Un'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.
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. Un'altra causa è dovuta alla tendenza del cervello a stimare una dimensione basandosi su effetti prospettici o sul confronto con oggetti vicini.
In questo esempio di illusione geometrica i quadrati
rossi appaiono distorti, come se fossero dei rombi.
Le linee orizzontali e verticali che delimitano i quadrati
di questa scacchiera appaiono non parallele.
L'illusione di Ponzo. La linea orizzontale
gialla superiore sembra più lunga
a causa della prospettiva, ma in realtà
le due linee gialle hanno uguale lunghezza.
Il segmento A può sembrare più breve rispetto al
segmento B, in realtà le lunghezze sono uguali.
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.
La scala impossibile.
Il cubo di Necker è disegnato con le due facce
di uguale dimensione, in modo tale che non sia
possibile capire quale è anteriore e quale è posteriore.
In questa categoria di illusioni particolari giochi di contrasto inducono a giudicare di colore o livello di grigio differente due aree che in reltà 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.
Nonostante l'apparenza, il quadrato A è della
stessa tonalità di grigio del quadrato B.
Qui infatti si può vedere che il quadrato A
è della stessa identica tonalità di grigio
del quadrato B.
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. Poichè 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 del triangolo di Kanizsa o nella illusione dei cerchi inesistenti (la cosiddetta Illusione di Ehrentein).
Griglia scintillante: nelle intersezioni delle linee
bianche è possibile osservare
delle macchie grigie in contrinuo cambiamento.
Triangolo di Kanizsa: è possibile vedere un
triangolo bianco che in realtà non esiste.
Illusione di Ehrenstein: nella zona interna si
vedono dei cerchi che in realtà non esistono,
e alla periferia si vedono rettangoli e quadrati
che non esistono.
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 Ballerina girevole, che sembra cambiare, assieme alla gamba di appoggio, grazie alla campitura della figura e al movimento di rotazione associato all'assenza di volume.
Quest'immagine sembra animata, eppure non lo è.
La Ballerina girevole a volte sembra ruotare in
senso orario, a volte in senso antiorario.
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.
E' lo stesso fenomeno che induce a vedere un viso nel disco della Luna o immagini mistiche in macchie di umidità.
La moglie e la suocera.
Il principio della coppa di Rubin: una coppa
bianca o due facce nere contrapposte?
L'illusione anatra-coniglio.
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.
Cubo impossibile.
Triangolo impossibile o triangolo di Penrose.
Architrave con due o tre colonne?