Celem wykładu jest pokazanie zasad funkcjonowania narządu wzroku. Postaram się je przybliżyć poprzez analizę złudzeń optycznych, które bardzo dobrze zdradzają w jaki sposób działa narząd wzroku.
Wydaje się, że mózg jest specjalnie zaprogramowany, by w pewien sposób odbierać rzeczywistość. Wszystko to, co dostrzega, konfrontuje z sumą wcześniej zebranych doświadczeń i wyciąga odpowiednie wnioski. Nowe informacje są zachowywane przez całe życie. Wykorzystując zarówno wrodzoną, jak i nabytą wiedzę, nasz mózg bezustannie analizuje odbierane obrazy, pozwalając nam na natychmiastowe zrozumienie rzeczywistości. Co się jednak dzieje, kiedy mózg wyciąga fałszywe wnioski z oczywistych pozornie, przesłanek? Złudzenia są często skutkiem pracy naszego mózgu, który usiłuje porównać widziany obraz z czymś znanym. Wywieziony na sawannę Pigmej, który całe życie spędzał w buszu, gdzie widoczność nie przekracza 5-6 metrów nie uwierzy, że kropki na linii horyzontu to bawoły, a nie owady.
Tak samo dzieje się, gdy obserwujemy maskę, która się obraca o 360 stopni. Nie potrafimy dostrzec momentu, w którym twarz na masce jest wklęsła. Za każdym razem widzimy ją jako wypukłą. Dzieje się tak pewnie dlatego, że jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że obserwowane przez nas twarze zawsze są wypukłe a po za tym jest to prostsze rozwiązanie niż dopatrywanie się wklęsłości. (http://www.michaelbach.de/ot/fcs_hollow-face/index.html)
Jak pisze jeden z czołowych badaczy tej problematyki, Richard Gregory „spostrzeżenia to hipotezy”. Cały zatem aparat poznawczy człowieka nakierowany jest nie na fotografowanie otoczenia lecz na nieustanne weryfikowanie sądów o otaczającej rzeczywistości. Jest to wbrew pozorom mechanizm oszczędzający wysiłek umożliwia identyfikację obiektów na podstawie niekompletnych danych, a umysł potrzebuje mniej szczegółów do zrozumienia otoczenia. Oczywiście „weryfikowanie hipotez” nie zawsze przebiega bez błędów. Analizując te błędy można jednak wiele powiedzieć o mechanizmach przetwarzania informacji przez człowieka.Natura złudzeń nie jest w pełni poznana, należy sądzić że nie ma jednego wyjaśnienia dla wszystkich zjawisk. Część z nich jest wynikiem działania narządów zmysłów części obwodowej - oko. Taką naturę posiada na przykład efekt autokinetyczny. Jeśli w ciemności wpatrujemy się w nieruchome światełko, po upływie około 10 sekund zaczniemy dostrzegać jego pozorny ruch! Przyczyną złudzenia jest mimowolny „dryft” powolny ruch oka. Kiedy podczas badania tego zjawiska eksperymentator uprzedzał badanego, że światełko będzie „pisało” różne słowa, wielu badanych odczytywało w pozornym ruchu słowa mówiące o ich wewnętrznych konfliktach... czyli za drugą część złudzenia była już odpowiedzialna część centralna systemu mózg.
Kolejnymi złudzeniami, które są wywołane nieprawidłową pracą narządów zmysłu są tzw. efekty następcze. Jednym z nich jest efekt wodospadowy, który związany jest z postrzeganiem ruchu. Najłatwiej wywołać go, wpatrując się przez długi czas w spadającą wodę, a następnie przenieść wzrok na nieruchomy kamień znajdujący się gdzieś obok. Odniesiemy wrażenie jakby kamień poruszał się do góry. Dzieje się tak, ponieważ zaangażowane mechanizmy nerwowe ulegają adaptacji lub zmęczeniu, co w efekcie prowadzi do obniżenia ich wrażliwości na sygnały płynące z zewnątrz. Detektory ruchu odbywającego się w jednym kierunku znajdują się w parze z detektorami ruchu w kierunku przeciwnym. Oba typy detektorów są antagonistyczne, to znaczy aktywność jednych hamuje równocześnie aktywność drugich. Oba detektory tworzą nową jednostkę-detektor wyższego rzędu. W momencie kiedy nie ma ruchu oba detektory ruchu znajdują się w równowadze. Kiedy jeden z nich ulega stymulacji ( zmęczeniu ) nie jest w stanie zrównoważyć przeciwstawnego mu detektora. W następstwie występuje iluzja ruchu (odwrotnego do początkowego) przedmiotu, który tak naprawdę się nie porusza.(http://www.michaelbach.de/ot/mot_adapt/index.html)
W podobny sposób można wyjaśnić również efekty następcze barw. W tym przypadku dwa przeciwstawne detektory stanowią receptory barw dopełniających się. Kiedy przez długi czas obserwujemy czerwoną powierzchnię, receptory czerwieni stopniowo ulegają zmęczeniu i tracą swą zdolność do reagowania. Jeżeli po tym włączymy białe światło, to receptory barwy dopełniającej, zieleni będą reagowały normalnie, ale reakcja zmęczonych receptorów czerwieni jest zahamowana. W efekcie białe światło będzie odbierane jako zielone.
Ale sama informacja o wystąpieniu efektu nie daje informacji o tym, która część całego systemu spostrzegania uległa zmęczeniu. Do tego potrzebna będzie informcja czy po oddzieleniu pól widzenia obu oczu następuje transfer efektu następczego z jednego oka na drugie. Jeśli dochodzi do takiego zjawiska wówczas efekt ten dotyczy części centralnej systemu. Natomiast jeśli nie dochodzi do transferu to zjawisko to zachodzi w części obwodowej systemu postrzegania - oko. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdzają, że efekty następcze barw nie przenoszą się z jednego oka na drugie, zatem można stwierdzić, że podczas stymulacji ulegają zmęczeniu mechanizmy obwodowe, związane prawdopodobnie z wyczerpaniem się zapasów substancji chemicznej w receptorach barw siatkówki. Z lokalizacją detektorów ruchu jest trudniej, ponieważ wyniki wszystkich badań się nie pokrywają. Ale można wysunąć jeden podstawowy wniosek: efekty następcze dowodzą istnienia specyficznych detektorów ruchu i barwy.
W następnej iluzji (http://www.michaelbach.de/ot/col_lilacChaser/index.html) zaprezentowany został efekt zanikania obrazu, który jest związany z zatrzymania ruchów oka. Zjawisko to dostarcza nam ważnych informacji o pracy systemu receptorycznego.
Kiedy oko przestaje się poruszać, receptory wzrokowe przestają reagować, to znaczy przestają przesyłać sygnały do centrum. W efekcie braku sygnałów, detektory te przestają funkcjonować i obraz wzrokowy znika w całości.Czy w podobny sposób zachowują się inne zmysły? Jeśli chodzi o zmysł dotyku to odpowiedz na pewno jest pozytywna. Najprostszym przykładem jest pasek do zegarka, który po jakimś czasie noszenia na ręce przestajemy odczuwać. Wrażenie smakowe lub zapachowe również znika po pewnym czasie, jeśli pobudzenie nie ulega zmianie.
(http://www.michaelbach.de/ot/sze_shepardTerrors/index.html) Inne złudzenia są wynikiem stosowania przez umysł pewnych reguł interpretacji obrazu, na przykład odczytywanie trójwymiarowego obrazu z rysunku na płaszczyźnie. Wszystkie informacje wzrokowe są przez nas odbierane w kontekście całego spostrzeganego obrazu. Pewne elementy obrazu mają wpływ na pozostałe czasami nawet zniekształcają ich spostrzeganie w zakresie kształtu i wielkości. W zwykłych warunkach wszelkie informacje pasują do siebie, natomiast często w pracach artystycznych głównie surrealistów elementy rzeczywistości są tak zestawione, że nie pasują do siebie.
Powyższy rysunek pokazuje jak bardzo nasza ocena obrazu zależy od kontekstu całego pola spostrzegania. Gdy porównujemy dwie postacie na rysunku , wydaje nam się, że ta postać w głębi jest większa od tej umieszczonej w bliższej perspektywie. Obie postacie są takiej samej wielkości. Dzieje się tak, ponieważ Człowiek poruszając się w świecie trójwymiarowym naturalnie ma przystosowany aparat wzrokowy do tworzenia trójwymiarowej reprezentacji postrzeganych obrazów. Warto rozpatrzyć jakie reguły są prawdopodobnie wykorzystywane przez aparat wzrokowy:
1. Linie równoległe zdają się stykać w oddali
2. Odległe przedmioty widziane są pod mniejszym kątem aniżeli przedmioty tej samej wielkości leżące bliżej nas
3. Gradient - dający informację o głębi - zagęszczenie linii w dalszych partiach oraz zmniejszanie się długości linii w obrazie na siatkówce
4. Kąt prosty? Przykłady wpływu głębi na odczytywanie kątów prostych.
A) Prostokąt oglądany na wprost - obraz rzutowany na siatkówkę: kąty proste
B) Romb interpretowany jako prostokąt obrócony w przestrzeni : obraz na siatkówce kąty rozbieżne (oddalenie od kąta prostego to informacja o kącie nachylenia obiektu). Obojętnie w jakiej pozycji znajduje się prostokąt nasz mózg za każdym razem wszystkie kąty interpretuje jako kąty proste, pomimo iż rzutowany obraz na siatkówce wcale nie prezentuje kątów prostych.
Najlepszym przykładem tego zjawiska jest dołożenie kontekstu do rysunku poniżej zbudowanego z 3 linii. Kiedy w tle pojawia się prostopadłościan narysowany w perspektywie relacje kątów pomiędzy poszczególnymi liniami zmieniają się diametralnie. I tak górna linia pozioma już nie wydaje się być prostokątna do linii pionowej.
Wszystkie informacje wyniesione z obserwacji przestrzeni wykorzystujemy przy interpretacji obrazów płaskich. Najlepiej ten system interpretacji widać na przykładzie figur niemożliwych. Nasz system spostrzegania próbuje umieścić dany obraz w przestrzeni. Jednak kiedy udaje się poszczególne fragmenty danej figury zinterpretować przestrzennie to już ich połączenie wywołuje złamanie praw rządzących przestrzenią. Jest to o tyle ”irytujące dla naszego wzroku” ponieważ w jakimkolwiek połączeniu linii i kątów w obrazie nie dostrzega się żadnej sprzeczności.
Tak, więc nie możemy spostrzegać wybranych elementów w izolacji od całości obrazu. Dokonując interpretacji obrazu oceniamy cały obszar. Poniżej parę ciekawych przykładów. Zapraszam do oglądania i interpretowania.
