mercoledì 8 febbraio 2012

Scacchiera di Adelson: illusioni ottiche

In alcuni precedenti post avevamo affrontato la modalità di acquisizione delle immagini nell'uomo (vedi articolo) e  i principi delle meccaniche percettive (vedi articolo). Ora inizieremo a parlare dell'illusioni ottiche. Un' illusione ottica è una qualsiasi illusione che inganna l'apparato visivo umano, facendogli percepire qualcosa che non è presente o in modo scorretto qualcosa che nella realtà si presenta diversamente. 
In base al meccanismo che ne è causa si distinguono tre categorie di illusioni: le ottiche, causate da fenomeni puramente ottici e pertanto non dipendenti dalla fisiologia umana, le percettive, generate dalla fisiologia dell'occhio e le cognitive, dovute all'interpretazione che il cervello dà delle immagini. Oggi parleremo della Scacchiera di Adelson ( illusione pubblicata nel 1995 su Vision Science da Edward Adelson del MIT). Siamo sicuri che quello che vediamo sia la realtà o  essa è solo una rappresentazione che il nostro cervello fa della stessa? Lo studioso ha costruito una scacchiera dove i due quadrati segnati con le lettere A e B, per quanto possa risultare strano, hanno esattamente la stessa tonalità di grigio. La prova si può ottenere copiando e incollando in un qualunque programma di editing di immagini i due quadrati. 
Come funziona questa illusione? Il nostro sistema visivo cerca di determinare il grado di grigio dei quadrati della scacchiera. Una superficie bianca in ombra riflette meno luce di una superficie nera in piena luce. Per decidere dunque dove sono le ombre e come compensare la loro presenza per determinare la tonalità di grigio della superficie, il nostro sistema visivo deve ricorrere a qualche stratagemma. Il primo è basato sul contrasto locale. Sia in condizione di luce che di ombra un quadrato più luminoso dei quadrati vicini è probabilmente più luminoso della media e viceversa. Nella nostra illusione il quadrato chiaro in ombra (B) è circondato da quadrati neri. Questo fa sì che, nonostante il quadrato sia fisicamente scuro, esso appaia più luminoso se confrontato con quelli vicini. Al contrario i quadrati neri, esterni all’ombra proiettata dal cilindro verde, (come il quadrato A) sono circondati da quadrati più luminosi, che appaiono nel confronto relativo, come più scuri.
Un secondo stratagemma del nostro sistema visivo è basato sul concetto che le ombreggiature spesso presentano dei contorni morbidi mentre per le superfici con un motivo i contorni sono netti. L’apparato visivo tende ad ignorare i cambiamenti graduali di intensità della luce al fine di determinare il colore di una superficie senza essere fuorviato dalle ombre. Nell'esempio specifico l'ombra disegnata sulla scacchiera è calibrata in modo da scurire i quadrati chiari rendendoli uguali a quelli scuri. Il cervello interpreta il contesto dell'immagine e si convince che si tratti di un'ombra, in quanto presenta contorni morbidi e perché risulta visibile l’oggetto che proietta l’ombra. La luminosità dei due quadrati viene inoltre influenzata dalla connessione a forma di X dei 4 quadrati adiacenti. I video in basso  effettuano una verifica sul colore dei quadranti e vi faranno capire, più facilmente, l'illusione.



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