LE ILLUSIONI OTTICHE

Una illusione ottica è una qualsiasi illusione che inganna l'apparato visivo umano, facendogli percepire qualcosa che non è presente o facendogli percepire in modo scorretto qualcosa che nella realtà si presenta diversamente.


Le illusioni ottiche possono manifestarsi naturalmente o essere dimostrate da specifici trucchi visuali che mostrano particolari assunzioni del sistema percettivo umano.

In base al meccanismo che ne è causa quindi, si hanno tre categorie di illusioni:

• ottiche, quando sono causate da fenomeni puramente ottici e pertanto non dipendenti dalla fisiologia umana;
• percettive, in quanto generate dalla fisiologia dell'occhio. Un esempio sono le immagini postume che si possono vedere chiudendo gli occhi dopo avere fissato un'immagine molto contrastata e luminosa;
• cognitive, dovute all'interpretazione che il cervello dà delle immagini. Un caso tipico sono le figure impossibili e i paradossi prospettici.

Un miraggio è un esempio di illusione naturale dovuta a unfenomeno ottico. La variazione nella dimensione apparente dellaLuna (più piccola quando è sopra la nostra testa, più grande quando è vicina all'orizzonte) è un'altra illusione naturale; non si tratta di un fenomeno ottico, ma piuttosto di un'illusione cognitiva o percettiva. Un altro curioso esempio di illusione percettiva in natura è la salita in discesa.

IL CUBO DI NECKER

ll cubo di Necker è una rappresentazione bidimensionale ambigua. Si tratta di una struttura a linee che corrisponde a una proezione isometrica di un cubo. Gli incroci tra due linee non evidenziano quale linea si trovi sopra l'altra e quale sotto, così la rappresentazione è ambigua: non è possibile indicare quale faccia sia rivolta verso l'osservatore e quale sia dietro al cubo. Guardando la figura si può facilmente passare da una interpretazione all'altra, si ha una percezione multistabile.

L'effetto è interessante perché ogni parte della figura è ambigua per sé stessa e il sistema percettivo umano dà un'interpretazione delle parti tale da rendere l'intera figura congruente. Il cubo di Necker è a volte usato per testare i modelli informatici della visione umana, per comprendere se è in grado di dare un'interpretazione congruente dell'immagine allo stesso modo dell'uomo.

Molte persone percepiscono la faccia in basso a sinistra come la faccia anteriore. Questo dipende probabilmente dal fatto che l'oggetto viene soggettivamente visto da sopra, con la faccia superiore visibile. Il cervello preferisce vedere il cubo da sopra.

Si noti che il cubo di Necker non è unoggetto impossibilein quanto non presenta alcuna incongruenza e può rappresentare perfettamente un cubo reale. Una rappresentazione paradossale di cubo è invece il cubo impossibile.

LA GRIGLIA DI HERMANN

La griglia di Hermann è un'illusione ottica descritta da Ludimar Hermann nel 1870 dopo avere letto Sound di John Tyndall.  La griglia è costituita da un reticolo di linee bianche spesse su sfondo nero. All'intersezione tra le linee bianche appaiono delle aree grigie che in realtà non esistono. Un'illusione simile alla griglia di Hermann è la griglia scintillante. La differenza è che nella griglia scintillante sono disegnati dei pallini bianchi nelle intersezioni, e l'effetto è quello di vedere le aree grigie in continuo cambiamento. Nella griglia di Hermann l'illusione è piuttosto statica.

FIGURE AMBIGUE

Si tratta di immagini con due o più possibili figure distinte osservabili. Le singole figure possono essere viste a seconda del punto di vista (per esempio capovolgendole), ed in tale caso la percezione è oggettiva, oppure a seconda delle aspettative, quindi la natura dell'illusione è psicologica e soggettiva.

È lo stesso fenomeno che induce a vedere un viso nel disco della Luna o immagini mistiche in macchie di umidità.

IL TRIANGOLO DI PENROSE

Il triangolo di Penrose o triangolo impossibile è un oggetto impossibile, ovvero può esistere solamente come rappresentazione bidimensionale e non può essere costruito nello spazio, poiché presenta una sovrapposizione impossibile di linee parallele con differenti costruzioni prospettiche. Appare come un solido costituito da tre prismi a base quadra uniti tra loro con tre angoli retti a formare un triangolo. Ricordiamo che in geometria euclidea la somma degli angoli interni non può essere superiore a 180° e quindi non può esserci più di un angolo retto. È possibile costruire nella realtà un oggetto che sembri un triangolo di Penrose. Questo oggetto deve avere una curvatura oppure essere aperto, e l'illusione ottica di un triangolo chiuso si ha solo guardandolo da un preciso punto di vista.

LA STANZA DI AMES

La stanza di Ames è una camera dalla forma distorta in modo tale da creare un'illusione ottica di alterazione della prospettiva.

È stata inventata dall'oftalmologo americano Adelbert Ames nel 1946 su un'idea di Hermann Helmholtz.

La stanza è costruita in modo che vista frontalmente appaia come una normale stanza a forma di parallelepipedo, con due pareti laterali verticali parallele, una parete di fondo, un soffitto ed un pavimento paralleli all'orizzonte. In realtà la pianta della stanza ha forma di trapezio, le pareti sono divergenti ed il pavimento ed il soffitto sono inclinati. Le inclinazioni e le proporzioni nella dimensione degli elementi posti alle diverse profondità sono calcolate tenendo conto delle regole della prospettiva.

Per effetto dell'illusione una persona in piedi in un angolo della stanza appare essere un gigante, mentre un'altra persona situata nell'angolo opposto sembra minuscola. L'effetto è così realistico che una persona che cammini da un angolo all'altro sembra ingrandirsi o rimpicciolirsi.

Alcuni studi hanno dimostrato che l'illusione si può avere anche senza l'utilizzo di pareti e soffitto, ma è sufficiente creare un orizzonte apparente (in realtà non orizzontale) su un appropriato sfondo. L'occhio valuta la dimensione degli oggetti in funzione del finto orizzonte.