Почему оптические иллюзии обманывают наш мозг

Люди знакомы с оптическими иллюзиями на протяжении тысячелетий. Римляне делали 3D-мозаики для украшения дома, греки использовали перспективу, чтобы построить красивые пантеоны, и по крайней мере одна фигурка из камня времён палеолита изображает двух разных животных, которых можно увидеть в зависимости от точки зрения.

На пути от ваших глаз к мозгу многое может потеряться. В большинстве случаев эта система работает отлично. Ваши глаза стремительно и практически незаметно двигаются из стороны в сторону, доставляя мозгу разрозненные картинки происходящего. Мозг же упорядочивает их, определяет контекст, складывая кусочки головоломки в то, что имеет смысл.

Например, вы стоите на углу улицы, автомобили проезжают по пешеходному переходу, а светофор горит красным светом. Кусочки информации складываются в вывод: сейчас не самое лучшее время, чтобы переходить улицу. Чаще всего это работает отлично, но иногда, несмотря на то что ваши глаза отправляют визуальные сигналы, мозг в попытке расшифровать их делает ошибку.

В частности, так нередко происходит, когда в дело включаются шаблоны. Они необходимы нашему мозгу, чтобы быстрее обрабатывать информацию, затрачивая меньше энергии. Но эти же шаблоны могут ввести его в заблуждение.

Как вы можете заметить на изображении иллюзии с шахматной доской, мозг не любит менять шаблоны. Когда небольшие крапинки меняют шаблон единой шахматной клетки, мозг начинает интерпретировать их как большую выпуклость в центре доски.

Также мозг часто ошибается насчёт цвета. Один и тот же цвет может выглядеть по-разному на разных фонах. На изображении ниже оба глаза девочки одного цвета, но за счёт изменения фона один кажется голубым.

Следующий оптический обман — иллюзия стены кафе (Cafe Wall Illusion).

Исследователи из Бристольского университета обнаружили эту иллюзию в 1970 году благодаря мозаичной стене в кафе, из-за чего она и получила своё название.

Кажется, что серые линии между рядами чёрных и белых квадратов расположены под углом, но на самом деле они параллельны друг другу. Ваш мозг, сбитый с толку контрастными и близко расположенными квадратами, видит серые линии как часть мозаики, выше или ниже квадратов. В итоге создаётся иллюзия трапеции.

Учёные предполагают, что иллюзия создаётся за счёт совместного действия нейронных механизмов разных уровней: нейронов сетчатки и нейронов зрительной коры.

Схожий механизм действия и у иллюзии со стрелами: белые линии на самом деле параллельны, хотя и не кажутся таковыми. Но здесь мозг сбивает с толку контраст цветов.

Оптическая иллюзия может создаваться и за счёт перспективы, например как иллюзия с шахматной доской.

За счёт того, что мозг знаком с законами перспективы, вам кажется, что удалённая синяя линия длиннее, чем зелёная на переднем плане. На самом деле они одинаковы по длине.

Следующий вид оптических иллюзий — картинки, на которых можно найти два изображения.

На этой картине в пустоте между цветами спрятаны лица Наполеона, его второй жены Марии-Луизы Австрийской и их сына. Такие изображения используются для развития внимания. Нашли лица?

Вот ещё одна картинка с двойным изображением, которая называется «Моя жена и тёща».

Она была придумана Уильямом Эли Хиллом (William Ely Hill) в 1915 году и опубликована в американском сатирическом журнале Puck.

Мозг также может дополнять картинки цветом, как в случае иллюзии с лисой.

Если вы какое-то время посмотрите на левую часть картинки с лисой, а затем переведёте взгляд на правую, она из белой превратится в красноватую. Учёные до сих пор не знают, с чем связаны такие иллюзии.

Вот ещё одна иллюзия с цветом. Посмотрите на лицо женщины в течение 30 секунд, а затем переведите взгляд на белую стену.

В отличие от иллюзии с лисой, в этом случае мозг инвертирует цвета — вы видите на белом фоне, который выступает в роли киноэкрана, проекцию лица.

А вот наглядная демонстрация того, как наш мозг обрабатывает визуальную информацию. В этой непонятной мозаике лиц вы без особого труда узнаете Билла и Хиллари Клинтон.

Мозг создаёт изображение из кусочков полученной информации. Без этой способности мы не могли бы водить машину или безопасно переходить дорогу.

А теперь попробуйте прочитать текст на картинке ниже.

Когда вы только учитесь читать, вы читаете каждую букву, но затем мозг запоминает целые слова, и во время чтения вы распознаёте их как цельный образ, скользя взглядом по первым и последним буквам.

Последняя иллюзия — два цветных куба. Оранжевый куб находится внутри или снаружи?

В зависимости от вашей точки зрения, оранжевый куб может быть внутри голубого или парить снаружи. Эта иллюзия действует за счёт вашего восприятия глубины, а интерпретация картинки зависит от того, что ваш мозг посчитает верным.

Как видите, несмотря на то, что наш мозг отлично справляется с повседневными задачами, чтобы обмануть его, достаточно нарушить сложившийся шаблон, использовать контрастные цвета или нужную перспективу.

Как думаете, часто ли мозг обманывается таким образом в реальной жизни?