Иллюзии фантомов

Визуальное восприятие объекта возможно только при наличии контраста между объектом и фоном.

Когда заклинание фантома прочитано, очертания фигуры заклинателя становятся размытыми, меняющимися и нечеткими. Такое искажение дает всем рукопашным и стрелковым атакам на заклинателя ухудшение -3. Заклинатель также приобретает +1 на все свои спас-броски.
Руководство игры Beoyond the Baldur"s Gate

В данной статье будут продемонстрированы некоторые исследования в области визуальных фантомов, описанных еще в 1902 году Розенбахом (Rosenbach). Визуальная иллюзия фантомов основывается на перцепционной прозрачности.

Итак, давайте смотреть и изучать.

Черные фантомы (обычный тип)

Иллюзия фантома основана на явлении когда два объекта разъеденены между собой высококонтрастной полосой. При этом на резком переходе светимости мозг пытается заполнить пробел менее контрастным продолжением так, чтобы казалось, что эти два объекта связаны между собой. Запутано объяснил? Давайте лучше посмотрим и тогда вы все поймете сами.

На этой картинке вы можете увидеть, что черная горизонтальная полоса приобретает оттенок серого, который как бы продложает вертикальные белые цилиндры. Слабый эффект? Смотрите следующую картинку!

Белые фантомы

Когда светимость белых цилиндров достигает максимума (к центру), на белой горизонтальной линии образуются вертикальные серые затенения, которые как бы заполняют разрыв.

Двигающиеся фантомы

А теперь, давайте попробуем подвигать черные фантомы. Удалось увидеть серые вертикальные полоски на черной горизональной линии?

Перескакивающие фантомы

А теперь, давайте попробуем посмотреть на прыгающие фантомы.

Низкоконтрастные фантомы

В самом начале мы утверждали, что фантомы появляются только на высококонтрастных объектах. Мы вас обманули, извините. Посмотрите на рисунки ниже. Увидели?

Научное толкование фантомов Фантомы на статических картинках объясняются тем, что близкие одинаковые по цвету объекты создают легкую индукцию противофазы. Которая, в свою очередь и создает иллюзию полупрозрачного продолжения объекта до его соединения с другим.

"Парадоксальные" стационарные фантомы

Хотя долгое время считалось, что иллюзия фантома - явление визуального перехода оттенков от одного цвета через ступеньку к тому же цвету, нашлись парадоксальные фантомы, которые возникают и при различных цветах. Посмотрите на рисунок ниже, верхняя часть черная, нижняя - белая, а фантом все равно существует!

Стереоскопические стационарные фантомы

Посмотрите на изображение внизу. Используйте технику перекрестного просмотра: отдалитесь от монитора на 30-50 см., сведите глаза "в кучу" и попробуйте поймать стереоскопическое изображение. Т.е., чтобы левый глаз видел правое изображение, а правый - левое. Вы увидите, как белые цилиндры превращаются в серые на белом переходе (разрыве). При этом серые участки (сами фантомы) выглядят в виде эллипсов.

Смещенные фантомы

Если цилиндры сместить наискосок, то фантомы также будут возникать косо.

Туманные фантомы

Белые фантомы частенько создают иллюзию тумана (размытости). Взгляните на спиральный фантом ниже. Лучи от центра проходя через белые зазоры приобретают сероватый оттенок, при этом, картинка в целом выглядит как бы туманной. Туман возникает только на белых фантомах.

"Горные" фантомы

Рисунок ниже хорошо демонстрирует, как белые фантомы создают туман вокруг гор.

Эффект Петтера (Petter"s effect) и стационарные фантомы

Посмотрите на картинку внизу. Большой прямоугольник как бы находится над горизонтальным тонким прямоугольником.

А теперь взгляните на рисунок ниже. На левом рисунке эффект фантомов возникает более явно, на правом его почти незаметно. На правом рисунке частота прямоугольников значительно выше чем на правом. Скорее всего это особенность эффекта Петтера.

Фантомы фильма

Посмотрите на левый рисунок. Горизонтальный прямоугольник как бы утоплен под белыми вертикальными. На правом рисунке наблюдается противоположная картина. При этом, если присмотреться, то можно заметить, как на правом и левом рисунке возникают прямоугольные фантомы.

Цветные фантомы

На цветном рисунке наблюдательные люди могут также заметить фантомы, но уже цветные - темно-желтого цвета. А черный прямоугольник будет казаться утопленным внутрь рисунка.

Усиление фантомов

Что интересно, если сместить черные прямоугольники от центров белых, то эффект "провала" черных прямоугольников будет наблюдаться лучше. А белые прямоугольные фантомы будут появляться и исчезать как галлюцинации.

Неоновые фантомы

Даже если уменьшить высоту прямоугольников, фантомы все равно будут наблюдаться. Назовем их неоновыми фантомами.

Фантомы, базирующиеся на контрасте изображений (назовем, контрастные фантомы)

Посмотрите на рисунок ниже. Низкоконтрастное изображение также вызывает фантомы. Размытости горизонтальных линий продолжаются на сером фоне в центре более темным оттенком (центральная часть рисунка имеет одинаковый цвет). Если даже линии заменить на "шум", фантомы все равно будут наблюдаться.

Стереоскопические контрастные фантомы

Сведите глаза "в кучу", как вы делали это выше и посмотрите на стереоизображение. Вы увидите великолепную картинку - полупрозрачный квадрат, парящий над четырьмя кругами!

Если у вас не получилось свести глаза "в кучу", ниже приведено изображение для "разведенных в разные стороны" глаз. Эффект тот же.

Фантомы-химеры

Ниже приведены фантомы, которые возникают из комбинированных объектов, описанных выше. Что интересно, эти фантомы уже не равномерны. Посмотрите на серую линию по центру картинки. Видите, что темно серые цилиндры снизу, плавно исчезают и расширяются к верху изображения.

А на этом рисунке можно увидеть инвесрсные к верхнему изображению фантомы.

Стереоскопические химерные фантомы

Сведите глаза "в кучу", как вы делали это выше и посмотрите на стереоизображение.

Если не получилось, попробуйте развести глаза в разные стороны.

Фантом 4 полосы Посмотрите на рисунок ниже. При внимательном рассмотрении возникает 4 вертикальные линии более светлого чем черный цвет оттенка. Две - по центру и две - по краям светлого цилиндра.

Фантомы Крейка-О"Брейна-Корнсвита (Craik-O"Brien-Cornsweet)

Они возникают на очень низкоконтрастном изображении и создают на черном фоне прямоугольники, которые немного отличаются по оттенку от черного цвета, хотя на самом деле в центре рисунка прямоугольник равномерно черного цвета.

Градиентные фантомы фильма

Эта иллюзия также возникает на равномерно окрашенным черным цветом прямоугольнике. Хорошо видно, что возникает иллюзия светящихся прямоугольников, которые являются продолжением вертикальных прямоугольников, окрашенных неравномерным цветом.

Кратковременные фантомы

Известно, что при времени показа менее 150ms фантома не возникает, т.к. это время, за которое нет совпадений с противофазой освещенности.

Но если время больше 150ms, то вы можете наблюдать фантом!

Kitaoka, A. (2004) Progress in the study of visual phantoms. Paper presented in the 37th meeting of the Chikaku Colloquium (Meeting of Perception), March 31, 2004, Kaminoyama-spa,Yamagata, Japan

Статью подготовили:
Никонов Владимир, Дмитрий Трость

Cтатьи о природе, изобретениях, архитектуре, иллюзиях...