Círculos impressos que parecem se mover. Cores que parecem diferentes apesar de serem idênticas. Todo mundo adora uma boa ilusão de ótica, embora exatamente onde a mágica acontece ainda seja um mistério em muitos casos.
Um novo estudo do ecologista visual da Universidade de Exeter, Jolyon Troscianko, e do neurocientista Daniel Osorio, da Universidade de Sussex, no Reino Unido, avaliou o debate sobre se certos erros na percepção de cor, sombra e forma ocorrem como resultado da função do olho ou da fiação neurológica do cérebro.
A dupla descobriu que classes específicas de ilusão podem ser explicadas por limitações de nossos neurônios visuais – células que processam informações vindas dos olhos – em vez de processamento de nível superior.
Esses neurônios têm apenas uma capacidade finita, e os autores do estudo desenvolveram um modelo que mostra como isso pode afetar nossa percepção de padrões em diferentes escalas, com base em trabalhos anteriores analisando como as faixas de cores são percebidas em animais.
“Nossos olhos enviam mensagens ao cérebro fazendo com que os neurônios disparem mais rápido ou mais devagar”, diz Troscianko.
“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 novo modelo sugere limites no processamento e força metabólica dos neurônios para comprimir os dados visuais que chegam através de nossos olhos. Isso é menos perceptível na confusão do cenário natural, mas tem um impacto maior em como percebemos padrões mais simples.
É o mesmo quando as imagens digitais são compactadas: com uma foto de uma cena do mundo real, os artefatos de compressão são mais difíceis de detectar, porque os pixels são mais misturados e variados. Em uma ilustração digital, onde linhas e bordas são fixas e distintas, esses artefatos de compressão tendem a se destacar.
As descobertas podem nos ajudar a entender por que percebemos contrastes em televisões modernas com HDR (High Dynamic Range) integrado. Em teoria, nossos olhos não deveriam ser capazes de detectar o incrível nível de contraste entre o branco mais claro e o preto mais escuro apresentado por essa tecnologia.
Os pesquisadores postulam que os neurônios evoluíram para serem o mais eficientes possível: alguns são configurados para perceber diferenças muito pequenas nas tonalidades, enquanto outros são configurados para serem menos sensíveis a pequenas diferenças, mas muito melhores na detecção de grandes intervalos de contraste, e é por isso que as TVs HDR mais recentes parecem mais impressionantes.
“Nosso modelo mostra como 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”, diz Troscianko.
“O modelo mostra como nossos neurônios evoluíram com precisão para usar cada bit de capacidade”.
Isso se aplica às muitas ilusões que surgem das diferenças de contraste. Grande parte de nossa percepção de cores depende do contexto nesses cenários, e o novo modelo mostra exatamente qual parte do nosso sistema de processamento visual é responsável.
O modelo computacional foi testado e considerado verdadeiro para a percepção humana de várias ilusões de ótica, respostas registradas nas retinas de primatas e mais de 50 exemplos de fenômenos de brilho e cor.
Anteriormente, pensava-se que outros fatores – nosso conhecimento existente de formas e objetos, por exemplo, ou movimentos oculares – poderiam ser responsáveis por ilusões de ótica nos enganarem tão completamente. Parece que essas ideias anteriores podem precisar ser repensadas.
“Isso joga pro alto muitas suposições antigas sobre como funcionam as ilusões visuais”, diz Troscianko.
A pesquisa foi publicada na PLOS Computational Biology.
Por David Nield
Publicado no ScienceAlert
