Essas imagens são chamadas de movimento ilusório e, curiosamente, ainda não há uma explicação sólida para elas (embora existam teorias fortes).
Alguns cientistas visuais acham que isso tem a ver com instabilidade de fixação: movimentos oculares involuntários que dão a ilusão de que objetos próximos ao que você está fixado estão se movendo. Outros pensam que, quando você olha em volta da imagem, os detectores de movimento em seu córtex visual ficam "confusos" por mudanças dinâmicas nos neurônios e pensam que estão vendo movimentos. ( fonte )
Para a arte, usar padrões em preto e branco (acho que a cor também é boa, embora não tenha certeza se ela se encaixa na definição) para criar vívidas ilusões de movimento é baseado no conceito de Fluxo óptico :
Fluxo óptico ou fluxo óptico é o padrão de movimento aparente de objetos, superfícies e bordas em uma cena visual causada pelo movimento relativo entre um observador (um olho ou uma câmera) e a cena.
A arte op , também conhecida como arte ótica , é um estilo de arte visual que utiliza ilusões de ótica. As obras de arte op são abstratas e geralmente são feitas em preto e branco. Quando o espectador olha para eles, a impressão é de movimento, imagens ocultas, piscar e vibração, padrões, inchaço ou distorção.
Os efeitos são criados através do uso de padrão e linha . As linhas criam imagens posteriores de determinadas cores devido à forma como a retina recebe e processa a luz. De acordo com Goethe (Teoria das cores), na borda onde a luz e a escuridão se encontram, a cor surge porque a luminosidade e a escuridão são as duas propriedades centrais na criação da cor.
A cor também pode ser usada para as ilusões, e existem três classes principais de interação da cor: contraste simultâneo, contraste sucessivo e contraste reverso (ou assimilação). Tudo isso é explicado muito bem no artigo da Op art . Este site também possui uma lista enorme de ilusões e explica como cada uma é feita ou funciona.
Não consigo encontrar guias para algo como as imagens que você postou, mas pode ser semelhante à Serpente Rotativa , onde a direção da rotação depende da polaridade dos passos da luminância.
Agora, sobre como fazê-los. Aparentemente, cada ilusão requer bastante trabalho. No entanto, como existem alguns princípios que você pode seguir, existem guias existentes sobre como criar coisas como esta:
Como criar uma ilusão de ótica de imagem em movimento por PSDTuts
Acho que a explicação deles resume muito bem: quando olhamos para a imagem abaixo, nosso cérebro tenta convertê-la de 2D para 3D . Isso ocorre porque as bordas ao redor das elipses são inconsistentes. Isso nos confunde e cria uma ilusão de movimento.
O resultado final desse guia será uma imagem semelhante a esta:
Enquanto suas imagens usam muita cor, acho que os princípios por trás delas estão relacionados à Op art. Bem, pelo menos os dois usam linhas e padrões!