Вооружившись новой компьютерной моделью, ученые приблизились к разгадке секрета оптической иллюзии, которая обманом заставляет мозг видеть неправильные цвета при обработке изображений.
«Иллюзии синхронизированного контраста» — это группа крупномасштабных обманчивых иллюстраций, которые заставляют людей думать, что определенные части изображения имеют разные цвета, хотя на самом деле они одного цвета. Эффект основан на изменении фотографом яркости или цвета фона, чтобы изменить наше восприятие объекта на переднем плане. Например, на изображении выше меньшая полоса в центре изображения имеет один оттенок серого, но кажется, что он имеет разные оттенки, потому что фон светлее на одном конце и темнее на другом. Другой пример Это белые монахипоказано на изображении ниже, где 12 шаров кажутся красными, фиолетовыми и зелеными, но на самом деле они одного и того же кремового цвета.
Ученым уже более века известно, почему эти иллюзии работают, но до сих пор специалисты не могли прийти к единому мнению, в чем именно они были обманчивы. мозг. Есть два возможных объяснения. Во-первых, иллюзия создается с нуля, начиная с низкоуровневой нейронной активности, которая не требует предварительного воздействия на этот тип иллюзии. Второй — сверху вниз, то есть он использует высшие функции мозга и играет с тем, что ваш мозг ранее узнал о яркости и цвете света с течением времени.
В новом исследовании, опубликованном 15 июня в журнале Вычислительная биологияПара исследователей использует новую компьютерную модель, имитирующую человеческое зрение, чтобы попытаться разрешить спор раз и навсегда.
Связанный: Новый вид оптической иллюзии обманывает мозг, заставляя его видеть ослепляющий свет
Модель, известная как «модель с ограниченной пространственной пропускной способностью», использует компьютерный код для имитации того, как сеть клеток мозга или нейронов, которые сначала получают данные от глаза, начинают декодировать изображения, прежде чем отправлять эти данные другому, «более высокому уровню». область мозга. быть полностью обработанным. Модель делит изображение на секции, измеряет яркость каждой секции, а затем объединяет эти оценки в единый отчет, который можно отправить в мозг, подобно тому, как это происходит с человеческим зрением.
Прелесть этой модели в том, что код позволяет обрабатывать отдельные части только с той же скоростью, которую могут оценить нейроны человека, поэтому, по словам соавторов исследования, модель ограничена соответствием нашим собственным визуальным ограничениям. Джолеон ТрошянкоОб этом > рассказал визуальный эколог из Эксетерского университета в Англии. «Этот аспект модели очень новый — кажется, никто не задумывался о влиянии ограниченной полосы пропускания на обработку изображений», — добавил он. В частности, новая модель учитывает, насколько быстро нейрон может «срабатывать» или отправлять сообщения другим нейронам в своей сети.
Исследователи использовали свою новую модель для анализа Более 50 контрастных иллюзий одновременно Чтобы увидеть, не будет ли программа также ошибочно идентифицировать определенные части изображения как разные цвета, как это делают люди. (Авторы отчета отмечают, что неясно, сколько именно было одновременных контрастных иллюзий, но, вероятно, их сотни.)
Во время этого эксперимента, говорит Трочанко, модель постоянно обманывали, заставляя определять неправильный цвет. «Мой сотрудник [Daniel Osorio] Он продолжал присылать мне по электронной почте новые иллюзии, говоря, что не думает, что это сработает с этой, — добавил он, — но, к нашему удивлению и радости, я обычно ожидаю иллюзий почти во всех случаях.
Поскольку модель также была «иллюзорна» этой иллюзией без эквивалентной сложной вычислительной мощности человеческого мозга, это говорит о том, что для работы этой иллюзии не требуется ни высокоуровневая визуальная обработка, ни предварительный опыт. Авторы пришли к выводу, что это, кажется, подтверждает исходную гипотезу о том, что только нейронная обработка элементарного уровня ответственна за обман изображения.
«По сути, многие иллюзии, которые ранее считались зависящими от сложной обработки изображений или, по крайней мере, обработки изображений, требующей обратной связи, можно объяснить чем-то таким простым, как один слой нейронов», — говорит Троцианко.
Эти результаты подтверждают аналогичные результаты исследования 2020 года, опубликованного в журнале. Исследования зрения. В ходе исследования дети, которые родились с катарактой, но успешно перенесли операцию по удалению катаракты, были обмануты фотографиями вскоре после того, как их зрение восстановилось, несмотря на отсутствие предшествующего визуального опыта, чтобы обеспечить контекст для изображений.
2023-06-30 17:45:37
1688161501
#Наконецто #раскрыт #головокружительный #секрет #сотен #оптических #иллюзий
