Widzisz kręcące się węże? Na tym polega tajemnica popularnej iluzji optycznej

Ludzki mózg to skomplikowany – i wciąż nie do końca zbadany – narząd, który często lubi upraszczać sobie pracę. Nieustannie filtruje napływające informacje odsiewając te, które uzna w danym momencie za niepotrzebne. Codziennie usuwa nadmiar rozmaitych impulsów, w tym także wizualnych. Jeśli trzeba, pozwala nam skupić wzrok na konkretnym elemencie otoczenia. Czasem tworzy również oryginalne iluzje optyczne. Tworzy złudzenie jakiegoś koloru, "manipuluje" poziomem naświetlenia lub wywołuje złudzenie ruchu. Tak jest i w przypadku popularnej iluzji optycznej "rotating snakes", którą w wolnym tłumaczeniu można nazwać "obracającymi się wężami".

Rotating snakes: co widzisz na obrazku?

Przyjrzyj się obrazkowi, na co zwróciłeś uwagę w pierwszej kolejności? Jeżeli patrzysz pobieżnie, czy potrafisz powiedzieć ile kół na obrazku "rusza się" jednocześnie? Przesuwaj wzrokiem od prawej do lewej strony obrazka, a potem od dołu do góry. Które z elementów grafiki się "ruszają"? A teraz spróbuj skupić wzrok na jednej z czarnych kropek lub w samym centrum obrazka: czy ruch nadal jest widoczny?

Noworoczna kartka japońskiego profesora

"Rotating snakes" to iluzja optyczna stworzona – trochę przypadkiem – przez japońskiego profesora psychologii Akiyoshi Kitaokę z Uniwersytetu Ritsumeikan w Osace. Jak pisze profesor, pierwszy pomysł na nietypową grafikę powstał w 1999 roku – czyli w chińskim "roku królika" [źródło: ritsumei.ac.jp]. Profesor szukał pomysłu na projekt oryginalnej kartki noworocznej z motywem królika i ostatecznie stworzył czarno-białą grafikę przedstawiającą spiralę. Druga, ulepszona wersja obrazka znalazła się w książce "Trick Eyes 2", wydanej w 2003 roku – w tej wersji widać już mocniej iluzję ruchu. Popularność grafiki zainspirowała autora do dalszych eksperymentów z kolorami – na tym etapie profesor postanowił również wykorzystać zjawisko złudzenia w tzw. peryferyjnym polu widzenia. Oryginalne króliki zostały zastąpione spiralnymi wężami. Ostateczna, kolorowa wersja obrazka powstała w 2003 roku i – jak podaje autor – "została rozpowszechniona w Internecie w niekontrolowany sposób".

Na czym polega złudzenie ruchu w iluzji "rotating snakes"?

Zjawisko "peripheral drift illusion" (PDI) zostało opisane po raz pierwszy w 1999 roku przez Jocelyn Fauberta i Andrew Herberta w czasopiśmie naukowym "Perception". Dokładne przyczyny zjawiska nie są znane, ale ogólne wyjaśnienie mówi m.in. o opóźnieniu w przetwarzaniu światła na impulsy. Ruch poszczególnych elementów był widoczny już w czarno-białej wersji obrazka, a dużą rolę odgrywał wyraźny kontrast pomiędzy białymi, szarymi i czarnymi elementami. Złudzenie jest widoczne m.in. gdy kierujemy wzrokiem od prawej do lewej strony obrazka – i odwrotnie. Iluzja ruchu może pojawić się także w trakcie mrugania. Zjawisko iluzji optycznych na podstawie grafiki "rotating snakes" badał m.in. profesor Benjamin Backus, amerykański specjalista od optyki.

Zdaniem eksperta za sekretem iluzji ruchu stoi m.in. zróżnicowana szybkość z jaką przez źrenicę do mózgu trafia impuls po "odczytaniu" różnych kolorów na obrazku. Zdaniem profesora obszary obrazka z wyższym kontrastem (elementy czarne i białe) budzą większą aktywność neuronów niż te z niższym kontrastem (kolor żółty i niebieski). To właśnie różnica pomiędzy wzbudzaniem i wygaszaniem tej aktywności jest – zdaniem profesora – głównym "winowajcą" odpowiedzialnym za powstanie złudzenia poruszających się okręgów [źródło: npr.org, dostęp: 19.02.24].

Iluzje wciąż nie do końca zbadane?

Temat iluzji optycznych wciąż pozostaje przedmiotem badań. Wspomniany wyżej profesor zauważył, że zjawisko jest odbierane indywidualnie – zdarza się, że osoba patrząca na obrazek może nie zauważyć iluzji ruchu.

W niektórych badaniach porównywano również czarno-białą i kolorową wersję grafiki. Jak się okazało, dla większości badanych wrażenie ruchu było bardziej intensywne w przypadku kolorowej wersji obrazka. Kolejny, ciekawy fakt – starszy kolega autora oryginalnej grafiki przyznał, że nie zaobserwował ruchu. Po przeprowadzeniu badania pod kątem wieku (autor przepytał osoby powyżej 60. roku życia) japoński profesor potwierdził, że prawie połowa ankietowanych przez niego seniorów faktycznie nie była w stanie zauważyć ruchu elementów obrazka (z czym nie miała problemu większość młodych, ankietowanych osób). Wniosek? Temat iluzji optycznych pozostaje wciąż w dużej mierze ciekawym polem do badania.

*Oryginalne grafiki publikujemy za osobistą zgodą autora, profesora Akiyoshi Kitaoka z Uniwersytetu Ritsumeikan. Najnowsze grafiki autora można zobaczyć na stronie: www.ritsumei.ac.jp.