SiNAPSA, ponedeljek, 21. avgust 2017

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

Iluzija mreže

Aleš Oblak

Iluzija mreže je ena izmed najbolj preprostih in osnovnih optičnih iluzij, priljubljena kot znanstveni vložek v marsikatero otroško revijo in celo stripovske izdaje. Optične iluzije so v splošnem »zaznavni fenomeni, ki nam lahko ustvarijo spremenljivo ali varljivo podobo o obliki, stvari, prostoru, barvi itn. (Šuštaršič idr., 2004, str. 119)«1 in v resnici gre za »zmotne vidne zaznave«. Kar se zgodi pri iluziji mreže je navidezna sprememba svetlosti in gre za poseben pojav znotraj vidnega zaznavanja.

Pri tej iluziji imamo pred sabo mrežo, v kateri imamo ali zapolnjene kvadrate med belimi črtami (kar je znano tudi kot Hermannova mreža in jo vidimo prikazano na sliki 1), oziroma imamo med črnimi kvadrati sive črte, vsako stičišče kotov pa je zapolnjeno z belim krogom (to inačico imenujemo tudi iskriva iluzija, slika 2). Ko gledamo katerokoli izmed teh dveh iluzij, se nam zdi, da se na stičiščih kvadratov pojavljajo hipni prebliski senčnih krogov. V primeru slednje se beli krogi prav zares iskrijo.

Slika 1
Slika 1. Hermannova mreža
Slika 1
Slika 2. Iskriva mreža

Izziv iluzije je, da gledalec poskuša prešteti, koliko sivih madežev se pojavi na mestih med med stičišči črt, kar je seveda nemogoče, saj obroče vidimo le na določenih točkah, čim pa trenemo z očesom, nekateri izginejo, pojavijo pa se drugi. Njihova konfiguracija se tako ves čas spreminja in čim jih poskušamo prešteti, se njihovo število spremeni.

Na najbolj osnovnem nivoju sta obe omenjeni iluziji posledica t.i.** simultanega tonskega kontrasta**, pojava pri vidnem zaznavanju, pri katerem »svetla ploskev ob temni, deluje še bolj svetla in obratno (Šuštaršič idr., 2004, str. 128).« 1 Isti pojav vpliva na relativno nasičenost barv. Če recimo zarišemo rdeč kvadrat na zeleno podlago, bo ta deloval bolj intenzivno, kakor če zarišemo zelen kvadrat na rdečo podlago.

Slika 1
Slika 3. Simultani barvni kontrast

Obstajata dve nasprotujoči si razlagi za ta pojav. Prva teorija podaja fiziološke razloge za simultani tonski kontrast. Na očesni mrežnici imamo številne živčne celice – izmed katerih so najbolj znani čepki in paličice – ki med drugim zaznavajo razliko med svetlo in temno površino. Te živčne celice, ki jih skupno imenujemo gangliji, se vzburijo, ko zaznajo svetlo površino in umirijo, ko zaznajo temno površino. Oblika križa, ki jo izrisuje mreža je zanje problematična, saj se stičišču dveh črt srečuje pet različnih barvnih polj (torej ena točka svetle površine ter štiri temna področja). Ker se živčne celice ne morejo prilagoditi tej razliki, je belina videti temnejša2. To se zgodi zaradi t. i. lateralne inhibicije, procesa, s katerim nek nevron prepreči pretirano aktivnost sosednjih nevronov. S tem nam naš vidni sistem v bistvu omogoča, da je tisto, kar vidimo, bolje od resničnosti.

Lateralna inhibicija spremeni naš občutek za razliko v barvah, kjer se stikata dve kontrastni območji, tako da tam namesto preproste razlike v odtenkih vidimo črto. Ta pojav je sam posebi optična iluzija, pri kateri pa ne gre za to, da nas možgani varajo, ampak gre za mehanizem, s katerim lahko bolje razločujemo med podrobnostmi (Pinel, 2012, str. 144)3. Ta postopek nam omogoča, da lahko razberemo, kje na naši koži je prišlo do zelo drobnih dražljajev. Nevroni nam preprečijo, da bi nekaj zelo finega, recimo zbodljaj igle, čutili na preširokem območju. Pri vidnih zaznavah pa nam omogoča, da razberemo ostre razmejitve med kontrastnimi barvami. V določenih primerih vodi v »prevaro« in tako dobimo optično iluzijo.

To seveda deluje le, ko se presečišča nahajajo izven točnega središča našega vidnega polja. V samem središču so živčne celice veliko bolj občutljive in ko zremo neposredno v presečišče, se naše oko privadi na razliko v barvi in zaznamo belino, kakršna je.

Leta 2004 pa sta dva znanstvenika, Peter Schiller in Christina Carvey4, opravila niz preizkusov, s katerim sta poskušala ovreči zgornjo teorijo. Ker iluzija mreže ne izgine, če spreminjamo obliko, velikost in barvo mreže, Schiller in Carvey sklepata, da gre v resnici za nekaj drugega. Kakor se spodobi za znanstvenika sta v skorajda pesniški igri z besedami predlagala teorijo preprostih celic S1. Schiller in Carvey sta opravila niz preizkusov, s katerimi sta ugotovila, da se optična iluzija v resnici ne zgodi na nivoju živčnih celic v očesu, ampak v vidnem centru v možganih. Te celice si namreč sestavijo sliko vizualne podobe v vertikalnih izsekih – precej podobno, kakor tiskalnik natisne fotografijo v tankih linijah. Ker so naši možgani navajeni na vzorec, kjer na vsaki strani ravne bele črte zaznajo zaplato črnine, jih nenadna belina zmede in vanjo projicirajo siv madež.

Tovrstne optične iluzije ter raznolike teorije, ki jih razlagajo, so pomembno orodje za naše razumevanje delovanja možganov. Te anomalije namreč razkrivajo, kako zaznavamo svet okrog sebe in sploh spričo dejstva, da je vid eno izmed najpomembnejših čutov, ki jih imamo, je njihovo proučevanje pomembno.

    ___
  1. Šuštaršič, N., Butina, M., Zornik, K., de Gleria, B. in Skubin, I. (2004). Likovna teorija: Učbenik za umetniške gimnazije likovne smeri od 1. do 4. letnika. Ljubljana: Debora. 

  2. Bach, M. (2005). Optical Illusions and Visual Phenomena. Citirano z http://www.michaelbach.de/ot/lum_herGrid/ 

  3. Pinel, J. (2012). Biopsychology. Boston: Allyn and Bacon. 

  4. Schiller, P. H. in Carvey, C. E. (2005). The Hermann grid illusion revisited. Perception. 34(11): 1375–97. 

Aleš Oblak, dipl. ang., študent magistrskega programa kognitivna znanost
Univerza v Ljubljani