Optische illusies: the whole shebang


Alle optische illusies op een rijtje.
Je kan ze downloaden via SlideShare.

Advertenties

Optische illusies: onmogelijke puzzels (?)


Optische illusies
Verkenning en verklaring van een intrigerend verschijnsel
X. Onmogelijke puzzels (?)

Dit is de laatste bijdrage in deze reeks over optische illusies.
Het is nooit de bedoeling geweest om het verschijnsel op een alomvattende manier te benaderen. Zo zijn optische illusies die te maken hebben met beweging, bewust, niet behandeld: ik gaf in de inleiding reeds aan dat m’n interesse voor het verschijnsel ontstaan is vanuit een fotografische context.

Het vraagteken in de titel verwijst wel degelijk naar het feit dat de puzzels slechts schijnbaar onmogelijk zijn: wellicht een leuke afsluiter, zo net voor de vakantieperiode.
De oplossing van elk van deze puzzels zal je terugvinden in de volledige tekst die alle blog-bijdrages bundelt en binnen enkele weken verschijnt: ik gun je dus met deze je eigen kleine puzzelpleziertje.

Het verdwijnende/verschijnende vierkantje

De twee onderstaande figuren bestaan uit 4 delen.
De delen met dezelfde kleur hebben een identieke vorm en grootte.
Het gekke is echter dat, door de onderdelen te verschuiven, er een vrije opening ontstaat (zie het vierkantje met een vraagteken erin).

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusie 12a blog

De magische pyramide

Een driedimensionale puzzel die reeds in 1940 door een zekere Johnson gepatenteerd werd.
Hij bestaat uit 2 identieke stukken: de hieronder staande vorm moet je dus tweemaal overtekenen of afdrukken.
Voeg beide delen samen, zodat er een regelmatig viervlak ontstaat, dat bestaat uit regelmatige driehoeken.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusie 12b blog

Deze vorm is trouwens één van de vijf Platonische lichamen (want ontdekt door Plato): lichamen die volledig opgebouwd zijn uit regelmatige vlakken die elk op zich ook weer regelmatig over het lichaam verdeeld zijn.

Een onmogelijk gevouwen kaartje

Neem een stuk papier of licht karton van bijvoorbeeld 9 op 12 cm en knip er in naar believen.
Plooi er vervolgens op los, zodat je de hieronder afgebeeld driedimensionale vorm bekomt.
Alleen knippen is toegelaten, lijm of kleefband zijn uit den boze, en het kaartje moet in één geheel blijven.

Schermafbeelding 2014-06-24 om 15.25.37

 

Optische illusies: onmogelijke figuren


Optische illusies
Verkenning en verklaring van een intrigerend verschijnsel
IX. Onmogelijke figuren

Bij onmogelijke figuren gaat het om twee-dimensionele figuren die door je onderbewuste automatisch worden geïnterpreteerd als drie-dimensioneel.

Het intrigerende bij dergelijke figuren ligt in het feit dat, ook nadat de ‘onmogelijkheid’ van de figuur duidelijk is geworden, je de figuur nog steeds als drie-dimensioneel blijft interpreteren.
De onderdelen van onmogelijke figuren kloppen stuk voor stuk; het is echter de totaliteit die onmogelijk lijkt – tenminste volgens ons klassieke drie-dimensioneel referentiekader.

Typische voorbeelden van deze illusie zijn de onmogelijke kubus van Escher, de oneindige trap van Penrose – waarop Escher talloze variaties maakte, ‘bilvet’, de onmogelijke vork van Reutersvärd, en natuurlijk de driehoek van Penrose.

Er bestaan ontelbare variaties op ditzelfde thema.
Vergeet zeker niet de surrealistische architecturale creaties van de Spaanse fotograaf Victor Enrich te bekijken!

De onmogelijke kubus van Escher

De kubus van Escher is een onderdeel van een grotere lithografie ‘Belvedere’: een al even onmogelijk gebouw als de kubus zelf.
Onderaan de trap zit een personage op een bankje en bestudeert in gedachten de kubus in z’n handen.

escher-belvedere

De driehoek van Penrose

‘Onmogelijkheid in haar puurste vorm’, volgens de bedenker, die deze figuur in de 50-er jaren van de vorige eeuw creeërde, gebaseerd op het, 15 jaar ouder, origineel ontwerp van de Zweedse kunstenaar Reutersvärd.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusie 11b blog

Dat de term ‘onmogelijke’ figuur zich baseert op klassieke referentiekaders en denkpatronen, mag duidelijk zijn bij deze 2, werkelijk bestaande, constructies van de Penrose driehoek.
Je stapt daarbij inderdaad best af van het traditionele drie-dimensioneel denken!

Penrose constructie

Penrose constructie 2

Variaties op een zelfde thema

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusie 11c blog

Optische illusies: trompe l’oeil


Optische illusies
Verkenning en verklaring van een intrigerend verschijnsel
VIII. Trompe l’oeil

Zowel bij 3D-beelden als trompe l’oeil wordt een virtueel driedimensioneel effect gecreeërd.
Bij stereobeelden (zie vorige bijdrage) gebruikt men hiervoor twee zeer gelijkende, maar toch van mekaar verschillende beelden.
De afbeeldingstechniek bij trompe-l’oeil maakt op een bedrieglijk realistische manier gebruik van perspectief, licht en schaduw. De illusie is het sterkst wanneer de belichting zo goed mogelijk overeenkomt met de natuurlijke lichtinval.
Niet voor niets vertalen we het Franse woord ‘trompe-l’oeil’ als gezichtsbedrog.

De Romeinen gebruikten deze techniek al voor doorkijkjes op muren. Voorbeelden hiervan zijn overgebleven in Pompeï.

trompe l'oeil 1 blog

Pompeï, Italië

Tijdens de Renaissance werd de techniek verder geperfectioneerd om de ruimtelijkheid van plaatsen te vergroten. In allerhande ruimtes werd zo bijvoorbeeld een extra deur of raam gesuggereerd.
Uit deze periode dateert eveneens de anamorfose: een vertekende afbeelding, die er pas realistisch uitziet wanneer je ze bekijkt vanuit een bepaalde hoek of onder bepaalde optische voorwaarden.

trompe l'oeil 2 blog

Hertogelijk paleis van Mantua, Italië, door Andrea Mantegna, 1473

Heden ten dage zijn de toepassingen eindeloos: van fictieve boekenrekken, putten en gaten in alle maten en gewichten in het wegdek, over de vergankelijke realisaties van krijtkunst op straat tot reclame voor automerken, huizenhoge muurschilderingen op kale muurvlakken en zelfs volledige gebouwen.

trompe l'oeil 3 blog

Edgar Mueller

trompe l'oeil 4 blog

Reclamecampagne voor wielophangingen

trompe l'oeil 5 blog

Tijdens de renovatie van het 39 George V gebouw in Parijs, Frankrijk, in 2007, werd de gevel bekleed met gemanipuleerde fotografische beelden van het oorspronkelijke gebouw

trompe l'oeil 6 blog

Bij de opening van het René Magritte Museum, Brussel, België

Optische illusies: 3D-beelden


Optische illusies
Verkenning en verklaring van een intrigerend verschijnsel
VII. 3D-beelden

De mens dankt zijn 3D-zicht aan twee eigenschappen van zijn ogen:

  • Ze zijn aan de voorzijde van je aangezicht geplaatst, waardoor ze in dezelfde richting kijken. Bij bijvoorbeeld paarden en runderen staan de ogen meer aan de zijkant: daardoor hebben zij een groter zichtbereik, wat echter ten koste gaat van ‘stereo’zicht.
  • Ze staan ongeveer 6,5-7 cm uit mekaar, waardoor elk van hen een net wat ander beeld registreert: parallax-effect. De interpretatie van die kleine verschillen leidt ertoe dat je de wereld rondom jou ziet in drie dimensies.
  • Bij voorwerpen op korte afstand (1-2 m) voelen je hersenen de convergentie van je ogen dankzij zenuwen in de oogspieren.
  • Bij voorwerpen tot een afstand van zo’n 15 m, detecteren je hersenen het verschil in het op de retina geprojecteerde beeld.
  • Andere informatie die een rol speelt bij het stereoscopisch zicht zijn onder andere: de gepercipieerde grootte van voorwerpen, klassiek perspectief: de met toenemende afstand convergerende lijnen, kleurdesaturatie en het verzachten van de helderheid naarmate de afstand toeneemt, schaduwen: een gebrek aan schaduw doet een voorwerp onnatuurlijk overkomen, bewegingsparallax: voorwerpen dichtbij veranderen sneller van positie ten opzichte van de achtergrond dan voorwerpen die verder weg staan, …

Op een (twee-dimensionele) afbeelding vervalt dit effect, omdat alles wordt weergegeven in één vlak.
Door twee twee-dimensionele beelden echter op een bepaalde en specifieke manier met mekaar te combineren, is het mogelijk om de idee (illusie) van diepte op te roepen.

Gekruiste, convergerende oogbollen

Ga recht voor het onderstaande beeld zitten.
Kijk naar het beeld, zonder je hoofd te bewegen of je ogen rond te laten dwalen.
Kruis nu je ogen (kijk scheel) totdat de twee vierkanten er vier zijn geworden.
Verminder vervolgens de kruising totdat de twee middelste vierkanten samensmelten tot één beeld: je zal merken dat de verticale staaf zich duidelijk voor het witte vierkant bevindt.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

(klik op de foto om ze te vergroten)

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

(klik op de foto om ze te vergroten)

Divergerende oogbollen

Het valt niet iedereen even gemakkelijk om zijn ogen te kruisen (convergentie van de oogballen).
Er zijn dan ook in de loop der jaren heel wat hulpmiddeltjes ontwikkeld om stereoscopische beelden te bekijken. Deze werkten op het principe van divergentie van de oogbollen.

In het midden van de 19de eeuw hoorde een (Holmes-)stereoscoop bij de basisuitrusting van elk zich respecterend gezin.
Vandaag de dag zijn deze toestelletjes nog nagenoeg enkel terug te vinden in speelgoedwinkels: de Lestrade en View-Master stereoscopen zijn (waren) er alom bekende voorbeelden van.

Anaglyphen

Bij toepassing van convergentie en divergentie van de ogen zijn steeds twee, naast mekaar geplaatste, beelden nodig.
Er bestaan echter ook technieken waarbij beide beelden op mekaar liggen.
Hierbij wordt gebruik gemaakt van speciale brillen.
Bij anaglyphen krijgt het ene beeld een rode kleur, terwijl het andere beeld een blauwe (of groene) kleur krijgt. Wanneer je naar dergelijk beeld kijkt met een bril met rood en blauw (groen) glas, ontstaat opnieuw het stereoscopisch beeld.
Deze methode is echter niet erg ‘vriendelijk’ ten opzichte van kleuren. Daarom wordt ze meestal gebruikt bij zwart/wit beelden.

Bekijk de hieronder staande beelden met een rood/blauwe bril.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

(klik op de foto om ze te vergroten)

Voor cinematografische doeleinden en bij 3D-televisie, maakt men gebruik van gepolariseerd licht. Dit is een methode die enkel werkt bij geprojecteerde beelden en kan dus niet op papier getoond worden.
Voordeel van deze methode is de kleurechtheid van het effect. Nadeel zijn de, van nature, donkere beelden, waardoor een krachtige projector noodzakelijk is.

Optische illusies: grootte-illusies


Optische illusies
Verkenning en verklaring van een intrigerend verschijnsel
VI. Grootte-illusies

De grootte van een voorwerp wordt door je hersenen geïnterpreteerd aan de hand van bijkomende informatie uit de omgeving.

Illusie van Ebbinghaus

De centrale cirkel is in beide gevallen even groot. Door hem tussen grotere of kleinere cirkels te plaatsen, wordt hij als kleiner of groter gezien.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

De maanillusie

De maanillusie is een voorbeeld uit de praktijk van dit type illusie. Ook al is de projectie van de maan op het netvlies van je ogen even groot, toch heb je de indruk dat ze gigantisch groot is, wanneer ze net boven de horizon staat. Deze indruk heb je niet wanneer ze hoog aan het firmament staat. Een deel van de verklaring ligt in het feit dat je de grootte van de maan vergelijkt met de bomen en gebouwen die je in de verte waarneemt.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

Toch blijft de illusie bestaan wanneer de maan laag boven de zee of woestijn staat. Wellicht treedt hierbij informatie over het terrein, zoals het rimpelende weter in de zee of de glooiende zandstroken in de woestijn, op als referentiekader.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

Hoog aan de hemel ontbreken deze vergelijkingspunten.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

Optische illusies: lengte-illusies


Optische illusies
Verkenning en verklaring van een intrigerend verschijnsel
V. Lengte-illusies

Lengte illusies zijn cultureel gebonden.
In culturen waar rechthoekige gebouwen of voorwerpen niet voorkomen, zijn mensen er veel minder gevoelig voor.

Müller Lyer-illusie

Bij de Müller-Lyer-illusie zorgen de naar buiten openende pijlpunten ervoor dat het lijnstuk langer lijkt.
Het omgekeerde gebeurt bij de naar binnen openende pijlpunten.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

De illusie werkt evenzeer wanneer de horizontale lijnstukken worden weggelaten.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies

De verklaring ligt in het feit dat je naar buiten openende pijlpunten interpreteert als de buitenzijde van een voorwerp.
Naar binnen openende pijlpunten zie je als de binnenzijde van een voorwerp.

Sander-illusie

De twee diagonalen binnenin de parallellogrammen zijn wel degelijk even lang.
In het linker parallellogram zit de diagonaal gevat tussen twee stompe hoeken, terwijl in het rechter paralellogram ze gevat zit tussen scherpe hoeken.

Patrick Verbessem - Business Visualisation - optische illusies