Le illusioni ottiche vengono create attraverso il colore, il contrasto, la forma, le dimensioni, i modelli e la prospettiva e ingannano il nostro cervello. Ma come avviene esattamente questo? Perché le linee rette appaiono oblique e gli stessi segmenti di linea sono di lunghezza diversa?
Inganni ottici, realtà diverse e benefici comportamentali degli errori visivi: il neurologo Bo Lotto spiega come il cervello crea illusioni visive (illusioni ottiche) e perché il mondo non è proprio quello che sembra.
Dai un'occhiata da vicino alle piastrelle del pavimento nella foto qui sotto. Per prima cosa, concentrati sulla piastrella direttamente sotto la pianta d'appartamento, all'ombra del tavolo. Quindi guarda la tessera a destra, che è fuori dal tavolo.
Quale è più luminoso? Sinistra?
Ahimè! Infatti - come puoi vedere nell'immagine sotto - i colori delle piastrelle sono identici. Questo trucco è noto come l'illusione della luminosità. Percepiamo un oggetto su uno sfondo chiaro come più scuro, in contrasto con lo stesso oggetto su uno sfondo scuro. Questa illusione ottica si verifica perché i nostri sistemi visivi sono sintonizzati per percepire i contrasti che ci aiutano a distinguere tra le forme (come un predatore che avanza). Si scopre che non sempre vediamo le cose come sono.
In quanto neuroscienziato che studia illusioni all'University College di Londra, Bo Lotto sa tutto sui modi in cui il cervello ci inganna, distorce la realtà per il nostro vantaggio evolutivo. La giornalista di Nautil.us Claire Cameron gli ha parlato della percezione fraudolenta e ha cercato di capire se avremmo mai potuto vedere il mondo così com'è.
La cosa bella che ci insegnano le illusioni visive e le illusioni ottiche è che tutto ciò che facciamo si basa su presupposti.
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KK: Cosa ci ha detto l'illusione della luminosità su come vediamo?
B. L.: Tutto ciò che facciamo è connesso alla nostra percezione. La nostra esperienza di noi stessi, delle altre persone, del mondo - tutto ciò a cui pensiamo, ciò in cui crediamo, ciò che comprendiamo, inizia con la percezione. E la luminosità è una semplice modalità di percezione visiva, la cui funzione è limitata a una semplice: vedere la luce. L'illusione della luminosità ci dice che anche al livello più elementare, non possiamo vedere tutto. Il cervello non si è sviluppato per la capacità di vedere qualcosa di assoluto. Si è evoluto per acquisire la capacità di vedere le relazioni e di guardare, che è più utile da un punto di vista comportamentale. Se funziona con la luminosità, deve essere vero per una varietà di cose, fino ai concetti astratti.
KK: Intendi dire che impariamo a navigare nel mondo riconoscendo schemi?
B. L.: Sì e no. Il problema principale è che il nostro cervello si è evoluto per affrontare l'incertezza, l'ambiguità delle informazioni. Le informazioni non ci parlano di se stesse; lei non ci dice cosa fare. Quindi la prima cosa che fa il cervello quando guardi le immagini è trovare uno schema, che non è altro che una relazione statistica. Un motivo, un motivo, di per sé, non ha significato, proprio come l'immagine priva di significato che stai guardando. E non hai istruzioni su cosa fare. Ma mentre interagisci con il mondo, crei o "buon comportamento" che ti permette di rimanere in vita, o "cattivo comportamento" che porta alla morte. E il tuo cervello associa significati comportamentali allo schema. Questo è il vantaggio comportamentale che vedi. Oppure potrebbe essere un vantaggio comportamentale,che i tuoi antenati videro molto prima di te. Come esseri umani, siamo codificati dalla nostra storia culturale così come dalla nostra storia evolutiva.
KK: Ma possiamo trovare prove di questa codifica nel cervello umano?
B. L.: Sfortunatamente, non sappiamo quasi nulla di come funziona meccanicamente. Usiamo i bombi come modello perché il loro cervello contiene circa un milione di cellule rispetto ai nostri miliardi. E vedono le stesse illusioni visive che noi vediamo. Sebbene i meccanismi possano essere diversi, i principi rimarranno gli stessi. Se riusciamo a comprendere i principi, possiamo comprendere i meccanismi e applicarli ad altri sistemi, come i robot.
KK: Hai creato un dispositivo indossabile chiamato LumaKey che converte la luce in suono. Per che cosa?
B. L.: Volevamo creare un nuovo tipo di esperienza che potesse essere registrata. La struttura fisica del suono è molto diversa dalla struttura fisica della luce. Quando traduciamo la luce in suono, il cervello riceve anche informazioni visive e possiamo vedere come il sistema di altoparlanti crea questa sensazione. La domanda è questa: le persone possono iniziare a "sentire" illusioni visive? Questo è uno dei motivi per cui abbiamo creato LumaKey. Un altro motivo è che potenzialmente è un ottimo modo per comporre musica.
K. K.: È possibile cambiare la nostra percezione?
B. L.: Penso di sì. La cosa bella che ci insegnano le illusioni visive e le illusioni ottiche è che tutto ciò che facciamo si basa su presupposti. Se guardi un'illusione senza sapere che è un'illusione, provi un senso di realtà. Ma non appena ti mostro che questa è un'illusione ottica, il tuo cervello inizia a fare qualcosa di straordinario: si aggrappa a due realtà che allo stesso tempo si escludono a vicenda. Le due tessere sembrano diverse, ma so che sono uguali. Concettualmente, questo non è molto diverso dal significato della frase "Sperimento una realtà oggi, ma posso immaginare una realtà diversa domani". E l'unico modo per imparare a vedere in modo diverso è realizzarlo.
Perché le illusioni ottiche ingannano il nostro cervello
Le persone conoscono le illusioni ottiche da migliaia di anni. I romani realizzarono mosaici 3D per decorare le loro case, i greci usarono la prospettiva per costruire bellissimi pantheon e almeno una statuetta in pietra del Paleolitico raffigura due diversi animali che possono essere visti a seconda del punto di vista.
Molte cose possono perdersi nel tragitto dai tuoi occhi al tuo cervello. Nella maggior parte dei casi, questo sistema funziona bene. I tuoi occhi si muovono rapidamente e quasi impercettibilmente da un lato all'altro, fornendo immagini sparse di ciò che sta accadendo al tuo cervello. Il cervello li organizza, definisce il contesto, inserendo i pezzi del puzzle in qualcosa che abbia un senso.
Ad esempio, ti trovi all'angolo di una strada, le auto stanno attraversando un passaggio pedonale e il semaforo è rosso. Le informazioni si aggiungono alla conclusione: ora non è il momento migliore per attraversare la strada. Il più delle volte funziona alla grande, ma a volte, anche se i tuoi occhi inviano segnali visivi, il cervello commette un errore nel tentativo di decodificarli.
In particolare, questo è spesso il caso quando sono coinvolti modelli. Il nostro cervello ha bisogno di loro per elaborare le informazioni più velocemente con meno energia. Ma questi stessi schemi possono essere fuorvianti. Inoltre, il cervello si sbaglia spesso sul colore. Lo stesso colore può avere un aspetto diverso su sfondi diversi. È possibile creare un'illusione ottica anche attraverso la prospettiva.
Gli scienziati suggeriscono che l'illusione sia creata dall'azione combinata di meccanismi neurali di diversi livelli: neuroni retinali e neuroni della corteccia visiva. Dato che il cervello conosce le leggi della prospettiva, ti sembra che la linea blu distante sia più lunga di quella verde in primo piano. In realtà hanno la stessa lunghezza.
Il prossimo tipo di illusione ottica sono le immagini in cui è possibile trovare due immagini. Il cervello può anche completare le immagini con il colore. Gli scienziati ancora non sanno a cosa siano collegate tali illusioni.
Il cervello crea un'immagine dalle informazioni ricevute. Senza questa capacità, non saremmo in grado di guidare o attraversare la strada in sicurezza.
Quando stai solo imparando a leggere, leggi ogni lettera, ma poi il cervello memorizza intere parole e mentre leggi le riconosci come un'immagine intera, guardando la prima e l'ultima lettera.
Come puoi vedere, nonostante il nostro cervello svolga un ottimo lavoro nelle attività quotidiane, per ingannarlo è sufficiente rompere lo schema stabilito, utilizzare colori contrastanti o la prospettiva desiderata.
E qualche trucco visivo più interessante:
Le spirali blu e verde sono in realtà dello stesso colore: verde. Non c'è colore blu qui.
Guarda qui i quadrati al centro delle facce superiori e più vicine a te.
Il quadrato marrone al centro del bordo superiore e l '"arancione" al centro del bordo anteriore sono dello stesso colore.
Guarda attentamente la lavagna. Di che colore sono le celle "A" e "B"? Sembra che "A" sia nero e "B" sia bianco? La risposta corretta è di seguito.
Le celle "B" e "A" sono dello stesso colore. Grigio.
Puoi caricare la prima immagine in un editor grafico e confrontare tu stesso il colore delle celle.
La parte inferiore della figura sembra essere più chiara? Chiudi il bordo orizzontale tra la parte superiore e inferiore della forma con il dito.
Vedi una scacchiera con quadrati bianchi e neri? Le metà grigie delle celle bianche e nere sono della stessa tonalità. Il grigio è percepito come nero o bianco.
Le figure del cavallo sono dello stesso colore.
Quante sfumature ci sono, a parte il bianco? 3? 4? In effetti, ce ne sono solo due: rosa e verde.
Di che colore sono i quadrati qui? Solo verde e rosa.
