От чего зависит размер Луны?

Когда мы смотрим снизу на Луну, нам обычно кажется, что она больше, если находится у горизонта, и меньше, если стоит высоко на небосклоне… Этот загадочный эффект получил название "иллюзия Луны". Почему же она возникает, ведь еще с далекой древности люди прекрасно знали, что размеры спутника Земли всегда и везде остаются неизменными?

Фото:

Ранее большинство исследователей пыталось объяснить данный феномен теорией относительного размера. Ее называют также "иллюзией Эббингауза" — в честь описавшего ее немецкого психолога-экспериментатора Германа Эббингауза (1850-1909).

Суть теории в том, что наш мозг воспринимает угловые размеры Луны такими же, как и аналогичные размеры ближайшего к спутнику объекта. Поскольку в небе другие сравнимые объекты практически отсутствуют, то Луна кажется телом довольно-таки малых размеров. А вот на фоне, скажем, деревьев или гор она смотрится "великаншей".

Между тем, недавно Джозеф Антонидес и Тоширо Кубота из Саскуэханнского университета (США) пришли к выводу, что если следовать контрастно-размерной теории, то на фоне других объектов кажущееся увеличение предметов не должно превышать десять процентов. Тогда как у горизонта Луна "вырастает" в два раза (такой эффект, правда, наблюдается при предельно нижнем положении и не во всех широтах). Кстати, хотя, в отличие от большинства других оптических иллюзий, иллюзия Эббингауза не пропадает на фото, на снимках Луна вовсе не кажется больше своих настоящих размеров.

По мнению Антонидеса и Кубота, информация проходит через зрительные центры головного мозга двумя различными потоками. Первый из них — это бинокулярное зрение. Когда от обоих глаз в мозг поступает одинаковая картинка, то объект должен находиться далеко. При этом, чем выше сходство изображений, тем дальше он от нас располагается. Во втором же случае восприятие зависит от нашей привычной модели мира. Как правило, небесную сферу мы воспринимаем как находящуюся от нас на некоей отдаленной дистанции, а Солнце, Луну и звезды — располагающимися на переднем плане перед небом.

Если бинокулярное зрение дает более-менее объективную картину реальности (Луна действительно расположена дальше от нас, чем ближайшая к нам видимая часть неба, причем разница в расстояниях достигает сотен раз), то в совокупности со вторым способом восприятия это дает значительное противоречие. Чтобы его исключить, наш мозг старается исказить проекцию Луны, преувеличивая различия в картинке, которая поступает от одного и от другого глаза, и тем самым искажая достоверные параметры дальности объекта.

При этом степень искажения зависит от того, каким нам кажется расстояние до небосвода. Так, если Луна в зените и рядом нет деревьев и других объектов, то небо кажется более отдаленным, а спутник — маленьким. У горизонта же искажение становится минимальным, что позволяет нам увидеть объект в большем масштабе.

Чтобы найти подтверждение своей идее, ученые планируют понаблюдать за кажущимися изменениями Луны в размерах в различных условиях — скажем, в открытом поле, в долине, в горах, над водой или на фоне городского ландшафта…

Помимо этого, исследователи намерены попытаться выяснить, работает ли "эффект Эббингауза" для людей, лишенных бинокулярного зрения (бывает и такое). Будет также проверено, действительно ли иллюзия исчезает, если смотреть на Луну, висящую над горизонтом, стоя на голове (по крайней мере, так считается).

Интересно, а зачем в принципе нужно проводить подобные исследования? Казалось бы, какая разница, как мы воспринимаем такой далекий от нас спутник? Дело в том, что Антонидес и Кубота работают над системами компьютерного видения, и прекрасно знают, что особенности человеческого зрения порой не только мешают оператору дистанционно управлять действиями робота, но и препятствуют адекватной оценке полученной от робота видеоинформации наблюдателем. Таким образом, без учета этих вещей не удастся создать ни эффективных телеуправляемых роботов, ни полнофункциональные системы, которые позволят нормально видеть людям с нарушением зрения. Так что, занимаясь столь "экстравагантной" проблемой, ученые преследуют вполне практическую цель.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"