Новый физический фейерверк - [328]

ОТВЕТ • Почему возникает ощущение вращения при наложении картинок со случайно разбросанными точками, не совсем понятно. Каким-то образом зрительная система сканирует всю картину и находит пары точек, которые ранее были совмещены. Если вы посмотрите только на небольшой участок картины, корреляцию найти не удастся и вы не увидите никакого узора. Корреляция, которую зрительная система находит в полной картине, может быть связана с тем, что в зрительной системе имеются группы, специально предназначенные для обнаружения линий и контуров. Такие специализированные группы действительно обнаружены.

Предположим, что каждая из таких многочисленных групп возбуждается парой точек, которые ранее были совмещены. Затем мозг сравнивает эти группы, понимает, что в каждой из них имеется пара коррелированных точек, лежащих на невидимой окружности, и создает в сознании ощущение вращения. Когда копия отворачивается слишком далеко от оригинала, точки, которые были сначала совмещены, возбуждают разные группы, и у вас уже не может возникнуть ощущения вращения.

Для того чтобы увидеть узоры Гласса, нужно не только повернуть картинки друг относительно друга на небольшой угол. Мозг еще требует, чтобы точки имели один и тот же контраст по отношению к фону. Поэтому если одна из картинок является негативом другой и фон на этом негативе представляет собой серый растр, никакого узора мы не увидим, даже если повернем негатив на малый угол.

7.30. Снежные узоры на телевизионном экране

Настройте телевизор на канал, где нет сигнала, и экран заполнится случайным шумом, так называемым снегом. Если вы наложите на экран круг, будет казаться, что снежинки движутся по границам круга. Если вы наложите на экран шаблон, состоящий из радиальных линий, будет казаться, что снежинки перемещаются перпендикулярно линиям и образуют завитки. А шаблон, состоящий из концентрических окружностей, заставит снежинки двигаться по радиусам от центра наружу. Почему движение снежинок кажется таким?

Если вы посмотрите на экран, на котором движутся снежинки, и закроете один глаз темным фильтром (но не полностью непрозрачным, стекло от солнцезащитных очков подойдет), вам покажется, что снежинки разбиваются на две группы и занимают две плоскости: одну перед экраном, а другую за ним.

Снежинки на одной плоскости будут равномерно двигаться влево, а на другой тоже равномерно, но вправо. Почему возникает ощущение такого разделения, чем определяется направление движения снежинок и откуда появляется объемность картинки?

ОТВЕТ • Кажущееся направленное движение снежинок, вызванное наложением шаблона с рисунком на экран, безусловно, иллюзия, поскольку снежинки появляются и исчезают случайным образом. Однако зрительная система постоянно воспринимает последовательность точек на одном направлении как одну движущуюся в этом направлении снежинку. Никто точно не знает, почему возникает выделенное направление видимого глазом движения. Однако очевидно, что это выделенное направление движения снежинок задается ориентацией линий в наложенной на экран решетке или шаблоне.

Когда один глаз прикрыт темным (но не полностью непрозрачным) фильтром, визуальный сигнал от этого глаза поступает с задержкой. Таким образом, в то время как открытый глаз видит на экране точку в текущий момент, прикрытый глаз видит точку на экране в том месте, где она была раньше. Как и в иллюзии Палфрича (см. задачу 7.23), мозг пытается свести эти два изображения в единую точку, и поэтому нам кажется, что она находится либо перед экраном, либо за ним (см. рис. 7.4). Таким образом, иллюзия трехмерности картины возникает из-за задержки визуального сигнала от прикрытого глаза.

Предположим, что в следующий момент вы увидите еще одну пару точек, расположенных чуть правее первой пары. Снова мозг соединяет два изображения и воспринимает их как одну точку и может принять эту новую точку за смещенную вправо первую точку. Дальнейшее совмещение точек и их интерпретация приводит к иллюзии того, что точка перемещается вправо по экрану. Остальные точки кажутся перемещающимися влево.

Объяснение может быть и несколько иным. Возможно, мозг сначала обнаруживает видимое движение точек, а уже затем определяет, на какой глубине они находятся. Но конечный результат не изменится: мозг создает в сознании иллюзию движущихся в противоположных направлениях точек на плоскостях, расположенных на разной глубине.

7.31. Улыбка Моны Лизы

Одна из самых завораживающих улыбок в мире — улыбка Моны Лизы на портрете кисти Леонардо да Винчи. Что делает эту улыбку такой пленительной?

ОТВЕТ • У искусствоведов по этому поводу свое мнение, а в качестве физической модели можно предложить такое рассуждение. Картина, которую вы видите перед собой, кажется совершенно стабильной, но на самом деле она постоянно меняется из-за небольшого случайного шума, то есть флуктуаций, возникающих как в уровне сигнала, так и в процессе передачи и обработки этого сигнала на всем пути от сетчатки до мозговых центров. При возбуждении фоторецепторы и нейроны могут спонтанно срабатывать или не срабатывать, поглощение света в фоторецепторах тоже флуктуирует, следовательно, линии и формы не совсем точно воспроизводятся в сознании, вызывая альтернативные восприятия. Из-за этих и других небольших изменений светового сигнала, воспринимаемого нашим сознанием, углы губ Моны Лизы чуть-чуть опускаются и поднимаются случайным образом, и кажется, что настроение Моны Лизы все время меняется. Вы не подозреваете об этих флуктуациях, но попадаете в плен этой загадочной улыбки.