Ảo giác có lợi hay có hại?

Các nhà thần kinh học thường giải thích các ảo giác màu sắc của chúng ta theo các thuật ngữ cơ giới: Chúng phát sinh do cách thức các tế bào trong võng mạc và não phản ứng với những bước sóng ánh sáng nhất định. Những giải thích đó bỏ sót một điểm quan trọng, theo Beau Lotto, một nhà nghiên cứu não tại Đại học College London. Chúng ta cảm nhận sai lạc về màu sắc và hình dạng vì thị giác của chúng ta đã được nhào nặn bởi lịch sử tiến hóa.

alt

Chấm màu xanh

Chấm màu xanh phía mặt trên của khối lập phương và chấm màu ở phía mặt tối hơn thật ra có cùng màu sắc, phản xạ với cường độ như nhau, hay độ rọi bằng nhau. Nhưng vì hệ thị giác của chúng ta phiên dịch bức vẽ hai chiều trên là một thực tại ba chiều, nên bạn thấy phía bên phải “nằm trong tối” và vì thế cảm thấy chấm màu bên phải sáng hơn, thậm chí là lóe sáng. Trong cuộc sống hàng ngày, thiên hướng cảm nhận như thế này là có ích; nó là cái thường cho phép bạn tìm hiểu xem những vật thể chiếm giữ không gian ở cách mình bao xa.

alt

Ảnh nhìn đơn giản hóa này rõ ràng thể hiện chấm màu xanh ở mặt trên ở khối lập phương và ở mặt tối hơn của nó có màu sắc y hệt nhau, phản xạ ánh sáng với cường độ như nhau, hay có độ rọi bằng nhau.

Phòng thí nghiệm của Beau Lotto đã tạo ra hàng tá ảo giác quang học để nghiên cứu những sai lầm có hệ thống mà sự tiến hóa đã đưa vào trong trí não của chúng ta. Ông đề xuất rằng các ảo giác là kết quả của não đã điều chỉnh một cách tuyệt vời để phát hiện thông tin có liên quan về mặt sinh học – phản ứng một cách hiệu quả với sự chuyển động (có thể chỉ rõ một con dã thú đang chạy) đồng thời làm rối loạn sự hợp màu đơn giản, cái thường ít có liên quan đến sự tồn vong.

alt

Có bao nhiêu màu?

Có bao nhiêu miếng màu xanh lam ở mặt trên của khối lập phương bên trái? Và có bao nhiêu miếng màu vàng ở mặt trên của khối lập phương bên phải? Có phải tương ứng là 4 và 7 hay không? Câu trả lời chính xác cho mỗi câu hỏi là không có – cả hai bộ mảnh ghép đều có màu xám.

Ảnh ở bên phải hiện ra chìm trong ánh sáng lam bước sóng ngắn, cho nên thị giác của chúng ta đã bổ sung bằng cách cảm nhận màu xám, một dạng bóng trung hòa, là màu vàng bước sóng dài hơn. Điều ngược lại xảy ra với hình bên trái.

Thực tế chúng ta có thể cảm nhận các màu sắc hoàn toàn nhất quá là thật bất ngờ, biết rằng não của chúng ta phải xử lí không chỉ những màu sắc phản xạ từ vật thể, mà còn tính đến cả màu sắc của sự rọi sáng và khung cảnh. Mỗi thông số ảnh hưởng đến tần số của ánh sáng khi nó đi tới mắt, nhưng chúng ta vẫn nhìn thấy màu lam là màu lam cho dù chúng ta đứng dưới ánh nắng chói chang, dưới ánh đèn huỳnh quang, hay nhìn xuyên qua nước. Chúng ta có khả năng phân biệt chừng một triệu màu.

alt

Ảnh nhìn đã đơn giản hóa màu sắc này thể hiện 4 miếng “màu lam” ở hình bên trái và 7 miếng “màu vàng” ở hình bên phải thật ra đều có cùng màu xám tối.

“Điều quan trọng là chúng ta muốn thấy các mối liên hệ giữa các thứ nếu chúng ta sống sót”, Lotto nói. “Vấn đề là chúng ta không thể nhìn thấy các vật hay các định luật của thế giới một cách trực tiếp, ngoại trừ qua ánh sáng rơi lên mắt – đó không phải là thứ giống như các vật trong thế giới phản xạ ánh sáng đó. Đó là thử thách căn bản mà não đã tiến hóa để giải quyết”.

alt

Xoay cái bàn đi

Thoạt nhìn, cái bàn màu lục trông dài hơn và hẹp hơn cái bàn màu đỏ; cái bàn màu đỏ thì trông rộng hơn và vuông hơn. Nhưng thật ra hai cái bàn có cùng chiều dài và chiều rộng, nếu cái bàn màu đỏ quay đi một phần tư vòng tròn.

Chúng trông khá khác nhau vì góc tại góc dưới bên trái của cái bàn màu lục làm cho nó trông như “đứng” hơn, như thể gờ phía sau của nó đang lùi ra xa. Phản ứng lại, não của chúng ta làm biến đổi thông tin thật sự để cho khớp với cái chúng ta muốn thấy: một cảnh ba chiều trong đó sự phối cảnh là yếu tố chi phối.

alt

Các vạch chỉ dẫn làm sáng tỏ hình dạng phản trực giác của hai cái bàn. Hai đường màu lam có chiều dài bằng nhau, hai đường màu vàng cũng vậy; hãy lấy một vật gì đó để đi trên màn hình nếu như bạn không tin.

Beau Lotto đã lí thuyết hóa rằng nguyên nhân con người có thể bị tổn thương với các ảo giác quang học là vì chúng ta thật sự không có phản ứng với các tính chất vật lí của vật thể mà chúng ta đang nhìn. Thay vì thế, chúng ta “nhìn thấy” các thứ dựa trên cái những thứ khác giống với ảnh hiện tại thường hóa ra là như vậy trong quá khứ trước đây.

Tóm lại: Vỏ não thị giác đã thích nghi tiến hóa để cảm nhận thông tin mà nó nhận được, không phải với thế giới bên ngoài. Những sự phiên dịch cưỡng ép như vậy cho phép chúng ta nhận ra những vật thể quan trọng (một quả trên cây, một con hổ trên đồng cỏ) một cách nhanh chóng, nhưng phải trả giá lại đó là độ chính xác chung. Về cơ bản, chúng ta không nhìn thấy thế giới như nó thật ra như vậy vì não của chúng ta không cho chúng ta biết như vậy.

alt

Liền hay rời?

Các mặt phẳng trên và dưới của hình này trông như rạch ròi, cách nhau bởi một dải tối hẹp. Trên thực tế, cả hai có màu sắc tuyệt đối như nhau.

Não của bạn cảm nhận các gradient nơi các miếng ghép gặp các đường cong, và bạn phỏng đoán rằng ánh sáng đi tới mặt phẳng lớn của miếng phía trên và đổ bóng xuống gờ cong phía dưới của nó; đối với miếng ở dưới thì xảy ra điều ngược lại. Một cách tự động, não của bạn làm khớp hình vẽ với một đối tượng vật chất tạo ra cảm giác dựa trên kinh nghiệm của bạn, làm thay đổi cảm nhận thị giác của bạn để phù hợp với cái trông đợi.

alt

Ảnh đơn giản này cho thấy hai mặt của “vật” thật ra có bóng như nhau.

alt

Lục hay cam?

Hình vuông ở giữa đĩa bên trái (được đánh dấu với một cái chấm) trông có màu lục, còn hình vuông ở giữa đĩa bên phải trông có màu cam. Hai hình vuông này thật ra có cùng màu sắc.

alt

Hai hình vuông ở giữa có màu sắc y hệt nhau, như thấy rõ trong ảnh nhìn đơn giản này.

  • Trần Nghiêm (theo Discover Magazine)

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com