Ảo giác màu sắc và hình dạng

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'ảo giác màu sắc và hình dạng', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảo giác màu sắc và hình dạng

o giác màu s c và hình d ng Susana Martinez-Conde & Stephen L. Macknik • Trăng vàng và trăng xanh ây chúng ta có hai m t trăng ngoài vũ tr . M t màu vàng và m t màu xanh. Hay là c hai màu? Th t ra, c hai m t trăng có màu s c gi ng h t nhau, chúng ch khác nhau màu s c bao xung quanh thôi. o giác này là s n ph m c a nhà tâm lí h c Akiyoshi Kitaoka trư ng i h c Ritsumeikan, Nh t B n. Di n m o c a màu s c chuy n t i m i thông tin v ng c nh c a chúng. Rex và Fido Truy n th n tho i k r ng thành La Mã ư c thành l p b i hai anh em song sinh thích chinh chi n, Romulus và Remus. H là con c a trinh n Rhea Silvia, và có cha là Mars, v th n chi n tranh. Các trinh n v n dĩ không nên mang thai, cho dù cha c a b n tr có là th n thánh chăng n a. Quá x u h trư c n i nh c gia c nh, ngư i cha c a Rhea ã gi t nàng và k t t i hai a tr mang b ngoài tr i. Chó sói Lupa ã tìm th y b n tr và nuôi dư ng chúng. Nhưng còn hai h u du c a Lupa, Rex và Fido, em trai c a hai chàng La Mã hoang dã, trong nh trên 1
thì sao? C p song sinh không gi ng nhau (bên trái) b ng tr nên gi ng nhau như úc khi lo i b phông n n (bên ph i). N u c p song sinh này mà chào i trư c khi m chúng tìm th y Romulus và Remus, thì ch c ch n hai chàng La Mã kia s thành chó m t thôi! Kh i Rubik ng ng n Kh i Rubik là m t câu hi m ba chi u trong ó ngư i chơi xoay các m t chia ô c a m t hình l p phương cho n khi m i m t có c chín ô cùng màu. Nghe có v d nh ? Nhưng ch khi có các i u ki n chi u sáng n nh thôi. Như trong nh o giác trên c a Beau Lotto và Dale Purves trư ng i h c Duke, n u như i u ki n chi u sáng thay i thì khó mà nh n ra màu s c thích h p n a. M u o giác có l p m t n (hai hình bên ph i) cho th y các hình vuông màu lam hình th nh t và các hình vuông màu vàng hình th 2 th t ra u có màu xám thi nhìn dư i ánh sáng tr ng. S c m nh n màu s c không ph thu c hoàn toàn vào bư c sóng c a ánh sáng i vào võng m c c a b n; thay vì th , não b n gán cho các màu d a trên i u ki n chi u sáng và ch s d ng bư c sóng làm m t ch d n xác nh xem v t nào hơn hay lam hơn nh ng v t khác chung trong m t khung c nh mà thôi. M t xanh hay m t xám? Cô bé ho t hình Nh t B n này c a Kitaoka trông như cô có m t con m t xanh và m t con m t xám. Th t ra, c hai con m t u ư c tô màu xám. Con m t bên ph i c a cô bé ch trông cùng 2
màu v i cái k p tóc c a cô vì khung c nh nhu m sang màu . M t ph n c a quá trình c m nh n màu s c là ba lo i t bào c m quang khác nhau trong m t ư c s d ng ph n ng v i ba h hàng màu s c ch ng l n nhau: , l c và lam (chúng ư c kích thích b i ánh sáng kh ki n có bư c sóng dài, trung bình và ng n). Nh ng tín hi u này sau ó ư c so sánh t c th i v i tín hi u truy n n t nh ng vùng lân c n trong cùng khung c nh. Khi các tín hi u truy n qua nh ng trung tâm x lí m i lúc m t c p cao hơn bên trong não, chúng ti p t c ư c so sánh v i nh ng m ng m i lúc m t l n hơn c a khung c nh xung quanh. “Quá trình kháng i” này, như các nhà khoa h c g i như v y, có nghĩa là màu s c và sáng luôn luôn mang tính tương i. Các vòng màu Hình v này c a Kitaoka ch a m t s c u trúc tròn màu lam-l c. Các vòng màu ơn thu n là s sáng t o c a não b n mà thôi. M t quá trình g i là tính b t bi n màu làm cho m t v t trông y h t nhau dư i nh ng i u ki n chi u sáng khác nhau, m c dù màu s c c a ánh sáng ph n x t v t khác nhau v phương di n v t lí. Tính b t bi n màu là m t quá trình h t s c quan tr ng giúp chúng ta nh n ra các v t th , b n bè và ngư i thân c trong ánh sáng y u t c a ng n l a trong hang ng và trong ánh sáng n ng chói chang c a vùng hoang m c. Vì toàn b hình nh ây ư c v trong vùng tô màu lam, nên não ã gi nh sai l m r ng hình nh ư c chi u sáng b i ánh sáng màu lam, và vòng xám t nhiên bên trong và các c u trúc lam do ó ph i ng sang . H th giác tr màu lam “chi u sáng xung quanh” kh i các vòng màu xám, và màu xám tr i màu lam mang l i màu nh t. 3
Các vòng nhi u màu s c ây là m t thí d khác c a cách th c não xác nh màu s c ph thu c vào ng c nh. Trong các c u trúc ng tâm b ng ki m bên trái, các vòng tròn gi a trông ho c có màu l c, ho c có màu lam, nhưng chúng u có cùng màu s c gi ng nhau (màu ng c lam). Các vòng gi a trong b ng ki m bên ph i u có chung màu tô là màu vàng. Không gi ng như các hình trư c, lo i o giác màu s c này khó gi i thích b ng m t quá trình i l p vì màu s c bi u ki n c a các vòng gi ng v i màu n n hơn là không gi ng. Trái tim không kiên nh T t c các qu tim trong b ng ki m này u c u thành t các ch m có cùng màu l c lam, nhưng chúng trông có màu l c n i trên n n l c, và màu lam n i trên n n lam. nh trên, do Kitaoka v , d a trên o giác ng c t i phát hi n b i nhà khoa h c th giác Paola Bressan thu c trư ng i h c Padua Italy. 4
Kh i rubik l n x n Chúng ta ã th y r ng các màu gi ng nhau có th trông khác nhau, tùy thu c vào ng c nh. o giác này cho th y ng c nh còn có th làm cho các màu khác nhau trông gi ng nhau. Hãy ki m tra các ô màu phía m t trên c a kh i Rubik th nh t và th hai. Chúng trông ít nhi u có màu gi ng nhau. N u chúng ta che ph n còn l i c a các ô v i màu tr ng, thì b n có th th y các ô kh i bên trái th t ra có màu cam, và các ô phía bên ph i có màu tía. B n màu sai l m Chúng ta th y b n ô vuông màu s c khác nhau trên phông n n sáng, úng không? Sai r i. Màu xám th t ra là s pha tr n c a các ô nh màu lam và màu vàng. Vì các ô quá nh , nên chúng hòa tr n vào nhau và không kích thích các quá trình i kháng t o ra s tương ph n. ây là cách ti vi màu t o ra các màu khác nhau t ch vài ba ô i m màu s c khác nhau (hãy ưa m t chi c kính lúp n trư c ti vi c a b n và t nh n xét nhé). Các ô màu ng c lam và l c nh t th t ra là các ô i m nh màu l c hòa tr n v i các ô i m n n màu lam (màu ng c lam), ho c v i 5
các ô i m n n màu vàng (màu l c nh t). S hòa tr n các ô i m màu v i các ô i m màu vàng ho c màu lam trong phông n n t o ra màu cam và màu tía. Hi u ng White Năm 1979, Michael White ã mô t m t o giác làm thay i m i th trong khoa h c th giác. Các v ch màu xám bên trái trông sáng hơn các v ch màu xám bên ph i. Th t ra, t t c các v ch màu xám trên u gi ng h t nhau v phương di n v t lí. Trư c khi White phát hi n ra hi u ng này, m i o giác sáng ư c cho là k t qu t các quá trình i kháng – nghĩa là m t v t có màu xám s trông có t i khi b bao quanh b i ánh sáng và trông sáng khi b bao quanh b i bóng t i. Nhưng trong o giác này, các v ch màu xám trông sáng hơn b bao quanh b i tác nhân màu tr ng, và các v ch màu xám trông t i hơn thì b bao quanh b i màu en. Cơ ch não b c a hi u ng White cho n nay v n chưa ư c rõ. 6
Màu s c l p lánh Trong tác ph m Ánh sáng Ng c Sapphire c a Kitaoka, các ch m màu lam có v l p lánh khi b n di chuy n m t mình xung quanh hình. Nhưng khi b n t p trung nhìn vào m t ch m, thì s l p lánh không còn n a. Màu lam i v i ch m mà b n ang t p trung nhìn trông như m hơn nh ng ch m trong vùng lân c n t m nhìn. Hi u ng này là m t bi n th d ng màu s c c a o giác lư i nh p nháy phát hi n ra vào năm 1994 b i Elke Lingelbach thu c Vi n Optometry Aalen c và các ng nghi p c a bà, Michael Schrauf, Bernd Lingelbach và Eugene Wist. o giác c a năm Logo cho Cu c thi o giác c a Năm c a t p chí Scientific American là m t k t h p c a hi u ng White (cái vò trông có màu s c khác nhau bên dư i hai màn c a) và o giác vò-m t ngư i n i ti ng. 7
Các xo n c không th t Nh ng xo n c này, do Kitakao v , là nh ng thí d c bi t hùng h n c a hi u ng White áp d ng cho màu s c. Các xo n c màu l c và màu kem t o ra t các s c v n th c ra có màu vàng. Trong hai thí d kia, các s c v n th t ra là màu và màu l c lam, ch không ph i màu tía, màu cam, xanh lam và xanh l c. Màu neon lan t a Màu s c t các ch th p nh dư ng như lan t a lên trên vùng tr ng bao quanh m i ch giao c t. Hi u ng này gi ng như ánh chói t èn neon. o giác này ư c trình bày b i Dario Varin thu c trư ng i h c Milan Italy vào năm 1971 và b i Harrie van Tuijl thu c trư ng i h c Nijmegen Hà Lan vài năm sau ó. Cơ ch th n kinh c a nó cho n nay v n chưa rõ. 8
M ng lư i g i c m kim lung linh màu ây, s lan t a màu neon t o ra m t m ng lư i th ng g m các tuy n l b c-nam và ông-tây trên b n - nhưng ch xu t hi n trong vùng ph c n t m nhìn c a b n thôi. Nó bi n m t t i b t kì ch giao c t nào mà b n t p trung nhìn vào. Tia màu s c Trong hình o giác màu neon lan t a này, màu vàng t a ra theo hư ng vuông góc v i các v ch en. 9
Hi u ng màu nư c Trong o giác này, do nhà khoa h c th giác ngư i Italy, Baingio Pinna v , m t ư ng vi n màu cam li n k v i m t ư ng vi n màu tía t i hơn t o nên s c thái cam khi nhìn t xa – m c dù có m t l p sơn nư c tô y khe tr ng gi a các ư ng màu cam. phía i di n c a ư ng vi n màu tím, các vùng phác h a trông có màu tr ng. 10
Nh ng kho ng tr ng m sương Trong b c nh này c a Pinnha, hình vuông bên trong dư ng như có l p sương tía xung quanh các ch m tròn, còn hình vuông bên ngoài trông như ch a y ô xanh. o giác gây ra b i hi u ng màu nư c. o giác g n sóng o giác màu nư c ã truy n c m h ng cho nh o giác g n sóng c a nhà khoa h c th giác ngư i Nh t B n Seiyu Sohmiya. Trong phiên b n này do Kitakao v , phông n n tr ng c a khung hình dư ng như b tô màu nh b i màu s c c a các g n sóng. 11
Th m Trung Hoa Màu n m phía sau các ư ng màu xanh trông như tươi, trong khi cũng màu yn m phía sau các ư ng màu vàng thì trông có màu cam. o giác “ ng hóa màu s c” này cho th y các màu s c có th hòa tr n l n nhau trong m t s tình hu ng, thay vì tương ph n v i nhau. Th i kì xanh lam c a Picasso Trong th i kì xanh lam c a mình, Pablo Picasso v m i th - bao g m c bóng và s nh t màu d n c a ánh sáng m t tr i – dư i s c thái lam ( nh trái). Làm th nào chúng ta có th nh n ra con ngư i, cát dư i chân và b u tr i xám n u như chúng u có màu không th c? 12
Margaret S. Livingstone trư ng Y khoa Harvard ã ch ra r ng m c dù Picasso s d ng màu lam, nhưng ông ã th n tr ng duy trì các tương quan chói – các tương ph n trong ánh sáng n n trong khung c nh. Nh ng tương quan chói ó, cái chúng ta dùng c m nh n b c nh, hi n rõ trong phiên b n xám c a b c tranh ( nh ph i). Tháp màu c a Escher ây, Livingstone cùng ngư i ng nghi p Harvard c a bà, David H. Hubel, ch n m t tác ph m g c a Escher, Tháp Babel (trái), và tô màu xanh nh t cho nh ng vùng màu tr ng (gi a). B n v n nhìn th y tòa tháp, vì các tương quan chói v n gi nguyên v n. Nhưng khi nh ng vùng màu en b thay th b i m t vùng bóng màu l c v i cùng chói như các vùng màu lam (trư c ó là màu tr ng), thì c i m ba chi u c a b c nh b phá v (ph i). H th giác c a chúng ta không th c m nh n th tích, d ng th c và kho ng cách v i ch duy nh t m t thông tin màu. Thông tin chói cũng là cái c n thi t. Gương m t nhi u màu c a Matisse M t nhóm h a sĩ châu Âu th k 20, ng u b i Henri Matisse và André Derain, ã s d ng các màu s c s , khác thư ng trong tranh v c a h nên ngư i ta t tên cho nh ng tác ph m này là les Fauves (“thú hoang d i”). Phong cách này tr nên n i ti ng v i tên g i trư ng phái Fauves. B c chân dung năm 1905 c a Mattisse do Derain v mang c trưng c a phong cách này. S d ng m t phiên b n xám c a m t b c tranh gi ng như v y, Livingstone ch ng minh cho th y các màu s c kì l phát huy tác d ng vì chúng có chói thích h p. 13
Ph i màu c a Picasso B c tranh này c a Picasso th hi n s tô màu bên trong các nét là không c n thi t. Livingstone lưu ý r ng não c a chúng ta thư ng gán cho các màu nh ng hình d ng thích h p, m c dù nh ng hình d ng ó ư c miêu t h t s c t i thi u v i nh ng nét v r i m ng. Hi u ng Stroop ây là m t o giác nh n th c liên quan n các h x lí cú pháp và bi u tư ng trong não c a b n. Hãy nhìn vào các t n i ti p nhau mà không ng ng ho c nhìn ch m l i, nhưng thay vì c ra t ng t , b n hãy nói to xem màu c a nó là gì. Th t khó ph i không nào? B n ang tr i nghi m hi u ng Stroop, t theo tên nhà tri t h c John Ridley Stroop. Cho dù b n c không c ra t nào, b n v n không th gi cho n i dung c a các t kh i mâu thu n v i màu s c c a nó. 14
Hi u ng McCollough Do nhà nghiên c u th giác Celeste McCollough khám phá ra, o giác này ch ng t các tương tác gi a s c m nh n màu s c và c m nh n d ng th c có th kéo dài n b t ng . Hi u ng òi h i ph i có s rèn luy n m i nh n ra. Hãy t khám phá i b n nhé, vì không ai có th ch ra hi u ng cho b n c , tr khi chính b n trông th y nó! Nhưng nó áng b n th c g ng m t vài l n! Ngu n: Scientific American Tr n Nghiêm d ch – thuvienvatly.com 15