Jak fungují optické klamy? Lidé jsou schopni vidět kousek do budoucnosti

Optické klamy sice umí náš mozek pěkně zmást, ale zároveň mohou pomoct odhalit další jeho tajemství.

Podle vědců umí lidé nahlížet do budoucnosti. Nemají však na mysli předpovědi podobné těm Nostradámovým. Lidé zřejmě opravdu mohou do budoucnosti letmo "nahlédnout" – a to opravdu jen na malý okamžik – desetinu sekundy předtím, než se událost odehraje. Tento mechanismus nám může pomoci pochopit, na jakém principu fungují optické klamy.

Superčísla: Víte, kolik je ve vesmíru zrnek písku?

Záblesk budoucnosti

Vědec Mark Changizi z Rensselaer Polytechnic Institute v New Yorku je přesvědčen, že vše začíná opožděným přenosem informací nervovými vlákny do mozku – to pravděpodobně zažil každý z nás při ranním vstávání, kdy naše tělo reaguje pomaleji. Jakmile světlo doputuje k sítnici oka, trvá asi jednu desetinu sekundy, než mozek tento signál převede do vizuálního obrazu. Vědci o tomto opoždění vědí a probíhají debaty o tom, jak se s tím tělo vyrovnává. 

A Changizi si myslí, že náš vizuální systém si vyvinul schopnost generovat dopředu obrazy, které uvidíme za desetinu sekundy v realitě. Toto předjímání nám umožňuje pohybovat se v současném světě – třeba chytit míč do rukou nebo se pohybovat v davu.

Jak fungují optické iluze?

Schopnost „vidět“ okamžik předtím, než skutečně realitu spatříme, je založeno podle Changiziho na stejném principu jako fungování optických klamů.

Optické klamy vznikají, když se mozek snaží „vidět“ dopředu a když tyto obrazy neodpovídají skutečnosti,“ říká Changizi. 

Optické klamy využívají i zvířata: VIDEO: Lemčík zmate samičku perspektivou. A pak se s ní spáří

Tato teorie by mohla vysvětlit většinu optických klamů, které obsahují různé geometrické tvary. Ukažme si to na  příkladech - Heringově a Orbisonově optickém klamu.

Tzv. Heringův optický klam je jednou takových z geometrických iluzí – objevil jej německý fyziolog Ewald Hering v roce 1861. Dvě rovnoběžné čáry (na obrázku vlevo označené červeně) vypadají, jako by se v prostřední části prohýbaly směrem ven. Způsobují to linky paprskovitě vycházející z centrálního bodu ven (na obrázku v modré barvě). 

Vnímání podobných iluzí je založeno na hierarchickém uspořádání jednotlivých komponentů obrázku. Tento vzor totiž simuluje perspektivu, a vzniká tak zdánlivě 3D obrázek. Optické klamy jako ten Heringův vytvářejí dojem, že se pohybujeme vpřed (průsečík modrých čar uprostřed jako by mizel v dáli), a tak zapojují naše schopnosti nahlížet budoucnost (více info zde).

 

Patříte k lidem, kteří vidí o miliony barev víc než ostatní?

Evoluce to zařídila, že podobné geometrické kresby vyvolávají předtuchu nejbližšího okamžiku," vysvětluje Changizi. "Čáry sbíhající se ke "vzdalujícímu se" průsečíku uprostřed hrají hlavní roli při vzniku iluze, že jsme v pohybu - stejně jako v reálném světě, když třeba procházíme dveřními futry (vertikální linie) a ta vypadají jako by se prohýbala, když jimi procházíme."

A to není všechno…

"Když se pohybujete dopředu ve skutečném světě, tak se nemění jen tvary, ale také třeba úhly, rychlost nebo kontrast mezi předmětem a pozadím," vysvětluje Changizi.

Například když máte před sebou dva předměty ve stejné vzdálenosti a vy se začnete přibližovat k jednomu z nich, tak se vám ten předmět bude jevit jako větší a bude zdánlivě méně kontrastovat se svým okolím (co se pohybuje rychleji, se totiž rozostřuje) a doslova se tak k vám přiblíží ve srovnání s druhým předmětěm

Changizi zjistil, že podobné procesy mohou vysvětlovat další optické iluze. Shromáždil 50 druhů optických klamů a roztřídil je do 28 kategorií. Výsledek by mohl pomoci umět předpovídat, jak určité proměnné (blízkost k nějakému bodu, velikost apod.) budou vnímány. 

Důvěřivý mozek

Náš mozek je podle jedné studie docela důvěřivý orgán. Japonští vědci pod vedením Akiyoshi Kitaoky z kjótské  Ritsumeikan University dokazují, že mozek je ve skutečnosti přesvědčen, že iluze není iluzí, ale realitou. Monitorovali lidský mozek při vnímání optického klamu "Otáčející se had" (viz obrázek vlevo; soustředěné kruhy se - zdánlivě - stále točí).

Člověk má 8 druhů inteligence. Jak jste na tom vy?

Článek byl publikován před dvěma lety v odborném časopise Association of Research in Vision and Ophthalmology's Journal of Vision. Dosud se vědci domnívali, že iluze simulující pohyb jsou součástí vyšší mozkové aktivity - imaginace. Ale ukázalo se, že iluze podněcuje mozkovou aktivitu vznikající převráceným procesem ve zrakové kůře. 

"A to je ta část mozku, kde se vnímá a zpracovává skutečný fyzický pohyb," vysvětluje člen vědeckého týmu Ichiro Kuriki, PhD, profesor Tohoku University. 

Původní studie měly za to, že vnímání pohybu zapříčinily pomalé pohyby očí napříč obrázkem. Později se však ukázalo, že za vznikem iluze stojí rychlé pohyby očí (tzv. saccade). Některé jsou tak malé, že je může zaznamenat jen mikroskop a pouhým okem je nemá člověk šanci vidět. Na výzkumu se podíleli Jorge Otero-Millan, Stephen Macknik a Susana Martinez-Conde.

Účastnící studie měli za úkol zmáčknout knoflík, jakmile budou mít pocit, že se had začíná točit a následně zase označit moment, kdy se bude obrázek jevit klidný a bez pohybů. Vědci tak mohli zjistit, že těsně předtím, než se začal had před očima lidí míhat, účastníci začali mrkat očima, jejich oči vykazovali rychlé pohyby. A naopak - těsně před tím, než se pohyb hada zastavil, oči participantů byly klidné. 

Článek o této studii publikovali autoři v odborném časopise Journal of Neuroscience v dubnu 2012. 

Úvodní foto: Wikimedia Commons (kresba M. C. Eschera, nizozemského umělce, který optické iluze využíval ve své tvorbě)

 

 

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:

Související články

Jsme na Facebooku

Večer v TV

Celý program

REKLAMA

Přihlášení k odběru newsletteru

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a neuniknou vám žádné novinky z webu i časopisu National Geographic.