Onmogelijke voorwerpen: Definitie en uitleg van optische illusies
Ontdek wat onmogelijke voorwerpen zijn: heldere definitie en uitleg van optische illusies, hoe je ze ziet en waarom ze fascineren in kunst en wetenschap.
Een onmogelijk voorwerp is een speciaal type optische illusie dat een tweedimensionale tekening toont die het brein interpreteert als een driedimensionaal object, terwijl zo'n object in de echte wereld niet mogelijk is. Deze figuren worden ook wel onbeslisbare figuren genoemd. Bij dit soort illusies kijkt iemand naar een afbeelding op een vlak; het gezichtscentrum van de hersenen doet veel van zijn werk onbewust en automatisch en probeert een consistente 3D-interpretatie te construeren op basis van lokale aanwijzingen.
Oorsprong en bekende voorbeelden
De geschiedenis van onmogelijke voorwerpen gaat terug tot kunstenaars en wetenschappers die met perspectief en diepte speelden. Enkele bekende voorbeelden:
- De Penrose-driehoek (ook wel Penrose triangle genoemd) — een zogenaamd onmogelijk driehoekig object dat in elk hoekpunt lokaal plausibel lijkt, maar globaal inconsistent is.
- De Penrose-trap (of Penrose stairs) — een trap die rondom gesloten lijkt te klimmen en dus in een lus omhoog gaat zonder hoogteverschil.
- De werken van M.C. Escher, die onmogelijke voorwerpen en ruimtelijke paradoxen populair maakten door ze systematisch in gedetailleerde prenten te verwerken.
- Eerdere voorbeelden werden al door Oscar Reutersvärd en later door Lionel en Roger Penrose beschreven en onderzocht.
Perceptie en verklaring
Het visuele systeem baseert zich op verschillende cues om diepte en ruimtelijke relaties af te leiden: schaduwen, lijnperspectief, overlappen, grootte en textuurverloop. Onmogelijke voorwerpen misleiden die cues: lokaal zijn de signalen coherent, maar globaal leidt dat tot tegenstrijdige ruimtelijke relaties. Omdat de afbeelding tweedimensionaal is, ontbreken echte diepte-informatie zoals binoculaire parallax, waardoor de hersenen de 2D-cues zwaarder laten wegen en een onjuiste 3D-interpretatie accepteren.
Psychologen verklaren dit met het idee dat de hersenen voortdurend hypotheses vormen over wat een afbeelding voorstelt; bij onmogelijke voorwerpen ontstaan twee of meer lokkende lokale hypotheses die samen niet verenigbaar zijn. Gestalt-principes (zoals continuïteit en geslotenheid) spelen ook een rol: de neiging om lijnen en vlakken als één continu geheel te zien zorgt ervoor dat tegenstrijdige verbindingen niet meteen worden afgewezen.
Hoe herken je een onmogelijk voorwerp?
Enkele aanwijzingen dat een figuur onmogelijk is:
- Volg de randen en oppervlakken met je ogen: ontstaan er plekken waar relatie A tegelijk zowel vóór als achter relatie B moet liggen?
- Let op hoekpunten en kruisingen: onmogelijke punten vertonen inconsistenties in diepteordering.
- Zoek naar lusvormige verbindingen die schijnbaar zonder hoogteverschil circuleren (zoals bij de Penrose-trap).
- Vergroot of draai de afbeelding mentaal: sommige kunstig ontworpen voorbeelden zijn subtiel en worden pas duidelijk na zorgvuldige analyse van de geometrie.
Soorten en variaties
Onmogelijke figuren variëren van expliciet en makkelijk herkenbaar (zoals de Penrose-driehoek) tot subtiel en moeilijker te ontleden. Er zijn ook hybride vormen die ambigue perceptie combineren met onmogelijkheid: een figuur kan meerdere stabiele interpretaties hebben, waarvan één of meer onmogelijk zijn. Daarnaast bestaan er bewegende of geanimeerde versies die de illusie versterken door schijnbare verandering van perspectief.
Toepassingen en betekenis
Onmogelijke voorwerpen zijn van belang voor psychologen, wiskundigen en kunstenaars. Enkele toepassingen en interessegebieden:
- Onderzoek naar visuele perceptie en de mechanismen waarmee de hersenen diepte construeren.
- Inzicht in hoe visuele informatie wordt verwerkt helpt bij het ontwerpen van computerzichtsystemen en bij het testen van algoritmen voor diepteherkenning.
- Kunst en ontwerp: onmogelijke figuren inspireren architectuur, grafisch ontwerp en optische kunst (op-art) en worden vaak gebruikt om verwondering en esthetische spanning te creëren.
- Educatie: ze zijn nuttig om leerlingen en studenten te laten nadenken over perspectief, geometrie en kritisch waarnemen.
Praktische tips om te experimenteren
- Teken zelf eenvoudige onmogelijke vormen (bijvoorbeeld een Penrose-driehoek) om te begrijpen welke verbindingen inconsistent zijn.
- Vergelijk tekeningen met echte 3D-modellen of probeer het figuur in 3D na te bouwen; daardoor zie je direct waar de inconsistentie zit.
- Gebruik digitale bewerkingen: draai, spiegel of knip delen van de afbeelding om verborgen tegenstrijdigheden zichtbaar te maken.
Onmogelijke voorwerpen laten zien hoe sterk het visuele systeem is in het vullen van ontbrekende informatie, maar ook hoe het kan worden misleid. Ze blijven een fascinerend onderwerp op het snijvlak van perceptie, kunst en wiskunde.

Twee beroemde onbeslisbare figuren, de Penrose driehoek en de stemvork van de duivel

Vanuit een bepaalde hoek bekeken, lijkt deze kubus de wetten van de geometrie te tarten
Geschiedenis
De Zweedse kunstenaar Oscar Reutersvärd was de eerste die veel onmogelijke voorwerpen tekende. Hij wordt wel "de vader van de onmogelijke figuren" genoemd. In 1934 tekende hij de Penrose-driehoek, enkele jaren voor de Penrozen. Op de manier waarop Reutersvärd hem tekende, zijn de zijden van de driehoek opgebroken in kubussen.
In 1956 dienden de Britse psychiater Lionel Penrose en zijn zoon, de wiskundige Roger Penrose, een kort artikel in bij het British Journal of Psychology, getiteld Impossible objects: a special type of visual illusion. Dit werd geïllustreerd met de Penrose Driehoek en de Penrose trap. Het artikel verwees naar Escher, wiens werk hun belangstelling voor het onderwerp had gewekt, maar niet naar Reutersvärd, die zij niet kenden. Het artikel werd pas in 1958 gepubliceerd.
Vanaf de jaren dertig maakte de Nederlandse kunstenaar M.C. Escher veel tekeningen met paradoxen van het perspectief. In 1957 maakte hij zijn eerste tekening met een werkelijk onmogelijk voorwerp: Kubus met Magische Linten. Hij maakte nog veel meer tekeningen van onmogelijke voorwerpen, waarbij soms de hele tekening een onbeslisbaar figuur was. Zijn werk heeft veel gedaan om de aandacht van het publiek te vestigen op onmogelijke voorwerpen. Sommige kunstenaars uit die tijd experimenteerden ook met onmogelijke figuren, bijvoorbeeld Jos de Mey, Shigeo Fukuda, Sandro del Prete, István Orosz (Utisz), Guido Moretti, Tamás F. Farkas en Mathieu Hamaekers.
In fictie
- In de Star Trek: The Next Generation aflevering "I, Borg", werd een plan gemaakt om het hele ras van Borg - kwaadaardige cybernetische aliens waarvan de geesten met elkaar verbonden waren - te vernietigen door een van de Borg een afbeelding te laten zien van een zeer complex onmogelijk object. Dit beeld zou worden teruggezonden naar de Borg hive, waardoor het bewustzijn van de Borg werd overbelast in steeds grotere pogingen om het beeld te begrijpen. Dit plan werd afgedaan als genocide, dus de mogelijke resultaten zijn nooit gezien.
- In het computerspel Diablo II was het gebied "Arcane Sanctuary" gebaseerd op onmogelijke tekeningen.
- In de miniserie 1963 van Alan Moore komt een personage genaamd de Hypernaut voor, die in een ruimtestation woont in de vorm van een onmogelijk object.
- In het videospel Eternal Darkness: Sanity's Requiem is de Essence of Xel'lotath, de Sigil of Xel'lotath, een onmogelijk artefact dat lijkt op een verwrongen engel.
- In The Simpsons aflevering "Treehouse of Horror VIII", is een blivet (of duivels stemvork) te zien op Professor Frink's tuinverkoop. In The Simpsons Movie valt Homer van kilometers van het onmogelijk oneindige Huis der Trappen af terwijl hij een openbaring heeft.
- In het videospel Echochrome voor de PSP en de PS3 is een etalagepop te zien die een reeks onmogelijke voorwerpen moet zien te doorkruisen.
- De set van de climaxscène in het kasteel van de Goblin King in de fantasyfilm Labyrinth uit 1986, geregisseerd door Jim Henson, is gebaseerd op M.C. Escher's "Relativity", en bevat onmogelijke trappen en perspectieven.
- In Pokemon Platinum is er een gebied vol met onmogelijkheden zoals deze.
Verwante pagina's
- Optische illusie
- Necker cube
- Paradox
- Surrealisme
- Puzzel
Vragen en antwoorden
V: Wat is een onmogelijk object?
A: Een onmogelijk voorwerp is een soort optische illusie waarbij iemand naar een tweedimensionale afbeelding kijkt en deze interpreteert als een driedimensionaal voorwerp, hoewel dit in werkelijkheid onmogelijk is.
V: Wat zijn andere namen voor onmogelijke voorwerpen?
A: Onmogelijke voorwerpen staan ook bekend als onbeslisbare figuren.
V: Hoe interpreteren de hersenen onmogelijke voorwerpen?
A: Het gezichtscentrum van de hersenen doet veel van zijn werk onbewust en automatisch en interpreteert de figuur als een driedimensionaal object.
V: Wat gebeurt er als een toeschouwer naar een onmogelijk object kijkt?
A: De kijker weet meestal al snel nadat hij naar de figuur heeft gekeken dat zo'n object onmogelijk is. De indruk van een 3D-figuur kan echter blijven bestaan, zelfs als de kijker weet dat het in werkelijkheid onmogelijk is.
V: Zijn alle onmogelijke voorwerpen meteen duidelijk?
A: Nee, sommige onmogelijke voorwerpen zijn subtieler en het is niet meteen duidelijk dat ze onmogelijk zijn. De kijker moet zorgvuldig naar de geometrie van het object kijken om erachter te komen dat het inderdaad onmogelijk is.
V: Wie zijn er geïnteresseerd in onmogelijke voorwerpen?
A: Onmogelijke voorwerpen zijn interessant voor psychologen, wiskundigen en kunstenaars.
V: Wat is het belang van onmogelijke voorwerpen?
A: De studie van onmogelijke voorwerpen kan ons helpen te begrijpen hoe onze hersenen visuele informatie verwerken, en kan artistieke creaties en wiskundige ontdekkingen inspireren.
Zoek in de encyclopedie