خطای دید چطور مغز را فریب می‌دهد؟
وقتی مغزمان اطلاعات بصری را به‌گونه‌ای تعبیر کند که برخلاف واقعیت است، «خطای دید» رخ می‌دهد. این پدیده معمولاً ناشی از نور، رنگ، الگوهای بصری خاص، میان‌برهای ذهنی و... است.
خبرگزاری آنا- نوید فرخی: خطای دید (Optical Illusions) به پدیده‌هایی بصری اطلاق می‌شود که مغز ما را فریب می‌دهند و باعث می‌شوند چیزهایی را ببینیم که با واقعیت فیزیکی منطبق نیستند. خطای دید نوعی توهم بصری است که به دلیل نحوه پردازش نور و اطلاعات در مغز رقم می‌خورد. به عنوان مثال برخی خطاهای دید باعث می‌شود از نظر ما یک خط صاف نسبت به دیگر خطوط کج به نظر برسد یا یک تصویر ثابت حرکت کند!
خطای دید نشان می‌دهد که درک بصری ما از جهان بیرون تنها یک کپی مستقیم از آن نیست، بلکه محصولی از تفسیر مغز است که از اطلاعات حسی دریافت‌شده حاصل می‌شود. با این حال شاید این پرسش پیش بیاید چگونه این خطاها رخ می‌دهند و چرا مغز ما به این شکل فریب می‌خورد؟
مغز چگونه تصاویر را پردازش می‌کند؟
مغز انسان بسیار پیچیده است و در پردازش اطلاعات بصری نقش کلیدی دارد. وقتی به یک شیء نگاه می‌کنیم، چشم‌ها نور بازتاب‌شده از آن را دریافت کرده و به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. این سیگنال‌ها از طریق عصب بینایی (Optic Nerve) به قشر بینایی اولیه (Primary Visual Cortex) در مغز ارسال می‌شود. سپس مغز سیگنال‌های مزبور را تحلیل و با اطلاعات قبلی مقایسه می‌کند تا تصویر نهایی را تشکیل دهد.
خطاهای دید نشان می‌دهند درک ما از جهان همیشه دقیق نیست.
در اینجا نحوه تفسیر مغز از الگوها و اطلاعات مختلف می‌تواند منجر به خطای دید شود. به طور کلی مغز ما برای پردازش سریع‌تر اطلاعات، به دنبال الگوها و راه‌های میان‌بر می‌گردد. این میان‌برها در بسیاری از موارد مفید هستند، اما گاهی منجر به اشتباهاتی در درک بصری می‌شوند. خطای دید را می‌توان به چند دسته تقسیم کرد. هر یک از این دسته‌ها نشان‌دهنده شکل متفاوتی است که مغز در آن‌ها فریب می‌خورد.
خطای دید فیزیولوژیکی
خطای فیزیولوژیکی (Physiological Illusions) به دلیل نحوه عملکرد دستگاه بینایی رخ می‌دهد. فرضاً وقتی به مدت طولانی به یک تصویر با کنتراست بالا نگاه کنیم، نورون‌های بینایی خسته می‌شوند و بعد از تغییر نگاه، احتمالاً اثر پس‌تصویر (Afterimage) به وجود می‌آید. به طور کلی خطاهای فیزیولوژیکی به واسطه تحریکات نوری شدید، مدت‌زمان طولانی نگاه کردن به الگوهای خاص یا محرک‌های خاصی که سیستم عصبی بینایی را تحت تأثیر قرار می‌دهند به وجود می‌آیند.
به عنوان مثال وقتی به مدت طولانی به یک الگوی راه‌راه سیاه‌وسفید نگاه کنیم، نورون‌های مرتبط با درک کنتراست بالا تحریک می‌شوند و پس از مدتی دچار خستگی می‌شوند. پس از تغییر نگاه و نگاه کردن به یک سطح خالی یا تصویر دیگر، مغز اثر پس‌تصویر را تجربه می‌کند که در آن خطوط رنگی یا الگوهای مشابه با تصویر اصلی، اما به رنگ‌های متضاد دیده می‌شوند. این تجربه ناشی از تلاش مغز برای جبران تحریکات بینایی پیشین است.
نمونه‌ای از اثر «پس‌تصویر»؛ برای پانزده به تصویر سمت چپ نگاه کنید،
سپس به تصویر سفید سمت راست نگاه کنید و به سرعت پلک بزنید.
تطابق نوری یا سازگاری حسی (Sensory Adaptation) یک فرآیند طبیعی است که دستگاه بینایی از آن برای کاهش حساسیت به محرک‌های تکراری استفاده می‌کند. این تطابق کمک می‌کند تا به سرعت محرک‌های جدید و متفاوت را تشخیص دهیم و به آن‌ها واکنش نشان دهیم.
با این حال همین فرآیند می‌تواند به خطاهای فیزیولوژیکی منجر شود. به عنوان مثال وقتی در معرض نوری با شدت بالا مانند یک صفحه نمایش با کنتراست بالا قرار می‌گیریم و سپس به یک صفحه با نور کم یا متوسط نگاه می‌کنیم، ممکن است احساس کنیم که صفحه دوم تاریک‌تر از آنچه هست دیده می‌شود. این امر به دلیل تطابق دستگاه بینایی با نور شدید و خستگی نورون‌های بینایی صورت می‌پذیرد.
یکی دیگر از مثال‌های بارز خطاهای فیزیولوژیکی، خطای حرکت پیرامونی (Peripheral Drift Illusion) نام دارد. در این خطا الگوهایی با کنتراست بالا که میزان رنگ و روشنایی‌شان تغییر می‌کند، در زمانی که چشم بر روی آن‌ها متمرکز نشده ممکن است به نظر در حال حرکت برسند. این خطا به دلیل تحریک متفاوت سلول‌های میله‌ای و سلول‌های مخروطی در پیرامون میدان دید انسان ایجاد می‌شود. مغز تلاش می‌کند تا حرکتی را در تصویر شناسایی کند که واقعاً وجود ندارد.
در خطای دید «حرکت پیرامونی» به نظر می‌رسد دایره‌ها در حال گردش هستند.
خطاهای دید شناختی
در خطای شناختی (Cognitive Illusions) نوع دیگری از توهم بصری صورت می‌پذیرد که برخلاف خطاهای فیزیولوژیکی ریشه در نحوه تفسیر و پردازش اطلاعات توسط مغز دارند. این خطاها نشان‌دهنده جنبه‌های شناختی و روان‌شناختی در فرآیند درک و تفسیر تصاویر هستند.
مغز انسان نه تنها به دریافت اطلاعات حسی وابسته است، بلکه با استفاده از تجربه‌های گذشته و تفسیرهای منطقی خود، اطلاعات را پردازش می‌کند. این تفسیرهای مغزی گاهی منجر به خطاهایی می‌شوند که آن را خطاهای شناختی می‌نامند. این نوع خطاها بیشتر به دلیل میل مغز به تکمیل اطلاعات، استفاده از میان‌برهای شناختی و توقعات ذهنی رخ می‌دهند.
مغز انسان به طور کلی عادت دارد از الگوریتم‌های شناختی و تجربیات قبلی برای تفسیر اطلاعات بصری استفاده کند. این میان‌برهای شناختی که به عنوان «هیوریستیک» (Heuristics) شناخته می‌شوند، به مغز کمک می‌کنند تا اطلاعات را به سرعت پردازش کند. با این حال این میان‌برها همیشه دقیق نیستند و گاهی منجر به تفسیرهای اشتباه می‌شوند.
یکی از عوامل کلیدی خطاهای شناختی، اصل «تکمیل اطلاعات» (Completion) است. مغز ما تمایل دارد که تصاویری که ناقص هستند را به شکل کامل تفسیر کند. این تکمیل کردن اطلاعات گاهی باعث می‌شود که چیزهایی را ببینیم که در واقعیت وجود ندارند یا برعکس، بخش‌هایی از تصویر را نبینیم که وجود دارند! اصل مزبور در غالب مواقع به ما کمک می‌کند که درک سریعتری از محیط داشته باشیم، اما در عین حال می‌تواند به خطای دید نیز منجر شود.
خطای دید «مولر لایر»؛ در تصویر بالا به نظر می‌رسد اندازه خطوط مستقیم متفاوت است
اما در تصویر پایین می‌بینید که همان خطوط (به رنگ قرمز درآمدند) هم‌اندازه‌اند.
این خطاها نتیجه تفسیر اشتباه مغز از اطلاعات بصری هستند. در این خطاها، مغز اطلاعات را به گونه‌ای تفسیر می‌کند که با منطق و تجربه قبلی ما منطبق بشود، حتی اگر در واقعیت با آن مطابقت نداشته باشد! می‌توانیم چند مورد از این نوع خطا را بررسی کنیم:
خطای مولر-لایر (Müller-Lyer Illusion) یکی از شناخته‌شده‌ترین خطاهای شناختی است. در این خطای دید دو خط مستقیم با طول یکسان در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، اما هر کدام دارای فلش‌های جهت‌دار در انتهای خود هستند. یکی از خطوط دارای فلش رو به داخل و دیگری دارای فلش رو به بیرون است. در این حالت، خطی که فلش‌های رو به داخل دارد، کوتاه‌تر از خط دیگر به نظر می‌رسد، حتی اگر هر دو خط در واقعیت هم‌اندازه باشند!
دلیل این خطا این است که مغز ما با استفاده از سرنخ‌های موجود در تصویر، فاصله و اندازه را تخمین می‌زند. این تخمین‌ها بر اساس تجربه‌های قبلی صورت گرفته و در اینجا منجر به اشتباه می‌شود.
این خطا به دلیل تفسیر اشتباه مغز از فواصل و اندازه‌ها رخ می‌دهد. مغز ما از تجربه‌های خود در مورد زوایا و گوشه‌ها برای تفسیر طول خطوط استفاده می‌کند و به اشتباه خطی که فلش‌های رو به داخل دارد را کوتاه‌تر از دیگری تفسیر می‌کند. این اشتباه نتیجه استفاده از الگوریتم‌های شناختی برای تخمین طول و فاصله است
خطای دید «سایه شطرنج»؛ در تصویر چپی به نظر می‌رسد دو نقطه مشخص‌شده
رنگ متفاوتی دارند اما در تصویر سمت راست می‌بینید که یک‌رنگ هستند
در خطای توهم سایه شطرنج (Checker Shadow Illusion) مربعی در یک جدول شطرنجی (با سایه) نشان داده می‌شود که رنگ آن متفاوت از مربعی دیگر به نظر می‌رسد. این در حالی است که در واقعیت هر دو مربع رنگ یکسانی دارند. مغز ما با توجه به منبع نور و سایه، رنگ‌ها را تفسیر می‌کند. این تفسیر معمولاً در شرایط عادی مفید است، اما در این مورد خاص، ما را به اشتباه می‌اندازد.
در خطای دید مثلث پنروز (Penrose Triangle) یا «مثلث غیرممکن» یکی دیگر از نمونه‌های خطاهای شناختی رخ می‌دهد که در آن مغز با تفسیری اشتباه از یک شیء روبرو می‌شود. این مثلث به گونه‌ای طراحی شده است که هر گوشه و لبه به طور جداگانه منطقی و قابل درک به نظر می‌رسد، اما وقتی به طور کلی به آن نگاه می‌کنیم، مغز نمی‌تواند این تصویر را به عنوان یک ساختار سه‌بعدی واقعی تفسیر کند. این مثال نشان می‌دهد که مغز می‌تواند با استفاده از تفسیرهای منطقی و معمول، به اشتباه بیفتد و یک ساختار غیرممکن را واقعی بپندارد.
خطای دید «مثلث پنروز»؛ از منظر فیزیکی شکل دوبعدی چنین مثلثی غیرممکن است
تأثیر خطاهای بصری بر هنر و طراحی
جالب است بدانید خطاهای دید تنها محدود به مطالعات علمی نیستند. این توهمات بصری تأثیر عمیقی بر هنر و گرافیک نیز داشته است! بسیاری از هنرمندان مانند موریس اشر (M.C. Escher) خطاهای بصری انسان را بهانه‌ای برای ایجاد آثار هنری قرار داده‌اند که بیننده را به تفکر وا می‌دارد و پرسش‌های فلسفی درباره واقعیت و ادراک مطرح می‌کند.
در طراحی نیز خطاهای دید می‌توانند به طراحان کمک کنند تا توجه کاربران را به قسمت‌های خاصی از محصول جلب کنند یا تجربه کاربری را بهبود دهند. استفاده هوشمندانه از این تکنیک‌ها می‌تواند محصولات را جذاب‌تر و کاربرپسندتر کند.
آثار هنری مبتنی بر خطای دید
خطاهای دید به دلیل میان‌برهای ذهنی و تفسیرهایی که مغز برای سرعت بخشیدن به پردازش اطلاعات انجام می‌دهد، رخ می‌دهند. این میان‌برها کمک می‌کنند تا به سرعت اطلاعات را تحلیل کرده و تصمیم‌گیری کنیم، اما این سرعت معمولاً به قیمت دقت تمام می‌شود. به عبارت دیگر، مغز برای درک سریع‌تر و آسان‌تر اطلاعات از راه‌های میان‌بر استفاده می‌کند که این روش‌ها گاهی به خطا منجر می‌شوند.
همچنین، تجربه‌های گذشته و توقعات ذهنی نقش مهمی در ایجاد خطاهای شناختی دارند. به عنوان مثال، اگر مغز ما از گذشته تجربه‌هایی داشته باشد که یک الگوی خاص را با نتیجه‌ای خاص مرتبط می‌کند، در مواجهه با همان الگو تمایل دارد که نتیجه مشابهی را انتظار داشته باشد. این انتظارات می‌توانند باعث شوند که اطلاعات بصری به شکلی دیده شوند که در واقعیت متفاوت است.
اتاقی که براساس اصول خطای دید ذهن را فریب می‌دهد
خطاهای دید نشان می‌دهد درک ما از جهان همیشه دقیق نیست. در عین حال این خطاها کمک کرده تا فرآیندهای شناختی مغز را بهتر بفهمیم. در عین حال خطاهای دید یک ظرفیت و ابزار قدرتمندی برای هنرمندان و طراحان است تا از آن برای خلق آثار خود استفاده کنند.
انتهای پیام/
توسط متخصصان یک شرکت دانشبنیان؛
گیرندههای نقشهبرداری ماهوارهای تولید شد
این تصویر مربوط به چه چیزی است؟