illusioni ottiche

illusioni ottiche

A volte l'occhio inganna la mente

Miraggi d'acqua nel deserto, scale senza fine, cubi dove faccia anteriore e posteriore si confondono sono esempi di illusioni ottiche. Questi fenomeni si verificano quando il cervello si lascia ingannare dai sensi e percepisce cose che non esistono o non possono esistere oppure interpreta in modo sbagliato ciò che vede. La visione, infatti, non è legata ai soli occhi perché per elaborare le immagini è fondamentale il contributo del cervello. Le illusioni ottiche possono rappresentare anche un piacevole inganno, come nella pittura trompe-l'oeil, dove permettono all'artista di suggerire una scena che in realtà non esiste

Per vedere non bastano gli occhi

L'apparato visivo (visione) degli esseri umani è simile a una macchina fotografica: la luce raggiunge gli occhi ed entra tramite la pupilla, un'apertura che si dilata quando c'è poca luce e si contrae quando invece ce n'è troppa, per esempio in una giornata estiva. La messa a fuoco è garantita dal cristallino, una lente che modifica la sua curvatura in modo che sulla retina si formi un'immagine ben definita.

A questo punto entra in gioco il cervello, che analizza gli stimoli ricevuti dalla retina e li traduce in immagini. Talvolta, proprio in questa fase, gli occhi ingannano la mente. In alcuni casi si percepisce l'esistenza di qualcosa che non esiste realmente, come nei miraggi dove si vede uno specchio d'acqua (che non c'è affatto) nel deserto, oppure si interpreta in modo sbagliato ciò che esiste davvero. È quello che accade con la Luna, che ci sembra più piccola quando si trova sopra la nostra testa e più grande quando appare vicina all'orizzonte. In entrambe le situazioni si tratta solo di un'illusione ottica.

Uno sguardo in profondità

La Torre di Pisa è uno fra i monumenti italiani che godono di maggior fama, in buona parte dovuta al fatto che pende da un lato, e spesso i visitatori della città si fanno fotografare mentre fingono di raddrizzarla. Chi scatta l'istantanea sa perfettamente che si tratta solo di un trucco, di un'illusione ottica. La macchina fotografica (fotografia), infatti, ha un unico obiettivo e quindi non riesce a cogliere la profondità, così sia il monumento sia il braccio sembrano trovarsi alla stessa distanza.

Non è possibile, invece, ingannare chi guarda con i propri occhi. Infatti la visione binoculare (che letteralmente significa "con due occhi") permette di cogliere la distanza perché della stessa scena fornisce due immagini leggermente diverse che poi il cervello rielabora restituendo la sensazione di profondità. Per la stessa ragione è molto difficile valutare le distanze tenendo un occhio chiuso. È poi facile notare che gli oggetti sovrapposti sembrano più vicini, mentre quelli che si osservano vicino alla linea dell'orizzonte sono in apparenza più lontani, come la Luna dell'esempio iniziale.

I miraggi

Alcune illusioni dipendono da fenomeni ottici e non dall'inganno dei sensi. È questo il caso dei miraggi o degli oggetti che sembrano spezzati quando sono immersi solo in parte nell'acqua. Entrambi i fenomeni sono dovuti alla rifrazione dei raggi luminosi.

Consideriamo, per esempio, un cucchiaino che si trova per metà in un bicchiere d'acqua. Se lo guardiamo dall'alto appare spezzato in corrispondenza della superficie, ma naturalmente se lo estraiamo possiamo verificare che è integro. Il fenomeno è un effetto della rifrazione dei raggi luminosi: passando da un mezzo all'altro ‒ nel nostro caso dall'aria all'acqua o viceversa ‒ i raggi luminosi sono deviati con un angolo diverso e questo spiega perché l'oggetto ci appare spezzato.

Anche i miraggi sono fenomeni legati alla rifrazione dei raggi luminosi. Un miraggio è vedere acqua nel deserto, dove in realtà c'è solo sabbia, o ‒ molto più facile da verificare di persona ‒ percepire uno strato d'acqua sull'asfalto in una calda giornata estiva. In entrambi i casi il fenomeno è provocato dalla diversa rifrazione subita dai raggi luminosi nell'aria. Gli strati d'aria vicino al suolo, infatti, sono più caldi e così accade che i raggi, passando da uno strato più freddo (e quindi più denso) a uno più caldo (e quindi meno denso) sono diversamente deviati e finiscono per curvare verso chi osserva. Al nostro occhio sembra che gli oggetti siano riflessi da uno specchio d'acqua, ma in realtà ciò che si vede è solo un'immagine del cielo, e la stessa spiegazione vale anche per lo strato d'acqua che sembra di percepire sull'asfalto in una giornata di grande afa.

Illusioni percettive

Illusione di Ponzo. La percezione di profondità si può alterare disegnando sul foglio due linee rette divergenti. Se si aggiungono al disegno elementi uguali, ma opportunamente distanziati, gli oggetti che si trovano alla convergenza delle rette sembrano più lontani e quindi più alti rispetto a quelli che si trovano dove le rette divergono di più.

Illusione di Kanitsa. Tre dischetti colorati messi nello stesso piano e dai quali è stata ritagliata una piccola porzione danno l'illusione che sul foglio sia disegnato anche un triangolo bianco. In realtà non c'è nessun triangolo, come si verifica modificando la disposizione dei dischetti: tutta 'colpa' della nostra mente che completa l'immagine servendosi solo dei particolari.

Cubo di Necker. Qual è la faccia anteriore del cubo? E quella posteriore? Il cervello non riesce a decidere perché non ha punti di riferimento per stabilire quale parte del cubo è più vicina e quale più lontana.

Illusioni legate al colore. Nella coppa di Rubin si possono distinguere sia l'oggetto (la coppa) sia due profili umani a seconda che si presti maggior attenzione al bianco della coppa o al nero dello sfondo. Un altro inganno nella percezione del colore è quello che si verifica quando si sovrappone una striscia omogenea di colore a uno sfondo sfumato: l'estremità della striscia che si trova in corrispondenza della parte più scura di sfondo sembrerà più chiara e viceversa.

Figure impossibili. Ci sono oggetti che possono vivere solo sulla carta, ma sono del tutto irrealizzabili. Un esempio è la scala senza fine, su cui si può scendere o salire all'infinito perché il primo e l'ultimo gradino coincidono. Scale senza fine e altri oggetti impossibili si incontrano frequentemente anche in molte opere realizzate da Maurits Cornelis Escher.

Giovane o vecchia? In Mia Moglie e mia suocera, caricatura realizzata dall'artista inglese W.E. Hill nel 1915, si possono scorgere sia una giovane donna ripresa di tre quarti sia il profilo di una vecchia pensosa.

L'arte dell'inganno

La pittura trompe-l'oeil è in grado di suscitare l'illusione ottica dei materiali - come legno, marmo o tessuto - e delle forme. Immagine pittorica e realtà tridimensionale si confondono grazie al sapiente uso della prospettiva e dei giochi di luce e ombra; l'osservatore ha l'impressione che esista una continuità tra l'arte e la realtà. La tecnica prende nome da un'espressione francese che significa letteralmente "inganna l'occhio" e si è diffusa in Europa all'interno del genere della natura morta. Ma il trompe-l'oeil era già noto nell'antichità: Greci e Romani se ne servivano a scopo decorativo. Nelle abitazioni di Pompei riportate alla luce dagli scavi archeologici si possono ammirare finte architetture e giardini che danno allo spettatore, chiuso nella stanza, l'illusione di trovarsi in un ambiente aperto.