Transcript Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii

Vizuálne ilúzie (klamy)
v pozorovateľskej astronómii
Peter Begeni
KOLOFOTA 2014
27.-29.3.2014
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Ilúzia
Ilúzia (klam) - skreslený vnem skutočnosti
Ak zmyslový orgán vnemu je zrak - optická ilúzia (klam), vizuálna (ilúzia)
Podľa príčiny vzniku:
1. ilúzie objektívne
- skreslenie reality ešte pred samotným vnemom
- napr. palička ponorená do vody vyzerá ako zlomená
- kúzelnícke triky (Copperfield)
- optické javy, spôsobené lomom a odrazom svetla v atmosfére (fatamorgána)
2. ilúzie fyziologické
- spôsobené fyziologickými vlastnosťami oka (väčšinou sietnicou alebo
optickým systémom oka)
- následne vnemy (paobrazy), hviezdy cípaté, iradiácia
3. ilúzie psychologické (najbohatšia skupina)
- skreslenie pri samotnom spracovaní vnemu mozgom
- klamy odhadov vzdialeností, rozmerov a veľkostí uhlov
- sploštenie nebeskej klenby, mesačná ilúzia
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Prečo sú hviezdy cipaté?
kresba
šošovka – nie je rovnorodá - vlákna
(šesťuhol. tvar) - rozptyl + optické chyby
foto – ďalekohľad
(úchytky sekundárneho zrkadla)
obraz na sietnici
PC simulácia
stenopeické videnie
Clona s otvorom o priem. 1,2 mm je schopná korigovať refr. chybu až do +/- 5 D!
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Iradiácia
Iradiácia - jav, keď sa nám svetlé objekty na tmavom pozadí javia väčšie,
ako rovnako veľké tmavé obj. (rozptyl svetla v opt. systéme oka, difrakcia)
- geometrické hranice svietiaceho alebo osvetleného predmetu na tmavom pozadí
zdajú väčšie ako v skutočnosti (zdanlivé zväčšenie výrazne vzrastá s jasnosťou
pozorovaného objektu)
bodové hviezdy
nie sú bodové
kosáčik Mesiaca vyzerá
zatm. Slnka (zač. al. koniec)
väčší ako jeho popolavý svit
diamantový prsteň
- silný bodový záblesk sa nám môže javiť s priemerom až niekoľko uhl. stupňov
- vlákna žiarovky niekoľkonásobne väčšie
- biele auta sa nám zdajú mohutnejšie; čierna farba oblečenia zoštíhľuje
Pôsobí aj opačne (tmavé predmety na svetlom pozadí sa javia menšie):
- prechod Venuše alebo Merkúra pred slnečným diskom
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Sploštenie nebeskej klenby
poliaci uhol
cez deň: bezoblačná obl.: α = 22 - 34°
oblačná obl.: α = 20 - 30 °
v noci: pri svite Mesiaca: α = 26 - 37 °
bez svitu mesiaca: α = 30 - 40 °
oblačnosť >; súmrak >; jasná hviezdnatá
tmavá noc < ; vzdialenejší prirodzený
horizont >; členitosť terénu pri horizonte > ;
červený filter >, modrý <
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Sploštenie nebeskej klenby
Zenit nie je v zenite
Príčiny - nie sú definitívne známe:
- cez prázdny priestor vzdialenosti podceňujeme, horizont množstvo oporných
bodov na určenie vzdialeností
- oblačná obloha - sploštenie reálny základ - podvedomý prenos skúsenosti aj na
jasnú oblohu
- vnútorná anizotropia vizuálneho priestoru - vertikálne vzdialenosti
podceňujeme, horizontálne preceňujeme
- priepustnosť vzduchu - predmety sú pri obzore menej ostré
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Moon illusion
Mesačná ilúzia - Mesiac al. Slnko sa pri horizonte zdá byť väčší
iba ilúzia - Mesiac je pri horizonte rovnako veľký (dokonca menší)
zdánlivé zväčšenie - 1,3 až 3,5 x
Ebbinghausova ilúzia
Hypotéz je veľmi veľa - neexistuje však definitívna (prvá zmienka 7 st. p.n.l)
(najstarším nevyriešený problém vedy)
HYPOTÉZA POROVNÁVANIA ROZMEROV
- POROVNÁVANIE UHLOVÝCH ROZMEROV
- POROVNÁVANIE LINEÁRNYCH ROZMEROV
paradox „scéna hore nohami“ – opticky obrátená scéna (hranoly)
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Moon illusion
HYPOTÉZA ZDÁNLIVEJ VZDIALENOSTI
- HYPOTÉZA VEĽKOSTNO - VZDIALENOSTNEJ INVARIANTNOSTI
VEĽKOSTNO - VZDIALENOSTNÝ PARADOX
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Moon illusion
ĎALŠIE HYPOTÉZY
- zmena uhla postavenia očí v očnej guli
- akomodačná mikropsia - akomodácia (zaostrovanie) - zmena ohniska
- konvergenčná mikropsia - konvergencia (zbiehavosť) anatomických osi
ČO NA TO EXPERIMENTY?
- nutná prítomnosť terénu - ak sa terén odstráni (cez trubicu), ilúzia zaniká
- projekcia terénu do okolia Mesiaca v zenite - ilúzia vznikne
- vzdialenosť prirodzeného horizontu (ilúzia väčšia pri vzdialenejšom horizonte)
- štruktúra terénu pri horizonte
- prítomnosť dištančných podnetov na perspektívu (rad stromov, železničná trať)
- scéna hore nohami (ilúzia zaniká)
- oblačnosť - ilúzia narastá
- jas oblohy - najväčšia za súmraku
- zdanlivá jasnosť a farba Mesiaca - nemajú vplyv
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Bočný pohľad
Bočné videnie (alebo bočný pohľad) - 15o až 20o bokom
planetárne hmloviny - NGC 6826 (Labuť) - blikajúca plan. hmlov.
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Chyby odhadu jasností
Chyba vzdialeností
- priame videnie obmedzené iba na 0,75°
- > vzdialenosť hviezd - porovnávanie so spomienkou, ktorá „bledne“
Paralaktická chyba
- pozorované jasnosti hviezd závisia na ich vzájomne polohe
- rovnako jasné hviezdy - najčastejšie prvá a horná jasnejšia (až 0,5 mag)
- podvedomá dlhšia doba sledovania
Purkyňov jav
- prechod z fotopického do skotopického režimu
- počas adaptácie
Ďakujem za pozornosť
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Dodatok
Ilúzie vnímania jasu a kontrastu
Bezoldov efekt - vnímanie farby je
závislé od susedných farieb
Simultánny kontrast
Knill - Kerstenova ilúzia
Koffkov prstenec
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Dodatok
Ilúzie vnímania jasu a kontrastu
„Neon Color Spreading“
ilúzia vodovej farby
ilúzia farebných vlnoviek
Vizuálne ilúzie v pozorovateľskej astronómii / Dodatok
Geometrické ilúzie
Heriengova ilúzia
Jastrowova ilúzia
Zöllnerova ilúzia
Sanderova ilúzia
ilúzia lemovaných hrán
Orbisonova ilúzia
Shepardove otočené stoly
Ďakujem za pozornosť