both because it is fuzzy and because the shadow casting object is visible.
The «paintness» of the checks is aided by the form of the «X-junctions» formed by 4 abutting checks. This type of junction is usually a signal that all the edges should be interpreted as changes in surface color rather than in terms of shadows or lighting.
As with many so-called illusions, this effect really demonstrates the success rather than the failure of the visual system. The visual system is not very good at being a physical light meter, but that is not its purpose. The important task is to break the image information down into meaningful components, and thereby perceive the nature of the objects in view.
|
|
|
См. также
Напишите отзыв о статье "Иллюзия с тенью на шахматной доске"
Примечания
- ↑ Андрияхина, Н. В. [books.google.ru/books?id=fW7OAAAAQBAJ Вы это видели?! Обманы зрения и оптические иллюзии]. — М.: Эксмо, 2012. — С. 41. — 200 с. — ISBN 978-5-699-27307-2.
- ↑ [web.mit.edu/persci/people/adelson/checkershadow_illusion.html Описание иллюзии на персональном сайте профессора Э. Адельсона в МТИ] (англ.).
- ↑ [web.mit.edu/persci/people/adelson/checker_more_evidence.html Доказательства, предложенные профессором Адельсоном] (англ.).
- ↑ [web.mit.edu/persci/people/adelson/checkershadow_description.html Почему иллюзия работает?] (англ.).
Отрывок, характеризующий Иллюзия с тенью на шахматной доске
Соня не вырывала у него руки и перестала плакать.Наташа, не шевелясь и не дыша, блестящими главами смотрела из своей засады. «Что теперь будет»? думала она.
– Соня! Мне весь мир не нужен! Ты одна для меня всё, – говорил Николай. – Я докажу тебе.
– Я не люблю, когда ты так говоришь.
– Ну не буду, ну прости, Соня! – Он притянул ее к себе и поцеловал.
«Ах, как хорошо!» подумала Наташа, и когда Соня с Николаем вышли из комнаты, она пошла за ними и вызвала к себе Бориса.
– Борис, подите сюда, – сказала она с значительным и хитрым видом. – Мне нужно сказать вам одну вещь. Сюда, сюда, – сказала она и привела его в цветочную на то место между кадок, где она была спрятана. Борис, улыбаясь, шел за нею.
– Какая же это одна вещь ? – спросил он.
Она смутилась, оглянулась вокруг себя и, увидев брошенную на кадке свою куклу, взяла ее в руки.
– Поцелуйте куклу, – сказала она.
Борис внимательным, ласковым взглядом смотрел в ее оживленное лицо и ничего не отвечал.
– Не хотите? Ну, так подите сюда, – сказала она и глубже ушла в цветы и бросила куклу. – Ближе, ближе! – шептала она. Она поймала руками офицера за обшлага, и в покрасневшем лице ее видны были торжественность и страх.
– А меня хотите поцеловать? – прошептала она чуть слышно, исподлобья глядя на него, улыбаясь и чуть не плача от волненья.
Борис покраснел.
– Какая вы смешная! – проговорил он, нагибаясь к ней, еще более краснея, но ничего не предпринимая и выжидая.
Она вдруг вскочила на кадку, так что стала выше его, обняла его обеими руками, так что тонкие голые ручки согнулись выше его шеи и, откинув движением головы волосы назад, поцеловала его в самые губы.
Она проскользнула между горшками на другую сторону цветов и, опустив голову, остановилась.
– Наташа, – сказал он, – вы знаете, что я люблю вас, но…
– Вы влюблены в меня? – перебила его Наташа.
– Да, влюблен, но, пожалуйста, не будем делать того, что сейчас… Еще четыре года… Тогда я буду просить вашей руки.
Наташа подумала.
– Тринадцать, четырнадцать, пятнадцать, шестнадцать… – сказала она, считая по тоненьким пальчикам. – Хорошо! Так кончено?
И улыбка радости и успокоения осветила ее оживленное лицо.
– Кончено! – сказал Борис.
– Навсегда? – сказала девочка. – До самой смерти?
И, взяв его под руку, она с счастливым лицом тихо пошла с ним рядом в диванную.
Графиня так устала от визитов, что не велела принимать больше никого, и швейцару приказано было только звать непременно кушать всех, кто будет еще приезжать с поздравлениями. Графине хотелось с глазу на глаз поговорить с другом своего детства, княгиней Анной Михайловной, которую она не видала хорошенько с ее приезда из Петербурга. Анна Михайловна, с своим исплаканным и приятным лицом, подвинулась ближе к креслу графини.
– С тобой я буду совершенно откровенна, – сказала Анна Михайловна. – Уж мало нас осталось, старых друзей! От этого я так и дорожу твоею дружбой.
Анна Михайловна посмотрела на Веру и остановилась. Графиня пожала руку своему другу.
– Вера, – сказала графиня, обращаясь к старшей дочери, очевидно, нелюбимой. – Как у вас ни на что понятия нет? Разве ты не чувствуешь, что ты здесь лишняя? Поди к сестрам, или…
Красивая Вера презрительно улыбнулась, видимо не чувствуя ни малейшего оскорбления.
– Ежели бы вы мне сказали давно, маменька, я бы тотчас ушла, – сказала она, и пошла в свою комнату.
Но, проходя мимо диванной, она заметила, что в ней у двух окошек симметрично сидели две пары. Она остановилась и презрительно улыбнулась. Соня сидела близко подле Николая, который переписывал ей стихи, в первый раз сочиненные им. Борис с Наташей сидели у другого окна и замолчали, когда вошла Вера. Соня и Наташа с виноватыми и счастливыми лицами взглянули на Веру.
Весело и трогательно было смотреть на этих влюбленных девочек, но вид их, очевидно, не возбуждал в Вере приятного чувства.
– Сколько раз я вас просила, – сказала она, – не брать моих вещей, у вас есть своя комната.
Она взяла от Николая чернильницу.
– Сейчас, сейчас, – сказал он, мокая перо.
– Вы всё умеете делать не во время, – сказала Вера. – То прибежали в гостиную, так что всем совестно сделалось за вас.
Несмотря на то, или именно потому, что сказанное ею было совершенно справедливо, никто ей не отвечал, и все четверо только переглядывались между собой. Она медлила в комнате с чернильницей в руке.
– И какие могут быть в ваши года секреты между Наташей и Борисом и между вами, – всё одни глупости!
– Ну, что тебе за дело, Вера? – тихеньким голоском, заступнически проговорила Наташа.
Она, видимо, была ко всем еще более, чем всегда, в этот день добра и ласкова.
– Очень глупо, – сказала Вера, – мне совестно за вас. Что за секреты?…
– У каждого свои секреты. Мы тебя с Бергом не трогаем, – сказала Наташа разгорячаясь.
– Я думаю, не трогаете, – сказала Вера, – потому что в моих поступках никогда ничего не может быть дурного. А вот я маменьке скажу, как ты с Борисом обходишься.
– Наталья Ильинишна очень хорошо со мной обходится, – сказал Борис. – Я не могу жаловаться, – сказал он.
– Оставьте, Борис, вы такой дипломат (слово дипломат было в большом ходу у детей в том особом значении, какое они придавали этому слову); даже скучно, – сказала Наташа оскорбленным, дрожащим голосом. – За что она ко мне пристает? Ты этого никогда не поймешь, – сказала она, обращаясь к Вере, – потому что ты никогда никого не любила; у тебя сердца нет, ты только madame de Genlis [мадам Жанлис] (это прозвище, считавшееся очень обидным, было дано Вере Николаем), и твое первое удовольствие – делать неприятности другим. Ты кокетничай с Бергом, сколько хочешь, – проговорила она скоро.
