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.
Fii atent: aici e o grilă, nimic special, doar o grilă normală, de bază. Dar uită-te mai atent, la punctul alb din centru unde cele două linii verticale și orizontale se intersectează. Uită-te foarte aproape. Observi ceva ciudat la acest punct? Da, nimic. Dar continuă să privești. Fii ciudat și holbează-te la el. Acum, ține-ți privirea fixată pe punctul alb, și vezi ce se întâmplă în vederea ta periferică. Celelalte puncte sunt încă albe? Sau au sclipiri ciudate de gri? Acum uită-te la această tavă de brioşe. Una dintre cupe e inversată. E ridicată în sus în loc să se adâncească. Acum întoarce tigaia. Celelalte cinci au formă de cupolă acum? Oricum ar fi, această tavă este defectă. Avem aici o poză a lui Abraham Lincoln, Și aici este una întoarsă. Nu este nimic ciudat aici. Așteaptă, întoarce-o invers. Ce i-au făcut lui Abe? Acestea sunt doar trei iluzii optice, care par să ne inducă în eroare. Cum funcţionează? Se întâmplă lucruri magice chiar în imagini? Cu siguranță că am fi putut strecura sclipiri de gri în petele albe periferice ale grilajului nostru animat, dar am promis că nu o vom face. Veți vedea același efect și dacă o tipăriți pe o hârtie. Acest grilaj este doar un grilaj simplu. Dar nu și pentru sistemul nostru vizual. Iată cum interpretează lumina de pe acest așa-numit grilaj. Intersecțiile albe sunt înconjurate de mai mult alb pe toate cele patru părți decât orice alt punct alb din segment. Ganglionul retinian observă că în jurul intersecțiilor este mai mult alb, deoarece sunt organizate să mărească contrastul cu inhibare laterală. Un contrast mai bun duce la o vedere mai ușoară a marginii unui lucru. Și lucrurile sunt văzute după cum ochii și creierul s-au dezvoltat. Ganglionul retinian nu răspunde bine la punctele de trecere deoarece este mai multă inhibare laterală pentru punctele albe din apropiere comparativ cu liniile, care sunt înconjurate de negru. Nu este doar un defect în ochii tăi; Dacă poţi vedea, atunci iluziile optice te pot duce în eroare cu ochelarii puși, cu această hârtie sau cu ecranul calculatorului chiar în fața ta. Ce ne arată iluziile optice este modul în care receptorii și creierul percep informaţia vizuală în lumea tridimensională din jurul nostru, unde marginile au nevoie de mai multă atenție deoarece lucrurile cu margini te pot ajuta sau te pot ucide. Priveşte tava de brioşe din nou. Ştii ce cauzează confuzie aici? Cortexul vizual al creierului funcționează făcând presupuneri despre lumina imaginii. El se așteaptă ca lumina să vină de la o singură sursă, strălucind de sus. Astfel aceste umbre ar fi putut doar să fie cauzate de lumina strălucitoare de pe părţile înclinate ale unei cupole sau partea de jos a unei găuri. Dacă am recrea cu grijă aceste indicii desenând umbre, chiar şi pe o bucată de hârtie plată, din reflex creierul creează forma 3D concavă sau convexă. Acum, să vedem fața înfiorătoare a lui Lincoln întoarsă invers. Chipurile păcălesc activitatea în diferite părţi ale creierului care s-au dezvoltat special pentru a ne ajuta să recunoaștem chipuri. Ca forma fusiformă a feţei și altele în lobii occipitali și temporali. Are sens, desigur, pentru că suntem animale sociale cu moduri complexe de a interacţiona unul cu celălalt. Când vedem chipuri, trebuie să recunoaștem că sunt chipuri și să ne dăm seama foarte rapid ce exprimă ele. Și cel mai mult ne concentrăm pe ochi și gură. Aşa ne dăm seama dacă cineva este supărat sau vrea să ne fie prieten. În chipul întors al lui Lincoln, ochii şi gura erau de fapt orientate normal, deci nu ai observat că ceva nu era bine. Dar când am întors imaginea, cea mai importantă parte a feței, ochii și gura, sunt acum întoarse, și ai realizat că era ceva dubios. Creierul a luat o mică pauză și a pierdut ceva. Dar de fapt el nu era leneș, ci doar foarte ocupat. Deci, îşi petrece energia cognitivă cât mai eficient posibil, făcând presupuneri despre imagini vizuale pentru a crea o viziune adaptată a lumii. Imaginează-ți creierul tău făcând aceste modificări din mers: „Bine, acele pătrate ar putea fi obiecte. Să îmbunătăţim contrastul alb-negru pe părțile cu inhibare laterală. Întunecă aceste colţuri! Gri închis decolorat în gri deschis? Să presupunem că lumina soarelui cade pe o curbă înclinată. Următoarea! Acei ochi arată ca majoritatea pe care i-am văzut, nu e nimic ciudat aici.” Vedeți? Trucurile noastre vizuale au arătat rolul creierului tău, fiind ca un regizor ocupat de animaţie 3D într-un studio înăuntrul craniului, alocând energie cognitivă şi construind o lume din mers, folosind trucuri proprii testate, dar nu mereu adevărate.