ОСОБЕННОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ИЛЛЮЗИЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В АРХИТЕКТУРЕ

4.4
(13)

Юрченкова Арина Юрьевна

Научный руководитель: Карпеченкова Лариса Александровна, преподаватель физики ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж»

ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж» г. Смоленск

E-mail: arishkayurchenkova@gmail.com

Аннотация

В работе рассказывается о формировании оптических иллюзия — ошибок  в зрительном восприятии, описывается природа иллюзий, их особенности и использование в архитектуре.

Зрение – это удивительно сложная, и еще совсем не изученная работа наших зрительных органов и мозга. Благодаря нашим глазам мы получаем около 90% информации об окружающем нас мире, а иллюзии, миражи и иные парадоксы зрения сильно искажают действительность даже в современным мире. Можем ли мы доверять всему тому, что видим? А может, наша реальность – это совсем не то, что есть на самом деле?

Оптическая иллюзия – это ошибка в зрительном восприятии, вызванная неадекватностью процессов не осознаваемой коррекции зрительного образа. По-другому говоря, это действие, когда мы видим совершенно иначе, чем оно есть на самом деле. [1]

Исследование данной работы лежит в разных областях: физики, психологии, биологии.

Актуальность работы состоит в том, что данная область физики является очень интересной и перспективной, так с оптическими иллюзиями мы встречаемся довольно часто, и знания, полученные в ходе работы, могут пригодиться в профессиональной деятельности.

Существует множество видов оптических иллюзий. Но все сводится к двум иллюзий, которые:

  • основываются на определенных физических условиях,
  • которые обусловлены психологически.

Примерами иллюзий первого типа могут служить миражи или искажение предметов при восприятии их в воде или через призму. Объяснение таких иллюзий лежит вне психологии. Здесь больше физика.

Можно ли увидеть то, чего нет на самом деле? Можно. Мираж – это оптическое явление в атмосфере: преломление потоков света на границе между резко различными по плотности и температуре слоями воздуха. Природа, ведя своеобразную игру воздуха со светом, создает необычные цветные изображения, которых не существует в реальности. Люди с самых древних времен видели миражи, верили в мистическое происхождение этого явления. Сейчас уже никого не удивишь видом небольшого озерца на раскалённой дороге шоссе – это тот случай, когда слои воздуха у поверхности Земли разогреты настолько сильно, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искажаются и искривляются. Такие миражи доводили до отчаяния путников пустынь, которые желали пить, но не могли добраться до прекрасного источника воды.

На Аляске, чем злее стужа, тем четче и красивее возникают в небесах души городов, гор и разных предметов. Данные живописные картины ученые отнесли к такой оптической иллюзии, как Фата-Моргана. Фата-Моргана – это сложнейшая форма обмана, состоящее из нескольких миражей, при котором объекты видны многократно и с многочисленными искажениями. Свет, стремясь вниз, попадает в холодный слой и создает иллюзию, будто то, что находится ниже уровня горизонта, находится намного выше нашего уровня зрения. Вот так и проецируется перевернутое изображение того, что находится прямо по горизонту. Это может быть абсолютно все, что угодно – от айсбергов и кораблей, до целых городов. Тем больше слоев воздуха, тем сложнее и красивее получается картинка. Самые четкие и необычные миражи получаются там, где температура поверхности холоднее, чем воздух над ней. Чем дальше наблюдающий находится от Фата-Морганы, тем выше кажется это явление. Искажение может вытягивать изображение объекта по вертикали, поэтому моряки часто видели парящие в воздухе судна. Самый известный и простой пример Фата-Морганы – это популярная во всем мире пример о Летучем Голландце. Жуткий корабль, оказался всего лишь прекрасным и пленительным явлением нашего невообразимо загадочного мира.[2]

Иллюзии второго типа связаны с особенностями восприятия, например, геометрических фигур, когда в зрительных образах искажаются их пропорции, цвета и прочее. Это уже больше физиология и психология.

С течением времени, архитекторы и художники научились лукавить при помощи иллюзий, вводя зрителей в заблуждение.

Ошибка восприятия размера – самая частая и классическая иллюзия среди творцов искусства. Марио Понцо в 1913 году предположил, что мозг человека может определять размер объекта по его фону и прилежащих к нему деталей. Он продемонстрировал это, нарисовав равные отрезки на фоне сходящихся вверху двух линий.

Посмотрев на этот рисунок (рисунок 1), нам будет казаться, что горизонтальные линии имеют разный размер, однако все они абсолютно одинаковые. Дело в том, что мозг интерпретирует рисунок как перспективу: все, что удалено от нас, кажется нам меньше, чем объекты, находящиеся близко. В последствии, эту иллюзию назвали «феномен железнодорожных путей», и мы можем наблюдать ее достаточно часто в нашем окружающем мире. [3]

Рис.1 «Феномен железнодорожных путей

Немецкий астрофизик и выдающийся астроном Иоганн Цельнер, однажды рассматривая кусочек ткани, заметил следующий парадокс: длинные параллельные линии, пересеченные сериями коротких, кажутся расходящимися (рисунок 2).

Рис.2 «Иллюзия И. Цельнера»

Именно явление И. Цельнера было использовано в оформлении стен здания таможенной службы в Мельбурне, которое сейчас завлекает туристов со всего мира своей необычностью.

Уже тысячи лет проектировщики домов используют парадоксы зрения для достижения собственных целей, начиная от зрительного увеличения размеров объекта, до полного изменения его формы и очертаний. Это делается для того, чтобы сделать то или иное сооружение масштабнее, интереснее и грандиознее. Многие люди даже не задумываются о том, что они видят, осматривая свои любимые памятники архитектуры.

Одна из самых известных иллюзий в архитектуре – угловые колонны Парфенона афинского Акрополя на фоне яркого неба, кажущиеся по толщине одинаковыми с остальными, хотя диаметр их больше (рисунок 3). Инженер Марк Витрувий, живший в I веке до н. э., образно выразил её суть так: при сочетании тёмного и светлого, свет «пожирает» мрак. Действительно, в белой одежде человек выглядит полнее, нежели в чёрной, а ветви деревьев в лучах солнца заметно «истончаются». Именно этот феномен архитекторы Иктин и Калликрат отобразили во время проектирования Парфенона. Они учли, что для угловых колонн фоном будет яркое небо Эллады, а для остальных — тёмный фон, создаваемый святилищем храма. Поэтому они сделали угловые колонны более широкими и уменьшили расстояние между ними и соседними колоннами. Благодаря этим «поправкам» издали все колонны выглядели совершенно одинаково, а разница между ними обнаруживалась только при непосредственном измерении. Помимо этого, Парфенон таит в себе еще одну иллюзию: когда глаз «скользит» по колоннаде, заполненное ею пространство зрительно удлиняется, отчего здание кажется больше.[4]

Рис. 3 Парфенон

Рис.4 Площадь Святого Петра в Риме

Или, например, Площадь Святого Петра в Риме обрамляет колоннада Бернини. [5]Овальная форма придаёт видимость меняющихся форм, так как ракурсы меняются в зависимости от угла зрения. Если встать в определенных точках площади, то можно наблюдать удивительный оптический эффект: колонны всех рядов колоннады выстраиваются в один ряд (рисунок 4).

При строительстве монументальных зданий чаще всего архитекторам приходилось бороться с кажущимся искажением их размеров с изменением расстояния, то есть в перспективе. Если, например, взглянуть на высокое здание снизу-вверх, создаётся впечатление, что в верхней части оно гораздо уже, чем у основания, и отклонено назад. Пример тому — колокольня Ивана

Великого на Соборной площади Московского Кремля. Победить данное искажение смог главный архитектор Флоренции Джотто ди Бондоне.

Проектируя кампанилу (колокольню) при кафедральном соборе Санта-Мария дель Фьоре во Флоренции, он сделал её в верхней части значительно шире, чем у основания, иначе говоря, прибегнул к обратной перспективе. Этот прием не только помог справиться с изменением размера здания, но и сделал постройку наиболее грандиозной и могущественной (рисунок 5).

Рис. 5 Колокольня Ивана Великого в Москве

Рис. 6 Смоленский Свято-Успенский кафедральный собор

Православные храмы внутри кажутся выше, чем снаружи. Оптическая иллюзия достигается наклоном стен к центру и крутыми линиями арок и сводов. Примером такого архитектурного решения является Смоленский Успенский собор [6]. Внутри сооружение кажется более высоким, нежели снаружи. Этот прием используется для отображения тяги людей к небу, к чему-то легкому и прекрасному (рисунок 6).

Опыт мастеров архитектуры разных веков помогает в формировании современных архитектурных пространств.

Оптические эффекты, используемые в ландшафтном строительстве, объясняются совокупностью законов оптики, законов линейной и воздушной перспективы, особенностей зрения и восприятия человека. Если бы глаз наш не способен был поддаваться никаким обманам, не существовало бы живописи, архитектуры, скульптуры и мы лишены были бы всех наслаждений изобразительных искусств.

Оптическая иллюзия – сильное средство воздействия, поэтому если архитектурное решение эффектно и просто в исполнении, оно становится предметом искусства.

Эта тенденция в архитектуре и строительстве является неисчерпаемым источником для вдохновения и воплощения оригинальных идей в реальность.

 

Список использованных источников

  1. Мякишев Г.Я. Физика : 11 класс / Г. Я. Мякишев, Б. Буховцев, В. М. Чаругин ; под редакцией Н. А. Парфентьевой. — 22 е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2013. — 432 с. – Текст : непосредственный.
  2. Перельман Я.И. Занимательная физика / Я.И. Перельман. — М. :АСТ, 2018. —  352 с. – Текст : непосредственный.
  3. Артамонов И.Д Иллюзия зрения Сикл Эл: Новое измерение. Оптические иллюзии. — Санкт-Петербург: АСТ, Астрель, 2004.– Текст : непосредственный.
  4. Храм Парфенон в Афинах. – Текст : электронный // AwesomeWorld.ru : онлайн-журнал. —  URL :  https://awesomeworld.ru/
  5. Ваш гид и путеводитель по Риму и Ватикану [сайт]. — URL: https://romeru/vatikan/ploshhad-svyatogo-petra.htmlrome24.ru. – Текст : электронный.
  6. Смоленский Свято-успенский кафедральный собор : Официальный сайт. — URL : http://www.smolsobor.ru/ – Текст : электронный.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 4.4 / 5. Количество оценок: 13

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Добавить комментарий