Многие зрительные иллюзии вызваны глазами, а не мозгом – исследование
Согласно новому исследованию, многие зрительные иллюзии вызваны ограничениями в работе глаз, а не психологическими процессами. Исследование, опубликованное в журнале PLOS Computational Biology, было проведено исследователями из Университетов Эксетера и Сассекса.
Исследователи изучили иллюзии, в которых окружение объекта влияет на то, как мы видим цвет или узоры на объекте. Ученые и философы спорят о том, вызваны ли такие иллюзии нейронной обработкой в глазах и низкоуровневыми зрительными центрами в мозгу или психическими процессами более высокого уровня, такими как контекст и предшествующие знания.
Исследователи разработали модель Spatiochromatic Bandwidth Limited, предполагая, что за иллюзии ответственны простые ограничения скорости нейронных реакций, а не психологические процессы.
“Наши глаза посылают сообщения в мозг, заставляя нейроны срабатывать быстрее или медленнее”, – говорит доктор Джолион Трощенко из Центра экологии и охраны природы Эксетерского университета. “Однако существует предел того, насколько быстро они могут стрелять, и в предыдущих исследованиях не рассматривалось, как этот предел может повлиять на то, как мы видим цвет”.
Модель сочетает этот предел с данными о том, как люди воспринимают закономерности, и предположением, что наше зрение работает лучше всего, когда мы смотрим на естественные сцены. Первоначально модель была разработана для предсказания того, как животные видят цвет, но было обнаружено, что она также правильно предсказывает многие зрительные иллюзии, которые видят люди.
Трощенко отметил, что результаты показывают, почему телевизоры высокой четкости так популярны, поскольку такие телевизоры создают яркие белые области, которые более чем в 10 000 раз ярче, чем их самый темный черный цвет, создавая уровни контрастности, аналогичные естественным сценам.
“Как наши глаза и мозг могут справляться с этим контрастом, является загадкой, потому что тесты показывают, что самые высокие контрасты, которые мы, люди, можем видеть в одном пространственном масштабе, составляют около 200: 1”, – отмечает доктор. “Ведь наш мозг может обрабатывать только контрасты примерно 10:1”.
“Наша модель показывает, как нейроны с такой ограниченной контрастной полосой пропускания могут комбинировать свои сигналы, чтобы позволить нам видеть эти огромные контрасты, но информация “сжата”, что приводит к зрительным иллюзиям”, – объясняет исследователь. “Модель показывает, как наши нейроны эволюционировали, чтобы использовать каждый бит емкости. Например, некоторые нейроны чувствительны к очень незначительным различиям в уровнях серого в масштабах среднего размера, но их легко перегрузить высокими контрастами”.
