Κυριακή 2 Αυγούστου 2009
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 7
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
Μηχανισμοί της αντίληψης της διαφάνειας

Η ικανότητά μας να αντιλαμβανόμαστε αυτό που βλέπουμε χωρίς ιδιαίτερη προσπάθεια, εξαρτάται από την ασυνείδητη αλλά «έξυπνη» αξιοποίηση γνώσης για τον εξωτερικό κόσμο, που βρίσκεται αποτυπωμένη στα νευρωνικά κυκλώματα του εγκεφάλου. Γνωρίζουν, όμως, τα νευρικά υποσυστήματα της όρασης τους νόμους της φυσικής; Χρησιμοποιούν μόνο επαγωγικούς συλλογισμούς ή μήπως μπορούν να κάνουν και παραγωγικούς συλλογισμούς για να καταλήξουν σε συμπέρασμα; Πώς αντιμετωπίζουν τα παράδοξα, τις αντιφάσεις και τις ατελείς πληροφορίες;

Στοιχεία που μπορούν να βοηθήσουν στην απάντηση αυτών των ερωτημάτων δίνει η μελέτη της αντίληψης της διαφάνειας των αντικειμένων. Ψευδαισθήσεις διαφάνειας μπορούν να προκληθούν στον παρατηρητή με χρήση απλών διατάξεων. Αν τοποθετηθεί ένα τετράγωνο ομογενές διαφανές φίλτρο, όπως ένας φακός γυαλιών ηλίου πάνω σε λευκό χαρτί, τότε ένα συγκεκριμένο ποσοστό φωτός περνάει μέσα απ' αυτόν, π.χ., 50%. Αν προστεθεί σε σειρά και ένα δεύτερο ίδιο διαφανές φίλτρο, τότε στο μάτι του παρατηρητή θα φτάνει το μισό του μισού του αρχικού φωτός, δηλαδή το 25%. Η σχέση είναι πάντα πολλαπλασιαστική.

«Διαφανείς» νόμοι

Ομως, πώς αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος ένα τετράγωνο με φωτεινότητα 50% μέσα σε ένα μεγαλύτερο τετράγωνο φωτεινότητας 100% (εικ. 1); Το εσωτερικό τετράγωνο θα μπορούσε να είναι είτε ένα φίλτρο, που περιορίζει το διερχόμενο φως στο μισό ή ένα τετράγωνο πιο σκούρου χρώματος που ανακλά μόνο το 50% του προσπίπτοντος φωτός. Χωρίς πρόσθετες πληροφορίες δεν υπάρχει τρόπος το οπτικό σύστημα να καταλάβει τι από τα δύο συμβαίνει. Επειδή, όμως, η δεύτερη περίπτωση είναι πιο κοινή στη φύση, βλέπουμε το τετράγωνο ως πιο σκούρα περιοχή στο χαρτί και όχι ως επάλληλο διαφανές υλικό.


Οταν, όμως, δύο ορθογώνια φωτεινότητας 50% τοποθετηθούν έτσι που να σχηματίζουν σταυρό (εικ.2, 3, 4), ο εγκέφαλος μπορεί να αντιληφθεί τα ορθογώνια ως διαφανή, γιατί αυτή η διάταξη συμβαίνει συχνότερα στη φύση από το να βρεθούν 5 τετράγωνα διατεταγμένα σε μορφή σταυρού με τα 4 περιφερειακά να έχουν ένα χρώμα και το κεντρικό να έχει ένα άλλο. Σύμφωνα με τη φυσική, αν τα ορθογώνια έχουν διαφάνεια 50%, τότε το μεσαίο τετράγωνο πρέπει να έχει φωτεινότητα το μισό του μισού της φωτεινότητας της λευκής περιοχής, πράγμα που συμβαίνει μόνο στην εικόνα 3. Πράγματι μόνο αυτή η εικόνα «φαίνεται» στο μάτι να είναι αποτέλεσμα διαφάνειας των δύο ορθογωνίων. Οι εικόνες 2 και 4 με το μαύρο και υπερβολικά ανοιχτόχρωμο κεντρικό τετράγωνο φαίνονται περισσότερο σαν διατάξεις 5 τετραγώνων. Είναι σαν το νευρικό υποσύστημα της όρασης να ξέρει τους νόμους της φυσικής, όπως αναλύθηκαν πιο πάνω.

Το πείραμα αυτό καταδεικνύει δύο προϋποθέσεις για να γίνει αντιληπτή η διαφάνεια: Πρέπει να υπάρχει πολυπλοκότητα και κατάτμηση και ταυτόχρονα η σωστή αναλογία φωτεινότητας των μερών.

Αν όμως οι αντιληπτικοί μηχανισμοί του εγκεφάλου επιτρέπουν τη σωστή διάκριση των διαφανών υλικών στις αποχρώσεις του γκρι, δε συμβαίνει το ίδιο με τα έγχρωμα διαφανή αντικείμενα. Στις εικόνες 5 και 6 εμφανίζεται και πάλι το μοτίβο των αλληλεπικαλυπτόμενων ορθογωνίων. Στην εικόνα 6 η φωτεινότητα του κεντρικού τετραγώνου είναι 25% όπως θα έπρεπε αν τα δύο ορθογώνια διαπερατότητας 50% δεν ήταν έγχρωμα. Ομως στην πραγματικότητα ένα γαλάζιο και ένα κόκκινο ημιδιαφανές φίλτρο δε θα άφηναν καθόλου φως να περάσει από το τμήμα όπου αλληλεπικαλύπτονται, επειδή το γαλάζιο θα άφηνε μόνο το γαλάζιο φως και το κόκκινο μόνο το κόκκινο φως. Αρα, το κεντρικό τετράγωνο θα ήταν μαύρο. Αλλά το μάτι ξεγελιέται και βλέπει στην εικόνα 6 τη διαφάνεια και όχι στην εικόνα 5 με το μαύρο κεντρικό τετράγωνο.

Για να μην κυνηγάμε σκιές


Η διαφάνεια είναι αρκετά σπάνια στη φύση, δε συμβαίνει όμως το ίδιο και με τις σκιές. Είναι πιθανό οι «νόμοι» της αντίληψης της διαφάνειας να προέκυψαν ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής που έδινε πλεονέκτημα σε όποιο ζώο απέφευγε να ασχοληθεί με τις σκιές ως πραγματικά αντικείμενα, μπορώντας έτσι να συγκεντρώσει την προσοχή του στα αληθινά αντικείμενα. Η σκιά που ρίχνει ένα δέντρο (εικ. 7) μπορεί θεωρητικά να είναι κατάμαυρη, αν υπάρχει μόνο ένα μακρινό φως, χωρίς καθόλου διάχυση και αντανακλάσεις. Στη φύση, όμως, πάντα υπάρχει διάχυση και αντανακλάσεις και γι' αυτό οι σκιές δεν είναι ποτέ κατάμαυρες. Αν η σκιά του δέντρου πέφτει εκτός από το ανοιχτόχρωμο πεζοδρόμιο και στο πιο σκούρο γρασίδι, τότε είναι η συνδιακύμανση της φωτεινότητας στις δύο σκιαζόμενες περιοχές που δίνει την απαραίτητη πληροφορία στον εγκέφαλο, ώστε να καταλάβει ότι πρόκειται για σκιά που απλώνεται σε δύο διαφορετικές επιφάνειες και όχι για κάποιο αντικείμενο, ή για κάποια διαφορετική υφή της περιοχής αυτής. Οι αλλαγές φωτεινότητας στη διαφάνεια μοιάζουν με εκείνες των σκιών. Η ικανότητα του οπτικού συστήματος να διακρίνει τη διαφάνεια ίσως ήταν αποτέλεσμα της εξελικτικής διαδικασίας που του επέτρεψε να διακρίνει τις σκιές.

Αυτά τα πειράματα δείχνουν ότι ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής και της διαδικασίας της απόκτησης γνώσης κατά τη διάρκεια της ζωής, υπάρχει αρκετή «σοφία» στα οπτικά υποσυστήματα ώστε να επεξεργάζονται σωστά τις οπτικές πληροφορίες, μεταξύ αυτών και εκείνες για τη διαφάνεια των πραγμάτων. Ωστόσο, δεν μπορούν να κάνουν σωστά αφαίρεση χρωμάτων, πιθανώς επειδή η αντίληψη των χρωμάτων αποκτήθηκε πολύ αργότερα στα πρωτεύοντα θηλαστικά και επιπλέον επειδή η αλληλεπικάλυψη διαφανών έγχρωμων αντικειμένων στη φύση είναι πολύ σπάνια.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»


Κορυφή σελίδας
Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ