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摘要:视错觉是一种很奇特的自然现象,它是由视觉生理与视觉心理的共同作用产生的,为了剖析其原理,利用不同层次线条移动产生视错觉现象研制的一款演示仪来演示视觉错觉现象,并对其形成原因作了分析,以供同行们探讨。
关键词:视觉心理;视觉生理;视觉错觉;成因分析
1 视觉错觉现象及成因
视错觉是一种很普遍又非常奇特的自然现象,如电影、幻影术、流星等,它们都是由视觉生理与视觉心理的共同作用产生的,为了很好地演示和解析其产生原理,我们借用生活中常见带线条的砖墙进行剖析。
光在均匀介质中沿着直线传播,仰视时,1反射的光线进入人眼,人眼逆着光线看,在后一堵墙面上,1的投影在2的位置上,2在1′的上方,就像前面墙面的直线上移了,同理可得:平视时,前后墙面的直线在一条直线上,俯视时,前面墙面的直线下移了。
2 加深视错觉现象的措施及成因分析
(1)措施:要使视觉错觉现象更加明显,就是要增大视觉错觉示意图中1′~2或5′~6之间的距离。
(2)成因分析:仰视时,设1′和2之间的距离为h,前后墙之间的距离为s,仰角为α,根据三角函数知识可知:h=s·tanα①,由①式可知:要使h增大,可以通过增大前后墙之间的距离为s或者增大仰角α实现,1和3之间的距离为一常量设为c,人眼与前一堵墙之间的距离设为L,那么,c=L·tanα②,由②式可知:要增大仰角α,必须减小人眼与前一堵墙之间的距离L。
从最上端的一层直线起到与人眼相平的那层直线止,每两层直线间错开的距离逐级递减,这是因为离与人眼相平的那层直线的距离越近仰角α的角度就越小,由①式可知:s不变,tanα的值减小,所以^就减小。
俯视时,原理和仰视时相同。
3 制作简易实验装置,观察视错觉现象
根据上述视错觉现象产生及成因分析,即利用不同层次线条上下移动时产生线条间作相对运动这一视错觉现象,研制出一款视错觉现象演示仪,
取两块不同颜色的有机玻璃板,前后平行放置,中间夹层用较厚的有机玻璃板粘连起来,可选用氯仿作黏合剂,再在其上绘制出不同于有机玻璃板颜色的若干条彩色直线,然后,固定在一个底座上,最后,安装上能有机玻璃板上下移动的操控装置,这个简易的演示视觉错觉的实验装置就完成了。
如果要观察仰视时直线的移动情况,用操控装置将此装置移到比视线高的位置,保持人眼与装置之间的水平距离不变,使装置的高度增高或者稍稍降低(必须在视线上方),观察现象应与理论分析是一致的;然后保持装置不动,移动视线也应能观察到类似的结果。平视、俯视的演示、分析这里不再赘述。
4 演示实验特点及注意事项
该演示实验装置简单易于制作,实验操作简单易行,实验现象明显等特点,而且实验时,会有不可思议、新奇的感觉,实验的趣味性强。
在观察实验现象时,要调整好视线的角度,一定要让人眼处于看不到中间夹层板的区域内。
关键词:视觉心理;视觉生理;视觉错觉;成因分析
1 视觉错觉现象及成因
视错觉是一种很普遍又非常奇特的自然现象,如电影、幻影术、流星等,它们都是由视觉生理与视觉心理的共同作用产生的,为了很好地演示和解析其产生原理,我们借用生活中常见带线条的砖墙进行剖析。

光在均匀介质中沿着直线传播,仰视时,1反射的光线进入人眼,人眼逆着光线看,在后一堵墙面上,1的投影在2的位置上,2在1′的上方,就像前面墙面的直线上移了,同理可得:平视时,前后墙面的直线在一条直线上,俯视时,前面墙面的直线下移了。
2 加深视错觉现象的措施及成因分析
(1)措施:要使视觉错觉现象更加明显,就是要增大视觉错觉示意图中1′~2或5′~6之间的距离。
(2)成因分析:仰视时,设1′和2之间的距离为h,前后墙之间的距离为s,仰角为α,根据三角函数知识可知:h=s·tanα①,由①式可知:要使h增大,可以通过增大前后墙之间的距离为s或者增大仰角α实现,1和3之间的距离为一常量设为c,人眼与前一堵墙之间的距离设为L,那么,c=L·tanα②,由②式可知:要增大仰角α,必须减小人眼与前一堵墙之间的距离L。
从最上端的一层直线起到与人眼相平的那层直线止,每两层直线间错开的距离逐级递减,这是因为离与人眼相平的那层直线的距离越近仰角α的角度就越小,由①式可知:s不变,tanα的值减小,所以^就减小。
俯视时,原理和仰视时相同。
3 制作简易实验装置,观察视错觉现象
根据上述视错觉现象产生及成因分析,即利用不同层次线条上下移动时产生线条间作相对运动这一视错觉现象,研制出一款视错觉现象演示仪,
取两块不同颜色的有机玻璃板,前后平行放置,中间夹层用较厚的有机玻璃板粘连起来,可选用氯仿作黏合剂,再在其上绘制出不同于有机玻璃板颜色的若干条彩色直线,然后,固定在一个底座上,最后,安装上能有机玻璃板上下移动的操控装置,这个简易的演示视觉错觉的实验装置就完成了。
如果要观察仰视时直线的移动情况,用操控装置将此装置移到比视线高的位置,保持人眼与装置之间的水平距离不变,使装置的高度增高或者稍稍降低(必须在视线上方),观察现象应与理论分析是一致的;然后保持装置不动,移动视线也应能观察到类似的结果。平视、俯视的演示、分析这里不再赘述。
4 演示实验特点及注意事项
该演示实验装置简单易于制作,实验操作简单易行,实验现象明显等特点,而且实验时,会有不可思议、新奇的感觉,实验的趣味性强。
在观察实验现象时,要调整好视线的角度,一定要让人眼处于看不到中间夹层板的区域内。