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.
Perhatikan ini: Garis kotak biasa, tak ada yang spesial, hanya garis kotak-kotak sederhana. Namun, perhatikan lebih saksama titik putih di tengah ini tempat dua garis vertikal dan horizontal berpotongan tepat di pusat. Perhatikan lebih dekat. Lihat ada yang unik dengan titik ini? Ya, tidak ada. Namun, terus perhatikan dan tatap titik itu. Saat pandangan Anda sudah terkunci ke lingkaran putih ini, cek apa yang terjadi di pandangan periferal Anda. Apa titik yang lain warnanya tetap putih? Atau terlihat kilatan abu-abu yang aneh? Sekarang lihat cetakan kue ini. Oh, maaf, salah satu cekungannya terbalik ke luar, bukannya ke dalam. Tunggu, putar balik cetakannya. Kelima cekungan lainnya kini cembung? Apapun itu, panci ini rusak. Ini adalah foto Abraham Lincoln, dan ini foto yang terbalik. Tidak ada yang aneh di sini. Sebentar, balik foto yang terbalik itu. Apa yang telah mereka lakukan kepada Abe? Ketiganya merupakan ilusi optik, gambar yang tampak seperti menipu kita. Bagaimana mereka bekerja? Apa hal-hal ajaib terjadi dalam gambar itu sendiri? Meski kami bisa menyelipkan kilatan abu-abu ke dalam bintik putih periferal di animasi garis kotak kami, pertama-tama, kami sungguh tidak melakukannya. Kamu akan melihat efek yang sama terhadap garis kotak pada sehelai kertas biasa. Nyatanya, itu hanya garis kotak biasa. Namun, bagi sistem visual otak Anda tidak. Begini caranya otak menafsirkan informasi cahaya yang Anda sebut garis kotak. Bintik putih di tengah dikelilingi lebih banyak putih di keempat sisinya dibanding lainnya sepanjang segmen garis. Sel ganglion retina melihat bahwa ada lebih banyak putih di persimpangan garis karena mereka diatur untuk meningkatkan kontras dengan inhibisi lateral. Kontras yang lebih baik mempermudah kita untuk melihat tepian suatu benda. Dan benda yang Anda lihat adalah hasil evolusi mata dan otak Anda. Sel ganglion retina Anda tidak terlalu merespons persilangan garis karena terdapat banyak inhibisi lateral untuk bintik putih yang berdekatan dibanding dengan garis-garis, yang mana dikelilingi oleh hitam. Ini bukanlah cacat pada mata Anda; jika ditelaah, ilusi optik bisa menipumu saat menggunakan kacamata, lewat kertas, atau layar komputer di hadapanmu. Apa yang ilusi optik perlihatkan adalah cara reseptor foto dan otak kita mengumpulkan informasi visual ke dalam dunia tiga dimensi yang kamu lihat di sekitarmu, di mana tepian harus dapat perhatian lebih karena segala hal yang bertepi dapat membantu atau membunuhmu. Lihat cetakan kue itu lagi. Apa kamu tahu penyebab kebingungan ini? Korteks visual otakmu memperkirakan berdasarkan pencahayaan gambar ini. Biasanya cahaya datang dari satu sumber, menyorot dari atas ke bawah. Jadi, pola bayang ini hanya bisa disebabkan oleh cahaya yang menyinari di sisi miring cembungan, atau dasar cekungan. Jika kita buat ulang petunjuk ini dengan menggambar pola bayangannya, bahkan di atas kertas, otak kita refleks menampilkan cekungan atau cembungan 3D. Sekarang, foto wajah Lincoln terbalik yang menyeramkan itu. Wajah merangsang aktivitas di area otak yang khusus berevolusi untuk membantu kita mengenali wajah. Seperti area fusiform dan lainnya di dalam lobus oksipital dan temporal. Hal itu masuk akal. Kita adalah makhluk sosial dengan cara berinteraksi satu sama lain yang sangat rumit. Ketika kita melihat wajah, kita harus mengenali itu sebagai wajah dan secepatnya memahami apa yang diekspresikannya. Bagian yang menjadi fokus utama adalah mata dan mulut. Begitulah cara kita tahu jika seseorang sedang marah atau ingin berteman. Di foto wajah terbalik Lincoln, bagian mata dan mulutnya sesungguhnya tidak terbalik, jadi kamu tidak sadar ada yang salah. Tapi ketika gambarnya diputar balik, bagian terpenting pada wajah, mata dan mulutnya, jadi terbalik, dan kamu sadar ada yang salah. Kamu sadar otakmu telah mengambil jalan pintas dan melewatkan sesuatu. Tapi otakmu tidak malas, ia hanya sedang sibuk. Jadi, ia menggunakan energi kognitif seefisien mungkin, hanya berasumsi akan informasi visual dalam menampilkan dunia. Bayangkan otakmu melihat suntingan berikut dengan cepat: “Oke, kotak itu bisa jadi objek. Ayo naikkan kontras hitam-putih di sisi-sisi itu dengan inhibisi lateral. Gelapkan sudut-sudut itu! Abu-abu gelap jadi terang? Asumsikan sinar matahari menyinari cekungan. Berikutnya! Mata itu terlihat normal, tidak ada hal aneh yang terjadi.” Lihat? Trik visual kami telah mengungkap pekerjaan otak Anda sebagai pengarah animasi 3D yang sibuk di studio dalam kepala Anda, mengalokasikan energi kognitif dan membangun dunia dengan cepat dengan, dan biasanya-- tapi tak selalu-- menggunakan triknya sendiri.