Невозможные объекты: оптические иллюзии и парадоксы восприятия
Impossible object
Невозможные объекты: оптические иллюзии, обман восприятия 2D как 3D. Интересно психологам, математикам и художникам. Разберитесь, почему мозг видит нереальное!
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип оптической иллюзии
Type of optical illusion
Невозможный объект (также известный как невозможная фигура или неопределимая фигура) — это тип оптической иллюзии, состоящий из двухмерного изображения, которое немедленно и естественно воспринимается как проекция трехмерного объекта, но не может существовать в реальности как объемный объект. Невозможные объекты представляют интерес для психологов, математиков и художников, не ограничиваясь при этом какой-либо одной областью знаний.
An impossible object (also known as an impossible figure or an undecidable figure) is a type of optical illusion that consists of a two dimensional figure which is instantly and naturally understood as representing a projection of a three dimensional object but cannot exist as a solid object. Impossible objects are of interest to psychologists, mathematicians and artists without falling entirely into any one discipline.
Пояснения
Невозможные объекты могут вызывать беспокойство из-за нашего естественного стремления интерпретировать двухмерные изображения как трехмерные объекты. Именно поэтому рисунок куба Некера, скорее всего, будет восприниматься как куб, а не как "два квадрата, соединенные диагональными линиями, квадрат, окруженный неправильными плоскими фигурами, или любая другая плоская фигура". Рассмотрение различных частей невозможного объекта заставляет переоценивать его трехмерную природу, что приводит к замешательству. В большинстве случаев невозможность становится очевидной через несколько секунд после рассматривания изображения. Однако первоначальное впечатление трехмерного объекта сохраняется даже после того, как оно было опровергнуто. Существуют также более тонкие примеры невозможных объектов, в которых невозможность не проявляется спонтанно, и необходимо сознательно анализировать геометрию подразумеваемого объекта, чтобы установить его невозможность. Роджер Пенроуз писал об описании и определении невозможных объектов математическими методами, используя концепцию алгебраической топологии – когомологии.
Impossible objects can be unsettling because of our natural desire to interpret 2D drawings as three dimensional objects. This is why a drawing of a Necker cube would most likely be seen as a cube, rather than "two squares connected with diagonal lines, a square surrounded by irregular planar figures, or any other planar figure". Looking at different parts of an impossible object makes one reassess the 3D nature of the object, which confuses the mind. In most cases the impossibility becomes apparent after viewing the figure for a few seconds. However, the initial impression of a 3D object remains even after it has been contradicted. There are also more subtle examples of impossible objects where the impossibility does not become apparent spontaneously and it is necessary to consciously examine the geometry of the implied object to determine that it is impossible. Roger Penrose wrote about describing and defining impossible objects mathematically using the algebraic topology concept of cohomology.
История
Ранний пример невозможного объекта можно найти в рекламе 1916 года "Эмаль Аполинера", написанной Марселем Дюшаном. На ней изображена девушка, рисующая раму кровати белой эмалевой краской, и в ней намеренно использованы противоречивые линии перспективы для создания невозможного объекта. Чтобы подчеркнуть преднамеренную невозможность формы, часть рамы отсутствует. Шведский художник Оскар Рейтерсвард был одним из первых, кто сознательно разрабатывал множество невозможных объектов. Его называют "отцом невозможных фигур". В 1934 году он нарисовал треугольник Пенроуза за несколько лет до того, как это сделали Пенроузы. В версии Рейтерсварда стороны треугольника разбиты на кубы. В 1956 году британский психиатр Лионель Пенроуз и его сын, математик Роджер Пенроуз, представили короткую статью в "Британском журнале психологии" под названием "Невозможные объекты: особый тип зрительной иллюзии". В статье были представлены иллюстрации в виде треугольника Пенроуза и лестницы Пенроуза. В статье упоминается Эшер, чьи работы вызвали их интерес к этой теме, но не Рейтерсвард, о котором они не знали. Статья была опубликована в 1958 году. Начиная с 1930-х годов, голландский художник М.К. Эшер создал множество рисунков, изображающих парадоксы перспективы, постепенно переходя к невозможным объектам.
An early example of an impossible object comes from Apolinère Enameled, a 1916 advertisement painted by Marcel Duchamp. It depicts a girl painting a bed frame with white enamelled paint, and deliberately includes conflicting perspective lines, to produce an impossible object. To emphasise the deliberate impossibility of the shape, a piece of the frame is missing. Swedish artist Oscar Reutersvärd was one of the first to deliberately design many impossible objects. He has been called "the father of impossible figures". In 1934, he drew the Penrose triangle, some years before the Penroses. In Reutersvärd's version, the sides of the triangle are broken up into cubes. In 1956, British psychiatrist Lionel Penrose and his son, mathematician Roger Penrose, submitted a short article to the British Journal of Psychology titled "Impossible Objects: A Special Type of Visual Illusion". This was illustrated with the Penrose triangle and Penrose stairs. The article referred to Escher, whose work had sparked their interest in the subject, but not Reutersvärd, of whom they were unaware. The article was published in 1958. From the 1930s onwards, Dutch artist M. C. Escher produced many drawings featuring paradoxes of perspective gradually working towards impossible objects.