Effetti Ottici e Percezioni Visive

Effetti Ottici e Percezioni Visive
Realizzata da Pellizzer Nicola
Tesina di Elementi di Grafica Digitale (prof. Matjaz Hmeljak )
La vista
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L’80% cento delle informazioni che pervengono al
nostro cervello provengono da questo senso.
Gli organi recettori della vista sono gli occhi che sono
strumenti ottici come il microscopio o il telescopio ma
al contrario di essi sono molto più complessi ed
accurati.
Gli occhi possono distinguere moltissimi colori possono
adattarsi velocemente alle variazioni di luce e possono
mettere a fuoco un'immagine automaticamente.
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Struttura dell’occhio (i)
PUPILLA: è l’apertura da cui entra la luce.
IRIDE: controlla la quantità di luce che entra
nell'occhio regolando la dimensione della pupilla.
 CRISTALLINO: è una lente che serve a mettere a
fuoco l'immagine che viene poi proiettata sulla retina.
 RETINA: è composta da 7 milioni di coni che rilevano
i colori e 12 milioni di bastoncelli che rilevano le
forme chiare e scure così come i movimenti.
L'immagine che viene proiettata sulla retina è
capovolta rispetto a ciò che sta davanti ai nostri occhi.
 Questa immagine viene convertita dalla retina in
impulsi sensoriali ed inviati al cervello tramite il
NERVO OTTICO.
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Struttura dell’occhio (ii)
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La Fovea
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È una piccola zona al centro della retina che coglie in modo nitido
con dettagli precisi. È larga appena mezzo millimetro simile a un
buco in un vetro smerigliato: se si tiene lo sguardo puntato in avanti
infatti gli oggetti che stanno ai lati del campo visivo e che si
possono vedere "con la coda dell'occhio" appaiono sfocati come
rappresentato nell'immagine a sinistra e per vederli bene
dovrebbero essere molto grandi come le lettere dello schema in
basso a destra.
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Le Saccadi
E' difficile accorgersi della ridotta
dimensione del campo visivo "utile"
dal momento che il cervello
corregge l'immagine portandola a
fuoco proprio grazie ai continui
movimenti oculari di esplorazione
dell'ambiente denominati Saccadi.
 Se il cervello non intervenisse in
questo processo gli occhi non
basterebbero: è stato calcolato che
se tutta la retina avesse il potere
visivo della fovea il nervo ottico che
porta le informazioni dagli occhi al
cervello dovrebbe essere grosso
come la proboscide di un elefante!
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L'effetto telecamera
Durante gli spostamenti oculari il cervello ha anche il
compito di "spegnere" la visione per evitare l'effetto
telecamera cioè le "strisciate" che si vedono talvolta in tv
quando i cameramen spostano velocemente l'obiettivo della
telecamera da un punto all'altro.
 Ciò significa che per un quarto del tempo che passiamo da
svegli siamo ciechi: una saccade media dura infatti 50-100
millisecondi mentre le pause di fissazione (durante le quali
l'occhio vede perfettamente) sono un po' più lunghe: 200-400
ms.
 Se consideriamo allora una normale giornata di veglia di 16
ore quindi per circa 4 ore non vediamo nulla!
 Questi brevissimi black-out della vista possono provocare
anche degli errori grossolani di valutazione delle distanze,
come ingannare per esempio i guardalinee durante una
partita di calcio o i giudici di gara al traguardo di una corsa.
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Occhio Dominante
Anche se gli occhi sono uguali ognuno di noi ne ha uno che il
cervello privilegia nel processare le informazioni; questo
viene chiamato occhio dominante.
 Gli scienziati che usano il telescopio o il microscopio
solitamente preferiscono usare il loro occhio dominante e lo
stesso capita per chi mira con una pistola o col fucile!
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Per scoprirlo eseguiamo un semplice esperimento:
1. Unisci il pollice e l'indice di una mano a formare un anello e posizionandoli a
circa 30 cm dal naso prova a mirare ad un oggetto distante guardandolo
attraverso le due dita con entrambi gli occhi aperti.
2. Chiudendo poi alternativamente gli occhi noterai che quando ne chiudi uno
in particolare l'oggetto sarà perfettamente visibile tra le due dita mentre
chiudendo l'altro l'oggetto risulterà spostato a destra o a sinistra.
3. Bene l'occhio che hai chiuso quando l'oggetto non è visibile tra le dita è il tuo
occhio dominante!
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La corteccia visiva
L'area destinata al linguaggio occupa gran parte dell'emisfero
sinistro del cervello e di contro la maggioranza delle
informazioni visive viene elaborata dalla metà destra.
 In quest'area però a causa del chiasma ottico cioè l'incrocio
dei nervi oculari arrivano soprattutto le immagini provenienti
dalla metà sinistra del campo visivo!
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La Percezione
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Dopo che gli occhi hanno convertito gli stimoli luminosi in
informazioni neurali il nostro cervello deve codificarle per ricostruire
internamente l'immagine che gli occhi hanno acquisito e interpretarla
al fine di estrarne rappresentazioni utili del mondo che ci circonda.
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Nella retina abbiamo detto si forma un'immagine capovolta ma sin dalla
nostra infanzia il cervello impara a capovolgere questa immagine per
interpretarla correttamente.
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Tra l'altro questa immagine è una rappresentazione bidimensionale di
una immagine del mondo che ci circonda che invece è tridimensionale.
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L'interpretazione del mondo quindi è una traslazione una trasposizione
sotto un'altra forma della realtà: il cervello aggiunge sottrae riorganizza
e codifica le informazioni sensoriali che gli arrivano per fornire
un'interpretazione il più possibile esatta del mondo esterno.
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Raggruppamento Percettivo
Noi tutti percepiamo le informazioni che ci
vengono dal mondo esterno non come fatti isolati
ma li raggruppiamo in contesti significativi.
Le regole che il cervello segue sono le seguenti:
a) Regola della prossimità.
b) Regola della somiglianza.
c) Regola della simmetria.
d) Regola della continuità.
e) Regola della chiusura.
f) Regola del senso.
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Regola della prossimità.
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Gli elementi più vicini vengono percepiti come parte di
un insieme.
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A seconda di come sono sistemati i punti nella figura
qua sotto vengono viste righe o colonne anche se ogni
figura contiene lo stesso numero di punti.
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Regola della somiglianza
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Tendenza a "mettere insieme" elementi che sono simili o
ripetuti.
Nel disegno di sinistra vengono osservate righe o colonne
a seconda che i punti bianchi siano sistemati in righe o
colonne;
 In quello di destra si osservano tre aree contrassegnate
dal tipo di oggetti che le compongono.
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Regola della simmetria
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Tendenza a percepire come oggetti degli elementi che
sono simmetrici anziché altri che non lo siano.
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A sinistra si vedono colonne nere a destra colonne
bianche anche se il disegno è uguale ma con i colori
invertiti.
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Regola della continuità
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Tendenza a seguire l'apparenza dell'allineamento
generale degli elementi di una figura. Questa è la base
di ogni tipo di mimetismo.
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Viene osservato un cerchio coperto da una X
piuttosto che delle "fette" i cui lati vanno oltre la
stessa fetta.
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Regola della chiusura
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Tendenza a vedere le forme come delineate da un margine
continuo ed ignorare eventuali interruzioni di tale continuità.
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Nella parte superiore del disegno vengono osservati dei riquadri
anziché delle colonne.
In basso viene completato il riquadro delimitato dai cerchi bianchi
anche se non esiste.
E nella figura a destra abbiamo l'impressione di vedere un triangolo
dietro un rettangolo.
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Regola del senso
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Tendenza dopo aver percepito l'essenza di un disegno
ad osservarlo secondo la nuova interpretazione e non
più come lo si vedeva prima
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La figura rappresenta una coppa o l'ombelico di un
bimbo.
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L'organizzazione figura-sfondo
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E' la tendenza a distinguere una figura dal suo sfondo e viceversa.
In altre parole guardando un'immagine percepiamo l'oggetto che sta
in primo piano come figura principale e ciò che sta dietro come
sfondo.
Quando però gli indizi sono scarsi o ambigui la nostra mente può
trovare delle difficoltà nel decidere a quale forma attribuire il
significato di figura e a quale quello di sfondo.
Nel disegno di destra si può vedere un profilo di un uomo dal
lungo naso o una vecchia che chiede l'elemosina.
In quello di destra, una coppa o due visi contrapposti.
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La percezione della profondità
Il mondo che ci circonda è tridimensionale al
contrario dell'immagine che si forma sulla retina
che è bidimensionale.
 Vi sono degli indici che permettono di ricreare
un mondo tridimensionale nella nostra mente.
 Si possono raggruppare in due tipologie:
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◦ indici monoculari basati sull'informazione proveniente
da un solo occhio
◦ indici binoculari che richiedono cioè la combinazione
delle informazioni provenienti da entrambi gli occhi.
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Indici monoculari fisiologici
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Il più semplice è l'accomodazione cioè il
movimento che il cristallino fa per mettere a
fuoco un oggetto e che può dare una prima
sommaria informazione sulla distanza di un
oggetto.
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Indici monoculari cognitivi (i)
a) L'interposizione: se un oggetto appare
sovrapposto ad un altro ci sembra più
vicino.
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Indici monoculari cognitivi (ii)
b) L'elevazione: più un oggetto è vicino alla
linea dell'orizzonte più ci sembra lontano.
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Indici monoculari cognitivi (iii)
c) L'ombreggiatura: le ombre danno sempre
un'impressione di profondità.
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Indici monoculari cognitivi (iv)
d) La prospettiva lineare: le linee che convergono
verso un unico punto di lontananza danno
l'impressione di profondità.
e) Il gradiente tissurale: gli elementi che costituiscono la
tessitura dell'immagine cioè i fili d'erba le pietre i
piccoli oggetti ecc. più sono diradati e mal definiti e
più ci appaiono lontani
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Indici binoculari
a) La convergenza oculare: quanto più un
oggetto è vicino tanto più gli occhi
devono convergere per vederlo.
b) La disparità retinica: le immagini che si
formano nella retina sono leggermente
diverse nei due occhi. La fusione di
queste due immagini dà origine alla
percezione binoculare o stereoscopia e
produce buona parte della sensazione di
tridimensionalità nella visione.
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Le costanze percettive (i)
La percezione degli oggetti che vediamo
non cambia a dispetto delle modificazioni
che possono avvenire nella retina al
variare delle condizioni di osservazione.
 Esistono delle costanti cosiddette
percettive che aiutano il cervello a
riconoscere allo stesso modo gli oggetti
che vediamo anche se essi per esempio si
allontanano ruotano subiscono delle
variazioni di luminosità ecc.
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Le costanze percettive (ii)
a) Invariabilità delle dimensioni: tendenza a
percepire come costanti le dimensioni di
un oggetto anche se esso ci appare più
piccolo per effetto della distanza.
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Le costanze percettive (ii)
b) Invariabilità della forma: a dispetto delle
variazioni subite dall'angolo di
visualizzazione la forma resta costante.
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Le costanze percettive (iii)
c) Invariabilità dei colori: i colori variano con la
luminosità circostante ma continuiamo a
percepirli alla stessa maniera.
d) Invariabilità della posizione: quando
camminiamo o cambiamo direzione le
immagini cambiano nella retina ma non per
questo la stanza ci sembra muoversi.
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Figure Ambigue (i)
Fig. 1: Angeli o Diavoli
Fig. 2: Donna o Vecchia
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Figure Ambigue (ii)
Fig. 3: Vaso o Visi
Fig. 4: Cigni neri o bianchi
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Figure Impossibili (i)
Fig. 6: il Triangolo Impossibile
Fig. 5: Litografia di Escher
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Figure Impossibili (ii)
Fig. 7: travi sovrapposte
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Figure Fantasma(i)
Fig. 8: Triangolo Fantasma
Fig. 9: Cubo Fantasma
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Figure Fantasma(ii)
Fig. 10: Cerchio e Quadrato Fantasma
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Figure Fantasma(iii)
Fig. 11: Rettangolo Fantasma
Fig. 12: Il Fantasma
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Illusioni Ottiche (i)
Fig. 14: Dritte o storte
Fig. 13: Il Binario
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Illusioni Ottiche (ii)
Fig. 15: Cerchio o Spirale
Fig. 16: Il Riccio
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Illusioni Ottiche (iii)
Fig. 17: Lungo o Corto
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Bibliografia:
http://www.illuweb.it/
 http://www.michaelbach.de/ot/
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FINE