Полосы Маха

1 Еще в 60-e годы XIX века австрийский физик Э.Мах описал эффект иллюзорного изменения яркости на границах зон с разной освещенностью. Мах заметил, что вблизи таких границ человек может видеть светлые и темные полосы при отсутствии соответствующих физических изменений интенсивности света.

В своих экспериментах Мах пользовался вращающимся диском, процент закраски которого был постоянен на малых и больших радиусах, а между ними линейно менялся. Возникающий эффект не связан напрямую с вращением и может быть легко обнаружен на неподвижном рисунке справа. Если Вы посмотрите на него несколько секунд, то заметите на границах зон темное и светлое кольца. Это и есть проявление феномена. В действительности никаких дополнительных колец (которые можно было бы обнаружить с помощью фотометра) на рисунке нет.

Феномен можно кратко сформулировать как субъективное усиление контраста на границе зон с различной (но близкой) освещенностью.

Более подробно про этот эффект можно прочитать в книге П.Линсдея и Д.Нормана "Переработка информации у человека" М.:Мир 1974, с.182-184.

Примечание: иногда для лучшего наблюдения феномена следует подрегулировать яркость дисплея.

Нажмите "Далее", чтобы познакомиться с эффектом более подробно

2 Вы можете видеть 10 прямоугольных блоков, яркость которых монотонно и ступенчато изменяется от левого блока к правому. В пределах одного блока яркость неизменна, однако в силу изучаемого феномена, каждый блок кажется темнее справа и светлее слева (особенно это заметно на средних блоках). Зрительная система как бы стремится подчеркнуть контраст, резче выявить границы. Вероятно, в этом и состоит эволюционное предназначение механизма, принцип которого будет пояснен в следующей демонстрации.

Здесь же Вы можете делать следующие эксперименты:

- сдвигать и раздвигать блоки ползунком, расположенным справа вверху. Это позволит Вам убедиться в их однородности, т.к. эффект проявляется лишь на границе с контекстом, имеющим близкую яркость, и почти не заметен в случаях, когда контраст и так велик (белый фон);

- задавать цвета правого и левого блоков, при этом все промежуточные прямоугольники автоматически окрасятся в промежуточные цвета. Убедитесь, что эффект распространяется и на цветовое зрение;

- включить индикацию диаграмм стимула и восприятия (конечно, это очень условные модели и применимы они только к монохромной демонстрации).

По окончании работы с этой демонстрацией нажмите "Далее"

3 В заключительной демонстрации представлена функциональная схема нейронного механизма. Направление сверху вниз на схеме соответствует прохождению сигнала от освещенной поверхности через матрицу рецепторов, коллатерали и нейронные сети - вплоть до образования субъективного образа, представленного внизу. Горизонталь схемы, как и в предыдущих демонстрациях, соответствует простанственному развороту видимой картины.

Вы можете менять уровень сигнала, поступающего на четыре правых и четыре левых рецептора. Для этого подведите указатель мыши к горизонтальной части верхней диаграммы, нажмите левую кнопку и ведите мышь вниз или вверх. При этом уровень возбуждения на четырех крайних рецепторах будет убывать или возрастать, а на двух центральных примет промежуточное значение, линейно меняющееся от большего к меньшему.

Эффект усиления контраста на границах возникает из-за того, что одновременно с ростом основного сигнала в каждой линейке рецептор-коллатераль-нейрон, растет и возбуждение тормозных интернейронов, тормозящих сигнал в соседних линейках. Чем выше сигнал, тем сильнее торможение, оказываемое на соседей. Как результат, в "выигрышном" положении оказываются нейроны с сильным собственным возбуждением и слабовозбужденными соседями - те их меньше тормозят. Соответственно, слабовозбужденные нейроны, соседствующие с сильновозбужденными, испытывают с их стороны дополнительное торможение через механизм коллатералей и тормозных интернейронов.

Нажмите Esc для возврата к демонстрации

Дата добавления: 2015-08-03