Hvernig verkar þessi skynvilla?

Svar

Upphaflega var spurningin svona:

Hæ. Meðfylgjandi "sjónhverfing" barst mér í tölvupósti fyrir stuttu. Getið þið útskýrt hvernig þetta virkar?

Slakið á og horfið einbeitt í um 30 sekúndur á miðja myndina. Ekki hreyfa augun. Beinið svo sjónum ykkar að tómum vegg, helst ljósmáluðum. Þið munuð sjá ljóshring. Blikkið því næst augunum og þá sjáið þið svolítið ótrúlegt. Hvern sjáið þið?









EKKI LESA LENGRA FYRR EN ÞIÐ HAFIÐ PRÓFAÐ

























Þeir sem fóru eftir leiðbeiningunum og litu á vegginn ættu að vera sammála um að þar var líkt og Jesús Kristur væri lifandi kominn! Þessi skynvilla er dæmi um svokallaða neikvæða myndleif (e. negative afterimage) sem verður til þegar horft er lengi á bjartan flöt. Við það fara menn að sjá fyrir sér óskýra eftirmynd þess sem horft var á, en í andstæðum litum og birtustigi; það sem var svart verður hvítt, rautt verður grænt og blátt verður gult (og öfugt). Þetta kannast fólk við sem hefur horft lengi á ljós frá ljósaperu eða sólinni og séð eftir það fyrir sér litla ljósdepla sem virtust svífa fyrir augunum á þeim. Á myndunum hér að neðan er líkt eftir neikvæðri myndleif stóru myndarinnar að ofan, fyrst með því að snúa litum hennar við (til vinstri) og svo með því að gera útlínur myndarinnar óskýrar (til hægri).


Horfi menn á stóru myndina fyrir ofan sjá þeir neikvæða myndleif sem líkist litlu myndunum.
Til að skýra neikvæðar myndleifar verður að kanna á hvaða hátt heilinn táknar liti og birtustig. Í bæði sjónu (e. retina) augans og í heilastöð sem nefnist hliðlægt hnélík (e. lateral geniculate nucleus) eru sérstakar taugafrumur sem kallast andstæðufrumur (e. opponent neurons). Eins og allar taugafrumur hafa andstæðufrumurnar ákveðna grunnvirkni sem er alltaf til staðar jafnvel þótt þeim berist engin boð frá öðrum frumum. Það sem er sérstakt við andstæðufrumur er að þær auka eða minnka virkni sína eftir lit eða birtustigi ljóss. Til eru frumur sem bregðast á andstæðan hátt við rauðu og grænu ljósi, minnka til dæmis virknina við rautt ljós en auka hana við grænt. Aðrar andstæðufrumur gera slíkt hið sama við gult og blátt ljós. Ennfremur eru til frumur sem svara andstætt við mismunandi birtustigi ljóss, það er svörtu og hvítu.

Hvað kemur þetta Jesúmyndinni hér að ofan við? Tökum dæmi um andstæðufrumur sem bregðast við birtustigi ljóss og þar sem mikil virkni þýðir 'hvítt' en lítil virkni 'svart'. Virknin eykst því í frumunum sem "sjá" hvítu flekkina á stóru Jesúmyndinni en minnkar hjá þeim sem fá boð frá dökku flekkjunum. En þegar taugafrumum berast boð um sama áreitið í langan tíma venjast þær því. Frumurnar sem sáu hvítu flekkina eru því ekki alveg jafn virkar og áður og flekkirnir virðist þess vegna ekki jafn skærir. Sömuleiðis eru frumurnar sem sáu svörtu flekkina ekki jafn vanvirkar og því virðast flekkirnir ekki jafn kolsvartir. Gæti maður haldið augunum grafkyrrum á sama fleti (en það getur maður aldrei undir venjulegum kringumstæðum) myndu frumurnar raunar venjast áreitinu algjörlega þannig að maður hætti að sjá nokkurn skapaðan hlut! Þegar maður tekur því loksins augun af myndinni hafa andstæðufrumurnar vanist ljósinu svo mjög að virkni þeirra er komin í ójafnvægi. Frumurnar sem sáu hvítu flekkina eru orðnar vanvirkar og þessi vanvirkni vekur upp skynjun um svartan lit. Þær sem sáu svörtu flekkina eru aftur á móti ofvirkar og maður fer að sjá hvítt. Því sér maður daufa neikvæða eftirmynd af Jesúmyndinni, eða myndleif.

Svipaða skýringu er hægt að gefa á neikvæðu eftirmyndinni sem fólk sér ef það horfir lengi á blómið hér fyrir neðan; þegar litið er af blóminu fara andstæðufrumurnar sem venjast græna litnum að gefa skilaboð um rauðan lit og þær sem venjast rauðum lit gefa skilaboð um grænt. Eftirmynd blómsins hefur því rauð krónublöð og græn laufblöð.



Frekara lesefni á Vísindavefnum

Litir

• Eru hvítt og svart litir? eftir Eyju Margréti Brynjarsdóttur.
• Hvað er litblinda? eftir Þuríði Þorbjarnardóttur.
• Eru til litir sem mannsaugað greinir ekki? eftir Eyju Margréti Brynjarsdóttur.
• Sjáum við litina eins? Sé ég rauðan eins og þú sérð rauðan? Sérð þú kannski rauðan eins og ég sé grænan? eftir Eyju Margréti Brynjarsdóttur.

Sjónskynjun

• Hvernig verkar þrívídd í bíómyndum? eftir Heiðu Maríu Sigurðardóttur.
• Hvers vegna sýnast sól og máni stærri lágt á himni? eftir Sævar Helga Bragason.
• Hjólin undir bíl á ferð virðast stundum snúast í hina áttina. Af hverju? eftir Þorstein Vilhjálmsson.
• Sér fólk sem hefur alls engin augu svart eða sér það alls ekkert? eftir Eyju Margréti Brynjarsdóttur.

Skynjun almennt

• Getur skynjunin gefið okkur raunverulega þekkingu á veröldinni kringum okkur? eftir Atla Harðarson.
• Hvað er skynheild (Gestalt) og hvernig tengist hún sálarfræði? eftir Heiðu Maríu Sigurðardóttur.
• Hvað eru taugaboð og hvernig verka þau? eftir Heiðu Maríu Sigurðardóttur.
• Hvernig verka skilningarvitin fimm (sjón, heyrn, snerting, bragð og lykt)? eftir Heiðu Maríu Sigurðardóttur.
• Skynjum við hið rétta eðli heimsins með skilningarvitunum? eftir Eyju Margréti Brynjarsdóttur.

Heimildir og myndir

• Aldís Guðmundsdóttir og Jörgen Pind (2003). Almenn sálfræði: Hugur, heili, hátterni. Reykjavík: Mál og menning.
• Carlson, N. R. (2001). Physiology of behavior (7. útgáfa). Needham Heights, MA: Allyn and Bacon.
• Goldstein, E. B. (2002). Sensation and perception. Pacific Grove, CA: Wadsworth.
• Mynd af Jesú er af Þetta er einhver magnaðasta sjónhverfing sem ég hef séð. Dubya.
• Mynd af blómi er af Sensory processes.