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.
תראו את זה: הנה גריד, לא משהו מיוחד, פשוט גריד בסיסי, מאוד גרידי. אבל תביטו יותר מקרוב, לתוך הכתם הלבן במרכז שם שני הקווים האנכי והאופקי המרכזיים נחתכים. תביטו מאוד מקרוב. שמים לב למשהו מוזר בנקודה? כן, כלום. אבל תמשיכו להביט, תהיו מוזרים ותבהו בה. עכשיו, תשאירו את המבט שלכם על הנקודה הזו, תראו מה קורה בראיה ההקפית שלכם. הנקודות האחרות, האם הן עדיין לבנות? או שהן מראות הבהובים מוזרים של אפור? עכשיו תביטו בתבנית אפיית המאפינס הזו. אוה, סליחה, אחת הקערות הפוכה. היא בולטת למעלה במקום לשקוע פנימה. רגע, לא, תסובבו את התבנית הזו. עכשיו החמש האחרות בולטות? מה שזה לא יהיה, התבנית הזו תקולה. הזה תמונה של אברהם לינקולן, והנה אחת הפוכה. שום דבר מוזר פה. חכו, תהפכו בחזרה את ההפוכה. מה הם עשו לאייב? אלו רק שלוש אשליות אופטיות, תמונות שנראה שמשטות בנו. איך הן עובדות? האם דברים קסומים מתרחשים בתמונות האלו? בעוד אנו בהחלט יכולים להגניב הבהובים אפורים לתוך הנקודות הלבנות בראיה ההקפית של הגריד המונפש שלנו, ראשית, אנחנו מבטיחים שאנחנו לא. אתם תראו את אותו אפקט עם גריד שמודפס על פיסת נייר רגילה. במציאות, הגריד הזה באמת הוא באמת רק גריד. אבל לא למערכת הראיה של המוח שלכם. הנה איך שהוא מפרש את מידע האור שאתם קוראים לו גריד. המפגשים הלבנים מוקפים על ידי עוד לבן יחסית מכל ארבע הפינות מכל נקודה לבנה לאורך קטע הקו. תאי הגנגליון הרשתי שלכם מבחינים שיש יותר לבן סביב הצמתים מפני שהם מאורגנים להגביר את הניגודיות עם עכבה צידית. ניגודיות טובה יותר משמעה שיותר קל לראות את הקצוות של משהו. ודברים הם מה שהעיניים והמוח התפתחו לראות. תאי הגנגליון הרשתי שלכם לא מגיבים כל כך במפגשים מפני שיש יותר עכבה צידית ליותר כתמים לבנים באזור יחסית לקוים, שמוקפים בשחור. זה לא רק פגם בעיניים שלכם; אם אתם יכולים לראות, אז האשליה האופטית יכולה לשטות בכם גם עם משקפיים או עם הנייר הזה או מסכי מחשב ממש מול פניכם. מה שאשליות אופטיות מראות לנו זו הדרך בה קולטני האור והמוח מרכיבים מידע ויזואלי לעולם התלת מימדי שאתם רואים סביבכם, שם הקצוות צריכים לקבל יותר תשומת לב מפני שדברים עם קצוות יכולים לעזור או להרוג אתכם. הביטו בתבנית המאפינס שוב. אתם יודעים מה גורם לבלבול פה? המרכז הראייתי במוח שלכם פועל על הנחות בנוגע לתאורה של התמונה הזו. הוא מצפה שאור יבוא ממקור יחיד, שיגיע מלמעלה. וכך תבניות הצל האלו יכולות היו להגרם רק מאור שזורח למטה על צדדים נוטים של כיפה, או התחתית של חור. אם ניצור בזהירות את הרמזים האלה על ידי ציור תבניות צל, אפילו על פיסת נייר שטוחה, המוח שלנו יוצר בגמישות את הצורות התלת מימדיות הקעורות או הקמורות. עכשיו לפנים המוזרות ההפוכות של לינקולן. פנים מעוררות פעילות באזורים של המוח שהתפתחו במיוחד כדי לעזור לנו להכיר פנים. כמו אזור הפוסיפורם ואזורים אחרים באונות הקדמיות והרקתיות. זה גם הגיוני, אנחנו יונקים מאוד חברותיים עם דרכים מאוד מורכבות לתקשר אחד עם השני. כשאנחנו רואים פנים, אנחנו צריכים להבין שהן פנים ולזהות מה הן מביעות מאוד מהר. ומה שאנחנו מתמקדים עליו הכי הרבה הן העיניים והפה. ככה אנחנו מבינים אם מישהו עצבני עלינו או רוצה להיות חבר שלנו. בפנים ההפוכות של לינקולן, העיניים והפה היו למעשה בכיוון הנכון, אז לא שמתם לב שמשהו לא היה בסדר. אבל כשהפכנו את כל התמונה, החלקים הכי חשובים בפנים, העיניים והפה, היו עכשיו הפוכים, והבנתם שמשהו מוזר קרה. הבנתם שהמוח שלכם לקח קיצור דרך ופיספס משהו. אבל המוח שלכם לא באמת היה עצלן, הוא פשוט מאוד עסוק. אז הוא מוציא אנרגית הכרה בצורה הכי יעילה שהוא יכול, על ידי שימוש בהשערות על מידע ויזואלי כדי ליצור גרסה מותאמת וערוכה של העולם. דמיינו את המוח שלכם קורא את העריכות האלו בזמן אמת: "אוקיי, הריבועים האלה יכולים להיות עצמים. בואו נגביר את ניגודיות השחור לבן בצדדים עם עכבה צידית. הכהו את הפינות האלו! אפור כהה עובר לאפור בהיר? הניחו שאור שמש מלמעלה נופל על העקומה היורדת. הבא! העיניים האלו נראות כמו רוב העיניים שראיתי בעבר, לא קורה פה שום דבר מוזר." רואים? הטריקים הויזואליים שלנו גילו את עבודת המוח שלכם כבמאי עסוק של אנימציית תלת מימד בסטודיו בתוך הגולגולת שלכם, מקצה משאבים הכרתיים ובונה עולם תוך כדי תנועה עם טריקים בדוקים לרוב -- אבל לא תמיד -- עובדים משלו.