When looking into the Ames Room (see the above picture), assuming that all three people are in the same height, say, 178cm, the size and height perception of people there will be highly distorted. You can realize that the man on the left looks so weirdly small whereas the guy on the right size looks ridiculously big.
The Ames Room illusion is due to the structure of Ames Room. The Ames Room is specially designed to make the illusion work. A picture of the structure of Ames Room is shown below.
Amesova místnost je lichoběžník. Levý roh místnosti je od pozorovatele vzdálenější (a také má vyšší strop) než pravý roh (Goldstein, 2007). Kromě toho jsou tvary stěn, oken a podlahových prken také záměrně upraveny tak, aby pozorovatelé při pohledu kukátkem považovali stěnu za normální obdélník (obvykle tato iluze vyžaduje, aby pozorovatel viděl jedním okem skrz kukátko, aby fungovala).
Protože se tato iluze týká nesprávně interpretovaného vnímání velikosti, předtím, než se budeme zabývat důvody, proč tato zvláštní místnost vytváří iluzi, je třeba nejprve probrat některé poznatky o tom, jak naše vnímací soustava vnímá velikost a hloubku.
Vizuální signály vnímání velikosti a hloubky
Lidská zraková soustava se při vnímání vzdálenosti ve světě spoléhá na různé hloubkové vizuální signály. For example, assuming that two cars have identical size, we are able to identify that the smaller car is farther away than the larger one by making use of the monocular relative size cue.
Moreover, when we see a railway, we can easily tell that the converging end of the railway is the part which is far from you. This monocular cue is known as linear perspective.
„Relativní velikost“ a „lineární perspektiva“ jsou jen dva z mnoha dalších vizuálních signálů, které nám pomáhají vnímat hloubku. Bez těchto signálů bude naše vnímání hloubky zrušeno.
V Amesově místnosti jsou všechny signály hloubky záměrně odstraněny. Například speciální konstrukce tvarů oken a podlahových prken odstraňuje všechny náznaky týkající se „lineární perspektivy“. Proto když se do Amesovy místnosti podíváme pouze jedním okem skrz pozorovací otvor, náš mozek se nechá zmást a bude si myslet, že levá i pravá strana Amesovy místnosti jsou od nás ve stejné vzdálenosti a mají stejně vysoký strop.
Škálování velikosti a vzdálenosti ve zrakovém systému
Při vnímání velikosti předmětů se náš zrakový systém spoléhá na dva zdroje informací, jednak na velikost obrazu na sítnici, jednak na vnímanou vzdálenost předmětu od nás.
U prvního zdroje – velikosti obrazu na sítnici – budou všechny předměty, které vidíme, subtotovat obrazy na sítnici. Čím je objekt vzdálenější, tím menší obrazy na sítnici subtentuje. Vztah mezi vzdáleností objektu a velikostí subtendovaného obrazu na sítnici je dobře fyzikálně odstupňován. Naopak pokud jde o druhý zdroj, vnímanou vzdálenost, vše se stává subjektivním. Výpočet vnímané vzdálenosti je řízen různými druhy vizuálních hloubkových signálů, které jsou představeny v předchozích částech tohoto příběhu. Pokud například eliminujeme všechny vizuální hloubkové signály (stejně jako to bylo provedeno v Amesově místnosti), můžeme mít problém správně určit vzdálenost.
Vraťme se tedy k Amesově místnosti, jako divák vnímáme vzdálenost na levé a pravé straně subjektivně stejně, protože designér Amesovy místnosti odstranil všechny lineární perspektivní vizuální náznaky hloubky a zmenšil velikost a tvar všech oken a podlahových prken tak, aby náš zrakový systém mohl být oklamán. Kromě toho je levá strana Amesova pokoje od nás ve skutečnosti vzdálenější a má vyšší strop. Osoba stojící na levé straně bude na naší sítnici suplovat menší velikost obrazu, takže subjektivně budeme mít pocit, že osoba na levé straně vypadá podivně a směšně malá.