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Numerosas ilusões visuais são causadas por limites na forma como nossos olhos e neurônios visuais funcionam – em vez de processos psicológicos mais complexos, mostram novas pesquisas.
Os pesquisadores examinaram ilusões nas quais o ambiente de um objeto afeta a maneira como vemos sua cor ou padrão.
Cientistas e filósofos há muito debatem se essas ilusões são causadas por processamento neural no olho e centros visuais de baixo nível no cérebro, ou envolvem processos mentais de nível superior, como contexto e conhecimento prévio.
No novo estudo, o Dr. Jolyon Troscianko, da Universidade de Exeter, co-desenvolveu um modelo que sugere limites simples para respostas neurais – não processos psicológicos mais profundos – explicam essas ilusões.
“Nossos olhos enviam mensagens para o cérebro, fazendo os neurônios dispararem mais rápido ou mais devagar”, disse o Dr. Troscianko, do Centro de Ecologia e Conservação do Exeter’s Penryn Campus, na Cornualha.
“No entanto, há um limite para a rapidez com que eles podem disparar, e pesquisas anteriores não consideraram como o limite pode afetar a maneira como vemos as cores”.
O modelo combina essa “largura de banda limitada” com informações sobre como os humanos percebem padrões em diferentes escalas, juntamente com a suposição de que nossa visão funciona melhor quando olhamos para cenas naturais.
O modelo foi desenvolvido por pesquisadores das Universidades de Exeter e Sussex para prever como os animais veem as cores, mas também foi encontrado para prever corretamente muitas ilusões visuais vistas pelos humanos.
“Isso lança no ar muitas suposições antigas sobre como as ilusões visuais funcionam”, disse o Dr. Troscianko.
Ele disse que as descobertas também lançam luz sobre a popularidade das televisões de alta definição.
“As televisões modernas de alta faixa dinâmica criam regiões de branco brilhante que são mais de 10.000 vezes mais brilhantes que o preto mais escuro, aproximando-se dos níveis de contraste de cenas naturais”, acrescentou o Dr. Troscianko.
“Como nossos olhos e cérebros podem lidar com esse contraste é um enigma porque os testes mostram que os maiores contrastes que nós, humanos, podemos ver em uma única escala espacial é de cerca de 200:1.
“Ainda mais confuso, os neurônios que conectam nossos olhos aos nossos cérebros só conseguem lidar com contrastes de cerca de 10:1.
“Nosso modelo mostra como os neurônios com largura de banda de contraste tão limitada podem combinar seus sinais para nos permitir ver esses contrastes enormes, mas a informação é ‘comprimida’ – resultando em ilusões visuais.
“O modelo mostra como nossos neurônios evoluíram com precisão para usar cada bit de capacidade.
“Por exemplo, alguns neurônios são sensíveis a diferenças muito pequenas nos níveis de cinza em escalas de tamanho médio, mas são facilmente sobrecarregados por altos contrastes.
“Enquanto isso, os neurônios que codificam contrastes em escalas maiores ou menores são muito menos sensíveis, mas podem trabalhar em uma gama muito mais ampla de contrastes, dando profundas diferenças em preto e branco.
“Em última análise, isso mostra como um sistema com uma largura de banda neural e sensibilidade severamente limitadas pode perceber contrastes maiores que 10.000:1”.
O artigo, publicado na revista PLOS Biologia Computacionalintitula-se: “Um modelo de aparência de cores baseado na codificação eficiente de imagens naturais.”
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