Optinen harha
Optinen illuusio (myös visuaalinen illuusio) on kuva, joka näyttää normaalista todellisuudesta poikkeavia kuvia.
Silmän keräämät tiedot käsitellään aivoissa, ja niistä muodostuu käsitys. Tämä on normaalia, mutta näissä tapauksissa ulkonäkö ei vastaa ärsykkeen lähteen fyysistä mittausta.
Visuaalisia harhoja on kolmea päätyyppiä:
- kirjaimellisia optisia harhoja, jotka luovat kuvia, jotka ovat erilaisia kuin ne muodostavat esineet, joista ne koostuvat.
- fysiologiset illuusiot: ne ovat kirkkauden, värin, koon, asennon, kallistuksen, liikkeen liiallisen stimuloinnin vaikutuksia silmiin ja aivoihin.
- kognitiiviset harhat, jotka johtuvat tiedostamattomista päätelmistä (aivot tekevät väärän päätöksen).
Yleinen selitys useimmille illuusioille on tapa, jolla aivot käsittelevät aistitietoa tuottaakseen mielekkään käsityksen. Suuri 1800-luvun psykologi Hermann von Helmholtz kuvasi havaintoa "tiedostamattomina johtopäätöksinä aistitiedoista ja aiemmista kokemuksista". Richard Gregory käsitteli, miten aivot tekevät hypoteesin siitä, mitä siellä on, ja joskus hypoteesi ei aivan pidä paikkaansa. Hänen havaintomallinsa on vuorovaikutusta aistielimistä saatavan tiedon ja aikaisemman tiedon ja kokemuksen välillä.
New Yorkissa sijaitsevan Rensselaer Polytechnic Instituten tutkija Mark Changizi uskoo, että optiset illuusiot johtuvat "hermostollisesta viiveestä". Kun valo osuu verkkokalvolle, kuluu noin sekunnin kymmenesosa, ennen kuin aivot muuttavat signaalin visuaaliseksi käsitykseksi maailmasta. Tutkijat ovat tienneet viiveestä ja keskustelleet siitä, miten ihmiset kompensoivat sitä. Jotkut ehdottavat, että motorinen järjestelmämme muuttaa jotenkin liikkeitämme kompensoidakseen viivettä.
Changizi väittää, että ihmisen näköjärjestelmä on kehittynyt kompensoimaan hermostollisia viiveitä luomalla kuvia siitä, mitä tapahtuu sekunnin kymmenesosan kuluttua. Tämän ennakoinnin ansiosta ihminen voi reagoida tapahtumiin nykyhetkessä, minkä ansiosta hän voi tehdä refleksiivisiä tekoja, kuten ottaa lentopallon kiinni, ja liikkua sujuvasti väkijoukossa. Illuusioita syntyy, kun aivomme yrittävät hahmottaa tulevaisuutta, eivätkä nämä käsitykset vastaa todellisuutta.
Helmholzin, Gregoryn ja Changizin ajatukset ovat pohjimmiltaan samankaltaisia. Me emme mekaanisesti muuta aistitietoa maailmankuvaksi, kuten jotkut olivat ajatelleet. Käytämme aivojamme selvittääksemme, mitä katselemme. Tämä edellyttää muistin ja logiikan käyttöä, vaikkakin nopeassa tahdissa. Prosessi on erittäin hyvä, mutta ei idioottivarma. Kun se epäonnistuu, syntyy illuusio.
Lattialaatat Pyhän Johannes Lateraanin basilikassa Roomassa. Kuvio luo illuusion kolmiulotteisista laatikoista.
Optinen harha. Kaksi ympyrää näyttävät liikkuvan, kun katsojan pää liikkuu eteen- ja taaksepäin mustaa pistettä katsoessaan.
Samanaikainen kontrastiharha. Tausta on värigradientti, joka etenee tummanharmaasta vaaleanharmaaseen. Vaakapalkki näyttää etenevän vaaleanharmaasta tummanharmaaseen, mutta on itse asiassa vain yksi väri.
Kanitsan kolmio
Keltaiset viivat ovat samanpituisia. Klikkaa kuvan alareunassa olevaa nimeä saadaksesi selityksen.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on optinen harha?
V: Optinen harha on visuaalinen kuva, joka poikkeaa todellisuudesta. Se syntyy, kun silmän keräämää tietoa käsitellään aivoissa niin, että se antaa käsityksen, joka ei vastaa ärsykelähteen fyysistä mittausta.
K: Mitkä ovat visuaalisten harhojen kolme päätyyppiä?
V: Visuaalisten harhojen kolme päätyyppiä ovat kirjaimelliset optiset harhat, fysiologiset harhat ja kognitiiviset harhat. Kirjaimelliset optiset illuusiot luovat kuvia, jotka eroavat niitä muodostavista esineistä, fysiologiset illuusiot johtuvat kirkkauden, värin, koon, asennon, kallistuksen tai liikkeen aiheuttamasta liiallisesta ärsytyksestä ja kognitiiviset illuusiot johtuvat aivojen tekemistä tiedostamattomista päätelmistä.
Kysymys: Miten havaitsemme asioita Hermann von Helmholtzin mukaan?
V: Hermann von Helmholtzin havaintomallin mukaan käytämme aivojamme päättelemään aistitietojen ja aiempien kokemusten perusteella, mitä katsomme. Tämä edellyttää muistin ja logiikan nopeaa käyttöä, mutta joskus se voi epäonnistua ja johtaa illuusioon.
Kysymys: Mitä Richard Gregory ajattelee siitä, miten aivomme havaitsevat asioita?
V: Richard Gregory uskoo, että aivomme tekevät hypoteesin siitä, mitä tuolla ulkona on, perustuen aistitietoihin ja aiempaan tietoon ja kokemukseen, mikä voi joskus johtaa vääriin päätöksiin, jotka johtavat illuusioon.
K: Mikä Mark Changizin mielestä aiheuttaa optisia harhoja?
V: Mark Changizi uskoo, että optiset illuusiot johtuvat "hermostollisesta viiveestä", jossa valo osuu verkkokalvolle, mutta aivot tarvitsevat sekunnin kymmenesosan, ennen kuin se muuttuu näköhavainnoksi. Hän esittää, että ihminen on kehittynyt kompensoimaan tätä hermostollista viivettä luomalla kuvia siitä, mitä tapahtuu sekunnin kymmenesosan päähän tulevaisuuteen, mikä voi joskus johtaa väärään havaintoon ja harhaan.
Kysymys: Miten tutkijat selittävät useimmat illusoriset ilmiöt?
V: Tutkijat selittävät yleensä useimmat illusoriset ilmiöt sillä, että ne johtuvat siitä, miten aivomme käyttävät aistitietoa tuottaakseen mielekkäitä havaintoja, jotka voivat joskus olla virheellisiä ja johtaa siihen, että näemme jotakin muuta kuin todellisuus, mikä luo illuusion.
