Optische illusies worden gecreëerd door kleur, contrast, vorm, grootte, patronen en perspectief en bedriegen onze hersenen. Maar hoe gebeurt dat precies? Waarom zien rechte lijnen er schuin uit en hebben dezelfde lijnsegmenten een verschillende lengte?
Optische misleidingen, verschillende realiteiten en de gedragsvoordelen van visuele fouten: Neuroloog Bo Lotto legt uit hoe de hersenen visuele illusies (optische illusies) creëren en waarom de wereld niet echt is wat hij lijkt.
Bekijk de vloertegels in de onderstaande afbeelding goed. Focus eerst op de tegel direct onder de kamerplant, in de schaduw van de tafel. Kijk dan naar de tegel rechts, die van de tafel is.
Welke is helderder? Links?
Helaas! In feite - zoals je kunt zien in de afbeelding hieronder - zijn de kleuren van de tegels identiek. Deze truc staat bekend als de illusie van helderheid. We nemen een object tegen een lichte achtergrond als donkerder waar, in tegenstelling tot hetzelfde object tegen een donkere achtergrond. Deze optische illusie ontstaat doordat onze visuele systemen zijn afgestemd op het waarnemen van contrasten die ons helpen onderscheid te maken tussen vormen (zoals een voortschrijdend roofdier). Het blijkt dat we de dingen niet altijd zien zoals ze zijn.
Als neurowetenschapper die illusies bestudeert aan het University College London, weet Bo Lotto alles over de manieren waarop de hersenen ons bedriegen, de werkelijkheid vervormen voor ons evolutionaire voordeel. Nautil.us-journalist Claire Cameron sprak met hem over frauduleuze perceptie en probeerde erachter te komen of we de wereld ooit zouden kunnen zien zoals hij is.
Het mooie dat visuele illusies en optische illusies ons leren, is dat alles wat we doen gebaseerd is op aannames.
Promotie video:
KK: Wat vertelde de illusie van helderheid ons over hoe we zien?
B. L.: Alles wat we doen is verbonden met onze waarneming. Onze ervaring van onszelf, andere mensen, de wereld - alles waar we aan denken, wat we geloven, wat we begrijpen, begint met waarneming. En helderheid is een eenvoudige manier van visuele waarneming, waarvan de functie beperkt is tot een simpele: licht zien. De illusie van helderheid vertelt ons dat we zelfs op het meest basale niveau niet alles kunnen zien. De hersenen zijn niet ontwikkeld om iets absoluuts te zien. Het is geëvolueerd om het vermogen te verwerven om relaties te zien en te kijken, wat nuttiger is vanuit gedragsoogpunt. Als het met helderheid werkt, moet het waar zijn voor een verscheidenheid aan dingen, tot aan abstracte concepten.
KK: Bedoel je dat we door de wereld leren navigeren door patronen te herkennen?
B. L.: Ja en nee. Het grootste probleem is dat onze hersenen zijn geëvolueerd om met onzekerheid om te gaan - de dubbelzinnigheid van informatie. Informatie vertelt ons niets over zichzelf; ze vertelt ons niet wat we moeten doen. Dus het eerste dat de hersenen doen als je naar afbeeldingen kijkt, is een patroon vinden, dat niets meer is dan een statistische relatie. Een patroon, een patroon op zichzelf, heeft geen betekenis - net als het betekenisloze beeld waar je naar kijkt. En je hebt geen instructies over wat je moet doen. Maar als je met de wereld omgaat, creëer je óf ‘goed gedrag’ waardoor je in leven kunt blijven, óf ‘slecht gedrag’ dat tot de dood leidt. En je brein associeert gedragsmatige betekenissen met het patroon. Dit is het gedragsvoordeel dat u ziet. Of het kan een gedragsvoordeel zijn,die uw voorouders lang voor u hebben gezien. Als mensen worden we gecodeerd door onze culturele geschiedenis en onze evolutionaire geschiedenis.
KK: Maar kunnen we bewijs van deze codering vinden in het menselijk brein?
B. L.: Helaas weten we bijna niets over hoe het allemaal mechanisch werkt. We gebruiken hommels als model omdat hun hersenen ongeveer een miljoen cellen bevatten in vergelijking met onze miljarden. En ze zien dezelfde visuele illusies die wij zien. Hoewel de mechanismen kunnen verschillen, blijven de principes hetzelfde. Als we de principes kunnen begrijpen, kunnen we mechanismen begrijpen en ze toepassen op andere systemen, zoals robots.
KK: Je hebt een draagbaar apparaat gemaakt met de naam LumaKey dat licht omzet in geluid. Waarvoor?
B. L.: We wilden een nieuw soort ervaring creëren die kon worden opgenomen. De fysieke structuur van geluid is heel anders dan de fysieke structuur van licht. Wanneer we licht in geluid vertalen, ontvangen de hersenen ook visuele informatie en kunnen we zien hoe het luidsprekersysteem deze sensatie creëert. De vraag is deze: kunnen mensen visuele illusies gaan "horen"? Dit is een van de redenen waarom we LumaKey hebben gemaakt. Een andere reden is dat het in potentie een geweldige manier is om muziek te componeren.
K. K.: Is het mogelijk om onze perceptie te veranderen?
B. L.: Ik denk het wel. Het mooie dat visuele illusies en optische illusies ons leren, is dat alles wat we doen gebaseerd is op aannames. Als je naar een illusie kijkt zonder te weten dat het een illusie is, ervaar je een realiteitsgevoel. Maar zodra ik je laat zien dat dit een optische illusie is, beginnen je hersenen iets verbazingwekkends te doen: het houdt vast aan twee realiteiten die elkaar tegelijkertijd uitsluiten. De twee tegels zien er anders uit, maar ik weet dat ze hetzelfde zijn. Conceptueel verschilt dit niet veel van de betekenis van de uitdrukking "Ik ervaar vandaag één realiteit, maar ik kan me morgen een andere realiteit voorstellen." En de enige manier om anders te leren kijken, is door het te beseffen.
Waarom optische illusies onze hersenen bedriegen
Mensen zijn al duizenden jaren bekend met optische illusies. De Romeinen maakten 3D-mozaïeken om hun huizen te versieren, de Grieken gebruikten perspectief om prachtige pantheons te bouwen, en ten minste één stenen beeldje uit het paleolithicum toont twee verschillende dieren die te zien zijn, afhankelijk van het standpunt.
Er kan veel verloren gaan op weg van je ogen naar je hersenen. In de meeste gevallen werkt dit systeem prima. Je ogen bewegen snel en bijna onmerkbaar van links naar rechts en leveren verspreide beelden op van wat er met je hersenen gebeurt. De hersenen ordenen ze, definiëren de context en plaatsen de stukjes van de puzzel in iets dat logisch is.
U staat bijvoorbeeld op een straathoek, auto's passeren een voetgangersoversteekplaats en het verkeerslicht is rood. Stukjes informatie vormen samen de conclusie: dit is niet het beste moment om de straat over te steken. Meestal werkt dit geweldig, maar soms, zelfs als je ogen visuele signalen uitzenden, maken de hersenen een fout bij het decoderen ervan.
Dit is met name vaak het geval als het om sjablonen gaat. Onze hersenen hebben ze nodig om informatie sneller te verwerken met minder energie. Maar dezelfde patronen kunnen misleidend zijn. Ook vergissen de hersenen zich vaak over kleur. Dezelfde kleur kan er op verschillende achtergronden anders uitzien. Een optische illusie kan ook worden gecreëerd door perspectief.
Wetenschappers suggereren dat de illusie wordt gecreëerd door de gecombineerde werking van neurale mechanismen van verschillende niveaus: retinale neuronen en visuele cortexneuronen. Vanwege het feit dat de hersenen bekend zijn met de wetten van perspectief, lijkt het u dat de verre blauwe lijn langer is dan de groene op de voorgrond. Ze zijn eigenlijk even lang.
Het volgende type optische illusie zijn plaatjes waarin twee plaatjes te vinden zijn. De hersenen kunnen afbeeldingen ook aanvullen met kleur. Wetenschappers weten nog steeds niet waar dergelijke illusies mee te maken hebben.
De hersenen creëren een afbeelding van ontvangen stukjes informatie. Zonder dit vermogen zouden we niet veilig kunnen rijden of de weg oversteken.
Als je net leert lezen, lees je elke letter, maar dan onthouden de hersenen hele woorden, en tijdens het lezen herken je ze als een hele afbeelding door over de eerste en laatste letters te kijken.
Zoals je kunt zien, volstaat het, ondanks het feit dat ons brein alledaagse taken uitstekend doet, om het te misleiden, het gevestigde patroon te doorbreken, contrasterende kleuren of het gewenste perspectief te gebruiken.
En wat meer interessante visuele bedrog:
De blauwe en groene spiralen hebben eigenlijk dezelfde kleur: groen. Er is hier geen blauwe kleur.
Kijk hier naar de vierkanten in het midden van de bovenste en dichtstbijzijnde gezichten.
Het bruine vierkant in het midden van de bovenrand en "oranje" in het midden van de voorrand hebben dezelfde kleur.
Kijk goed naar het bord. Welke kleur hebben de cellen "A" en "B"? Het lijkt erop dat "A" zwart is en "B" wit? Het juiste antwoord staat hieronder.
Cellen "B" en "A" hebben dezelfde kleur. Grijs.
U kunt de eerste afbeelding in een grafische editor laden en de kleur van de cellen zelf vergelijken.
Lijkt de onderkant van de figuur lichter? Sluit de horizontale rand tussen de boven- en onderkant van de vorm met uw vinger.
Zie je een schaakbord met zwarte en witte vierkanten? De grijze helften van zwarte en witte cellen hebben dezelfde tint. Grijs wordt gezien als zwart of wit.
De paardenfiguren zijn van dezelfde kleur.
Hoeveel tinten zijn er behalve wit? 3? 4? In feite zijn er maar twee - roze en groen.
Welke kleur hebben de vierkanten hier? Alleen groen en roze.
