Na czym polegają złudzenia optyczne?

Opóźnienie to trwa zaledwie jedną dziesiątą sekundy, lecz nasz umysł jest w stanie przepowiedzieć, co stanie się później. Mózg człowieka „dorysowuje” sobie odpowiedni obraz, bazując na pewnych podstawowych zasadach percepcji otaczającego nas świata. Specjalista w dziedzinie modeli kognitywnych Mark Changizi z Instytutu Politechnicznego Rensselaera (Rensselaer Polytechnic Institute) podjął się wyjaśnienia tych właśnie zasad – czy one rzeczywiście istnieją i na czym polegają. Okazuje się, że umysł ludzki posiada zdolność tak zwanej „rekonstrukcji rzeczywistości”, co można najłatwiej udowodnić za pomocą iluzji optycznych. W złudzeniu Heringa (na ilustracji) pionowe linie przecinają zbiegające się ze sobą w centrum rysunku promienie. Linie pionowe sprawiają wrażenie wygiętych. Wygięcie powstaje na skutek tego, że nasz mózg jest w stanie przewidzieć, jak będzie wyglądać rysunek w kolejnym momencie, na przykład w trakcie przybliżania się naszych oczu do centrum obrazka. Efekt zbliżenia jest tworzony przez parametry geometryczne samego punktu zbiegania się promieni.
Nie poruszając się, odbieramy linie proste jako krzywe. „Człowiek ewolucyjnie rozwinął zdolność krótkotrwałego przewidywania najbliższej przyszłości”, – mówi Changizi. Zbiegające się w centralnym punkcie promienie to sygnały, które oszukują naszą świadomość, zmuszając ją do myślenia, że poruszamy się do przodu. „Wykrzywiając” linie, mózg próbuje podpowiedzieć, jaki rysunek zobaczymy w kolejnym momencie. Z takimi złudzeniami mamy do czynienia na każdym kroku. Jako przykład mogą posłużyć „skutki uboczne” widzenia binokularnego. Jeżeli będziemy na przemian przymykać na moment to lewe, to prawe oko, obserwowany przedmiot będzie nieznacznie zmieniał położenie.
Amerykański naukowiec stwierdził, że taka sama zasada leży u podstaw wszystkich iluzji optycznych. Aby sprawdzić postawioną przez siebie hipotezę, Changizi przeanalizował 50 rodzajów iluzji optycznych i uporządkował je w 28 kategoriach. Otrzymane wyniki świadczą o tym, że istnieją cztery podstawowe rodzaje decydujących zmiennych: rozmiar obserwowanego przedmiotu, jego prędkość, jasność (kontrast) i odległość do niego. Jeżeli dwa obiekty znajdują się w jednakowej odległości od obserwującego, który kieruje się w stronę jednego z nich, to w miarę zbliżania się do niego przedmiot ten będzie się wydawał większy, a jego kontury ulegną „rozmyciu”.
Opierając się na wynikach badania, naukowiec twierdzi, że wszystkie cztery kanały percepcji powstały w trakcie ewolucji, lecz mimo wszystko są one związane z koniecznością stałego ruchu, a szczególnie ruchu po linii prostej. Według niego efekty „rekonstrukcji” rzeczywistości mogą powstawać również w stanie spoczynku obserwatora, a także w trakcie ruchu obrotowego. Jednak również te złudzenia można wyjaśnić za pomocą zjawiska rekonstrukcji rzeczywistości, niezbędnej podczas poruszania się do przodu. JSL
źródło: mr.caltech.edu