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おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

錯視でわかるヒトがモノを立体的にとらえる手がかり

2017年11月17日
筑波技術大学 産業技術学部

はじめに

人間や肉食動物は、対象までの距離や奥行き知覚する手がかりの一つとして、「両眼視差」を利用しています。これは、左右の目で見える画像が違うことを示していて、この違いを脳でうまく処理をして対象を立体的にとらえています。この両眼視差を利用した立体視は、ステレオグラムだけでなく、テレビや映画、携帯ゲーム機などの画面を立体的に見せる仕組みとして利用されています。
今回は、両眼視差が使えないときに、対象の立体的な認識がうまくいかなくなる現象を体験してみます。

  • ペーパークラフト用のデータ
  • A4の用紙(コピー用紙でも良いが厚手のもののほうが良い)
  • プリンタ
  • ハサミ
  • のり
  • カメラなど(スマートフォンなどでも良い)

AのデータはGathering for Gardner Paper Dragon in Great things on the web(http://www.ricardoaraujo.net/greatweb/gathering_for_gardner_paper_dragon.html)から取得できます。

同ページの中ほどの「Green Dragon」、「Blue Dragon」および「Red Dragon」のリンクから好きな色のデータをダウンロードしてください。
また、Paper Dragon by Jerry Andrus(http://www.jclahr.com/science/Illusions/3d/paper_dragon.html)からも取得できます。

ペーパークラフトを組み立てる

  1. 千枚通しや押しピンを使って、キャップの内側からキャップのまん中に直径2mmくらいの穴をあける。

    印刷する
    データをプリンタで印刷します。

  2. 印刷する

    切り抜く
    ・外周部分をハサミで切り抜きます。
    ・必要な部分にハサミで切れ目を入れます。

  3. 切り抜く

    折る
    ・「MOUNTAIN FOLD」の破線ガイドの部分は、山折りにします。
    ・「VALLEY FOLD」の破線ガイドの部分は、谷折りにします。
    ※顔の部分は凹むような構造になるはずです。

  4. 折る

    組み立てる
    ・「TAB A」と「TAB B」を差し込みます。
    ・「TAB C」と「TAB D」、「TAB E」にのりを塗り、用紙の裏側に接着します。

観察する

まず、完成したペーパークラフトを机などに置いて、1メートルくらい離れて両目で観察してみてください。
組み立てられた通りに顔の部分は凹んで見えるはずです。
これは両眼視差によって、対象の立体的な構造を正しく認識できているためです。
次に、片目を手などで覆い隠して観察してみてください。
そのまま見る場所を変えてみると…
凹んでいるはずの顔の部分が張り出して見え、首を振ってこちらを目で追ってくるように見えます。
片目を隠すことで、両眼視差が使えなくなってしまったために、このような現象が起こります。
さらに、カメラで撮影してみてください。
カメラは単眼(1つのレンズ)で対象を撮影するため、片目で見た時と同様の映像を撮影、観察することができます。

おわりに

今回の実験では、対象を両目で観察したときはその立体的な構造を正しく認識でき、片目を覆い隠してしまうと両眼視差が使えず、立体的な認識がうまくいかなくなる現象を体験してもらいました。
これは錯視の1つで、人間が経験的に知っている対象を観察する際に、脳が凹面を凸面として誤認識してしまうもので、「ホロウマスク錯視」と呼ばれています。

※このページに含まれる情報は、掲載時点のものになります。

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