История одной иллюзии

В конце 1960-ых Пит Стивенс случайно открыл способ создать автостереограмму — изображение, вызывающее иллюзию объема без специальной аппаратуры. Но на самом деле эта иллюзия была описан иркутским ученым Львом Могилевым уже в начале 1960-х годов. Такое двойное открытие могло быть вызвано интересом к 3D-кинематографу. На основе статьи исследователя Тадамасы Савады IQ.HSE рассказывает, как ученые дважды изобрели автостереограммы.

Истории науки известно немало случаев параллельных открытий — и нередко первое открытие остается в тени последующих, более заметных. Хрестоматийным примером является спор о том, кто же первым открыл дифференциальное исчисление — Ньютон или Лейбниц. Как оказалось, открытие автостереограмм тоже было двойным.

Как работают автостереограммы

Автостереограмма — это двухмерное изображение с иллюзией объема, знакомое многим из детских книг с «магическими картинками». Чтобы увидеть объем, нужно научиться расфокусировать зрение — например, смотреть сквозь изображение, расслабив глазные мышцы.

В основе работы автостереограммы лежит иллюзия обоев (wallpaper illusion): если вы будете долго смотреть на обои с повторяющимся узором, эти повторы будут создавать ощущение глубины рисунка. Иллюзия была описана в XIX веке Дэвидом Брюстером, шотландским физиком и изобретателем калейдоскопа.

Автостереограммы Пита Стивенса

Сами автостереограммы были открыты и созданы только спустя век, в 1968 году. Аспирант университета в Калифорнии Пит Стивенс исследовал другое явление зрительного восприятия — послеобразы (afterimages), сохранение зрительного ощущения об объекте после того, как вы отводите от него глаза. Стивенс использовал для этого повторяющиеся изображения и случайно обнаружил, что такие картинки создают 3D-эффект.

На основе своего открытия Пит Стивен создал первые автостереограммы под названием «Сон Виктории» и «Склоненные тюлени».

Автостереограммы Льва Могилева

Однако в историю науки не вошло более раннее открытие стереограммы — в 1963 году, на 5 лет раньше своего западного коллеги, российский биолог Лев Могилев опубликовал статью под названием «Резервы нашего зрения» в иркутском альманахе «Ангара». В ней Могилев описал принцип работы автостереограммы и приложил несколько изображений, создающих нужный эффект.

Автостереограммы были также описаны в более ранних исследованиях Могилева, но это статьи не были проиллюстрированы, поэтому привлекли еще меньше внимания.

3D-кино и автостереограммы

Вообще, тому, что Стивенс и Могилев параллельно сделали свои открытия 1960-х годах, можно найти объяснение. В 1950-х годах интерес к 3D-фильмам сильно вырос, и многие люди заинтересовались восприятием объема. Именно в этот период накапливались знания о принципах работы зрительной системы, на которых основаны иллюзии объема.

Современный 3D-кинематограф не построен на принципе работы автостереограмм: чтобы смотреть его, зрителю все еще нужны очки. Напрягать зрение на протяжении всего фильма почти невозможно. Однако уже существуют 3D-технологии, в которых вспомогательные инструменты не нужны — например, автостереоскопические дисплеи.

Автостереограммы — не единственные иллюзии, изучение которых позволяет выявить скрытые механизмы зрительного восприятия. В эту пятницу в рамках цикла онлайн-лекций «От нейрона к познанию» исследователь Савада Тадамаса расскажет об иллюзиях с невозможными фигурами.
IQ

 

Автор текста: Анастасия Лобанова

16 апреля, 2020 г.