Опти́ческие иллю́зии (зрительные иллюзии), типичные случаи резкого несоответствия между зрительным восприятием наблюдаемых объектов и их реальными свойствами. Оптические иллюзии свойственны здоровому зрительному аппарату. Известно более сотни оптических иллюзий, но общепринятой их классификации нет; убедительных объяснений бо́льшей части оптических иллюзий также пока не существует.

Оптические иллюзии можно разделить на такие, которые возникают из-за несовершенства глаза как оптического прибора (именно этот класс строго соответствует термину «оптические иллюзии»), и на такие, за появление которых ответственны все уровни зрительной системы. К первым относятся кажущаяся лучистая структура ярких источников малого размера (например, звезды); наблюдаемые иногда радужные кромки предметов из-за хроматизма хрусталика и т. п. Бóльшая часть оптических иллюзий принадлежит ко второму классу, т. е. их возникновение связано с особенностями обработки зрительной информации на различных этапах зрительного восприятия. Первым этапом этой обработки считается выделение сигнала из фона, и связанные с ним ошибки восприятия можно отнести к оптическим иллюзиям (т. н. оптический обман). На существовании таких оптических иллюзий основано применение защитной окраски при маскировке, которая широко распространена в животном мире (мимикрия).

Оптические иллюзии.Оптические иллюзии.С процессом выделения сигнала из фона и со следующим этапом – классификацией сигналов – связаны оптические иллюзии, в которых структурный или сплошной фон приводит к ошибкам выявления фигур или к ошибкам оценки их параметров (яркости, формы, взаимного расположения и пр.; см. рис. 1). Оптические иллюзии, связанные с возможной неоднозначной классификацией зрительных впечатлений, представлены на рис. 2, 3, 4.

Распространены также оптические иллюзии, связанные с ошибками в оценке характеристик рассматриваемых объектов (площади, длины, углов, цвета; см. рис. 3), а также с перспективными искажениями (рис. 4). Часто возникает т. н. иллюзия иррадиации (рис. 3, а) – кажущееся увеличение размеров светлых предметов по сравнению с равными им тёмными. Оптические иллюзии, связанные с ошибками в оценке площадей, длин и углов часто выделяют в отдельную группу геометрических оптических иллюзий.

При движении или изменении во времени наблюдаемого объекта процесс зрительного восприятия усложняется, что может приводить к неадекватному отражению движения объектов. Оптические иллюзии такого рода можно выделить в группу динамических. Долгое наблюдение за движущимся предметом и внезапное прекращение наблюдения приводят к иллюзии движения этого предмета в обратном направлении (например, если смотреть некоторое время на водопад и потом закрыть глаза, то можно увидеть струю воды, поднимающуюся вверх, – т. н. эффект водопада, известный ещё Аристотелю). К этой же группе оптических иллюзий относится появление ощущения цвета при наблюдении модулированного по времени светового потока белого света, например при вращении диска, разделённого на чёрные и белые секторы (т. н. диск Бенхема), и ряд аналогичных оптических иллюзий. К динамическим оптическим иллюзиям принадлежат иллюзии, связанные с инерцией зрения, т. е. со свойством глаза сохранять зрительное впечатление около 0,1 с. Примерами таких оптических иллюзий являются все виды стробоскопического эффекта, а также наблюдение следа от быстро движущегося светящегося источника. На использовании оптических иллюзий, связанных с инерцией зрения, основано восприятие изображений в кинематографе и телевидении.