Iluzje optyczne i błędy percepcji - jak mózg skutecznie nas oszukuje
UWAGA!
Osoby wrażliwe i mające problemy z psychiką, przypadłości epilepsji, itd itd. uprasza się zaniechać lektury, bo może być nieprzyjemna/niebezpieczna dla Was.
Jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że świat wokół nas jest czymś oczywistym, więc nie zauważamy, jak nasze mózgi oszukują swoich właścicieli. Niedoskonałość naszego widzenia stereoskopowego, nieświadome fałszywe osądy, psychologiczne stereotypy i inne zniekształcenia postrzegania świata są przyczyną występowania złudzeń optycznych. Jest ich dużo, ale postarałem się zebrać dla Was najciekawsze, najbardziej niezwykłe i niesamowite (wg mnie oczywiscie), oraz dodać trochę ciekawostek z nimi niezwiązanych.
Z ewolucyjnego punktu widzenia, wszystkie najciekawsze rzeczy przytrafiły się mózgowi dawno temu. Kiedy siedzimy w biurze, neurony nie śpią i są gotowe do wysłania ciała w natychmiastową podróż - z dala od tygrysa o szablastych zębach, zdradziecko skaczącego na nas ze szczytu głazu.
Neurobiolog Beau Lotto twierdzi, że tak naprawdę nie widzimy rzeczywistości, a nasze zmysły, które mają nam pomóc zrozumieć otaczający nas świat, uniemożliwiają nam jego obiektywne postrzeganie. Aby zilustrować ten pomysł, zaproponował następujący rysunek.
Kwadrat na górnej krawędzi wydaje nam się ciemnobrązowy, z boku - jaśniejszy - pomarańczowy. Jednakże, jest to tylko iluzja stworzona przez nasz mózg. W rzeczywistości kostka wygląda inaczej.
Jak to możliwe? W bardzo słabym świetle poszczególne kolory są nie do odróżnienia.
Z punktu widzenia przetrwania, taki stan rzeczywistości jest katastrofalny, ponieważ czający się w zmierzchu drapieżnik może nas zaatakować. I wtedy przychodzi do pomocy "błędne postrzeganie": siatkówka tworzy inny obraz niż obiekt, który ją rzeczywiście stworzył.
Na przykład, ruch krzewów w wieczornym lesie postrzegamy jako żywy obiekt.
I dopiero po przyjrzeniu się temu, rozumiemy, że w rzeczywistości są to gałęzie poruszające się od lekkiego wiatru. Mózg popełnił błąd, ale ewolucyjna mechanika "uderzaj lub uciekaj" jest bardziej opłacalna niż reakcja "stój i analizuj". Lepiej jest widzieć różne kolory, ruchy i zagrożenia niż być zjedzonym pewnego dnia.
Złudzenie Mullera-Lyera: klasyczne oszustwo percepcji.
Niemiecki psychiatra Franz Müller-Leier w 1889 r. wykazał optyczną iluzję związaną z zniekształceniem percepcji linii i figur.
Złudzenie dotyczące dwóch linii tej samej długości zakończonych strzałkami "do wewnątrz" lub "do zewnątrz" linii. Ulegamy silnemu złudzeniu, że linia ze strzałkami "do zewnątrz" jest dłuższa
Psychiatra zauważył również, że obserwator iluzji, nawet po zmierzeniu linii i wysłuchaniu wyjaśnienia neurologicznego tła obrazu, nadal uważa jedną linię za krótszą od drugiej. Ciekawe jest również to, że iluzja ta nie wygląda tak samo dla wszystkich i że są ludzie, którzy są mniej podatni na nią.
Badania międzykulturowe nad tym zjawiskiem potwierdziły wpływ kontekstu kulturowego na postrzeganie – ludzie z obszaru Cieśniny Torresa nie ulegają temu złudzeniu. Na podstawie tej obserwacji, wraz z wiedzą, że mieszkańcy obszaru Cieśniny Torresa mieszkają w okrągłych, kulistych domach, wysunięto hipotezę, że błędy popełniają tylko ludzie żyjący w "cywilizacji prostokątów" – umysł przyzwyczajony do odbierania kształtu budynków, pokoi o prostych kątach interpretuje strzałkę do wewnątrz jako styk ściany z podłogą i sufitem (obserwator wewnątrz), natomiast do zewnątrz – jako róg budynku, dlatego tę linię interpretuje jako dłuższą.
Podjęto kilka prób wyjaśnienia tego, jak działa iluzja Mullera-Layera:
- "Nieprawidłowy rozmiar": obraz grotów strzałek spada na część układu wzrokowego w siatkówce odpowiedzialnej za przetwarzanie sygnałów głębokości obrazu. W rezultacie linia z końcówkami skierowanymi do wewnątrz jest interpretowana jako dłuższa, ponieważ jest postrzegana przez siatkówkę jako bardziej oddalona;
- "Konflikt sygnałów": groty strzałek są postrzegane jako wkład w długość linii, w związku z tym, dłuższy ogólny kształt linii ze strzałkami skierowanymi do wewnątrz powoduje zwiększenie długości linii.
- "Konfuzja": odległość między końcówkami wpływa na postrzeganą długość. Na przykład, w przypadku linii z końcówkami skierowanymi na zewnątrz, odległość między końcówkami strzałek wydaje się mniejsza niż odległość między końcówkami strzałek skierowanych do wewnątrz na drugiej linii.
Naukowcy nadal nie znają prawidłowej odpowiedzi, ale jestem pewny że Wykopowe eksperci z łatwością wyjaśnią to nam ( ͡º ͜ʖ͡º).
W każdym razie praca Müllera-Laayera wniosła ogromny wkład w rozwój kognitywistyki. Stało się jasne, że umysł jest daleki od idealnego mechanizmu, który może się mylić nawet przy pracy z dokładną, na pierwszy rzut oka, kompletną informacją, oczyszczoną z wpływu emocji.
Mózg przetwarza informacje za pomocą kilku połączonych modułów, przy czym jeden moduł niekoniecznie jest świadomy istnienia drugiego. Niektóre moduły są rodzajem "półniezależnego" ( bo raczej o całkowitej niezależności trudno mówić w przypadku całego mózgu) działu świadomości zajmującego się określonymi typami danych wejściowych i dostarczającego określonych typów danych wyjściowych.
Ich wewnętrzna praca nie jest dostępna dla człowieka - wszystko, do czego możemy mieć niby "bezpośredni" dostęp, jest wynikiem działania ukrytych systemów wewnętrznych.
Iluzja Müller-Layer pokazuje, że pewien moduł nadal pokazuje nam różne długości linii, pomimo zrozumienia, że jest to błędne. Inna dobrze znana iluzja tego rodzaju nazywana jest iluzją pionowo-poziomą. Na powyższym rysunku linia pionowa wydaje się dłuższa niż linia pozioma, ale w rzeczywistości są one równe.
Iluzja Pinny-Brelstaffa
W 1990 roku dzięki pracy Baynio Pinna (Uniwersytet w Sassari, Włochy) powstała pierwsza wizualna iluzja demonstrująca efekt ruchu obrotowego. Współczesna iluzja została przedstawiona w 2000 roku w artykule Baynio Pinna i angielskiego psychologa Gavina Brelstaffa.
Iluzja Pinna - Brelschtaffa składa się z kilku koncentrycznych pierścieni złożonych z małych elementów w kształcie rombu ułożonych pod kątem w różnych kierunkach w pierścieniach wewnętrznych i zewnętrznych. W zależności od tego, czy zbliżamy się do obrazu, czy też oddalamy się od niego, koła obracają się w różnych kierunkach. Ale ta iluzja zniknie, jeśli się nie umieści się rombów pochyłych tylko prostopadłych.
Kiedy zbliżamy się do monitora, kręgi na ekranie powinny stać się większe dla naszego mózgu, ale neurony odpowiedzialne za wykrywanie ruchu " wymawiają nam coś niewłaściwego" i tworzą iluzję. Uważa się, że iluzja jest spowodowana przez " bugi" neuronów kory wzrokowej.
Naukowcy z Chin odkryli właśnie, że odpowiada za to opóźnienie przekazywania sygnału między rejonami mózgu, które zajmują się opracowaniem obrazu
Odkrycie było możliwe dzięki badaniu, w którym wzięli udział ludzie oraz zwierzęta - makaki. Ssaki z rodziny koczkodanowatych nauczono sygnalizować, gdy widzą ruchomy obiekt. Okazało się, że tę konkretną iluzję odbierają dokładnie tak samo, jak osoby ludzkie.
Makaki miały wszczepione w mózg elektrody, które pozwalały bezpośrednio przekonać się, jak przebiega obróbka bodźców związanych ze złudzeniem optycznym. Okazało się, że między aktywnością rejonu mózgu, który zajmuje się odbiorem ruchu w skali globalnej, a aktywnością rejonu monitorującego ruch w skali lokalnej jest około 15-milisekundowe opóźnienie.
"To opóźnienie w naszym mózgu można uważać za pewnego rodzaju usterkę, ale w rzeczywistości jest ono dowodem wydajności jego pracy. Gdy widzimy jakiś obiekt, mózg stara się szybko ustalić, co to jest. Ponieważ fizyczne zasady, na jakich opiera się otaczająca nas rzeczywistość są stałe, mózg uznaje to, co mu się wydaje za rzeczywistość i wskazuje nam, że coś się tam rusza. To trochę tak, jak w ogólnym hałasie na imprezie próbujemy usłyszeć słowa konkretnej osoby. Nasz ruch względem obrazka jest takim dodatkowym szumem, a iluzja tym głosem, który staramy się wychwycić. To musi potrwać."- wyjaśnia współautor publikacji.
Praca Richarda Russella: Iluzja różnic płciowych
Na ilustracji widać mężczyznę i kobietę. Ale tak nie jest. W 2009 roku Richard Russell, profesor psychologii w Gettysburg College (USA), pokazał, że obie twarze są w rzeczywistości wersjami tej samej androgynicznej twarzy.
Oryginalny obraz jest tworzony na komputerze poprzez zmieszanie typowych twarzy mężczyzn i kobiet. Jedyną różnicą jest kontrast: na zdjęciu po lewej stronie kontrast i oświetlenie rysów twarzy są zwiększone, a po prawej zmniejszone.
Twarz z większym kontrastem jest postrzegana jako kobieca.
Nie wiadomo dokładnie, dlaczego było to konieczne z punktu widzenia ewolucji, ale "twarz kobiety" ma większy kontrast światła w oczach, ustach i otaczającej ją skórze niż twarz mężczyzny.
Oryginalne badanie Russella nosi tytuł "Różnica płci w pigmentacji twarzy i jej wyolbrzymianie przez kosmetyki". ( «A sex difference in facial pigmentation and its exaggeration by cosmetics» ) .Kontrast jest ważnym sygnałem dla postrzegania płci - im bardziej kontrastujący wygląd, tym piękniejsza wydaje się być kobieta, więc kontrastowe kosmetyki czynią kobiety bardziej atrakcyjnymi.
( Więc drodzy Mireczki, posłuchajcie starego i doświadczonego bordo i szukajcie pięknych różowych na basenie ( ͡° ͜ʖ ͡° )つ──☆*:・ﾟ)
Trochę więcej o tym jak kosmetyka zmienia nasze postrzeganie można przeczytać tu
Iluzja Coffera
Na poniższym rysunku większość ludzi początkowo widzi tylko kwadraty, a zaledwie kilka sekund później zaczyna rozróżniać 16 kręgów.
Polega to na tym, że mózg jest mocno skupiony na identyfikowaniu obiektów.
“Piksele” są ułożone tak, aby tworzyć krawędzie, kontury i kształty. W tej iluzji obraz dla mózgu jest niejasny – w tym przypadku poziome linie mogą tworzyć okrąg lub przecinać dwa prostokąty. Większość ludzi początkowo widzi tylko prostokąty.
W neurobiologii istnieją dowody na pojawienie się iluzji dla niektórych niejednoznacznych figur - ponieważ nasz mózg koncentruje się na ciągłej identyfikacji obiektów.
Nie widzimy przedmiotów w całości naraz, ale w postaci oddzielnych twarzy, konturów i postaci, które są zgrupowane razem po krótkim przetworzeniu w coś zrozumiałego dla naszej świadomości. Jeśli jednak obraz jest z natury niejednoznaczny, ten sam zestaw elementów ekwiwalentnych można traktować inaczej - np. w celu utworzenia koła lub prostokąta.
Iluzja "Maska miłości"
Została zaczerpnięta z książki Gianni Sarkone "Amazing Optical Illusions", działa podobnie, z tą tylko różnicą, że obraz jednej twarzy czy dwóch całujących się twarzy nie posiada jednej dominującej pozycji - to, co widzisz, zależy tylko od indywidualnych cech Twojego mózgu.
Co ciekawe, w ten sposób mózg nie tylko przetwarza informacje o przedmiotach, ale także rozpoznaje twarze ludzi. Mózg czyta zestaw poszczególnych elementów - oczy, nos, usta i uszy. Oprócz indywidualnych cech rysów twarzy, brany jest pod uwagę związek między nimi a ich umiejscowieniem. Oznacza to, że twarz jest postrzegana jako cały system. W rezultacie, istnieje iluzja Thatchera, kiedy trudno jest wykryć lokalne zmiany w fotografii portretowej która jest odwrócona do góry nogami.
Odwrócone zdjęcie Margaret Thatcher wydaje się normalne, ale jeśli obrócimy je ponownie w 180 stopni , złe położenie oczu i ust jest natychmiast staje się uderzające. Na odwróconym zdjęciu mózgowi trudniej jest ocenić obraz jako całość - informacje są "zbierane" oddzielnie dla każdego elementu.
Gdy tylko pokażemy właściwą twarz, percepcja jednego systemu zostaje nagle ponownie połączona. Obszar kory mózgowej rozpoznaje twarz i określa kierunek jej wyglądu, ciało migdałowate i płatek wyspy (Wyspa (łac. insula) – struktura anatomiczna w ludzkim mózgu.) analizują wyraz twarzy, a obszar płatka czołowego i system mózgowy odpowiedzialny za przyjemność oceniają jej piękno.
Iluzje optyczne znane są ludziom od setek lat i oczywiście są źródłem inspiracji dla artystów. W sztukach pięknych istnieje technika artystyczna związana z przemieszczeniem optycznym, która ukazuje obiekt o łatwo rozpoznawalnej formie tylko z pewnego punktu widzenia. Nazywano to anamorfozą - z greckiego ἀνᾰ- (powtórzenia) i μορφή ("obraz, forma").
Anamorfoza – to celowa deformacja obrazu, która może pokazać obraz niezdeformowany poprzez np. odbicie jej w zwierciadle wypukłym, ściśnięcie lub rozciągnięcie obrazu zdeformowanego. Anamorfoza w malarstwie może ukazać oryginał, jeśli na płótno malarskie spojrzy się pod odpowiednim kątem.
Słynny obraz "Ambasadorowie" Hansa Holbeina , namalowany w 1533 roku, kryje nieprzejrzysty symbol wiecznej obecności śmierci w życiu codziennym, który można zobaczyć jedynie poprzez "widzenie" rzeczywistości w głębokim rozumieniu bytu.
Najprostszym sposobem zademonstrowania umiejętności Holbeina w tworzeniu anamorfozy jest film.
Celowe zniekształcenia obrazu wywołują specjalne efekty. Tę technikę wykorzystał Maurits Escher. W pracy "Belvedere" stworzył więc dwuwymiarowy obraz budynku w celu obserwacji otoczenia, wolnego od jarzma trójwymiarowego świata.
Dla widza, kolumny na drugim piętrze mają ten sam rozmiar zarówno z przodu jak i z tyłu, ale kolumny z tyłu są ustawione wyżej. Widz zauważy również, że górne piętro znajduje się pod innym kątem niż reszta budynku. Słupki na środkowej kondygnacji znajdują się pod kątem prostym, ale słupki przednie podtrzymują tylną stronę górnej kondygnacji, podczas gdy słupki tylne podtrzymują stronę przednią.
Więcej jego niezwykłych grafik ze złudzeniami optycznymi można zobaczyć tu
U stóp altany Eschera człowiek na ławce patrzy na sześcian Neckera - kolejną iluzję optyczną, która nazywana jest również sześcianem niemożliwym z powodu żeber, które przecinają się w niemożliwy sposób. Istnieje hipoteza, że kanały neurofizjologiczne w ludzkim układzie wzrokowym selektywnie przetwarzają informacje o głębokości. Kanały te działają na zasadzie wzajemnego uzupełniania się - co 2-3 sekundy jeden jest aktywowany, a drugi tłumiony lub odwrotnie.
Hipoteza ta może również wyjaśniać zjawisko częstszej zmiany wariantów w przypadku długotrwałej obserwacji. Przyjmuje się, że w tym przypadku procesy odzyskiwania nie mają czasu na całkowite przejście i zmiana jednego wariantu na inny jest szybsza.
Hipotez wyjaśniających istnienie różnych rodzajów iluzji jest bardzo wiele. Potrzebujemy ich wszystkich, aby w pełni zrozumieć procesy identyfikacji siebie i przedmiotów w rzeczywistości. Z drugiej strony, po prostu interesujące jest obserwowanie złudzeń, gdy nawet zwykła perspektywa w obrazach jest prawdziwą iluzją percepcji.
Popularność iluzji poznawczych i optycznych osiągnęła takie wysokie poziomy, że Neural Correlate Society, przy wsparciu Mind Science Foundation, rozpoczęło regularny konkurs "Najlepsza Wizualna Iluzja Roku".
Ostrzegam że strona ta jest bardzo wciągająca, a ilość niezwykłych obrazów może przyprawić (nomem omen) o zawrót głowy :)
Jeśli chcesz być na bieżąco z najlepszymi znaleziskami to zapisz się na MikroListę. https://mirkolisty.pvu.pl/list/56Bf7jbXdbGvM2NK i dodaj Swój nick do listy #swiatnauki.
Źródła:
https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_illusion
https://conversionxl.com/blog/cognitive-biases-in-cro/
https://list25.com/25-incredible-optical-illusions/
https://pl.fashiontabs.com/id2120-look-younger-with-makeup
https://pl.wikipedia.org/wiki/Lista_b%C5%82%C4%99d%C3%B3w_poznawczych
https://www.papilot.pl/lifestyle/ciekawostki/44239/iluzja-optyczna-pinny-brelstaffa
http://brainden.com/optical-illusions.htm
Makaki miały wszczepione w mózg elektrody, które pozwalały bezpośrednio przekonać się, jak przebiega obróbka bodźców związanych ze złudzeniem optycznym. Okazało się, że między aktywnością rejonu mózgu, który zajmuje się odbiorem ruchu w skali globalnej, a aktywnością rejonu monitorującego ruch w skali lokalnej jest około 15-milisekundowe opóźnienie