Resumen

Las ilusiones ópticas son ilusiones del sentido de la vista, que nos llevan a percibir la realidad erróneamente, o ver cosas diferentes en una misma imagen dependiendo de varios factores como puede ser el estado de ánimo, o la diferente estimulación de los ojos o el cerebro.

Dentro del conjunto de las ilusiones ópticas hay un grupo especial definido como trampantojos, expresión francesa que significa que «engaña el ojo» es una técnica que intenta engañar la vista jugando con la perspectiva y otros efectos ópticos, muy utilizada en el cine para simular grandes espacios usando maquetas e incluso para divertirnos un rato.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Más que magia o Ilusiones ópticas nuestro sentido del tamaño y de la perspectiva puede verse confundido por el contexto, porque nuestra mente está preparada para relacionar ciertos hechos visuales con conceptos de distancia y profundidad; ya que nuestro cerebro no posee la capacidad suficiente para manejar toda la información que es percibida por nuestros ojos, y por ende, nuestra mente se encuentra en la necesidad de tomar atajos, de elegir la interpretación que le parezca más lógica.

Antecedentes

Las ilusiones ópticas son uno de los trucos más llamativos para trastocar nuestra percepción: ligadas indeleblemente a nuestros sentidos y la manera en que nuestro cerebro aprehende el mundo, su fascinación radica justamente en la puesta en duda de estos mecanismos que usualmente creemos imperturbables.

En la historia de las ilusiones ópticas, algunas bastantes antiguas, se encuentra una que en su tiempo fue descubierta y descrita por Aristóteles: la ilusión del movimiento como efecto secundario, el fenómeno un tanto simple, pero no sencillo, en el cual parece que algo se encuentra en movimiento cuando en realidad está fijo. En el caso del filósofo griego, él notó que después de mirar por cierto tempo una corriente de agua, cuando pasaba la vista a las rocas inmóviles que se encontraban cerca, parecía que estas seguían el curso del río.

Con el tiempo, psicólogos y neurólogos han explicado el efecto de la siguiente manera: cuando algo se mueve en nuestro campo visual, las células de la retina dan cuenta al cerebro del hecho. Esa es una de las teorías más aceptadas al respecto, aunque otras sugieren cierto periodo de ralentización del cerebro durante el cual este tarda en adaptarse de un tipo de movimiento a otro.

Es cualquier ilusión del sentido de la vista, que nos lleva a percibir la realidad de erróneamente. Éstas pueden ser de carácter fisiológico asociados a los efectos de una estimulación excesiva en los ojos o el cerebro (brillo, color, movimiento, etc.,) como el encandilamiento tras ver una luz potente o cognitivo en las que interviene nuestro conocimiento del mundo (como el Jarrón Rubín en el que percibimos dos caras o un jarrón indistintamente). Las ilusiones cognitivas se dividen habitualmente en ilusiones de ambigüedad, ilusiones de distorsión, ilusiones paradójicas e ilusiones ficticias(alucinaciones).

Ilusiones Ópticas Las ilusiones ópticas son fenómenos de la percepción visual que tienen su origen en las interpretaciones o diferentes lecturas que puedan hacerse de las formas. El mecanismo visual lo plasma como una señal errónea que entra encontradicción con la realidad que conocemos. Estas ilusiones se llevan a cabo en el primer nivel de la visión y, por lo tanto, la información que llega al cerebro es equívoca.

Hace más de un siglo que los psicólogos vienen estudiando estos fenómenos sin llegar a ponerse de acuerdo.

Sigue siendo una incógnita las causas que las producen y ninguna explicación parece plenamente satisfactoria. Sólo algunas distorsiones relacionadas con la estructura fisiológica del ojo como el punto ciego, la irradiación, el astigmatismo, las cataratas, etc., tienen explicaciones convincentes.

Nuestras percepciones nacen del procesamiento de la información sensorialpero en ocasiones nuestras percepciones son engañosas y producenconclusiones erróneas. Entonces se producen las ilusiones perceptivas. Consisten en una ordenación inexacta o alterada de los estímulos a la hora de conformar los objetos.

Es un fenómeno producido por una defectuosa interpretación de la información sensorial. Se cree que no hay ilusiones de los sentidos, sino errores de interpretación de los datos, llevados por nuestras creencias y experiencias asociadas.

Las ilusiones ópticas no desaparecen en cuanto nos percatamos de su carácter ilusorio, pues se producen de un modo en gran parte independiente de otros procesos cognitivos (independencia de la percepción respecto alconocimiento).

Una ilusión óptica es una ilusión que engaña al sistema visual humano (desde el ojo al cerebro ) y conduce a una percepción distorsionada de la realidad. Las ilusiones ópticas pueden ocurrir naturalmente o ser creadas por efectos visuales específicos que pueden poner de relieve los principios de funcionamiento del sistema visual humano.

La ilusión óptica resulta del análisis de la información que se recibe del sistema visual. Este análisis puede dar lugar a la percepción de un objeto que no está presente, dando una imagen distorsionada de la realidad. El sistema visual es propenso a compensar las variaciones lentas en el brillo para percibir tonos y colores en relación a su entorno.

Por el contrario, los espejismos no son estrictamente ilusiones. No es una falsa interpretación mental de una realidad, sino la percepción de un fenómeno que no existe. Los movimientos del aire o los reflejos en el agua debidos al calor son realidades ópticas y no ilusiones.

Existen diferentes tipos de ilusiones

Ilusiones clásicas

Estos son fenómenos tales como el cubo de Necker la cual es una ilusión óptica publicada por primera vez en 1832 por el cristalógrafo suizo Louis Albert Necker. Es un sencillo dibujo de un cubo con trazos lineales, sin indicaciones visuales sobre su orientación, por lo que se puede interpretar que tiene ya sea el lado superior derecho o el lado inferior izquierdo como su lado frontal y gracias a este surgio el cubo imposible

La comprensión de estos fenómenos es útil para comprender lo que puede aparecer como limitaciones del sistema visual humano, pero también en parte como resultado de los fenómenos cognitivos propios de la selección natural.

Ilusiones cognitivas

En las ilusiones cognitivas, el cerebro trata de interpretar un objeto real imposible (en tres dimensiones). Las ilusiones cognitivas son las más interesantes y bien conocidas. Las ilusiones cognitivas se dividen comúnmente en ilusiones ambiguas, ilusiones distorsionadas, ilusiones paradójicas e ilusiones ficticias.

Ilusiones ambiguas

son imágenes u objetos que se someten a cambios de apariencia significativos. La percepción alternará entre interpretaciones donde el todo será visto como válido pero no se confirma una representación única. El cubo de Necker es un ejemplo bien conocido.

ilusiones distorsionadas

son las más comunes estas ilusiones ofrecen distorsiones de tamaño, ancho o curvatura. Son fáciles de encontrar y son fácilmente identificables.

Muchas son ilusiones fisiológicas otras distorsiones, como las ilusiones de líneas convergentes, son más difíciles de asimilar a las ilusiones fisiológicas o cognitivas. Los juicios visuales tales como el tamaño son controlados por la perspectiva y otros efectos de profundidad, y pueden ser fácilmente confundidos.

Ilusiones paradójicas

Se refieren a objetos imposibles, como el triángulo de Penrose el cual es un objeto imposible que fue creado en 1934 por el artista sueco Oscar Reutersvärd. o las escaleras imposibles, como las que se ven en la obra de MC Escher.

Las ilusiones ficticias permiten la percepción de objetos que no son realmente visibles para el observador, como las provocadas por la esquizofrenia o las drogas alucinógenas .

Ejemplos notables de ilusiones ópticas son: el triángulo de Penrose, el pato-conejo, la habitación de Ames, el tablero de ajedrez de Adelson, la cuadrícula de Hermann, el patrón de Kanizsa, la ilusión de Jastrow, la ilusión de Müller-Lyer, los objetos imposibles, la espiral de Fraser, las serpientes giratorias, la segregación de figura y fondo, la ilusión de Zollner o la ilusión de Poggendorff .

Por otra parte, en las artes visuales, varios efectos fueron probados para inducir sentimientos o para desestabilizar al espectador. Pero aquí no se trata de una interpretación por parte de nuestro cerebro o de ver nuestro error, sino más bien un intento voluntario de deformar la percepción objetiva o crear elementos imposibles según las leyes físicas pero que satisfacen los deseos del artista. Entre ellas la anamorfosis, la arcimboldesca (de Arcimboldo), la perspectiva paradójica (de Escher ), la curva , la pavimentación y el op art, con entre otros, Victor Vasarely, que busca crear una sensación de movimiento causada por los contrastes violentos estructurados. Youri Messen-Jaschin utiliza líneas de color trazadas en materiales transparentes, reproduciendo estructuras cinéticas particularmente sutiles que relacionan lo abstracto e ilusorio con una demostración de movimiento psicofisiológico.Ya en la antigüedad sabemos que algunas de nuestras reinterpretaciones visuales se utilizaban en la arquitectura para compensar la falta de paralelismo en las líneas de los edificios.

¡Increíble! Cuando vemos este tipo de imágenes es difícil creer que en realidad no se mueven, pero de nuevo si tapas una parte de la imagen, dejarán de ‟moverse”. También puedes probar mirando fijamente el centro de uno de los círculos, vas a ver que ese círculo dejará de moverse y los demás seguirán haciéndolo.

La imagen es obra del psicólogo japonés de la Universidad Ritsumeikan Akiyoshi Kitaoka, que es un auténtico experto en crear y explicar ilusiones ópticas. El efecto que crea la ilusión se llama deriva periférica y ocurre por la manera que tienen nuestros ojos de percibir la luminosidad y el contraste.

Los elementos blancos y negros de la imagen son los que despiertan una reacción más rápida en nuestros ojos y en nuestro cerebro. Sin embargo, los tonos intermedios azúles y amarillos llegan con más lentitud. El cerebro interpreta esa diferencia en la llegada de los estímulos como movimiento cuando en realidad no lo es.

El efecto es mucho más potente en la visión periférica porque el centro de la retina (una región conocida como fóvea) es la región donde más fotoreceptores tenemos. Esa densidad es la que nos permite precisamente de una visión focalizada nítida, y es más que suficiente como para eliminar completamente el efecto de deriva. Por eso las serpientes “se detienen” cuando las miramos fijamente.

Sarcone explica que la longitud de los segmentos azules que forman la estrella no varía. Lo único que se mueve son las flechas que tienen en sus extremos. Dependiendo de si estas puntas de flecha apuntan hacia uno u otro lado, nuestra percepción de la longitud de la línea varia notablemente. Ocurre lo mismo en imágenes estáticas.

La razón por la que esta ilusión óptica funciona es porque no somos máquinas de medir con láser. Nuestro cerebro interpreta las distancias en función del contexto. Cuando ese contexto cambia, la nueva situación puede engañar nuestra percepción, y a menudo lo hace. Brutal. [Gianni A. Sarcone vía Matt Lieberman

Seguramente alguna vez has visto imágenes de figuras geométricas planas que al mirarlas fijamente dan la percepción de que se mueven, pero en realidad están estáticas; esto es un ejemplo de la ilusión visual. Pero realmente, ¿qué es la ilusión óptica?

De acuerdo con información publicada por Pijamas Surf, la ilusión óptica es el conjunto de imágenes que presentan una realidad errónea, es decir tus ojos captan imágenes, las cuales son procesadas por tu cerebro y las proyecta como algo irreal, que estimula la imaginación de las personas.

La ilusión óptica es la elaboración, interpretación, análisis e integración errónea de figuras captadas en el área de las sensaciones y estímulos de nuestro cuerpo.

Existen diversos tipos de ilusión óptica como las literales que generan imágenes que difieren de los objetos que las producen; las psicológicas, que son aquellas que se desarrollan por la sobre estimulación del cerebro a través del brillo, color o movimiento.

Así como las cognitivas, donde el ojo y el cerebro proyectan inferencias o evaluaciones de forma inconsciente.

Por otra parte, un estudio de la Universidad de Ritsumeikan, en Kioto Japón, revela que las ilusiones ópticas no sólo engañan a tus ojos, también lo hacen con tu cerebro, al crear la percepción de que los gráficos estáticos se mueven, con lo que se experimenta un pequeño mareo al mirar fijamente la imagen.

En la investigación se explica que la ilusión óptica despierta la actividad cerebral que se genera por un proceso en la corteza visual (se ubica en la parte posterior del cerebro), que es donde se detona el movimiento físico real. Y tú, ¿cuántas veces has aprovechado esta capacidad de la ilusión óptica?

Ilusiones ópticas de movimiento

Una ilusión óptica es cualquier ilusión del sentido de la vista que nos lleva a percibir la realidad de un modo diferente. Las hay de muchos tipos, pero hoy nos divertiremos con 6 ilusiones ópticas que nos dejarán sin palabras.

¿Te parece que las flechas de la imagen se mueven? ¡Pues no lo hacen! Prueva a cubrir con las manos las columnas de flechas, dejando una sin cubrir al centro. ¡Ya no se mueven! Este fenómeno es producido por el movimiento de nuestros ojos, que combinado con su forma de procesar la luz, ‟engaña” a nuestro cerebro.

¡De nuevo! Si cubres con la mano una parte de la imagen vas a ver que los ‟rodillos” se detienen. ¡Nunca se movieron!

Ilusiones ópticas de cuadrícula

Esta ilusión óptica es llamanda de cuadrícula centelleante. La percepción nos engaña y hace aparecer y desaparecer puntos negros en las intersecciones entre las líneas horizontales y verticales. Esta percepción es ocasionada por la intersección de las líneas y el color de los elementos que las rodean.

Ilusiones ópticas de tamaño

¿Cuál de los dos puntos naranjas es más grande?… ¡Son iguales! Esta diferencia en la percepción del tamaño es debida a la asociación que nuestro cerebro hace del objeto con los objetos que lo rodean, que toma como referencia.

Ilusiones ópticas de paralelismo

¡Los cuadrados que componen esta imagen son perfectos! La distorsión se produce en nuestra percepción, que es engañada por la disposición de los dibujos negros.

Objetivo

Dar a conocer como nuestro cerebro logra confundir nuestra vista a través de ilusiones ópticas.

Justificación

Me Interesó el tema, ya que el poder engañar a nuestro cerebro por medio de la vista es como engañarnos a nosotros mismo, es increíble como a nuestro cerebro llega información equivocada logrando una ilusión óptica

Hipótesis

Si logro demostrar que nuestro cerebro vea una ilusión óptica y al mismo tiempo divertirnos, podremos entender un poco más la manera en que nuestro cerebro interpreta lo que observamos.

Método (materiales y procedimiento)

Existen muchísimos ejemplos de Ilusiones ópticas, que nos llevaría mucho tiempo poder explicarlas.

Yo realicé una investigación, fui a ver una exposición donde viví la experiencia y poder ver varios experimentos donde nos mostraban ilusiones ópticas.

El efecto Tyndall

Es el fenómeno físico encargado de que las particulas coloidales es un liquido o un gas sea visible al dispersar la luz (En este caso en un frasco es muy visible el rayo láser, mientras en el otro es casi invisible). Por lo contrario en las disiluciones verdaderas y los gases son particulas en suspención son transparentes, pues prácticamente no dispersan la luz.

Fluorescencia de la quinina

La quinina tiene fluorescencia por producción quantum, lo que genera un efecto luminoso cuando es vista bajo la luz ultravioleta creando un efecto óptico.

Observa como una de las botellas que contiene quinina se torna azulada bajo la luz negra y la otra permanece igual pues solo contiene agua.

Cuentas detectoras de rayos ultravioleta.

Sabemos que el sol nos da la luz que necesitamos para ver, incluso si no podemos ver todo. Para demostrar la luz ultravioleta es mediante el uso de perlas de cambio de color uv. Estas diminutas cuentas se ven blancas, pero al activar la lámpara se observa cómo el pigmento sensible a los rayos ultravioletas cambia a morado, rosa.

Fosforescencia de plásticos.

En la fosforescencia, el material almacena la energía y vuelve más lentamente a su estado inicial, emitiendo luz aún de iluminados con luz negra.

Por tanto, cuando se prende el foco de radiación UV, la fosforescencia se produce y al apagarse , el material puede seguir brillando un tiempo después.

También realicé experimentos en casa donde demostré como podemos engañar a nuestro cerebro y al mismo tiempo nos podemos divertir y aprender.

Fui a una exposición en donde aprendí

Uno de ellos fue como lograr que dos flechas dibujadas sobre un papel logremos que se volteen sin tocar la hoja de papel.

Experimentos de óptica con bolitas de hidrogel para plantas

Las bolitas de hidrogel son esas pequeñas esferas que se colocan como sustituto del agua en jarrones con flores o plantas. Están hechas de un polímero supe absorbente, la poliacrilamida. Los polímeros supe absorbentes (llamados SAP, del inglés, super absorbent polymer) tienen la propiedad de absorber enormes cantidades de fluidos. Pueden llegar a absorber agua unas 300 veces su masa, y 800 veces si se trata de agua destilada.

Aparte de tener muchísimas aplicaciones (se usan en agricultura, limpieza de vestidos, pañales, nieve artificial, etc.), los polímeros supe absorbentes son estupendos para hacer una gran variedad de experimentos. Esta vez vamos a utilizar las bolitas de hidrogel para disfrutar de un experimento de óptica, en concreto sobre el fenómeno de la refracción de la luz.

Experimento 1

Materiales:

• Bolitas de hidrogel incoloras
• Recipientes, preferiblemente transparentes.
• Botella de plástico.
• Un dibujo o una foto.

Procedimiento:

• Pon las bolitas en un recipiente grande con bastante agua y espera a que se hinchen.
• Al cabo de unas horas las bolitas se habrán vuelto invisibles.
• Si alguien que no sabe que en el recipiente hay algo más que agua introduce la mano, se llevará una gran sorpresa.

• Saca las bolitas del agua y ponlas dentro de una botella. Añade agua poco a poco y verás cómo irán desapareciendo.

• Haz un dibujo en un papel y coloca sobre él, un recipiente transparente lleno de bolitas (sin agua). El dibujo se irá revelando según vayas añadiendo agua.

Cuando están hinchadas, las bolitas de hidrogel son prácticamente agua, así que, su índice de refracción es muy parecido al del agua. Si se colocan dentro de un recipiente lleno de agua, la luz no va a experimentar muchos cambios de dirección y velocidad al atravesarlas, lo que las convierte en invisibles.

De la misma forma, el dibujo colocado debajo de un recipiente que contiene bolitas hinchadas se aprecia con nitidez una vez que se llena de agua.

Experimento 2

Objeto flotando

Materiales:

• 1 espejo cóncavo
• 1 espejo cóncavo con un orificio en el centro.
• Un objeto pequeño

Procedimiento:

• Coloca dentro del espejo en la parte del centro la figura pequeña.

• Tapa con el espejo que tiene la perforación el primer espejo.

• Y sorpresa aparece la imagen del objeto pareciendo que está flotando

• Dile a alguien trate de agarrarla y no podrá.

• Destapa los espejos y muestra que el objeto esta por dentro.

Galería Método

Resultados

Logré descubrir como el cerebro por más atento que este se puede equivocar y ver cosas distintas a la realidad, para mí es divertido.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

En conclusión, las ilusiones ópticas son el resultado de la interpretación que hace el cerebro de las imágenes percibidas por los ojos.

Las ilusiones ópticas no sólo engañan la vista, es decir, los sentidos, sino también la mente. Los ojos envían la información al cerebro, que no sabe cómo actuar. Ello se debe a que la información es contradictoria.

Todo lo que vemos es una ilusión óptica, ya que la mente reconstruye lo que ve. El cerebro, compara todo lo que ve con su conocimiento innato y luego saca sus conclusiones, pero a veces, puede sacar conclusiones falsas, y es ahí cuando se producen las ilusiones ópticas. No es que el cerebro cometa forzosamente un error si no que los datos visuales que el cerebro procesó, eran equívocos
Muchas ilusiones ópticas dependen de cómo se miren las cosa.

Bibliografía

Arte, magia e ilusión

Ramón Díaz Padilla

Consejo superior de investigaciones científicas

El Libro de las ilusiones ópticas

Michael DiSpezio y Pilar Tutor  EDICIONES SM

https://educaconbigbang.com/2015/11/experimentos-de-optica-con-bolitas-de-hidrogel-para-plantas/

Summary

Optical illusions are illusions of the sense of sight, which lead us to perceive a wrong reality or see different things in the same image, depending on several factors, such as; mood, different stimuli on the eyes or the brain.

Within the set of optical illusions, there is a special group defined as trompe l’oeil, French expression, which means “cheat the eye”, it is a technique that tries to cheat the sight playing with perspective and other optical effects, very much used in the movies to simulate large spaces using models and even to have fun for a while.

Research Question

Problem approach

More than magic or optical illusions, our sense of size and perspective can be confused by perspective and context, because our mind is prepared to relate certain visual facts with concept of distance and depth; since our brain does not have enough ability to handle all the information that is perceived by our eyes, and thus, our mind needs to take shortcuts, to choose the interpretation that seems more logical.

Background

Objective

To announce how our brain manages to confuse our sight through optic illusions.

Justification

I was interested in this topic, since cheating our brain through the sight is like cheating ourselves, it is incredible how wrong information gets to our brain resulting in an optical illusion.

Hypothesis

If I manage to demonstrate that our brain sees an optical illusion and have fun at the same time, we will be able to understand a little more the way our brain interprets everything that we can  see.

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography