Ilusió òptica

Ilusió òptica

Una ilusió òptica és qualsevol representació sense verdadera realitat del sentit de la visió que nos du a percebre la realitat de vàries formes. Pot ser de caràcter fisiològic, associada a los efectos de una estimulació excessiva en els ulls o el cervell (lluminositat, color, moviment, etc, com el encandilamiento despuix de vore una llum potent) o de caràcter cognitiu, en la que intervé el nostre coneiximent del món (com el gerro de Rubin en el que percebem dos cares de costat o un gerro indistintament). Les ilusions cognitives es dividixen habitualment en ilusions d'ambigüitat, ilusions de distorsió, ilusions paradòxiques i ilusions fictícies (alucinacions), a on les imàgens no són perceptibles en claritat pel ull humà ya que el nostre cervell solament pot assimilar una image al mateix temps. En conclusió, el cervell humà solament pot concentrar-se en un objecte, per #lo que, quan es presenten dos formes en una sola image, s'ocasiona confusió i el cervell entra en desorde, en la qual cosa est du a vore una atra visió de lo vist.

Les ilusions òptiques no estan someses a la voluntat i poden variar entre una persona i una atra depenent de factors com la agudea visual, la campimetría, el daltonisme, el astigmatisme, entre uns atres.

Entendre estos fenomens ajuda a comprendre les llimitacions del sentit visual del ser humà i la possibilitat de distorsió en lo relatiu a la forma, el color, la dimensió i la perspectiva de lo observat. Molts artistes han aprofitat les ilusions òptiques per a donar a les seues obres un aspecte màgic, de profunditat, d'ambigüitat i contrasts. Les ilusions òptiques es produïxen per les interaccions complexes entre abdós hemisferis, que interpreten informació visual de manera distinta. L'hemisferi esquerre sol enfocar-se en el processament llògic i detallat, mentres que el dret maneja la percepció espacial, de color i formes. Este fenomen s'observa en ilusions a on el cervell experimenta conflictes en integrar informació visual, creant interpretacions confuses o ambigües.

Ilusions visuals físiques

Un fenomen familiar i un eixemple per a una ilusió visual física és quan les montanyes semblen estar molt més prop en un clima clar en poca humitat (Foehn) que en la realitat. Açò es deu a que la bruma és un indici per a la percepció de profunditat d'objectes lluntans (perspectiva aérea). L'eixemple clàssic d'una ilusió física és quan un pal que està mig sumergit en aigua apareix doblat. Este fenomen ya ha segut discutit per Ptolomeo i en freqüència va ser un eixemple prototípico d'una ilusió.

Ilusions cognitives

Les ilusions cognitives sorgixen per l'interacció en supòsits sobre el món, #lo que du a "#inferència inconscients", una idea sugerida per primera volta en el XIX pel físic i mege alemà Hermann Helmholtz. Les ilusions cognitives es dividixen comunament en ilusions ambigües, ilusions distorsionantes, ilusions paradòxiques o ilusions de ficció.

1. Les ilusions ambigües són imàgens o objectes que provoquen un "canvi" perceptivo entre les interpretacions alternatives. El gaveta de Necker és un eixemple ben conegut; Una atra instància és el gerro de Rubin.

1. Les ilusions distorsionantes o geomètriques-òptiques es caracterisen per #distorsió de tamany, llongitut, posició o curvatura. Un eixemple sorprenent és l'ilusió de la paret del Café. Atres eixemples són la famosa ilusió de Müller-Lyer i la ilusió de Ponzo.
2. Les ilusions de paradoxa són generades per objectes que són paradòxics o impossibles, com el triàngul de Penrose o l'escala impossible que es veu, per eixemple, M. C. Escher's Ascending and Descending i Waterfall. El triàngul és una ilusió que depén d'un malentés cognitiu que les vores adjacents deuen unir-se.
3. Les ficcions són quan es percep una figura encara que no estiga en l'estímul.

Explicació de les ilusions cognitives

Organisació perceptual

Per a donar sentit al món és necessari organisar les sensacions entrantes en informació que siga significativa. Els sicòlecs de la Gestalt creuen que una de les formes en que es fa açò és percebent els estímuls sensorials individuals com un tot significatiu. L'organisació Gestalt es pot utilisar per a explicar moltes ilusions, inclosa la ilusió ànet-conill, en la que l'image en el seu conjunt canvia de ser un ànet al mateix temps que un conill i per qué en la figura-fondo ilusió la figura i el sol són reversibles.Ademés, la teoria de la Gestalt es pot utilisar per a explicar els contorns ilusorios en el Triàngul de Kanizsa. Es veu un triàngul blanc flotant, que no existix. El cervell té la necessitat de vore objectes simples familiars i té la tendència de crear una image "completa" a partir d'elements individuals. Gestalt significa "forma" o "forma" en alemà. No obstant, una atra explicació del Triàngul de Kanizsa es basa en la psicologia evolutiva i el fet de que per a sobreviure era important vore la forma i les vores. L'us de l'organisació perceptiva per a crear un significat a partir d'estímuls és el principi darrere d'atres ilusions ben conegudes que inclouen objectes impossibles. El nostre cervell dona sentit a les formes i els símbols en juntar-los com un rompecabezas, formulant lo que no està ahí per a lo que és creible.

Els principis de percepció de Gestalt governen la forma en que agrupem diferents objectes. Bona forma és a on el sistema perceptivo intenta omplir els espais en blanc per a vore objectes simples en lloc d'objectes complexos. La continuïtat és a on el sistema perceptivo intenta desambiguar quins segments encaixen en llínees contínues. La proximitat és a on els objectes que estan prop estan associats. La similitut és a on els objectes que són similars es veuen associats. Alguns d'estos elements s'han incorporat en èxit en models quantitatius que impliquen una estimació òptima o inferència bayesiana. La teoria de doble anclaje, una teoria popular pero recent de les ilusions de llaugerea, establix que qualsevol regió pertany a un o més marcs, creats pels principis d'agrupació de Gestalt, i dins de cada marc s'ancora de forma independent tant a la luminancia més alta com a la luminancia envolvente. La lluminositat d'un punt està determinada pel promig dels valors calculats en cada marc

Percepció de profunditat i moviment

Les ilusions poden basar-se en la capacitat d'un individu per a vore en tres dimensions, encara que l'image que aplega a la retina és sol bidimensional. L'ilusió de Ponzo és un eixemple d'una ilusió que utilisa senyals monoculares de percepció de profunditat per a enganyar a l'ull. Pero inclús en imàgens bidimensionales, el cervell exagera les distàncies verticals en comparació a les horisontals, com en l'ilusió vertical-horisontal a on les dos llínees tenen exactament la mateixa llongitut.

En l'ilusió de Ponzo, les llínees paraleles convergents li diuen al cervell que l'image més alta en el camp visual està més llunt, per #lo que el cervell percep que l'image és més gran, encara que les dos imàgens que colpegen la retina són del mateix tamany. L'ilusió òptica vista en una perspectiva #diorama / falsa també explota suposicions basades en senyals monoculares de percepció de profunditat. El M.C. Escher painting Waterfall explota les regles de profunditat i proximitat i la nostra comprensió del món físic per a crear una ilusió. De la mateixa manera que la percepció de profunditat, la percepció del moviment és responsable d'una série d'ilusions sensorials. L'animació cinematogràfica es basa en l'ilusió de que el cervell percep una série d'imàgens llaugerament variades produïdes en ràpida successió com una image en moviment. De la mateixa manera, quan nos estem movent, com lo estaríem mentres viagem en un vehícul, pot semblar que els objectes circumdants estables es mouen. També podem percebre que un objecte gran, com un avió, es mou més llentament que els objectes més menuts, com un automòvil, encara que l'objecte més gran realment s'està movent més ràpit. El fenomen phi és un atre eixemple més de cóm el cervell percep el moviment, que a sovint es crea per mig de llums parpadeantes en una successió propenca.

L'ambigüitat de la direcció del moviment per la falta de referències visuals per a la profunditat es mostra en l'ilusió del ballarí que gira. El ballarí giratori sembla moure's en sentit horari o antihorario segons l'activitat espontànea en el cervell, a on la percepció és subjectiva. Estudis recents mostren en la fMRI que existixen fluctuacions espontànees en l'activitat cortical mentres s'observa esta ilusió, particularment el lòbul parietal, perque està involucrat en la percepció del moviment.

Color i lluentor

Les #constància perceptivas són fonts d'ilusions. La constància del color i la constància de la lluentor són responsables del fet de que un objecte familiar apareixerà del mateix color, independentment de la cantitat de llum o el color de la llum que es reflectixca en ell. Es pot crear una ilusió de diferència de color o diferència de lluminositat quan es canvia la lluminositat o el color de l'àrea que rodeja un objecte desconegut. La lluminositat de l'objecte apareixerà més lluent contra un camp negre (que reflectix menys llum) en comparació a un camp blanc, a pesar de que l'objecte en sí no va canviar la seua lluminositat. De manera similar, l'ull compensarà el contrast de color segons el color de l'àrea circumdant.

Ademés dels principis de percepció Gestalt, les ilusions de color d'aigua contribuïxen a la formació d'ilusions òptiques. Les ilusions de color d'aigua consistixen en efectes de forat d'objecte i coloració. Els efectes de forat d'objecte ocorren quan els llímits són prominents a on hi ha una figura i un fondo en un forat que té una apariència 3D volumètrica. La coloració consistix en una assimilació del color que irradia des d'una vora de color prim que recobrix un contorn cromàtic més obscur. L'ilusió del color de l'aigua descriu cóm la ment humana percep la totalitat d'un objecte, com el processament de dalt cap a avall. Aixina, els factors contextuals juguen a percebre la lluentor d'un objecte.

Objecte

De la mateixa manera que percep constants de color i lluentor, el cervell té la capacitat d'entendre que els objectes familiars tenen una forma o tamany consistent. Per eixemple, una porta es percep com un rectàngul, independentment de cóm canvie l'image en la retina a mida que la porta s'obri i es tanca. No obstant, els objectes desconeguts no sempre seguixen les regles de la constància de la forma i poden canviar quan es canvia la perspectiva. L'ilusió de Shepard de la taula de canvi és un eixemple d'una ilusió basada en #distorsió en la constància de la forma.

Percepció futura

L'investigador Mark Changizi del Institut Politècnic Rensselaer en Nova York té una visió més imaginativa de les ilusions òptiques, i diu que es deuen a un retart neuronal que la majoria dels humans experimenten quan estan desperts. Quan la llum aplega a la retina, transcorre al voltant d'una dècima de segon ans que el cervell traduïxca la senyal en una percepció visual del món. Els científics han sabut del retart, pero han debatut cóm compensen els humans, i alguns proponen que el nostre sistema motor modifica els nostres moviments per a compensar el retart.

Changizi afirma que el sistema visual humà ha evolucionat per a compensar els retarts neuronals generant imàgens de lo que ocorrerà una dècima de segon en el futur. Esta previsió permet als humans reaccionar als events en el present, permetent als humans realisar actes reflexius com atrapar una pilota voladora i maniobrar suaument a través d'una multitut. En una entrevista en ABC, Changizi va dir: "Les ilusions es produïxen quan els nostres cervells intenten percebre el futur, i eixes percepcions no coincidixen en la realitat". Per eixemple, una ilusió anomenada l'ilusió d'Hering sembla rajos de bicicleta al voltant d'un punt central , en llínees verticals a abdós costats d'este centre, el cridat punt de fuga. L'ilusió nos enganya en pensar que estem mirant una image en perspectiva, i aixina, d'acort en Changizi, canvia les nostres capacitats de visió del futur. Ya que no nos estem movent i la figura és estàtica, percebem mal les llínees rectes com a curves. Changizi va dir:

Evolution has seen to it that geometric drawings like this elicit in us premonitions of the near future. The converging lines toward a vanishing point (the spokes) llaure cues that trick our brains into thinking we llaure moving forward—as we would in the real world, where the door frame (a pair of vertical lines) seems to bow out as we move through it—and we try to perceive what that world will look like in the next instant.

L'evolució ha fet que dibuixos geomètrics com a est nos provoquen premonicions del futur propenc. Les llínees convergents cap a un punt de fuga (els radis) són senyals que enganyen al nostre cervell fent-li creure que alvancem —com ho faríem en el món real, a on el marc de la porta (un parell de llínees verticals) sembla curvar-se en travessar-ho— i intentem percebre cóm serà eixe món en l'instant següent.

Inhibició lateral

Ademés dels principis de percepció de la Gestalt i atres circumstàncies cognitives, la inhibició lateral juga un paper clau en la forma en que percebem alguns fenomens òptics. Cóm demostren les lleis de la Gestalt, la percepció i interpretació del conjunt afecten a la percepció de l'unitat, en les ilusions òptiques açò juga un paper de gran importància, i l'inhibició lateral lo ejemplifica. L'inhibició lateral es referix a la capacitat de les neurones en el sistema visual per a suprimir o inhibir les senyals de les neurones veïnes, contribuint aixina a la percepció més nítida de vores i contrasts en les imàgens que veem. Un eixemple paradigmàtic que ilustra l'inhibició lateral i el seu impacte en les ilusions òptiques és l'ilusió de la cuadrícula de Hermann. Este fenomen òptic presenta una cuadrícula de llínees negres paraleles verticals i horisontals que es interseccionan entre sí sobre un fondo blanc. En els punts d'intersecció, dona l'impressió de que hi ha punts grisos, encara que en realitat no existixen.

L'inhibició lateral juga un paper clau en esta ilusió, ya que les senyals de les cèlules receptores en els punts d'intersecció interactuen en les senyals de les cèlules veïnes, creant la percepció de punts inexistents. Este fenomen pot explicar-se per com les cèlules receptores en la retina responen a la llum i com l'informació es processa en la corfa visual. Si be l'inhibició lateral tindria que contribuir a la millora del contrast i agudisar la percepció, també pot fer l'efecte contrari, i, en inhibir l'activitat de part de les neurones, crea senyals confuses, donant lloc a ilusions com la cuadrícula de Hermann. Comprendre este fenomen de l'inhibició lateral pot servir per a entendre millor el funcionament del nostre sistema visual. En el context de les ilusions òptiques, la cuadrícula de Hermann és solament un eixemple de com l'interacció complexa entre les neurones i l'inhibició lateral pot donar lloc a percepcions enganyoses que desafien la nostra comprensió de la realitat visual. Fenomens com estos ilustren la capacitat del cervell per a processar informació visual i, paralelament, demostren la susceptibilitat de la nostra percepció als efectes òptics induïts per l'interacció de senyals neuronals.

Ilusions visuals patològiques

Una ilusió visual patològica és una distorsió d'un estímul extern real i en freqüència és difusa i persistent. Les ilusions visuals patològiques per lo general ocorren en tot el camp visual, #lo que sugerix alteracions globals de la excitabilidad o sensibilitat. Alternativament, l'alucinació visual és la percepció d'un estímul visual extern a on no existix cap. Les alucinacions visuals a sovint són de disfunció focal i solen ser transitòries.

Els tipos d'ilusions visuals inclouen oscilopsia, "halos" al voltant dels objectes, palinopsia ilusoria (trailing visual, raig de llum, imàgens secundàries indistintes prolongades), akinetopsia, neu visual, micropsia, macropsia, teleopsia, pelopsia, síndrome d'Alicia en el País de les Maravelles, metacrofopsia, discromatopsia, hiperactivitat intensa, Camp blau del fenomen entóptico, i els arbres purkinje.

Estos síntomes poden indicar un estat de malaltia subjacent i requerir la consulta en un mege. Les etiologias associades en les ilusions visuals patològiques inclouen múltiples tipos de malaltia ocular, migranyes, trastorn de percepció persistent d'alucinogens, traumatisme craneal i medicaments receptats. Si un tractament mèdic no revela una causa de les ilusions visuals patològiques, els trastorns visuals idiopáticos podrien ser anàlecs a l'estat de excitabilidad alterat que s'observa en l'oreig visual sense migranya. Si les ilusions visuals són difusas i persistents, a sovint afecten la calitat de vida del pacient. Estos síntomes a sovint són refractarios al tractament i poden ser causats per qualsevol dels etiólogos mencionats anteriorment, pero a sovint són idiopáticos. No existix un tractament estàndar per a estos trastorns visuals.

Llista d'ilusions òptiques

Hi ha una varietat de diferents tipos d'ilusions òptiques. Algunes de les principals són:

• Ilusió de la cuadrícula
• Espillisme
• Holograma
• Estereograma
• Irradiació
• Efecte de Troxler

En l'art

Els artistes que han treballat en ilusions òptiques inclouen a M. C. Escher, Bridget Riley, Salvador Dalí, Giuseppe Arcimboldo, Patrick Bokanowski, Marcel Duchamp, Jasper Johns, Oscar Reutersvärd, Victor Vasarely i Charles Allan Gilbert. Els artistes contemporàneus que han experimentat en ilusions inclouen a Jonty Hurwitz, Sandro del Prete, Octavio Ocampo, Dick Termes, Shigeo Fukuda, Patrick Hughes, István Orosz, Rob Gonsalves, Gianni A. Sarcone, Ben Heine i Akiyoshi Kitaoka. L'ilusió òptica també s'utilisa en el cine per la tècnica de la perspectiva forçada.

L'art òptic és un estil d'art que utilisa ilusions òptiques per a crear una impressió de moviment, o imàgens i patrons amagats. Trompe-l'œil utilisa imàgens realistes per a crear l'ilusió òptica de que els objectes representats existixen en tres dimensions.

L'ilusió òptica també està en el cine en usar certs efectes vinculats en la animació, la qual es considera una ilusió òptica en donar la sensació de moviment a una image.

Hipòtesis de processos cognitius

L'hipòtesis afirma que les ilusions visuals es produïxen perque el circuit neuronal en el nostre sistema visual evoluciona, per mig de l'aprenentage neuronal, a un sistema que fa interpretacions molt eficients d'escenes 3D habituals basades en el sorgiment de models simplificats en el nostre cervell que acceleren el procés d'interpretació, per a donar lloc a ilusions òptiques en situacions inusuals. En este sentit, l'hipòtesis dels processos cognitius pot considerar-se un marc per a la comprensió de les ilusions òptiques, ya que la firma de la manera estadística empírica ha evolucionat per a resoldre el problema invers.

L'investigació indica que les capacitats de visió 3D emergixen i es deprenen conjuntament en la planificació de moviments. Despuix d'un llarc procés d'aprenentage, emergix una representació interna del món que està ben ajustada a les senyes percebudes provinents d'objectes més propencs. La representació d'objectes distants prop de l'horisó és menys "adequada". De fet, no solament la Lluna sembla més gran quan la percebem prop de l'horisó. En una foto d'una escena distant, tots els objectes distants es perceben com més menuts que quan els observem directament usant la nostra visió. L'image de la retina és la principal font de visió, pero lo que veem és una representació "virtual" en 3D de l'escena front a tots nosatres. No veem una image física del món; veem objectes, i el món físic no està separat en objectes. Ho veem d'acort en la forma en que el nostre cervell ho organisa. Els noms, colors, formes habituals i una atra informació sobre les coses que veem emergixen instantàneament dels nostres circuits neuronals i influïxen en la representació de l'escena. Veem l'informació més rellevant sobre els elements de la millor image 3D que poden produir nostres rets neuronals. Les ilusions sorgixen quan els "juïns" implicats en l'anàlisis inconscient de l'escena estan en conflicte en les consideracions raonades al respecte.

Vore també

• Fata Morgana
• Trampantojo
• Pareidolia
• Artefacte (error d'observació)

Enllaços externs

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Ilusions òptiques.
• Ilusions òptiques.