Neįmanomi objektai: optinė iliuzija — apibrėžimas ir pavyzdžiai

Neįmanomi objektai: optinės iliuzijos apibrėžimas, veikimo principai ir įkvepiantys pavyzdžiai — psichologijos, matematikos ir meno perspektyvos.

Neįmanomas objektas yra optinė iliuzija, kuri vaizduoja trimatės erdvės struktūrą, neįmanomą egzistuoti realiame pasaulyje. Tokie vaizdai kartais vadinami neišsprendžiamomis figūromis arba paradoksinėmis konstrukcijomis. Stebint dvimatį piešinį, mūsų regos ir suvokimo sistema automatiškai interpretuoja jį kaip trimatį objektą – tai vyksta daugiausia pasąmoningai ir greitai. Dėl to atsiranda stiprus trimatės formos įspūdis, nors objektas realiai negali egzistuoti.

Kaip susidaro ši iliuzija?

Neįmanomų objektų iliuzija grindžiama tuo, kad vietinės erdvės užuominos (perspektyva, šešėliavimas, uždengimas, briaunų ryškumas) yra suderintos taip, kad kiekvienas mažas paveikslo fragmentas atrodo logiškas vietoje. Tačiau sujungus šiuos fragmentus į visumą atsiranda prieštara – cikliška ar topologinė nesuderinamumo grandinė, dėl kurios objektas negali būti suvoktas kaip nuosekli trimatė struktūra.

Pavyzdžiai ir žymiausi variantai

• Penrose trikampis (Penrose triangle) – vienas žinomiausių neįmanomų objektų, sukonstruotas taip, kad kiekviena kampinė jungtis atrodo teisingai, bet visos trys sąsajos sudaro uždarą trikampį, kurį neįmanoma realizuoti 3D erdvėje.
• Penrose laiptai (Penrose stairs) – begalinio kilimo ir leidimosi iliuzija: laiptų ratas, kuris vizualiai sugrąžina atsidūrimą tame pačiame aukštyje, nors lokalūs laiptų ruožai atrodo įprasti.
• Neįmanomas kubas (impossible cube) ir neįmanomas kvadratas – kiti dažni piešiniai, kuriuose briaunos ir kampai prasilenkia tokiu būdu, kad sukuria nenuoseklią erdvės topologiją.
• XX a. pradžioje Oscar Reutersvärd piešė daugybę variantų; vėliau idėjas populiarino Lionel Penrose ir jo sūnus Roger Penrose, o garsiausias jų panaudojimas – M. C. Escher grafikos darbai.

Kai kurie atvejai yra subtilūs

Ne visi neįmanomi objektai yra akivaizdūs iš pirmo žvilgsnio. Kai kurie piešiniai slepia prieštarą giliau – žiūrovas turi atidžiai išanalizuoti objekto geometriją ir suprasti, kaip vietinės erdvės santykiai viena su kita prieštarauja. Net suvokus, kad objektas neįmanomas, trimatės iliuzijos pojūtis gali išlikti, nes smegenys vis tiek siekia pritaikyti pažįstamus erdvės modelius.

Kodėl tai domina mokslininkus ir menininkus?

Neįmanomi objektai patraukia psichologus, matematikus ir menininkus, nes jie leidžia tirti regos sistemos taisykles ir jų ribas. Psichologijoje ir kognityviniuose moksluose tokie paveikslai padeda atskleisti, kaip smegenys sujungia vietines užuominas į globalų vaizdą ir kaip formuojamas erdvės suvokimas. Matematikai ir topologai nagrinėja šių objektų savybes ir klasifikacijas, o menininkai – panaudoja įdomų estetinį efektą kūryboje.

Kaip atpažinti neįmanomus objektus?

• Sekite briaunas ir kampus: jei sekdami kontūrą atsiduriate prie pat pradžios taško per neįmanomą maršrutą, tai požymis, kad yra ciklinis prieštaravimas.
• Analizuokite gylio tvarką (depth ordering): bandykite nustatyti, kuris elementas yra „priekyje“, o kuris „už“ – jei gaunate prieštarą (A prieš B, B prieš C, C prieš A), tai neįmanomas objektas.
• Rotacija ir mastelio keitimas: pasukus vaizdą arba pakeitus mastelį, konstruktorius klaidos vieta gali išryškėti.
• Pažvelkite iš arti ir iš toli: vietinės užuominos gali priversti smegenis užmiršti globalius neatitikimus.

Pritaikymas ir reikšmė

Neįmanomi objektai naudojami meno kūriniuose, grafinio dizaino sprendimuose, iliuzijų eksperimentuose ir mokymo medžiagoje, siekiant iliustruoti suvokimo procesus. Jie taip pat turi pritaikymą vizualinio mąstymo lavinime, problemų sprendimo užduotyse ir kartais net architektūros bei interjero dizaino provokuojančiose instaliacijose (naudojant perspektyvines apgaules arba specialias konstrukcijas).

Trumpai

Neįmanomi objektai yra įdomūs ir daugiasluoksniai vizualiniai fenomenai: tai dvimatės iliuzijos, kurias smegenys supranta kaip trimates, nors jos negali egzistuoti realioje erdvėje. Jie parodo, kaip stipriai mūsų suvokimas remiasi vietinėmis erdvės užuominomis ir kodėl kartais matome tai, ko fiziškai nėra.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra neįmanomas objektas?

K: Kaip kitaip vadinami neįmanomi objektai?

K: Kaip smegenys interpretuoja neįmanomus objektus?

K: Kas nutinka, kai žiūrovas žiūri į neįmanomą objektą?

Klausimas: Ar visi neįmanomi objektai yra iš karto akivaizdūs?

K: Kas domisi neįmanomais objektais?

K: Kuo svarbūs neįmanomi objektai?

Paieška pagal raidę