Złudzenia optyczne – jak powstają

Temat złudzeń optycznych frapuje i fascynuje wiele osób. Dla części złudzeń istnieje wyjaśnienie ich powstawanie. Dla wielu jednak tych wyjaśnień nie ma i wydaje się, że długo nie będzie. Powstają strony internetowe zbierające i pokazujące różnego typu złudzenia optyczne. Bogactwo umieszczonych tam przykładów świadczyć może o niedoskonałości ludzkiego oka.

A może jednak to nie niedoskonałość, lecz odwrotnie, natura tak zadbała o nas, że narząd wzroku jest bardzo dobry (żeby nie powiedzieć doskonałe). Powstające złudzenia optyczne mogą przecież wynikać z pewnej specyfiki i z pewnych sytuacji, które w normalnym życiu są nieistotne z punktu widzenia przetrwania gatunku.

Spójrzmy zatem na przykład. Mamy dwa kwadraty (od razu mówię, że są identyczne), które są przedstawione raz na czarnym, raz na białym tle (kliknij na obrazek aby go powiększyć). Patrząc na nie wydaje nam się jednak, że różnią się one od siebie. Jeden jest jaśniejszy od drugiego. Ten na białym tle jest wyraźnie ciemniejszy od tego na czarnym tle. Efekt ten jest tym silniejszy, im otoczenie czarne i białe jest większe. Dla pewności, że kwadraty są jednak takie same, możesz wydrukować stronę i złożyć kartkę tak, aby przylegały do siebie. Prawda, że szarości są te same. Jak to jest możliwe? Z tego doświadczenia wynika, że winę za to ponosi tło, na którym jest obserwowany każdy z kwadratów.

Złudzenie optyczne - szare pole

Wyjaśnienie zjawiska okazuje się bardzo proste. Natura w trosce o sprawne funkcjonowanie oka wyposażyła je w źrenicę, która ogranicza ilość światła docierającą do siatkówki. Zbyt duża moc światła mogłaby uszkodzić receptory odpowiedzialne za zbieranie sygnałów świetlnych. Zatem co się dzieje. Nasza źrenica działa tak, jak automatyczna przysłona w aparacie fotograficznym. Jeśli jest za dużo światła źrenica się zwęża, a gdy światła jest mało rozszerza się. Patrząc na kwadrat na białym tle źrenica jest bardziej zwężona, niż gdy patrzymy na taki sam kwadrat umieszczony na czarnym tle. Zatem ilość światła z szarego kwadratu, która dociera do receptorów umieszczonych na dnie oka jest różna. Mniejsza, gdy otoczenie jest jasne, a większa gdy ciemne. Stąd wynikają wyraźnie inne jasności tych kwadratów. Jest to zjawisko całkowicie naturalne i nie ma w tym żadnych sztuczek.

Dzięki opisanym właściwościom źrenicy, możemy sprawnie funkcjonować przy różnych poziomach ilości światła, zarówno pod pełnym słońcem, jak i przy blasku księżyca. Przy małych ilościach światła zachodzą dodatkowe zjawiska wspomagające widzenie, ale o tym może innym razem.

Ps. Jeśli zdjęcie oprawiasz w ramkę zwróć uwagę, jak ono wygląda na jasnym, a jak na ciemnym tle. Aby znajdujące się na zdjęciu detale były dobrze widoczne, część fotografów swoje prace umieszcza na czarnych lub ciemnoszarych tłach. Teraz już wiesz, dlaczego.

Opisane zjawisko dotyczy tak zwanej adaptacji oka do jasności. Oprócz tego oko adaptuje się również do barwy. Dowodem tego jest kolejne złudzenie optyczne. Wpatruj się w dowolną czarną kropkę na barwnym kole przez 30 sekund. Później przenieś wzrok na czarną kropkę w centrum. Zobaczysz wtedy dodatkowe koło, którego przecież nie ma 🙂

Złudzenie optyczne - cztery koła

Zobacz jeszcze zapisy z konferencji TED. Oba pokazują i częściowo objaśniają złudzenia optyczne.

Beau Lotto: Iluzje optyczne pokazują jak widzimy


„Kolorowe gry Beau Lotto zaskoczą Twój wzrok, ale również naświetlą to, czego zwykle nie widać: jak działa mózg. Sam zobacz jak przez zabawę Twój elastycznie działający zmysł wzroku ujawnia, w jaki sposób ewolucja podkolorowuje percepcję prawdziwego świata.”

Al Seckel twierdzi, że nasze mózgi są źle okablowane


„Neurolog kognitywny, Al Seckel, bada iluzje optyczne, które zwodzą nasze mózgi. Użycie wielu trików optycznych pomaga mu udowodnić, że nie tylko łatwo jest nas zwodzić, ale że w pewnym sensie podoba nam się to.”

Dodatkowe przykłady zobacz we wpisie Złudzenia optyczne – przykłady