Illusioni Ottiche e Paradossi Visivi

Una illusione ottica è una qualsiasi illusione che inganna l'apparato visivo umano, facendogli percepire qualcosa che non è presente o facendogli percepire in modo scorretto qualcosa che nella realtà si presenta diversamente. Le illusioni ottiche possono manifestarsi naturalmente o essere dimostrate da specifici trucchi visuali che mostrano particolari assunzioni del sistema percettivo umano.

• ottiche, quando sono causate da fenomeni puramente ottici e pertanto non dipendenti dalla fisiologia umana;
• percettive, in quanto generate dalla fisiologia dell'occhio. Un esempio sono le immagini postume che si possono vedere chiudendo gli occhi dopo avere fissato un'immagine molto contrastata e luminosa;
• cognitive, dovute all'interpretazione che il cervello dà delle immagini. Un caso tipico sono le figure impossibili e i paradossi prospettici.

Un miraggio è un esempio di illusione naturale dovuta a un fenomeno ottico. La variazione nella dimensione apparente della Luna (più piccola quando è sopra la nostra testa, più grande quando è vicina all'orizzonte) è un'altra illusione naturale; non si tratta di un fenomeno ottico, ma piuttosto di un'illusione cognitiva o percettiva.
Un altro curioso esempio di illusione percettiva in natura è la salita in discesa.
Illusioni scoperte o sviluppate comprendono il cubo di Necker e la griglia di Hermann. Comprendere questi fenomeni è utile allo scopo di comprendere le limitazioni del sistema visivo umano.

Illusioni ottiche geometriche

Sono illusioni cognitive in cui viene percepita erroneamente la geometria dell'immagine o parte di essa. Per esempio linee parallele vengono percepite come divergenti, convergenti o curve. In altri casi due elementi che hanno la stessa dimensione sono percepiti con dimensione differente.
L'effetto può essere causato dal fatto che un'area di colore chiaro tende ad essere percepita come più ampia della stessa area di colore scuro. Questo principio viene utilizzato in architettura per aumentare o diminuire l'altezza o la dimensione apparente di stanze o facciate scegliendo opportunamente i colori.
Un'altra causa è dovuta alla tendenza del cervello a stimare una dimensione basandosi su effetti prospettici o sul confronto con oggetti vicini. Un esempio spettacolare dell'illusione geometrica basata sulla prospettiva è rappresentato dalla stanza di Ames.
In cinematografia è frequente l'impiego di trucchi di illusione geometrica per rappresentare oggetti molto grandi usando piccoli modelli oppure oggetti piccoli. Per esempio è possibile fare apparire in scena enormi dinosauri semplicemente ponendo dei loro piccoli modellini molto vicini all'obiettivo fotografico.

Illusioni ottiche prospettiche

Per rappresentare le immagini tridimensionali su una superficie piatta si utilizzano tecniche di proiezione prospettica. In alcune situazioni però la rappresentazione è ambigua, ed il cervello umano tende a costruire la rappresentazione ritenuta più normale, oppure rimane incerto tra due possibili situazioni, come nel cubo di Necker.
Si hanno i paradossi prospettici.

Illusioni di colore e contrasto

In questa categoria di illusioni particolari giochi di contrasto inducono a giudicare di colore o livello di grigio differente due aree che in realtà sono identiche.

Scacchiera di Adelson

Per quanto ci si sforzi di guardare l'immagine, non si è in grado di convincersi che le due aree sono dello stesso colore. Per verificare l'affermazione salvate l'immagine sul vostro PC.
Apritela con un software per la manipolazione di immagini.
Selezionate parte di un'area e trascinatela sopra l'altra area.
Come potrete vedere il colore è lo stesso! In SecondLife si trovano molti esempi di illusioni svelate come questa di Adelson.

Illusioni di completamento

In alcune illusioni si ha la percezione di parti di immagini che non esistono realmente.
In alcuni casi la natura del fenomeno è fisiologica, come nell'illusione della griglia di Hermann o della griglia scintillante. Questo effetto è spiegabile con il processo neurologico chiamato inibizione laterale.
L'intensità luminosa percepita di un punto non è data da un singolo neurone, ma diversi neuroni centrali danno un segnale che viene parzialmente inibito dai neuroni circostanti. Poiché nelle intersezioni l'area circostante è mediamente più chiara che non nei tratti di linee, la zona centrale appare più scura.
Altre illusioni di immagini inesistenti sono invece prodotte dalla mente, come nell'esempio deltriangolo di Kanizsa o nella illusione dei cerchi inesistenti (la cosiddetta Illusione di Ehrentein).

Illusioni di movimento

In queste illusioni si percepisce un movimento di alcuni elementi dell'immagine che ovviamente, essendo stampati su un foglio di carta sono necessariamente immobili come ad esempio, Le 9 ruote.
Altre illusioni di movimento sono quelle che si riferiscono alle diverse modalità con le quali si può percepire il movimento stesso, come, ad esempio, il senso di rotazione della nota Ballerina girevole.

Figure distorte

Si tratta di immagini fortemente distorte in senso anamorfico in modo che viste frontalmente siano incomprensibili. Solamente osservando l'immagine da un'opportuna angolazione piuttosto radente il piano è possibile vedere correttamente ciò che è rappresentato.
Un esempio classico è il dipinto gli ambasciatori di Hans Holbein il Giovane, in cui nella parte inferiore è visibile uno strano oggetto. Si può facilmente capire di che oggetto si tratta guardando il quadro da alto-destra, con la testa quasi aderente alla tela (oppure foglio o monitor).
Questa tecnica era già nota a Leonardo da Vinci che ne aveva fatto uso in alcuni suoi appunti.

Figure ambigue

Si tratta di immagini con due o più possibili figure distinte osservabili. Le singole figure possono essere viste a seconda del punto di vista (per esempio capovolgendole), ed in tale caso la percezione è oggettiva, oppure a seconda delle aspettative, quindi la natura dell'illusione è psicologica e soggettiva.
È lo stesso fenomeno che induce a vedere un viso nel disco della Luna o immagini mistiche in macchie di umidità.

Figure impossibili

Sono rappresentazioni bidimensionali di oggetti impossibili, che non potrebbero esistere cioè nel mondo tridimensionale. Particolarmente famose sono le rappresentazioni di ambienti impossibili di Maurits Cornelis Escher.