Geometrisk-optiska illusioner

Geometrisk-optiska illusioner är synvillor , även optiska illusioner , där de geometriska egenskaperna hos det som ses skiljer sig från motsvarande föremål i synfältet.

Geometriska egenskaper

När man studerar geometri koncentrerar man sig på punkters position och på linjers längd, orientering och krökning. Geometrisk-optiska illusioner hänför sig då i första hand till objektegenskaper som definieras av geometri. Även om synen är tredimensionell, kan djupet i många situationer tas bort och uppmärksamheten koncentreras till en enkel bild av en tvådimensionell surfplatta med dess x- och y-koordinater.'

Illusioner finns i det visuella rummet

Medan deras motsvarigheter i observatörens objektrum är offentliga och har mätbara egenskaper, är själva illusionerna privata för observatörens (människa eller djur) erfarenhet. Ändå är de tillgängliga för skildring genom verbal och annan kommunikation och till och med för mätning med psykofysik . En nollningsteknik är särskilt användbar där ett mål avsiktligt ges en motsatt deformation i ett försök att avbryta illusionen.

Kategorier av visuella illusioner

Mach-band = visuell illusion av ljusstyrka (intensiv egenskap)

Illusioner om position (Poggendorff), orientering (Zöllner) och, under, längd (Müller-Lyer)

Hering Illusion av krökning

Delboeuf Illusion av storlek: vänster inre cirkel och höger yttre cirkel är faktiskt lika

Vertikal-horisontell illusion

Förskjuten schackbrädeillusion

Visuella eller optiska illusioner kan kategoriseras efter karaktären av skillnaden mellan objekt och uppfattningar. Till exempel kan dessa vara i ljusstyrka eller färg, som kallas intensiva egenskaper hos mål, t.ex. Mach-band . Eller så kan de vara i sin plats, storlek, orientering eller djup, som kallas omfattande . När en illusion involverar egenskaper som faller inom geometrins område är den geometrisk-optisk , en term som gavs till den i den första vetenskapliga artikeln som ägnades åt ämnet av JJ Oppel, en tysk gymnasielärare, 1854. Den togs upp av Wilhelm Wundt , allmänt ansedd som grundaren av experimentell psykologi, och används nu allmänt. Att den första upplagan av Robinsons bok 1972 ägnar 100 tätt tryckta sidor och över 180 figurer åt dessa illusioner vittnar om deras popularitet.

Exempel på geometrisk-optiska illusioner

Det enklaste att utforska är de geometrisk-optiska illusionerna som dyker upp i vanliga svartvita streckteckningar. Några exempel är hämtade från listan över optiska illusioner. De illustrerar illusioner av position ( Poggendorff illusion ), av längd ( Müller-Lyer illusion ), av orientering ( Zöllner illusion , Münsterberg illusion eller förskjuten schackbräde illusion och dess kafévägg illusion variant), av rätlinjighet eller rakhet av linjer ( Hering illusion ), av storlek ( Delboeuf illusion ) och av vertikal/horisontell anisotropi ( Vertikal-horisontell illusion ), där den vertikala förlängningen verkar överdriven.

Besläktade fenomen

Halskub = vändbar figur

Penrosetriangel = orealiserbart objekt

Kanizsa triangel = illusoriska konturer

Visuella illusioner bör särskiljas från vissa relaterade fenomen. Vissa enkla mål som Necker Cube är kapabla till mer än en tolkning, som vanligtvis ses omväxlande, en i taget. De kan kallas tvetydiga konfigurationer snarare än illusion, eftersom det som ses när som helst inte är illusoriskt. Konfigurationerna av Penrose eller Escher är illusoriska i den meningen att det endast vid en detaljerad logisk analys blir uppenbart att de inte är fysiskt realiserbara. Om man tänker på en illusion som något där ute som misstolkas, och på en vanföreställning när ett påvisbart underlag saknas, bryts distinktionen för sådana effekter som Kanizsa-triangeln och illusoriska konturer .

Förklaringar

Förklaringar av geometrisk-optisk illusion är baserad på ett av två angreppssätt:

• det fysiologiska eller nedifrån och upp, söker orsaken till deformationen i ögats optiska bildbehandling eller i signalfelledning under neural bearbetning i näthinnan eller de första stadierna av hjärnan, den primära visuella cortex, eller
• det kognitiva eller perceptuella , som betraktar avvikelsen från verklig storlek, form eller position som orsakad av tilldelningen av en percept till en meningsfull men falsk eller olämplig objektklass.

Det första steget i de operationer som överför information från ett visuellt mål framför en observatör till dess neurala representation i hjärnan och sedan låter en percept framträda, är avbildningen av ögat och bearbetningen av neurala kretsar i näthinnan. Vissa komponenter i geometrisk-optiska illusioner kan tillskrivas aberrationer på den nivån. Även om detta inte fullt ut förklarar en illusion, är steget till hjälp eftersom det placerar utarbetade mentala teorier på en säkrare plats. Månillusionen är ett bra exempel . Innan man åberopar begreppen uppenbart avstånd och storleksbeständighet , hjälper det att vara säker på att näthinnans bild inte har förändrats mycket när månen ser större ut när den går ner till horisonten.

När signalerna från näthinnan väl kommer in i den visuella cortex, är det känt att en mängd lokala interaktioner äger rum. I synnerhet är neuroner inställda på målorientering och deras svar är kända för att bero på sammanhang. Den allmänt accepterade tolkningen av t.ex. Poggendorff- och Hering-illusionerna som en manifestation av expansion av spetsiga vinklar vid linjekorsningar, är ett exempel på framgångsrik implementering av en "bottom-up", fysiologisk förklaring av en geometrisk-optisk illusion.

Ponzo-illusion i rent schematisk form och nedan med perspektivspår

Men nästan alla geometriska optiska illusioner har komponenter som för närvarande inte är mottagliga för fysiologiska förklaringar. Ämnet är därför ett bördigt fält för propositioner baserade på disciplinerna perception och kognition. För att illustrera: Istället för att tolka dem som bara ett par de lutande linjerna inom vilka ett särdrag ses mindre än ett identiskt närmare konvergenspunkten, kan Ponzo-mönstret tas för ett järnvägsspår som återges som en perspektivritning . En tunna som ligger inom rälsen skulle behöva vara fysiskt bredare för att täcka den ökade delen av banans bredd om den var längre bort. Konsekvensen är bedömningen att faten skiljer sig i diameter, medan deras fysiska storlek på ritningen är lika.

En vetenskaplig studie kommer att inkludera erkännandet att en representation av det visuella ordet förkroppsligas i tillståndet av organismens nervsystem vid den tidpunkt då illusionen upplevs. Inom disciplinen experimentell neurovetenskap har en top-down-inflytande innebörden att signaler som har sitt ursprung i högre neurala centra, förråd av minnesspår, medfödda mönster och beslutsoperationer, går ner till lägre neuronala kretsar där de orsakar en förskjutning av excitationsbalansen i den avvikande riktningen. Ett sådant koncept är att särskilja från bottom-up-metoden som skulle leta efter aberrationer som påtvingas indata i dess väg genom sensoriska apparater. Top-down neural signalering skulle vara en passande implementering av gestaltbegreppet som Max Wertheimer uttalade att "egenskaperna hos någon av delarna bestäms av helhetens inneboende strukturella lagar."

Matematisk transformation

När objekt och tillhörande percepts, i sina respektive utrymmen, motsvarar varandra om än med deformationer som kan beskrivas i termer av geometri, frestas de matematiskt lutade att söka efter transformationer, kanske icke-euklidiska, som kartlägger dem på varandra. Tillämpning av differentialgeometri har hittills inte varit särskilt framgångsrik [1] Arkiverad 2012-03-25 på Wayback Machine ; fenomenens mångfald och komplexitet, betydande skillnader mellan individer och beroende av sammanhang, tidigare erfarenhet och instruktion sätter höga krav på tillfredsställande formuleringar.

Se även

• Visuella illusioner
• Lista över optiska illusioner
• Richard Gregory

externa länkar

• Omfördelning av objektutrymme till visuellt utrymme