З словестей "КВ"

Одного разу в жаркий літній полудень, сидячи на березі тихої річечки, я помітив у траві якусь ворушіння. Через мить здалася маленька сіра головка, і два жовтих ока пильно дивились на мене. Сумнівів не було - в траві змія. Я відразу почав думати, як би скоріше ретируватися, проте цікавість все ж взяло верх, і я підійшов ближче, щоб краще розгледіти плазун. На мій подив, тіло у змії виявилося разюче коротким - всього сантиметрів п'ять. Через секунду стало ясно - це просто велика гусениця, але яка! Малюнок на її голові (може бути, втім, і зовсім навпаки) найточнішим чином копіював обриси і деталі голови змії, включаючи виразний погляд жовтуватих блискучих очей. Ці очі, втім, не були очима в прямому сенсі, а лише майстерно тонованими кружечками на шкірі гусениці. Здається, в біології це називається протекційним забарвленням. Яким чином в ході еволюції в генетичному коді гусениці виникла підпрограма побудови настільки точного, як би зробленого з натури малюнка, важко пояснити, але він став явно фактором виживання виду. Сприймаючи цей лякаючий зоровий образ, мозок потенційного ворога робить невірний висновок щодо видової приналежності об'єкта, і в результаті об'єкт (тобто гусениця) залишається цілий.

Мозок не завжди правильно інтерпретує те, що бачать наші очі. Філософи-ідеалісти взагалі висловлювали сумніви щодо об'єктивності сприймаються нами картин реальності. Таким чином, можливо, весь світ - не що інше, як оптична ілюзія, обман зору. Щодо всього світу робити висновки, напевно, все ж передчасно, але дещо в ньому дійсно виглядає не зовсім таким, яким є насправді.

Вам напевно траплялося розглядати знімки різних космічних об'єктів, зроблених з наших і зарубіжних міжпланетних зондів. Особливо на старих знімках часто можна спостерігати таке явище, коли кратери на поверхні Місяця, Марса чи іншого космічного тіла здаються опуклими. Наш мозок завжди апріорно передбачає, що світло повинне неодмінно падати зверху. Тому коло, затінений знизу, завжди інтерпретується як опуклість або навіть сфера, а коло, затінений зверху, - як увігнуте поглиблення. Для земних умов це майже завжди справедливо, в космосі ж зовсім не обов'язково. Тому якщо кратери здаються опуклими, просто переверніть знімок догори ногами.

Малювання тонованих кіл, що містять плавні переходи від темного тону до світлого або навпаки, можна перетворити в невелике цікаве алгоритмічне вправу. Для їх побудови я скористався алгоритмом, що складається в послідовному зображенні примикають один до одного відрізків, довжини яких обчислюються за допомогою рівняння окружності. Кожен наступний відрізок зображується темніше або світліше попереднього, залежно від того, що ми будуємо - опуклість або увігнутість. У програмі використані дві дуже схожі процедури, в які передаються координати курсору мишки під час чергового кліка. Процедура побудови опуклого круга відрізняється від процедури побудови увігнутого кола лише одним параметром у формулі обчислення інтенсивності тону. Увігнутий коло будується у відповідь на клік лівої кнопки миші, а опуклий круг - у відповідь на клік правою кнопки. Якщо перевернути газетну сторінку, то опуклості і угнутості на наведеному в статті малюнку поміняються місцями.

В одному із зарубіжних документальних науково-популярних серіалів якось демонструвався сюжет про так званому орегонському вихорі. Загадкове явище, що отримало цю назву, відбувається в старому дерев'яному будиночку в штаті Орегон. Сильним дощовим потоком будинок колись змило з пагорба і понесло вниз по схилу. Будинок застряг в похилому положенні, упершись в стовбур старого дерева. З тих пір він так і стоїть. Дерев'яна споруда зовсім покосилася, і тепер всередині будинку немає жодного прямого кута. Через якийсь час було помічено, що всередині нього відбуваються важко поясненні речі. Так, наприклад, дві людини різного зростання, стоячи на протилежних кінцях горизонтально покладеної всередині будови дошки здаються однаковими. Більш того, кулька, пущений вниз по похилому жолобу, через деякий час сам собою починає котитися вгору. Швидше за все, цей природний феномен або чиясь витончена містифікація засновані на механізмі зорової ілюзії, викликаної зміною звичного взаємного розташування стелі, підлоги і стін всередині будинку, хоча деякі і схильні пояснювати це невідомими гравітаційними парадоксами.

Зорові ілюзії і феномени активно досліджуються в області психології. Для знайомства з деякими основними їх типами рекомендую цікавиться читачам відвідати цікавий мережевий ресурс факультету психології МГУ, розташований за адресою www.psy.msu.ru/illusion/index.html . Деякі з наведених там картинок надихнули мене на те, щоб відтворити їх за допомогою невеликих програмних фрагментів і спробувати щось в них додати.

У звичному для нас земній Евклідовому світі паралельні лінії не перетинаються. У масштабах Всесвіту ці звичні, що здаються самоочевидними постулати не завжди застосовні. Промені світла і паралельні прямі вигинаються в викривленому просторі-часі. Такі думки приходять в голову при погляді на ілюзію, зображену на рисунку. Дві горизонтальні лінії на ньому строго паралельні, але, незважаючи на це, здається, що вони кілька зігнуті. У своїй програмі я додав до вихідній картинці якусь подобу світіння. Таким чином, здається, що сам цей світло, що виходить від чорного кола в центрі зображення, згинає паралельні горизонтальні лінії, що проходять по обидва боки від нього. Ефект світіння виникає в результаті того, що кожен піксель поля малюнка забарвлюється в тон, що залежить від відстані від даної точки до центру кола.

Ще один вельми цікавий тип зорових ілюзій складають ілюзії руху. Деякі форми наш мозок з готовністю інтерпретує як рухомі, навіть коли вони стоять на місці. На останньому малюнку зображено чорно-біле клітинне поле з спотворенням розмірів осередків по горизонтальній осі. До певного моменту ширина клітин поступово скорочується, а потім починає знову збільшуватися. При погляді на цей малюнок здається, що дві частини зображення повільно рухаються на зустріч один одному. Вони сприймаються як щось схоже з поверхнями двох дотичних обертових циліндрів. У порівнянні з вихідною картинкою, в моїй програмі передбачений невеликий світлотіньовий ефект. Це якщо не посилює ілюзію обертання, то робить зображення більш опуклим і реалістичним. Крім свого початкового призначення - зображення відповідних зорових ілюзій, ці картинки також можна використовувати в якості цікавих нескладних алгоритмічних задачок на уроках інформатики. Слід, однак, пам'ятати, що тривалі забави з оптичними ілюзіями можуть мати негативний вплив на самопочуття. Тому не захоплюйтеся, особливо якщо ви страждаєте на захворювання зорової або нервової системи.

А. КОЛЕСНІКОВ, [email protected]