Check this out: Here's a grid, nothing special, just a basic grid, very grid-y. But look closer, into this white spot at the center where the two central vertical and horizontal lines intersect. Look very closely. Notice anything funny about this spot? Yeah, nothing. But keep looking. Get weird and stare at it. Now, keeping your gaze fixed on this white spot, check what's happening in your peripheral vision. The other spots, are they still white? Or do they show weird flashes of grey? Now look at this pan for baking muffins. Oh, sorry, one of the cups is inverted. It pops up instead of dipping down. Wait, no spin the pan. The other five are domed now? Whichever it is, this pan's defective. Here's a photo of Abraham Lincoln, and here's one upside down. Nothing weird going on here. Wait, turn that upside down one right side up. What have they done to Abe? Those are just three optical illusions, images that seem to trick us. How do they work? Are magical things happening in the images themselves? While we could certainly be sneaking flashes of grey into the peripheral white spots of our animated grid, first off, we promise we aren't. You'll see the same effect with a grid printed on a plain old piece of paper. In reality, this grid really is just a grid. But not to your brain's visual system. Here's how it interprets the light information you call this grid. The white intersections are surrounded by relatively more white on all four sides than any white point along a line segment. Your retinal ganglion cells notice that there is more white around the intersections because they are organized to increase contrast with lateral inhibition. Better contrast means it's easier to see the edge of something. And things are what your eyes and brain have evolved to see. Your retinal ganglion cells don't respond as much at the crossings because there is more lateral inhibition for more white spots nearby compared to the lines, which are surrounded by black. This isn't just a defect in your eyes; if you can see, then optical illusions can trick you with your glasses on or with this paper or computer screen right up in your face. What optical illusions show us is the way your photo receptors and brain assemble visual information into the three-dimensional world you see around you, where edges should get extra attention because things with edges can help you or kill you. Look at that muffin pan again. You know what causes confusion here? Your brain's visual cortex operates on assumptions about the lighting of this image. It expects light to come from a single source, shining down from above. And so these shading patterns could only have been caused by light shining down on the sloping sides of a dome, or the bottom of a hole. If we carefully recreate these clues by drawing shading patterns, even on a flat piece of paper, our brain reflexively creates the 3D concave or convex shape. Now for that creepy Lincoln upside down face. Faces trigger activity in areas of the brain that have specifically evolved to help us recognize faces. Like the fusiform face area and others in the occipital and temporal lobes. It makes sense, too, we're very social animals with highly complex ways of interacting with each other. When we see faces, we have to recognize they are faces and figure out what they're expressing very quickly. And what we focus on most are the eyes and mouth. That's how we figure out if someone is mad at us or wants to be our friend. In the upside down Lincoln face, the eyes and mouth were actually right side up, so you didn't notice anything was off. But when we flipped the whole image over, the most important parts of the face, the eyes and mouth, were now upside down, and you realized something fishy was up. You realized your brain had taken a short cut and missed something. But your brain wasn't really being lazy, it's just very busy. So it spends cognitive energy as efficiently as possible, using assumptions about visual information to create a tailored, edited vision of the world. Imagine your brain calling out these edits on the fly: "Okay, those squares could be objects. Let's enhance that black-white contrast on the sides with lateral inhibition. Darken those corners! Dark grey fading into light grey? Assume overhead sunlight falling on a sloping curve. Next! Those eyes look like most eyes I've seen before, nothing weird going on here." See? Our visual tricks have revealed your brain's job as a busy director of 3D animation in a studio inside your skull, allocating cognitive energy and constructing a world on the fly with tried and mostly -- but not always -- true tricks of its own.
Mira esto: Aquí hay una cuadrícula, nada especial, solo una red básica, muy cuadriculada. Pero mira más de cerca a este punto blanco en el centro donde la línea central vertical y la horizontal se intersectan. Mira muy de cerca. ¿Notas algo extraño en este punto? Sí, nada. Pero sigue observando. Notas algo raro y míralo fijamente. Ahora, mantén tu mirada fija en este punto blanco, comprueba lo que está sucediendo en tu visión periférica. Los otros puntos, ¿aún son blancos? ¿O muestran raros destellos grises? Ahora mira este molde para hornear panecillos. Oh, lástima, una de las tazas esta invertida. Está abovedada. Espera, no gires el molde. ¿Las otras cinco están abovedadas ahora? Sea lo que sea, este molde está defectuoso. Aquí hay una foto de Abraham Lincoln, y aquí está una boca abajo. Nada raro pasa aquí. Espera, dale la vuelta. ¿Qué ha pasado a Abe? Esas son solo tres ilusiones ópticas, imágenes que parecen engañarnos. ¿Cómo funcionan? ¿Pasan cosas mágicas en las imágenes? Aunque podría ser que a escondidas estuviéramos haciendo destellos grises en las manchas blancas periféricas de nuestra cuadrícula animada, primero, te prometemos que no lo hicimos. Verás el mismo efecto en una cuadrícula impresa en una hoja de papel. En realidad, la cuadrícula es solo una cuadrícula. Pero no para tu sistema visual cerebral. Así es como se interpreta la información luminosa como llamas a esta rejilla. Las intersecciones blancas están rodeadas por relativamente más blanco en los cuatro lados que cualquier punto blanco a lo largo del segmento de línea. Tus células ganglionares de la retina notan que es más blanco alrededor de las intersecciones porque se organizan para aumentar el contraste con inhibición lateral. Mejor contraste significa que es más fácil ver el borde de algo. Y las cosas son lo que tus ojos y cerebro han evolucionado para ver. Tus células ganglionares de la retina no responden tanto en los cruces porque hay más inhibición lateral para más manchas blancas en las inmediaciones en comparación con las líneas, que están rodeadas de negro. Esto no es un defecto en tus ojos; si puedes ver, entonces las ilusiones ópticas te pueden engañar con las gafas puestas o con este documento o pantalla justo en la cara. Lo que las ilusiones ópticas nos muestran es la forma en que los fotorreceptores y el cerebro montan la información visual en el mundo tridimensional que ves a tu alrededor, en el que los bordes requieren una atención adicional porque las cosas con bordes pueden ayudarte o matarte. Mira el molde para muffins de nuevo. ¿Sabes lo que causa confusión aquí? La corteza visual de tu cerebro funciona bajo suposiciones acerca de la iluminación de esta imagen. Espera que la luz venga de una sola fuente, que brilla desde arriba. Y por lo que estos patrones de sombreado solo podrían haber sido causados por la luz que brilla abajo en los lados inclinados de una cúpula, o el fondo de un agujero. Si recreamos con cuidado estas pautas dibujando patrones de sombreado, incluso en una hoja plana de papel, nuestro cerebro crea reflexivamente la parte cóncava o convexa 3D. Ahora, este espeluznante Lincoln con la cara al revés. Las caras desencadenan una actividad en el cerebro que ha evolucionado específicamente para ayudarnos a reconocer caras. Como el área fusiforme facial y otras en los lóbulos occipital y temporal. Tiene sentido, también, somos animales muy sociales con formas muy complejas de interactuar unos con otros. Cuando vemos caras, tenemos que reconocer que son caras y averiguar lo que que están expresando muy rápidamente. Y en lo que nos centramos más es en los ojos y la boca. Así podemos averiguar si alguien está enojado con nosotros o quiere ser nuestro amigo. En la cara al revés de Lincoln, los ojos y la boca están realmente al derecho, así que no te diste cuenta de que faltaba algo. Pero cuando volteamos la imagen, las partes más importantes de la cara, los ojos y la boca, estaban ahora al revés, y te diste cuenta de que algo raro estaba pasando. Notaste que tu cerebro había tomado un atajo y se perdió algo. Pero tu cerebro no estaba realmente siendo perezoso estaba simplemente ocupado. Así que gasta la energía cognitiva tan eficientemente como sea posible utilizando supuestos sobre la información visual para crear una imagen a medida, editando tu visión del mundo. Imagina tu cerebro hablando de estos cambios sobre la marcha: "Bien, esos cuadrados pueden ser objetos. Vamos a mejorar ese contraste en blanco y negro de los lados con la inhibición lateral. ¡Oscurezcan las esquinas! ¿Gris oscuro desvaneciéndose en gris claro? Asuman que luz solar alta cayendo en una curva en pendiente. ¡Siguiente! Esos ojos se parecen a la mayoría de los que he visto antes, nada raro pasa aquí". ¿Ves? Nuestros trucos visuales revelan el trabajo de nuestros cerebros como un director ocupado de animación 3D en un estudio dentro del cráneo, asignando energía cognitiva y construyendo un un mundo sobre la marcha