Інтерактивна демонстрація рухового залишкового зображення (ілюзія водоспаду). Дивіться на центр спіралі 20 секунд для адаптації рухових нейронів зорової кори, потім зупиніть — статична спіраль здаватиметься рухатися у зворотному напрямку завдяки нейронній втомлюваності та опонентним каналам руху.
Ця симуляція відтворює класичне рухове залишкове зображення, яке часто називають ілюзією водоспаду. Ви дивитеся на центр повільно обертової спіралі, щоб напрямково-вибіркові нейрони вашої зорової кори адаптувалися через тривале збудження. Коли спіраль зупиняється, тепер уже статична картинка здається такою, що дрейфує у протилежному напрямку. Спіраль малюється піксель за пікселем за синусоїдою, sin(r·rings·2π/R − θ·arms + phase), тож ілюзія виникає завдяки справжній нейронній адаптації, а не будь-якому реальному руху на екрані.
Обертова спіраль архімедового типу породжує безперервний рух усередину або назовні. Яскравість кожного пікселя визначається знаком синусоїди, що поєднує радіус, кут і рухому фазу, а кількість рукавів і число кілець керують візерунком. Приблизно після 20 секунд фіксації погляду рухочутливі канали втомлюються, що породжує ілюзорний зворотній дрейф, коли рух зупиняється.
Натисніть Старт, потім зафіксуйте погляд на центральній точці, не рухаючи очима. Повзунок Швидкість (0.5×–4×) задає темп обертання, Рукава (1–5) — щільність спіралі, Тривалість (10–30 с) — час адаптації, а Напрямок перемикає рух усередину або назовні. Панель телеметрії відстежує фазу, зворотний відлік і відсоток адаптації. Натисніть Стоп, щоб застигнути візерунок і поспостерігати залишкове зображення.
Ефект описували ще в античності, а ілюзією водоспаду його назвав Роберт Аддамс у 1834 році, після того як він подивився на водоспад Фойєрс у Шотландії і побачив, що прилеглі скелі ніби течуть угору. Це вагомий доказ того, що мозок кодує напрямок руху в окремих, незалежно адаптовуваних каналах.
Це зорова ілюзія, за якої після певного часу спостереження за рівномірним рухом в одному напрямку нерухома сцена на мить здається такою, що рухається у протилежний бік. Оскільки тривалим рухом тут є обертова спіраль, її зупинка змушує статичну спіраль ніби обертатися або розширюватися у зворотному напрямку. Її також називають ілюзією водоспаду.
У вашій зоровій корі є нейрони, налаштовані на конкретні напрямки руху. Спостереження за обертанням спіралі в один бік надмірно стимулює ці нейрони, тож вони втомлюються і знижують свою активність. Коли рух зупиняється, канали протилежного напрямку на мить стають активнішими, і ваш мозок тлумачить цей дисбаланс як рух у зворотному напрямку, хоча насправді ніщо не рухається.
Швидкість задає темп обертання від 0.5× до 4×, Рукава змінюють щільність спіралі від 1 до 5 рукавів, а Тривалість задає час адаптації від 10 до 30 секунд. Напрямок перемикає між рухом усередину (стискання) і назовні (розширення), що визначає, у який бік здаватиметься спрямованим залишковий ефект.
Триваліша адаптація зазвичай дає сильніше і довше залишкове зображення, тому стандартна тривалість становить 20 секунд, а повзунок сягає 30. Важливо тримати очі зафіксованими на центральній точці, бо переведення погляду розподіляє адаптацію по різних ділянках сітківки і послаблює ілюзію.
Це справжнє перцептивне явище, яке корениться в тому, як мозок обробляє рух, а не уява чи рух очей. Його можна об'єктивно виміряти, і його вивчають уже століттями як доказ існування опонентних, напрямково-вибіркових каналів руху в зоровій системі. Ефект тимчасовий і згасає за кілька секунд, коли адаптовані нейрони відновлюються.