06 август 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Защо се заблуждаваме от тази класическа визуална илюзия, разкри проучване

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 19 юни 2020 в 00:00 43320

Това е загадка, която убягва на учените повече от 100 години - защо две еднакво оцветени форми изглеждат различно, когато са поставени на градиент? Просто погледнете изображението по-горе: двата кръга са един и същи цвят.

Нашето възприемане на нюанси (и цветове) се променя в зависимост от техния визуален контекст, процес, известен като едновременен светлинен контраст. Ако една форма е заобиколена от нещо тъмно, ние я възприемаме като по-ярка, отколкото ако са сред по-светли нюанси. 

Ефектът е изследван от художниците от векове и от поне от началото на 19-ти век насам се провеждат различни систематични проучвания как възприемаме нюансите в контраст. Но не на всички въпроси е даден отговор.

Къде точно се крие причината за създаването на тези зрителни измами? Очите ли ни мамят? Мозъкът ли поема по мързеливи преки пътища?

Някои учени смятат, че тази зрителна измама се случва заради визуалната обработка на високо ниво - мозъците ни ни предоставят интерпретация на онова, което засичат очите ни като вземат предвид осветлението и условията на околната среда.

Но нови изследвания, които изследват този визуален проблем чрез поредица от изследвания, предполагат друго.

В този втори пример за едновременен светлинен контраст, две призми, подредени една над друга, изглеждат доста сходни, но те имат различни ефекти за идентични кръгчета, поставени върху лицата им. Горната призма прави дясната точка да изглежда по-ярка, докато долната прави лявата точка да изглежда по-ярка. Кредит: MIT

Изследователите подлагат 27 доброволци студенти на поредица от специално разработени визуални тестове, включително представяне на леко различни изображения за всяко око поотделно на доброволците. 

За да се провери дали нашата интерпретация на това, което виждаме, се дължи на тълкуванието на  нюансите или на действителни нива на излъчвана светлина (яркост), екипът представя на участниците в експеримента илюзия като тази по-долу.

„Създадохме версия, при която страната, която всъщност е с по-висока яркост, се възприема като по-тъмна и обратно“, опишат изследователите в своята статия, публиувана в Vision Research.

Ето какво виждат доброволците:

Кредит: Sinha et al., Vision Research, 2020

Тази поредица от експерименти е проектирана да локализира процесите за оценка на яркостта. Тя се основава на любопитния факт, че когато се получава комбинирано изображение от две очи, мозъкът почти напълно губи информация за това, от кое око е получил данните. Така с тези изображения на паралелепипеди с градиентно сиви лица, изследователите откриват, че за да се оцени яркостта, няма нужда да се чака, докато информацията от две очи се комбинира. Според хипотезата, изложена от авторите на работата, процесът на оценяване протича дори в ретината.

"Това е обратното на това, което се случва в стандартните демонстрации на ефекта на ефекта на едновременния светлинен контраст, при които петно на тъмен фон изглежда по-светло от петно на светъл фон", обяснява Паван Синха (Pawan Sinha), специалист по зрителна невробиология от Масачузетския технологичен институт (MIT).

„Всички наши експерименти показват, че това е феномен на ниско ниво“, коментира Паван Синха. „Резултатите помагат да се отговори на въпроса кой механизъм е в основата на този основен процес за оценка на яркостта, който се счита за крайъгълен камък за много други видове визуален анализ.“

В едно от своите проучвания авторите на статията изследват слепи деца от Индия, на които е върнато зрението  хирургически. Оказа се, че такива деца са податливи на ефекта на едновременния светлинен контраст почти веднага, след като придобият способността да виждат (24-48 часа след премахването на превръзките). Това доказва, че оценката на яркостта се основава на доста проста невронна верига, която не изисква предварителен визуален опит за настройка.

Оказва се, че осветеността, въпреки че не винаги сме наясно с нея, наистина допринася за нашите оценки за яркостта, което предполага, че не са необходими мисловни процеси на високо ниво, за да се направи тази преценка на контрастите.

Кредит: Sinha et al., Vision Research, 2020

Интересното е, че възприемането на яркостта не винаги е пропорционално на количеството светлина, което очите ни получават от обекта или елемента на изображението.

Всъщност, определяйки яркостта на даден предмет или елемент, мозъкът трябва да произведе нещо като математическо действие: да умножи две числа, които са количествени характеристики на нивото на осветеност и колко е тъмна повърхността. Резултатът, получен в този случай, ще бъде оценка на количеството енергия. Тази задача изглежда невъзможна, тъй като много различни двойки числа могат да произведат почти едно и също произведение.

„Можете да имате много тъмно парче плат под ярка светлина на прожектор и количеството светлина, което получавате от него, може да бъде същото или дори по-голямо от количеството светлина от бял лист хартия при слаба светлина“, обяснява Паван Синха. „Мозъкът е изправен пред задачата да открие колко светла или тъмна е повърхността като се фокусира само върху количеството енергия, което получава окото.“

Синха посочва, че техните заключения са в съответствие с други, произтичащи от проучванията за яркост, но има някои аспекти на тези илюзии, които екипът все още не може да обясни. Това може да означава, че и други процеси в мозъка също са замесени на по-късни етапи, но те вече са уверени, че оценките на контраста водят до вроден механизъм в началото на зрителния път.

Справка: Pawan Sinha et al. Mechanisms underlying simultaneous brightness contrast: Early and innate, Vision Research (2020). DOI: 10.1016/j.visres.2020.04.012

Източник:

Here's Why You're Fooled by This Classic Visual Illusion, Study Reveals, Science Alert

Study sheds light on a classic visual illusion, Anne Trafton, Massachusetts Institute of Technology


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.