Võimatud objektid: optilised illusioonid, geomeetria ja psühholoogia
Võimatud objektid: optilised illusioonid, geomeetria ja psühholoogia — kuidas aju tõlgendab võimatuid kujundeid, miks need petavad meid ja inspireerivad kunstnikke ning teadlasi.
Võimatu objekt on omamoodi optiline illusioon. Võimatuid objekte nimetatakse ka otsustamatuteks kujunditeks. Sellise illusiooni puhul vaatab inimene kahemõõtmelist pilti. Aju nägemiskeskus teeb suure osa oma tööst alateadlikult ja automaatselt. See tõlgendab figuuri kolmemõõtmelise objektina.
Tavaliselt teab vaataja varsti pärast figuuri vaatamist, et selline objekt on võimatu. Kuid mulje 3D-figuurist võib jääda isegi siis, kui vaataja teab, et see on tegelikkuses võimatu.
Mõned neist arvudest on peenemad. Nendel juhtudel ei ole kohe ilmne, et need on võimatud. Vaataja peab hoolikalt vaatama objekti geomeetriat, et aru saada, et see on tõepoolest võimatu.
Võimatud objektid pakuvad huvi psühholoogidele, matemaatikutele ja kunstnikele.
Ajalugu ja tuntud näited
Esimesed teadlikult kujundatud võimatud figuurid ilmusid 20. sajandi alguses, kuid laiem tuntus saabus pärast 1930.–1950. aastaid. Kuulsaks on saanud Penrose'i kolmnurk (Penrose triangle) ja Penrose'i trepp (võimatu trepp), mille tutvustasid Roger Penrose ja tema isa Lionel Penrose 1950. aastate lõpus. Kunstnik M. C. Escher lõi nende ideedele tuginedes mitmeid tööde seeriaid, kus ta mängis perspektiivi ja ruumilise loogikaga (näiteks teosed "Relativity" ja "Waterfall").
Kuidas ja miks need tekivad
Võimatud objektid tekivad seetõttu, et pilt sisaldab paikseid visuaalseid vihjeid (nurgad, varjundid, jooneühendused), mis igaüks eraldi viitavad loogilisele 3D-struktuurile, kuid koos moodustavad globaalsetes suhetes vastuolu. Nägemissüsteem eeldab stabiilseid reegleid (näiteks et jooned, mis näivad lähenevat, moodustavad ühtse ruumilise nurga), ja nii sünnib tugev tahtmine tõlgendada 2D-kujutist kui usutavat 3D-objekti.
Sellised illusioonid paljastavad meie tajumismehhanismide eeldusi: aju otsib lihtsaimat ja tõenäolisemat seletust, peab kokku panema katkevaid vihjeid ja prioriseerib kohalikku kooskõla. Kui lokaalselt on kõik "õige", jääb globaalne vastuolu kergesti märkamatuks või tekib tajus vastuolu, mis tekitab silmapaistva visuaalse paradoksi.
Näited ja liigitus
- Penrose'i kolmnurk — kolme “vardaga” kolmnurk, mis näib sulguvat, kuid ruumis on see võimatu.
- Penrose'i trepp — trepp, mis tundub pidevalt tõusvat või laskuvat, moodustades suletud ringi (võimatu tsükkel).
- Võimatu kahvel (blivet) — objekt, mis alguses näib kolmharulisena, kuid hargnemine ei ole kolmemõõtmeliselt loogiline.
- Ambiguursed figuurid — näiteks Neckeri kuubik või Rubini vaagen, mis ei pruugi olla otseselt "võimatud", kuid vaatepunkti muutudes tõlgendused vahelduvad.
Rakendused ja kultuuriline mõju
Võimatud objektid on olulised mitmetes valdkondades:
- kunst ja disain — illusioonid inspireerivad maalikunstnikke, graafilisi disainereid ja skulptoreid;
- teadus ja psühholoogia — neid kasutatakse visuaalse taju, kujutluse ja neuronivõrkude uurimiseks;
- haridus — illusioonid aitavad selgitada perspektiivi ja geomeetria põhimõtteid;
- popkultuur ja reklaam — erksad paradoksid tõmbavad tähelepanu ja jäävad meelde.
Kuidas luua "võimatut" objekti reaalses ruumis
Tõelisi võimatusi füüsiliselt luua ei saa, kuid on võimalik ehitada skulptuure või paigutusi, mis annavad ühelt vaatenurgalt vaadates täiusliku võimatu objekti illusiooni. Seda meetodit nimetatakse sundperspektiiviks (forced perspective): komponendid paigutatakse selliselt, et kahemõõtmeline projitseerimine vaataja silmale vastab võimatule kujule.
Miks see on huvitav
Võimatud objektid näitavad, et tajumisel on kindlad reeglid ja piirangud. Need aitavad meil mõista, kuidas aju kogub ja liidab visuaalset informatsiooni, kus kohas tekivad vead ning kuidas loome ja loogika võivad üksteist vastandada. Samal ajal pakuvad nad rikkalikku inspiratsiooni kunstile ja mõtlemisele — see on koht, kus matemaatika, geomeetria ja psühholoogia kohtuvad loovusega.
Kaks kuulsat otsustamatut arvu, Penrose'i kolmnurk ja kuradi häälestusvart
Teatud nurga alt vaadatuna näib see kuup olevat geomeetriliste seaduste vastane.
Ajalugu
Rootsi kunstnik Oscar Reutersvärd oli esimene inimene, kes joonistas palju võimatuid objekte. Teda on nimetatud "võimatute figuuride isaks". 1934. aastal joonistas ta Penrose'i kolmnurga, mõned aastad enne Penrose'i. Reutersvärdi joonistuses on kolmnurga küljed jaotatud kuubikuteks.
1956. aastal esitasid Briti psühhiaater Lionel Penrose ja tema poeg, matemaatik Roger Penrose, lühikese artikli British Journal of Psychology'sse pealkirjaga "Impossible objects: a special type of visual illusion" (Võimatud objektid: eriline visuaalne illusioon). Seda illustreeriti Penrose'i kolmnurga ja Penrose'i trepiga. Artiklis viidati Escherile, kelle tööd olid nende huvi teema vastu äratanud, kuid mitte Reutersvärdile, keda nad ei tundnud. Artikkel avaldati alles 1958. aastal.
Alates 1930ndatest aastatest on hollandi kunstnik M.C. Escher teinud palju perspektiivi paradoksaalseid joonistusi. 1957. aastal tegi ta oma esimese joonistuse, mis sisaldas tõeliselt võimatut objekti: Maagiliste lintidega kuubik. Ta tegi veel palju võimatute objektide joonistusi, kusjuures mõnikord oli kogu joonistus otsustamatu joonis. Tema tööd tegid palju selleks, et juhtida avalikkuse tähelepanu võimatutele objektidele. Võimatute figuuridega eksperimenteerivad ka mõned tolleaegsed kunstnikud, näiteks Jos de Mey, Shigeo Fukuda, Sandro del Prete, István Orosz (Utisz), Guido Moretti, Tamás F. Farkas ja Mathieu Hamaekers.
Ilukirjanduses
- Star Trek: The Next Generation'i episoodis "Mina, Borg" tehti plaan hävitada kogu borgide rass - pahatahtlikud küberneetilised tulnukad, kelle mõtted olid omavahel seotud -, näidates ühele borgile pilti väga keerulisest võimatust objektist. See pilt edastataks tagasi borgide pesale, koormates selle teadvust üha suuremate ja suuremate katsetega seda pilti mõista. See plaan lükati tagasi kui genotsiid, nii et selle võimalikke tulemusi ei nähtud kunagi.
- Arvutimängus Diablo II põhines "Arcane Sanctuary" piirkond võimatutel joonistel.
- Alan Moore'i 1963. aasta minisarjas on tegelane nimega Hypernaut, kes elab võimatu objekti kujuga kosmosejaamas.
- Videomängus Eternal Darkness: Sanity's Requiem: Essence of Xel'lotath, Xel'lotathi siga, on võimatu artefakt, mis meenutab moonutatud inglit.
- Simpsonite episoodis "Treehouse of Horror VIII" on professor Frinki õuemüügil näha blivet (ehk kuradi häälestusvart). The Simpsonite filmis kukub Homer epifaania ajal kilomeetrite kaupa alla võimatu lõpmatu trepikojaga majast.
- PSP-le ja PS3-le mõeldud videomängus Echochrome mängitakse mannekeeni, kes peab läbima mitmeid võimatuid objekte.
- Jim Hensoni 1986. aasta fantaasiafilmi "Labürint" kulminatsioonistseeni kulminatsioonistseeni kulminatsioonistseen Goblini kuninga lossis põhineb M. C. Escheri "Relatiivsusel" ning sisaldab võimatuid treppe ja perspektiivi.
- Pokemon Platinumis on ala täis selliseid võimatusi.
Seotud leheküljed
- Optiline illusioon
- Neckeri kuubik
- Paradoks
- Sürrealism
- Puzzle
Küsimused ja vastused
K: Mis on võimatu objekt?
V: Võimatu objekt on teatud tüüpi optiline illusioon, kus inimene vaatab kahemõõtmelist pilti ja tõlgendab seda kolmemõõtmelise objektina, kuigi see on tegelikkuses võimatu.
K: Millised on võimatute objektide teised nimetused?
V: Võimatuid objekte tuntakse ka kui otsustamatuid kujundeid.
K: Kuidas tõlgendab aju võimatuid objekte?
V: Aju nägemiskeskus teeb suure osa oma tööst alateadlikult ja automaatselt, tõlgendades figuuri kolmemõõtmelise objektina.
K: Mis juhtub, kui vaataja vaatab võimatut objekti?
V: Vaatleja teab tavaliselt varsti pärast seda, kui ta on figuuri vaadanud, et selline objekt on võimatu. Siiski võib mulje 3D-figuurist jääda isegi siis, kui vaataja teab, et see on tegelikkuses võimatu.
K: Kas kõik võimatud objektid on kohe ilmselged?
V: Ei, mõned võimatud objektid on peenemad ja nende võimatus ei ole kohe ilmne. Vaataja peab hoolikalt uurima objekti geomeetriat, et aru saada, et see on tõepoolest võimatu.
K: Keda huvitavad võimatud objektid?
V: Võimatud objektid pakuvad huvi psühholoogidele, matemaatikutele ja kunstnikele.
K: Milline on võimatute objektide tähtsus?
V: Võimatute objektide uurimine võib aidata meil mõista, kuidas meie aju töötleb visuaalset teavet, ning see võib inspireerida kunstiloomingut ja matemaatilisi avastusi.
Otsige