جذابیت و رازهای تصویرسازی: توهم‌های اپتیکال و علل آن (بخش اول)
نوعی از وهم های بصری به نام توهم های نوری یا اپتیکال مغز را فریب می دهند. این توهم ها می توانند باعث شوند شما چیز هایی را ببینید که در واقع وجود ندارند، از جمله تصاویری ایستایی که حرکت می کنند یا تصاویری که حتی پس از برگرداندن چشم از آن ها هنوز در ذهنتان باقی می مانند. محققان از این توهم ها برای درک بهتر چگونگی مشاهده و پردازش اطلاعات بصری توسط مغز انسان استفاده می کنند. اما هنوز رمز و علت دقیق این توهم ها ناشناخته است.
توهم های نوری شامل توهم هایی از جمله انفجار ستاره ای درخشان، همسر و مادر زنم، شبکه هرمان، گوی های کانفتی 5، کوری انحنا، اردک یا خرگوش، توهم هرینگ، مارهای چرخنده، سایه چهارخانه و توری سوسوزن می شوند. این توهم ها نشان می دهند چگونه مغز انسان قادر است اطلاعات را به نحوی تفسیر کند که موجب وهم های بصری شود. به طور کلی، این وهم ها نشان دهنده پیچیدگی های فرایند بینایی و پردازش اطلاعات بصری در مغز انسان هستند.
تک فان-توهم‌های نوری [اپتیکال] مغز را فریب می‌دهند و می‌توانند باعث شوند چیزهایی، از تصاویر ایستایی که دور یک صفحه می‌چرخند تا تصاویری که حتی با برگرفتن چشم‌تان از صفحه هنوز جلو چشمان‌تان هستند، را ببینید که درواقع وجود خارجی ندارند.
به گزارش تک فان، محققان از خطاهای نوری، به لحاظ علمی، برای به دست آوردن بینشی درباره چگونگی مشاهده چیزها توسط انسان و پردازش اطلاعات بصری توسط او استفاده می‌کنند. اما سازوکاری که پشت بسیاری از آن‌ها پنهان است هنوز یک راز باقی مانده است.
فهرستی که در ادامه با شما درمیان می‌گذاریم بر مبنای تعریف فرهنگ لغت وبستر از توهم نوری آماده شده که توهم نوری را «تصویری منحرف‌کننده توصیف می‌کند که در برابر چشم قرار می‌گیرد.» اما برخی محققان استدلال می‌کنند که اصطلاح «توهم نوری» فقط باید در مورد پدیده‌های فیزیکی که به واسطه تعامل نور با آن ماده ایجاد می‌شوند، به کار برود و توهم‌هایی که به صورت خالص به واسطه مغز تولید می‌شوند به لحاظ فنی «خطاها یا توهم‌های دیداری/بصری» نامیده می‌شوند. با این توضیح، تک فان فهرستی از این خطاهای اپتیکال تهیه کرده که با هم مرور می‌کنیم:
1.انفجار ستاره‌ای درخشان
توهم انفجار ستاره‌ای درخشان ما را فریب می‌دهد تا پرتوهای درخشان نوری که وجود ندارند را ببینیم. این توهم به واسطه چندضلعی‌های هم‌مرکزی ایجاد شده که چندین رشته الگوی تاجِ گل-مانند را تشکیل می‌دهند. اگر توهم عمل کند، پرتوهای درخشانی را مشاهده می‌کنید که از نقاط تقاطع بین قله‌های بیرونی هر تاج گل عبور می‌کند. مغز ما نقطه‌های درخشان در این نقاط تقاطع را به این دلیل دریافت می‌کند که باریک‌ترین بخش‌های تاج گل هستند و سپس پرتوهایی را خودش ابداع می‌کند تا این نقطه‌ها را به هم وصل کند.
این اثر توسط یک هنرمند بصری به نام مایکل کارلویچ در سال 2019 و زمانی که داشت لوگوی شرکتش را طراحی می‌کرد، خلق شد.
2.همسر و مادرزنم
آیا زن جوان‌تر را می‌بینید یا زن مسن‌تر؟ این ابهام تصویری زن جوانی را نشان می‌دهد که سمت شانه سمت راستش را نگاه می‌کند و همزمان خانم مسنی را نشان می‌دهد که یا سرش مستقیم رو به جلوست یا کمی به پایین خم است – درواقع چند نسخه متفاوت از آن وجود دارد. این طراحی اولین‌بار در یک کارت‌پستال آلمانی در سال 1888 ظاهر شد و بعدها یک کاریکاتوریست به نام ویلیام اولی هیل آن را در قطعه‌ای با عنوان «همسرم و مادر زنم» اقتباس کرد.
مطالعه‌ای که در سال 2018 در نشریه گزارش‌های علمی منتشر شد دریافت که سن بیننده تعیین می‌کند که کدام زن را ببیند، جوان‌ترها گرایش دارند زن جوان‌تر و مسن‌ترها گرایش دارند که زن مسن‌تر را ببینند. اما مطالعه‌ای که در سال 2021 انجام شد، هیچ ارتباطی بین سن و درک پیدا نکرد؛ درعوض، این مطالعه دریافت افراد سن خودشان را به مثابه شاخصی برای ارزیابی سن شخصیت‌ها، فارغ از اینکه کدام را ببینند، به کار می‌برند.
3.شبکه هرمان
وقتی به شبکه هرمان نگاه می‌کنید مغزتان احتمالا نقطه‌های سیاهی را در تقاطع خطوط سفید این شبکه ایجاد می‌کند که واقعا وجود ندارند. پزشکی به عنوان لودیمار هرمان نخستین‌بار این توهم را در سال 1870 ثبت کرد. محققان هنوز در حال رمزگشایی از سازوکار دقیق شبکه هرمان هستند اما احتمالا این اتفاق به واکنش سلول‌های گاگلیون شبکیه مربوط است که اطلاعاتی که به چشم می‌آیند را دریافت و منتقل می‌کند. بر طبق آزمایشگاه راس در دانشگاه پیتزبورگ، سلول‌های گانگلیون در حضور نور برانگیخته می‌شوند و تقاطع شبکه تیره به نظر می‌رسد، علتش آن است که در این نقاط محرک خالص کم‌تری در مقایسه با راستای خطوط وجود دارد.
4.گوی‌های کانفتی 5
کره‌ها یا گوی‌های کانفتی 5 تصاویر توهمی هستند که مغز انسان را فریب می‌دهند تا گوی‌هایی که درواقع همه رنگ بژ هستند را به رنگ‌های متفاوتی ببیند. قوه دیداری ما اشکال را در مقایسه با رنگ‌ها با جزییات بیش‌تری مشاهده می‌کند و در این مورد، رنگ‌های راه‌راه بروی درک ما از گوی‌ها نفوذ می‌کند. به طور خاص نوارهایی که از روی هر گوی عبور می‌کنند روی درک ما از رنگ‌های آن‌ها اثر می‌گذارند. اگر از نزدیک نگاه کنید، می‌بینید که نوارهایی جلوی تصویر در هر گوی با سایه‌های هر گویی که در پشت آن قرار دارد، تطابق دارد. اگر نوارهای جلوی تصویر برداشته شوند یا به پشت تصویر هل داده شوند، هر کدام از گوی‌ها را به رنگ حقیقی کرم یا بژ می‌بینیم.
5.کوری انحنا
توهم کوری انحنا نشان می‌دهد که انسان‌ها چطور خط مواج را به صورت زیگزاگ‌های زاویه‌دار مشاهده می‌کنند. در تصویر بالا همه خطوط شکل مواج یکسانی دارند اما نیمی از آن‌ها در بخش خاکستری زیگزاگی به نظر می‌رسند. این شکل توسط یک استاد روان‌شناسی به نام کوهسکه تاکاهاشی در سال 2017 مستند شد. تاکاهاشی پیشنهاد داد که مغز یک سازوکار مجزا برای شناسایی اشکال منحنی و زاویه‌دار دارد و این ادراک از زاویه‌ها ممکن است وقتی در رقابت با توهم کوری انحنا قرار می‌گیرند، الویت پیدا کنند.
6.اردک یا خرگوش
خرگوش می‌بینید یا اردک؟ در تصویر مبهم بالا هر دو حیوان به تصور کشیده شده‌اند. هر دو حیوان یکسان ترسیم شده‌اند اما بسته به اینکه شما نوک اردک یا گوش‌های خرگوش را در سمت چپ طراحی درک کنید، تصاویری از دو حیوان متفاوت خواهید دید. مغز ما اطلاعات را صرفا از چند نشانه/سرنخ کوچک استنباط می‌کند، بنابراین ما نمی‌توانیم هر دو حیوان را همزمان ببینیم. حتی اگر تصویر این دو حیوان در کنار همدیگر قرار بگیرد، انسان‌ها به بافتی افزوده نیاز دارند تا یکی از آن‌ها را مشاهده کنند.
7.توهم هرینگ
توهم هرینگ دو خط مستقیم و عمودی را ترسیم می‌کند که به نظر می‌رسد خم شده‌اند. این نوعی از توهم اپتیکال-هندسی است. پزشک آلمان، اوالد هرینگ نخستین‌بار این توهم را در سال 1861 گزارش داد. توضیح هرینگ درباره علت اینکه به نظر می‌رسد دو خط موازی به سمت بیرون خم شده‌اند، این بود که مغز ما زاویه ساخته‌شده در نقطه‌های تقاطع بین خطوط قرمز و خطوط پرتوافشان آبی را بیش‌ازاندازه تخمین می‌زند.
مغز ما وقتی تصویری مانند این را می‌بیند سعی می‌کند که آینده بصری را پیش‌بینی کند زیرا بین زمانی که نور به شبکیه می‌رسد و زمانی که مغز آن نور را دریافت می‌کند، یک تأخیر وجود دارد. در این مورد، خطوط در جایی در مرکز پره‌ها همگرا و ناپدید می‌شوند که باعث می‌شود مغز ما تصور کند در حال حرکت رو به جلو هستیم و سعی می‌کند آنچه بعد ممکن است رخ بدهد را پیش‌بینی کند.
8.مارهای چرخنده
مارهای چرخنده توهمی حرکتی است که در آن ما حرکتی که رخ نمی‌دهد را درک می‌کنیم. همه چیز در این تصویر ایستا است و با این حال، ما فکر می‌کنیم که اشیاء دایره‌ای که روی هم افتاده‌اند در حال چرخیدن هستند. اگر به هر نقطه‌ای روی تصویر خیره شود، حرکت متوقف می‌شود. مطالعه‌ای که در سال 2005 در نشره ویژن منتشر شد، پیشنهاد داد که سیستم بصری اکثر آدم‌ها در الگوهای نامتقارن تکرار‌شونده ایستایی مثل این، حرکت را استنباط می‌کند و دلیش آن است که این طراحی الگوی فعالیت عصبی ای را برمی‌انگیزد که به طور طبیعی در اشیاء در حال حرکت رخ می‌دهد.
9.سایه چهارخانه
هر دو خانه‌ای که در این چهارخانه برچسب خورده‌اند سایه‌های خاکستری یک‌رنگی دارند اما حقه توهم در مغز ما باعث می‌شود مغز ما آن‌ها را به رنگ خاکستری‌های متفاوت ببینید. ادوارد آدلسون، استاد علم دیداری در موسسه تکنولوژی ماساچوست، این توهم را اختراع کرد. مربعی که برچسب A خورده به دلیل آنکه با مربع‌های روشن‌تری احاطه شده است، تیره‌تر به نظر می‌رسد. مربعی که برچسب B خورده به دلیل احاطه‌شدن با مربع‌هایی با رنگ تیره‌تر، روشن‌تر به نظر می‌رسد. توهم سایه به این اثر افزوده می‌شود.
کار سیستم بینایی تجزیه اطلاعات در این تصویر به مولفه‌ها یا عناصر معنادار برای درک ماهیت اشیائی است که می‌بینیم. سیستم بینایی ما این کار را به خوبی انجام می‌دهد، اما به قدر کافی در نورسنجی فیزیکی خوب عمل نمی‌کند.
10.توری سوسوزن
توهم توری سوسوزن باعث می‌شود که مغز نقاط تاریک را در داخل دایره‌های سفیدی که در تقاطع خطوط شبکه‌ای وجود دارند، ادراک کند. این نقطه‌ها می‌توانند به قدری سریع در دید محیطی ما چشمک بزنند ـ که به خصوص در زمان حرکت چشم ـ برخی افراد سخت‌شان است به مدت طولانی به این توهم نگاه کنند.
این توهم اصلاح‌شده توهم شبکه هرمان است که همچنین باعث می‌شود نقاط تاریک در تقاطع خطوط روشن‌تر ظاهر شوند اما شبکه سوسوزن جذاب‌تر است. اگر سعی کنید مستقیم به یکی از نقاط تاریک ادراک‌شده نگاه کنید، این توهم ناپدید می‌شود.
ادامه دارد…
عاطفه رضوان نیا
