KAJIAN INI MENDAKWA BAHAWA ILUSI DI MATA, BUKAN DI MINDA

Kajian baru menunjukkan, pelbagai ilusi visual disebabkan oleh had dalam cara mata dan neuron visual kita bekerja – bukannya disebabkan proses psikologi yang lebih kompleks.

*Bar di tengah-tengah adalah satu tahap kelabu, tetapi ia kelihatan lebih terang di kiri dan lebih gelap di kanan kerana latar belakang. Kredit Jolyon Troscianko*

Para penyelidik mengkaji ilusi yang mana persekitaran objek mempengaruhi cara kita melihat warna atau coraknya.

Para saintis dan ahli falsafah telah lama berdebat sama ada ilusi ini disebabkan oleh pemprosesan saraf di mata dan pusat visual peringkat rendah di otak, atau melibatkan proses mental peringkat tinggi seperti konteks dan pengetahuan terdahulu.

Dalam kajian baru Dr Jolyon Troscianko, daripada Universiti Exeter, yang bersama-sama membangunkan satu model, mencadangkan tahap ringkas kepada tindak balas saraf yang mana bukan proses psikologi yang lebih mendalam untuk menerangkan ilusi.

“Mata kita menghantar mesej kepada otak dengan membuat neuron ‘terbakar’ lebih cepat atau lebih lambat,” kata Dr Troscianko, daripada Pusat Ekologi dan Pemeliharaan di Kampus Penryn Exeter, Cornwall.

“Walau bagaimanapun, terdapat had seberapa cepat mereka boleh ‘terbakar’, dan penyelidikan terdahulu tidak mempertimbangkan bagaimana had itu boleh menjejaskan cara kita melihat warna.”

Model tersebut menggabungkan “limited bandwidth” ini dengan maklumat tentang bagaimana manusia melihat corak pada skala yang berbeza, bersama-sama dengan andaian bahawa penglihatan kita berfungsi dengan baik apabila kita melihat pemandangan semula jadi.

*Kedua-dua bar kelabu di tengah-tengah imej ini adalah kelabu yang sama, tetapi yang di sebelah kiri (di sekeliling dengan lebih banyak bar hitam) kelihatan lebih gelap. Kredit Jolyon Troscianko*

Model ini telah dibangunkan oleh penyelidik daripada Universiti Exeter dan Sussex untuk meramalkan bagaimana haiwan melihat warna, tetapi secara tidak langsung membetulkan banyak telahan ilusi visual yang dilihat oleh manusia.

“Hal ini menyanggah banyak telahan lama tentang bagaimana ilusi visual berfungsi,” kata Dr Troscianko.

Beliau berkata penemuan itu juga memberi gambaran tentang populariti televisyen definisi tinggi.

“Televisyen dinamik tinggi moden mencipta kawasan putih yang 10,000 kali lebih cerah daripada warna hitam tergelap, mendekati tahap kontras dalam pemandangan semulajadi,” kata Dr. Troscianko.

“Bagaimana mata dan otak kita boleh menangani kontras ini adalah satu teka-teki kerana ujian menunjukkan bahawa kontras tertinggi yang boleh dilihat oleh mata manusia pada satu skala ruang ialah sekitar 200: 1.

Lebih membingungkan lagi, neuron yang menghubungkan mata kita dengan otak kita hanya boleh menangani kontras kira-kira 10: 1.

“Model kami menunjukkan bagaimana neuron dengan “bandwidth” kontras yang terbatas dapat menggabungkan isyarat mereka untuk membolehkan kita melihat kontras yang sangat besar ini, tetapi maklumat itu dikompres – menghasilkan ilusi visual.

“Model ini menunjukkan bagaimana neuron kita berevolusi dengan tepat untuk menggunakan setiap bit kapasiti yang ada.

Sebagai contoh, sesetengah neuron sensitif terhadap perbezaan yang sangat kecil dalam tahap kelabu pada skala sederhana, tetapi mudah tertekan disebabkan kontras yang tinggi.

Kedua-dua kubus mempunyai apa yang kelihatan sebagai plat kuning dan biru pada permukaan atas mereka. Walau bagaimanapun, yang kelihatan kuning di sebelah kiri sebenarnya adalah warna kelabu yang identikal dengan plat biru di sebelah kanan. Kredit Jolyon Troscianko

“Pada masa yang sama, neuron yang mengekodkan kontras pada skala yang lebih besar atau lebih kecil jauh lebih kurang sensitif, tetapi boleh bekerja pada pelbagai kontras yang lebih luas, memberikan perbezaan hitam dan putih yang mendalam.

“Pada akhirnya, ini menunjukkan bagaimana sistem dengan lebar pita saraf yang terhad dan kepekaan boleh mengesan kontras yang lebih besar daripada 10,000: 1.”

Kajian ini, yang diterbitkan dalam jurnal PLOS Computational Biology, bertajuk “A model of color appearance based on efficient coding of natural images”.