OPTIKCÉ KALMY
www.ms.mff.cuni.cz/~masiv3am/Opticke_klamy/Opticke_klamy.pps
Čím jsou způsobeny • Díky oku – čípky, tyčinky, slepá skvrna, ... – př.1
• Díky mozku – zatím přesně nevíme jak vidíme – musíme umět rozeznat jednotlivé objekty, jejich hierarchii a hlavně jejich význam = o co venku jde
– a to vše v reálném čase Optické klamy
2
Příklad 1 http://www.patmedia.net/marklevinson/cool/cool_illusion.html
Optické klamy
3
Poznámka: Vnímání barev • fotoreceptory (čípky a tyčinky) nereagují na vlnovou délku světla • buď světlo zachytí nebo ne !!! ALE !!! • pravděpodobnost toho, že foton na fotoreceptor dopadne, na vlnové délce závisí Optické klamy
4
Poznámka: Velká plocha • při vnímání velké stejně barevné plochy není opakovaně vysílán signál o této barvě • výhodnější je nevysílat nic => mozek to interpretuje jako stejnou barvu • příklad – při pohledu na velkou bílou zeď se jednou vyšle signál o bílé barvě a pak se jen vysílá z míst, kde stěna není Optické klamy
5
Hierarchické vnímání světa • nevidíme jen matici pixelů • máme možnost poznat objekty a slučovat je do větších objektů – oko + oko + nos + pusa + … = hlava – hlava + ruka + … = člověk
• například televize to neumí – přístroj na rozeznání červeného čtverce – reálné – přístroj na rozeznání konkrétní hlasatelky - nereálné Optické klamy
6
Poznámky 1. Zrakový systém vás snadno oklame 2. Zraková informace, kterou vám oči poskytnou nemusí být jednoznačná 3. Vidění je konstruktivní proces Shrnutí: „Vidět znamená věřit“ Na tomto jsou nejčastěji optické klamy založeny Optické klamy
7
(1) Zrakový systém vás snadno oklame • FIKCE – vše vidíme stejně zřetelně
• SKUTEČNOST – jemné drobnosti rozeznáme jen v ose pohledu
• pohyb očima = iluze, že vše vidíme zřetelně – zraková ostrost klesá úměrně vzdálenosti od osy pohledu velmi rychle
Optické klamy
8
Příklad 2
Optické klamy
9
Příklad 3
Optické klamy
10
(2) Zraková informace nemusí být jednoznačná • většinou je možné svět reprezentovat více způsoby • mozek volí nejpravděpodobnější variantu • více variant stejně pravděpodobných => mozek je střídá, ale nikdy je nesmíchá (př.5) • běžně máme dost informací k jednoznačnému určení Optické klamy
11
Příklad 4 • díváme se jen jedním okem • opačná varianta – vidíme vždy to samé, ale ve skutečnosti to může být víc variant – v reálu například na fotkách
Optické klamy
12
Příklad 4 - popis • díváme se jen jedním okem • opačná varianta – vidíme vždy to samé, ale ve skutečnosti to může být víc variant – v praxi například na fotkách
Optické klamy
13
Příklad 5
Optické klamy
14
(3) Vidění je konstruktivní proces • například v oblasti slepé skvrny doplňujeme • nic není dáno rovnou, mozek musí vše nějak rozlišit a interpretovat (př.6) – spojení pixelů => malých objektů => až pak do velkých objektů
Optické klamy
15
Příklad 6
Optické klamy
16
(3) Zákon seskupování • • •
sepsán Gestaltisty nelze brát jako dogma, ale lze z něj dobře vycházet zahrnuje: a) b) c) d)
blízkost podobnost dobré křivky „uzavíraní“ Optické klamy
17
a) Blízkost
Optické klamy
18
b) Podobnost • věci seskupujeme, pokud jim je společný nějaký nápadný vizuální znak – barva, směr pohybu, …
• kočku plížící se prostorem lze snadno spatřit, ale pokud strne, je to obtížnější
Optické klamy
19
c) Dobré křivky (1)
• na horním obrázku máme dojem, že křivky se kříží • na dolních nikoli
Optické klamy
20
c) Dobré křivky (2.a)
Optické klamy
21
c) Dobré křivky (2.b)
Optické klamy
22
d) Uzavírání • Lze nejsnadněji pozorovat na kresbách tvořených čárami. Pokud čára tvoří uzavřený nebo téměř uzavřený obrázek, máme sklon spatřovat nějaké zobrazení touto čárou vymezené. Nikoli pouhou čáru.
Optické klamy
23
Další kritéria • mozek dává přednost „rozumné“ interpretací před „vrtošivou“ • „vrtošivá“ = malá změna ji snadno ovlivní • „rozumná“ = zaková, která je vůdčí okolním změnám co možná nejstabilnější
Optické klamy
24
Pozadí / podklad • opět Gestaltisté • rozlišení pozadí od popředí je důležitý zrakový proces • někdy to může být složité (př.7) • někdy zas dvojznačné (př.8)
Optické klamy
25
Příklad 7
Optické klamy
26
Příklad 8 - váza nebo dva tvářové profily
Optické klamy
27
Shrnutí • jak mozek rozhodne o zrakových znacích náležících jedinému předmětu závisí na mnoha „narážkách“, přibližně podle právě popsaných Gestaltistických zákonů (ale ne jen těch) • Příklad: – – – –
kompaktní předmět (blízkost) dobře vymezené okraje (uzavírání) pohybující se stejným směrem (společný osud) stejnobarvený (podobnost) Optické klamy
=
pohybující se červený míč 28
Vnímání prostoru – 3D • 2 oči • stínování (př.9)
• okluse (př.3, 6, 12) – doslova uzávěr
– opět dvojznačnost
• pohyb hlavou • struktura (př.10)
• velikost • barevný tón – s větší vzdáleností se mění do modré
– Zemanovy filmy
• perspektiva (př.11) Optické klamy
29
Příklad 9
Optické klamy
30
Příklad 10
Optické klamy
31
Příklad 11 – Amesův pokoj
Optické klamy
32
Příklad 12
Optické klamy
33
Tvar v pohybu • maskovaný objekt – například zvíře v houští – viz mimikry
• nehýbe se => je špatně rozlišitelný • hýbe se => je rozlišitelný lépe – proto pokud predátor číhá na oběť, snaží se nepohybovat, nebo se pohybuje velmi pomalu
Optické klamy
34
Vysoké / nízké frekvence obrazu • vysoká prostorová frekvence = detaily obrazu
• nízká prostorová frekvence = změny obrazu v hrubších rysech
• některé části mozku lépe reagují na vysokou prostorovou frekvenci, jiné na nízkou • př.13, 14 Optické klamy
35
Příklad 13
Optické klamy
36
Příklad 14
Optické klamy
37
Příklad 14 - popis • z blízka se zdá, že paní „Nahněvaná“ je vlevo, paní „Klidná“ vpravo • zdálky (cca 5 metrů) se prohodí • jde o iluzi vytvořenou na univerzitě v Glasgow
Optické klamy
38
Systém krátkého/dlouhého dosahu • systém krátkého dosahu – v rannější fáze zpracování obrazu (předpoklad) – nerozlišuje předměty – pouze změny v uspořádání světla na sítnici – rozlišuje pohyb, ale neví co se hýbe – prvotní počitek – automat (neovlivněn pozorností)
Optické klamy
39
Systém krátkého/dlouhého dosahu • systém dlouhého dosahu – odlišení popředí / pozadí (předpoklad) – efekt vodopádu (předpoklad) • pokud se upřeně díváme na vodopád a pak se podíváme jinak • dnes se o tom pochybuje • uvažuje se, ze je způsoben pozorností • př.15
Optické klamy
40
Příklad 15 optical.exe
Optické klamy
41
Příklad – krátký/dlouhý dosah • promítáme červený čtverec a po nějaké době o kus dál modrý trojúhelník • vhodně zvolené parametry vyvolají buď systém dlouhého nebo krátkého dosahu • systém dlouhého dosahu – zdánlivý pohyb červ. čtverce měnícího se v mod. trojúhelník
• systém krátkého dosahu (čas a vzdálenost jsou krátké) – pozorovatel spatří pohyb, ale pohybující se předmět spatřit nemusí Optické klamy
42
Poznámka • předmět vnímáme stejně, i když je – dál / blíž = menší / větší – nedíváme se na něj přímo = jiná část sítnice – pootočen
• pro stroj by to bylo velice obtížné • mozek to „bez problému“ zvládá • není dosud známo, jak to dokáže Optické klamy
43
Vztah barvy a pohybu • rozlišování pohybu na krátkou vzdálenost – barvoslepost
• příklad – sledujeme pohybující se objekt (např. čtverec) jedné barvy (např. červená) na jiné barvě (např. zelená) – barvy jsou vzájemně izoluminantní • jas obou barev je stejný • pro každého je to individuální
– pohyb se bude zdát pomalejší, než ve skutečnosti je – pokud se nebude dívat přímo, zastaví se úplně Optické klamy
44
Zajímavost - obrazy • návod na lepší dojem z realistické malby nebo fotografie – postavit se blízko – dívat se jedním okem – zakrýt si rám rukama – postavit se tak, aby se povrch nelesknul
• zruší se tím některá vodítka informující o plochosti Optické klamy
45
Závěr • mozek zpracovává obraz z mnoha pohledů a s nejrůznější přesností • nebylo zdaleka řečeno vše – pozornost (další důležitá a obsáhlá kapitola) • něco vnímáme vědomě a něco nevědomě
• ani odborníci ještě zdaleka nevědí vše
Optické klamy
46
Literatura •
Věda hledá duši, Francis Crick – Mladá Fronta - Edice Kolumbus – 1990,1994; 1997 (překlad)
Optické klamy
47
