Perché il nostro cervello vede dei raggi che non ci sono in questa immagine

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Illusione ottica Scintillating Starbust (foto: cortesia di Michael Karlovich, Recursia LLC)
Illusione ottica Scintillating Starbust (foto: cortesia di Michael Karlovich, Recursia LLC)

Una serie di ghirlande concentriche e il gioco è fatto: il nostro cervello si inganna e ci sembrerà di vedere dei raggi emergere e brillare nel disegno geometrico, che in realtà non ci sono. È una nuova illusione ottica, chiamata Scintillating starbust (starburst – letteralmente esplosione di stelle – brillante), presentata da due ricercatori del dipartimento di Psicologia e del centro di Data science all’università di New York. I due autori, Michael W. Karlovich e Pascal Wallish, hanno mostrato l’immagine a un gruppo di volontari e hanno spiegato, con un’attenta analisi geometrica e psico-cognitiva, quali meccanismi sensoriali sono alla base di questa nuova distorsione della percezione visiva. La ricerca è pubblicata su i-Perception.

illusione ottica
(foto: cortesia di Michael Karlovich, Recursia LLC)

Un’illusione matematica

La figura geometrica è formata da cerchi concentrici costituiti a loro volta da poligoni intrecciati fra loro. L’osservatore percepisce delle linee di luce provenienti dal centro. Per testare l’effetto i ricercatori hanno coinvolto 100 volontari cui sono state presentate numerose versioni dell’immagine Scintillating starbust, con forma, complessità e illuminazione variabile. L’obiettivo era studiare se e come alcuni fattori, come il numero di vertici dei poligoni o il livello di contrasto, possano alterare la percezione della figura. Nello studio, piuttosto articolato, gli autori hanno costruito l’immagine in vari step modificando la struttura, la luminosità e il colore applicando precedenti modelli matematici e geometrici.

Dietro l’illusione ottica

I volontari percepivano l’illusione ottica, ovvero la presenza di questi raggi, e i ricercatori concludono che si tratta di un’illusione composta, che combina diversi effetti. Fra questi c’è il fatto che il nostro cervello collega in un certo modo i punti appartenenti ai poligoni a forma di stelle e queste linee diagonali. I raggi illusori sono proprio il frutto di questa connessione operata quando osserviamo l’intreccio di ghirlande e ci soffermiamo su alcuni punti. Il fenomeno, spiegano gli autori, somiglia per alcuni aspetti all’illusione visiva chiamata lilac chaser (letteralmente cacciatore di lillà) anche nota come illusione di Pac man. Ci sono 12 dischi lilla disposti in cerchio di cui uno scompare per un decimo di secondo. Poi scompare il successivo e quello dopo ancora e ancora, via via in senso orario. Questo produce vari effetti visivi e luminosi, come la comparsa di un pallino verde che corre lungo il cerchio.

Più ghirlande e più lati per un effetto maggiore

Tornando all’illusione ottica Scintillating starbust, diversi elementi del disegno potenziano questo fenomeno illusorio. L’elemento determinante è il numero di ghirlande: quante più sono e più forte è l’effetto. A seguire contribuisce anche la particolare struttura dei poligoni che sono ettagoni (composti da 7 lati) intrecciati o meglio di cui ogni lato è tagliato (bisecato) dal vertice di un altro poligono, formando di fatto un tetradecagono (poligono con 14 lati). Altri elementi che favoriscono l’illusione sono il contrasto (tanto più figura scura su sfondo chiaro) seguito dalla maggiore larghezza delle trecce della ghirlanda e infine il crescere del numero di vertici. Sono tutti questi fattori insieme a produrre il risultato finale.

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