Πώς μας γελούν τα μάτια μας; (pics)

Τις πιο πολλές φορές τα παιχνίδια αυτά, τα οποία έχουμε συνηθίσει να αποκαλούμε οφθαλμαπάτες, απλώς μας παραξενεύουν ή μας διασκεδάζουν ή προκαλούν τον θαυμασμό μας. Για τους επιστήμονες όμως σημαίνουν κάτι πολύ ουσιαστικότερο. Αποτελούν ένα πολύτιμο εργαλείο που τους προσφέρει την ευκαιρία να μελετήσουν το οπτικό μας σύστημα και να αποκτήσουν βαθύτερες γνώσεις για τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται τον κόσμο.

Σας παρουσιάζουμε μερικές από τις ανακαλύψεις τους με στόχο όχι μόνο να σας ψυχαγωγήσουμε, αλλά και να σας δώσουμε μια ευκαιρία να συνειδητοποιήσετε πως η πραγματικότητα που νομίζουμε ότι βλέπουμε είναι κάθε άλλο παρά απόλυτα πραγματική.

Πλαστική πεταλούδα

Το «Plastic butterfly», ή «Πλαστική πεταλούδα» του Ακιγιόσι Κιταόκα, φαίνεται να «ανοίγει» και να επεκτείνεται σιγά-σιγά. Η οφθαλμαπάτη βασίζεται στη βελτιωμένη εκδοχή της οφθαλμαπάτης Φρέιζερ-Γουίλκοξ που έχει αναπτύξει ο ιάπωνας ερευνητής. Επιπλέον βασίζεται και σε μια δικής του εμπνεύσεως οφθαλμαπάτη η οποία δημιουργεί την αίσθηση «ταλάντωσης». Η οφθαλμαπάτη αυτή δεν έχει προς το παρόν όνομα – όπως λέει μιλώντας στο «Βήμα» μια ιδέα είναι το «οφθαλμαπάτη εξαρτώμενη από τις συσπάσεις κατά το πετάρισμα, δηλαδή τη σακκαδική κίνηση, των ματιών».

Η μάσκα του έρωτα

Αυτό που νομίζετε ότι βλέπετε είναι ένα θολό, θλιμμένο πρόσωπο. Αν όμως κρύψετε τη βενετσιάνικη μάσκα, θα δείτε ότι στην πραγματικότητα πρόκειται για δύο πρόσωπα _ ενός άνδρα και μιας γυναίκας _ σε μια τρυφερή στιγμή. Οι πληροφορίες που συγκρατεί ο εγκέφαλος προκειμένου να «αναγνωρίσει» ένα ανθρώπινο πρόσωπο είναι παραπάνω από περιορισμένες: αρκούν μερικές «γραμμές» που αντιστοιχούν σε δύο μάτια, μία μύτη και ένα στόμα. Η έξυπνη γωνία στην οποία είναι τοποθετημένα τα πρόσωπα των ερωτευμένων και η φλου εικόνα τον ξεγελούν. Το πλαίσιο της μάσκας, που ορίζει το περίγραμμα του προσώπου, ολοκληρώνει την απάτη. Η οφθαλμαπάτη του «The Mask of Love», δημιουργία των Τζάνι Σαρκόνε, Κόρτνεϊ Σμιθ και Μαρί-Τζο Γουέμπερ, ήταν μία από τις 10 φιναλίστ του διαγωνισμού «Best Illusion of the Year 2011». Οπως σημειώνουν οι δημιουργοί της, από τη στιγμή που θα συνειδητοποιήσετε ότι υπάρχουν δύο πρόσωπα, όταν την κοιτάζετε θα βλέπετε είτε ένα είτε δύο πρόσωπα σε εναλλαγή, σε ένα είδος οφθαλμαπάτης που ονομάζεται «bistable» ή «δισταθής».

Θεραπευτική στροφή

Οπως σημειώνει ο Ακιγιόσι Κιταόκα στην ιστοσελίδα του, οι οφθαλμαπάτες ως μέθοδος θεραπείας αποτελούν προς το παρόν ένα προσωπικό του αστείο. «Δεν υπάρχουν στοιχεία ούτε αναφορές ότι οι οφθαλμαπάτες μειώνουν το στρες στους ανθρώπους» λέει μιλώντας στο «Βήμα».

Η συγκεκριμένη εικόνα, η οποία φέρει τον τίτλο «Illusion design for healing 1» ή «Σχέδιο οφθαλμαπάτης για θεραπεία 1», φαίνεται να περιστρέφεται αντίστροφα από τη φορά του ρολογιού και να συστέλλεται.

Αδυνατίστε με… τούμπα

Ποιος είναι πιο αδύνατος; Αν θέλετε να φαίνεστε πιο αδύνατοι, γυρίστε ανάποδα. Οπως βλέπετε σε αυτή την οφθαλμαπάτη, την οποία ανακάλυψε ο Πίτερ Τόμσον του Πανεπιστημίου του Γιορκ, κερδίζοντας μια θέση στους φιναλίστ του «Best Illusion of the Year 2010», στο «ανάποδο» πορτρέτο του ένα πρόσωπο δείχνει πιο λεπτό.

Την αποκαλεί «Οφθαλμαπάτη του χοντρού-λεπτού προσώπου» («The fat face thin (fit) illusion») και αποτελεί παραλλαγή της παλαιότερης «Οφθαλμαπάτης της Μάργκαρετ Θάτσερ». Το 1980, χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα ένα πορτρέτο της τότε πρωθυπουργού της Βρετανίας, ο καθηγητής είχε δείξει ότι δυσκολευόμαστε να αναγνωρίσουμε ή να διακρίνουμε αλλαγές στην έκφραση και στα χαρακτηριστικά προσώπων όταν τα βλέπουμε ανάποδα. Το φαινόμενο δεν έχει εξηγηθεί ακόμη πλήρως, θεωρείται όμως πως οφείλεται στο γεγονός ότι ο εγκέφαλός μας είναι «προγραμματισμένος» ώστε να αναγνωρίζει «όρθια» τα πρόσωπα.

Η Op Art του Βικτόρ Βαζαρελί

Τα έργα του Βικτόρ Βαζαρελί, προδρόμου του κινήματος της Op Art και μετρ του «trompe-l’-oeil», αποτελούν αντικείμενο ερευνών για τους νευροεπιστήμονες και τους έχουν αποκαλύψει άγνωστους ως τώρα μηχανισμούς του οπτικού συστήματος.

Αν δείτε συνολικά το εικονιζόμενο «Hexa 5», θα σας φανεί σαν μια σειρά από κοίλα εξάγωνα. Κοιτάζοντας ένα-ένα ξεχωριστά τα στοιχεία μπορείτε να δείτε μεγάλους «σκαμμένους» κύβους ή μικρότερους κύβους τοποθετημένους μέσα σε «κουτιά».

Μπορείτε επίσης να δείτε μεγάλους κύβους με μικρότερους κύβους τοποθετημένους μπροστά τους υπό γωνία.

Τα περιστρεφόμενα φίδια

Οι δίσκοι του διάσημου «Rotating Snakes» του Ακιγιόσι Κιταόκα, καθηγητή Ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο Ριτσουμεϊκάν του Κιότο της Ιαπωνίας, αν και είναι απόλυτα στατικοί, δίνουν την εντύπωση ότι περιστρέφονται, και μάλιστα με «φιδίσια» χάρη. Η περιστροφή αυτή φυσικά συντελείται μόνο μέσα στο μυαλό μας και θεωρείται ότι έχει σχέση με τις κινήσεις που κάνουν τα μάτια μας χωρίς καν να το καταλαβαίνουμε. Αν «καρφώσετε» σταθερά το βλέμμα σας στο κέντρο ενός δίσκου, το πιθανότερο είναι ότι η κίνηση θα επιβραδυνθεί ή θα σταματήσει εντελώς.

Το φαινόμενο βασίζεται στην οφθαλμαπάτη Φρέιζερ-Γουίλκοξ, στην οποία δύο δίσκοι με παρόμοιο σχήμα και σχέδιο φαίνονται να περιστρέφονται. Δημιουργώντας μια πιο «εξελιγμένη» εκδοχή ο ιάπωνας καθηγητής έχει επιταχύνει την αίσθηση της περιστροφής και έχει ανακαλύψει ποιες διατάξεις χρωμάτων επηρεάζουν την αντίληψη της φοράς της ώστε τα «φίδια» να δίνουν την εντύπωση ότι περιστρέφονται είτε δεξιόστροφα είτε αριστερόστροφα.

Οπως μας εξηγεί ο ερευνητής, υπάρχουν δύο θεωρίες για την ερμηνεία του φαινομένου. Σύμφωνα με το «μοντέλο της αλλαγής θέσης», η οφθαλμαπάτη οφείλεται σε μια οπτική καθυστέρηση _ τα τμήματα της εικόνας που έχουν έντονη αντίθεση (μαύρο και άσπρο) «συλλαμβάνονται» από το οπτικό σύστημα πιο γρήγορα από ό,τι τα τμήματα με μικρότερη αντίθεση (γαλάζιο και κίτρινο). Με τον τρόπο αυτόν, λέει η συγκεκριμένη θεωρία, δημιουργείται μια φαινόμενη κίνηση με κατεύθυνση από τα τμήματα με τη μεγαλύτερη αντίθεση προς αυτά με τη μικρότερη αντίθεση.

Το «μοντέλο ασυμμετρίας των σημάτων της κίνησης» υποστηρίζει ότι η συγκεκριμένη οφθαλμαπάτη αποκαλύπτει μια ασυμμετρία στα σήματα της κίνησης που στέλνουν οι ανιχνευτές κίνησης του οπτικού συστήματός μας _ το κινητικό σήμα που προκαλεί η σειρά μαύρο -> σκούρο γκρι -> λευκό -> ανοιχτό γκρι -> μαύρο θα πρέπει να είναι πιο ισχυρό από το σήμα της κατεύθυνσης μαύρο -> ανοιχτό γκρι -> λευκό -> σκούρο γκρι -> μαύρο.

«Εμείς υποστηρίζουμε τη δεύτερη θεωρία» λέει ο κ. Κιταόκα μιλώντας στο «Βήμα». «Η συνεχής κίνηση του αμφιβληστροειδούς ακολουθούμενη από μικροσκοπικές κινήσεις των ματιών δίνει σήματα κίνησης προς όλες τις κατευθύνσεις και η ασυμμετρία των κινητικών σημάτων που δίνονται δημιουργεί αυτή την οφθαλμαπάτη. Από τις έρευνες προκύπτουν στοιχεία ότι η οφθαλμαπάτη δεν λειτουργεί όταν ο παρατηρητής σταματά να κινεί τα μάτια του ή όταν του δίνεται μια στατική για τον αμφιβληστροειδή άποψη της εικόνας».

Ερευνες έχουν επίσης δείξει ότι η φανταστική περιστροφή ενεργοποιεί στον εγκέφαλο περιοχές παρόμοιες με αυτές που ενεργοποιούνται από την κίνηση.

Ο πύργος της Πίζας

Ποιο είναι πιο λοξό; Οχι, ο Πύργος της Πίζας δεν έχει γείρει περισσότερο τα τελευταία χρόνια. Πρόκειται για την ίδια ακριβώς εικόνα του διάσημου μνημείου, επαναλαμβανόμενη απλώς εις διπλούν. Το φαινόμενο οφείλεται στις «διορθωτικές» προσαρμογές που κάνει ο εγκέφαλός μας ώστε να έχουμε ακριβέστερη εικόνα της πραγματικότητας. Κανονικά, όταν κοιτάζουμε δύο παράλληλα ψηλά κτίρια υπό την ίδια γωνία, εξαιτίας της προοπτικής θα έπρεπε να βλέπουμε τις κορυφές τους να συγκλίνουν. Το οπτικό μας σύστημα λαμβάνει αυτό το γεγονός υπόψη και «προσαρμόζει» την εικόνα ώστε οι γραμμές να παραμένουν παράλληλες. Βλέποντας τα δύο κτίρια στη φωτογραφία δεν ξεχωρίζει ότι στην πραγματικότητα δεν βρίσκονται πλάι-πλάι και εφαρμόζει αυτόματα την ίδια προσαρμογή, με αποτέλεσμα να φαίνονται να αποκλίνουν.

Η οφθαλμαπάτη του κεκλιμένου πύργου («The Leaning Tower Illusion») ανακαλύφθηκε από τους Φρέντερικ Κίνγκντομ, Αλι Γιουνέσι και Ελενα Γκεοργκίου του Πανεπιστημίου Μακ Γκιλ του Καναδά και απέσπασε το πρώτο βραβείο του «Best Illusion of the Year 2007». Δεν ισχύει μόνο για πύργους, αλλά και για σιδηροδρομικές γραμμές, δρόμους και άλλα αντίστοιχα «τοπία». «Αυτό που αποκαλύπτει» τονίζουν οι δημιουργοί της «δεν έχει να κάνει τόσο με την προοπτική όσο με τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος αντιμετωπίζει δύο εικόνες που βρίσκονται δίπλα-δίπλα ως τμήμα της ίδιας σκηνής».

Ποιoς κύκλος είναι μεγαλύτερος;

Οι κύκλοι που βρίσκονται στο κέντρο των δύο «λουλουδιών» είναι ακριβώς ίδιοι, παρ’ ότι ο δεξιός μάς φαίνεται μικρότερος. Η οφθαλμαπάτη του Εμπινγκχάους _ από το όνομα του γερμανού ψυχολόγου που την ανακάλυψε στο τέλος του 18ου αιώνα _ μας κάνει να βλέπουμε τον αριστερό κύκλο μικρότερο μόνο και μόνο επειδή περιβάλλεται από μεγαλύτερους κύκλους. Τον περασμένο Μάρτιο μια ομάδα ερευνητών του University College του Λονδίνου ανακάλυψε ότι η οφθαλμαπάτη δεν ισχύει αν κοιτάζουμε τον κεντρικό κύκλο με το ένα μάτι και τους γύρω κύκλους με το άλλο. Αυτό, υποστηρίζουν, σημαίνει ότι ο προσδιορισμός του μεγέθους ενός αντικειμένου σε σχέση με άλλα που βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με αυτό γίνεται προτού ο εγκέφαλος περάσει στην τρισδιάστατη επεξεργασία μιας εικόνας.

Το ανύπαρκτο τρίγωνο

Βλέπετε ένα λευκό τρίγωνο τοποθετημένο επάνω σε ένα τρίγωνο με μαύρο περίγραμμα και τρεις μαύρους δίσκους. Παρ’ όλα αυτά κανένα τρίγωνο δεν έχει σχεδιαστεί πραγματικά. Αυτό συμβαίνει επειδή ο εγκέφαλός σας συμπληρώνει αυτομάτως τα κενά προτιμώντας την πιο λογική εξήγηση του ενός λευκού τριγώνου από αυτήν των «κομμένων» κύκλων και των ατελών κορυφών. Η οφθαλμαπάτη αυτή είναι γνωστή ως «τρίγωνο του Κανίζα» από τον ιταλό ψυχολόγο που την ανακάλυψε.

Δύο Καραγκιόζηδες

Ποιος Καραγκιόζης είναι μεγαλύτερος; Η δεξιά φιγούρα του Καραγκιόζη φαίνεται μεγαλύτερη, ωστόσο και οι δύο είναι ακριβώς ίδιες.

Γνωστό ως οφθαλμαπάτη του Τζάστροου, από το όνομα του αμερικανού ψυχολόγου που την ανακάλυψε το 1889, το φαινόμενο δεν έχει ακόμη εξηγηθεί απόλυτα.

Η επικρατέστερη εκδοχή είναι ότι, όταν ο εγκέφαλός μας συγκρίνει το μέγεθος δύο κυρτών σχημάτων που βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο, παίρνει ως «μέτρο» την εσωτερική καμπύλη του αριστερού και την εξωτερική του δεξιού: επειδή η εξωτερική καμπύλη του δεξιού έχει μεγαλύτερο μήκος, μπερδεύεται και καταγράφει συνολικά το σχήμα ως μεγαλύτερο.

«Rotating water»

Το «Rotating water» ή «Περιστρεφόμενο νερό» του Ακιγιόσι Κιταόκα φαίνεται σαν να περιστρέφεται και να απλώνεται μαζί.

Το φευγαλέο τόξο

Μια κλασική περίπτωση «αδύνατου» αντικειμένου. Δημιουργία του Ντέγιαν Τοντόροβιτς του Πανεπιστημίου του Βελιγραδίου, το «Φευγαλέο τόξο» («Illusive Arch») απέσπασε το τρίτο βραβείο του πρώτου διαγωνισμού «Best Illusion of the Year 2005». Ο τρόπος με τον οποίο ο εγκέφαλος «συλλαμβάνει» τα φωτοσκιασμένα τρισδιάστατα αντικείμενα εξαρτάται από το περίγραμμά τους. Με ένα διαφορετικό περίγραμμα στην κάθε πλευρά των φωτοσκιάσεων του τόξου ο ερευνητής μάς κάνει να βλέπουμε ένα παράξενο αντικείμενο που μπορεί να υπάρχει μόνο στη φαντασία μας.

Πού είναι οι κύκλοι;

Βλέπετε μόνο «ανάγλυφα» τετράγωνα τοποθετημένα σε σειρές, που θυμίζουν την επιφάνεια μιας πόρτας. Παρ’ όλα αυτά η εικόνα κρύβει και κύκλους, και μάλιστα 16 τον αριθμό. Δημιουργία του Αντονι Νόρσια, ερευνητή του Smith-Kettlewell Eye Research Institute των Ηνωμένων Πολιτειών, η οφθαλμαπάτη αυτή είναι γνωστή ως «οφθαλμαπάτη του φατνώματος» («the coffer illusion»). Ηταν ανάμεσα στις 10 φιναλίστ του διαγωνισμού «Best Illusion of the Year 2006» και εξακολουθεί να είναι μία από τις δημοφιλέστερες του κοινού. Οπως λέει ο δημιουργός της, πρόκειται για μια «διπλή» εικόνα η οποία παίζει με την τάση του εγκεφάλου μας να δίνει προτεραιότητα στην τρισδιάστατη απεικόνιση και στα ξεκάθαρα περιγράμματα των τετραγώνων «χάνοντας» τους ασαφείς και χωρίς περίγραμμα κύκλους που κρύβονται ανάμεσά τους.