18 mei. 2009
4 minuten
Visuele illusies zijn vermakelijk en fascinerend. Daarnaast zijn ze behulpzaam in de wetenschap van de waarnemingskunde. Hoe zet het brein de lichtstralen die op het oog vallen om in betekenisvolle beelden? Rob van Lier en Mark Vergeer van het Donders Instituut van de Radboud Universiteit maken visuele illusies die helpen om de waarneming te begrijpen. […]
Visuele illusies zijn vermakelijk en fascinerend. Daarnaast zijn ze behulpzaam in de wetenschap van de waarnemingskunde. Hoe zet het brein de lichtstralen die op het oog vallen om in betekenisvolle beelden? Rob van Lier en Mark Vergeer van het Donders Instituut van de Radboud Universiteit maken visuele illusies die helpen om de waarneming te begrijpen. En dat levert verrassende nieuwe inzichten op, belangrijk genoeg om in aanmerking te komen voor publicatie in Current Biology.
Kijk je enige tijd naar een rood figuur en daarna naar een wit vlak, dan zie je een groen nabeeld, dat sterker is als je een contour van het figuur te zien krijgt. Dit heeft te maken met de werking van kleurgevoelige cellen in het netvlies van het oog. Nabeelden lijken daarmee vroeg in het beeldverwerkingsproces tot stand te komen, namelijk in het oog zelf. Kijk nu naar de illusie in de volgende link, focus daarbij op de zwarte stip:
http://www.ru.nl/wetenschapsagenda/editie_17_-_18_mei/beeld/
Waarnemingsdeskundige dr. Rob van Lier en zijn promovendus drs. Mark Vergeer, wetenschappers aan het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour van de Radboud Universiteit Nijmegen wonnen met deze illusie vorig jaar de ‘Best Visual Illusion of the Year Award 2008’, een jaarlijkse internationale prijs van vakgenoten. Er is iets merkwaardigs aan de hand: we zien een nabeeld van iets dat er niet was: de ster is immers grijs in het midden en we zien afwisselend roze en (groenachtig) blauw! Met dr. Stuart Anstis van de University of California, San Diego zijn ze nu op het spoor van wat dit werkelijk betekent. (Filling-in afterimage colors between the lines, Van Lier,R.,Vergeer,M., & Anstis,S. Current Biology, 19 (8), April 28, 2009).
Wat is hier aan de hand? Kijk eerst naar de volgende illusie (Van Lier,R . (2002) A double neon color illusion. Perception, 31(1), 31-38).
Grote kans dat de grijze achtergrond ook in uw visie bedekt wordt met vier elkaar kruisende balken. Die balken zijn er niet echt maar worden door de gele figuurtjes gesuggereerd. Uw brein is er immers volkomen aan gewend om beelden die maar gedeeltelijk zichtbaar zijn aan te vullen. Al vanaf een maand of zes kunnen baby’s van halfverborgen simpele voorwerpen voorspellen hoe ze er in hun geheel uitzien. Dit blijkt onder andere uit onderzoek in het Baby Research Centre van de Radboud Universiteit Nijmegen. Behalve het aanvullen van de veronderstelde vorm speelt hier het spreiden van kleuren: de balken lijken enigszins geel, sterker nog: op de kruispunten is de kleur zelfs nog iets intenser. Misschien is het in de bewegende variant nog beter te zien.
Spreiden
Terug naar de sterren. De kleuren in het nabeeld blijken te spreiden binnen een kleurloze vorm die na het gekleurde plaatje wordt aangeboden. Afhankelijk van deze vorm is het nabeeld verschillend. Net als in de voorbeelden hierboven spreidt de kleur binnen de contouren van deze vorm en zien we het bijbehorende nabeeld. We zien een kleur op een plaats waar eerder geen kleur te zien was, en we zien zelfs twee verschillende nabeelden na elkaar. De variant onder deze link laat zien dat het ook werkt als het brein ook de contouren van het nabeeld aanvult:
Deze visuele illusie laat zien dat nabeelden niet alleen in het netvlies tot stand komen, maar dat complexere hersenprocessen die verantwoordelijk zijn voor kleur- en vormwaarneming hierbij een belangrijke rol spelen. Rob van Lier noemt zijn illusie dan ook ‘een nieuw instrument in handen om de visuele informatieverwerking verder te bestuderen’.
Extra: meer Nijmeegse illusies
Eén van de taken van het visuele waarnemingssysteem is het toekennen van diepte in het tweedimensionale signaal dat binnen komt. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de plaats van voorwerpen ten opzichte van elkaar, de positie in het beeld (ver weg zie je vaak hoger in beeld, en het contrast van licht en donker. Variatie in contrast krijgt deze statische blokken aan het dansen (Van Lier, R. & Csatho, A. (2006). Dancing shapes: a comparison between luminance induced distortions. Perception, 35, 775-798.)
Het onderzoek naar visuele waarneming is onderdeel van de onderzoekslijn Action, Intention and Motor Control van het Donders Centre for Cognition. Lees meer over het programma op http://www.ru.nl/cognition/divisions/all_divisions/action_intention_and/