Sunday, 9 March 2014

Kuva syntyy aivoissa, ei silmissä

Kuva&Kamera messuilla törmäsin mielenkiintoiseen optiseen illuusioon, josta lupasin kirjoittaa myöhemmin. Teenkin sen aiemmin.

Harri Hietala esitteli stereokuvia. Ihmettelin suuresti, miksi kuvat lasien lävitse katsottuna näyttivät liikkuvan katsojan mukana. Ilman laseja katsottaessa tätä ilmiötä ei ole.

Tätä kuvaa pitää katsoa sinipunaisilla stereolaseilla.   Ilmiö tulee näkyviin vain niillä. Jos kuvaa katsotaan lasien lavitse vain toisella silmällä, niin "käärmeen liikettä" ei esiinny silloinkaan.
Kannattaa klikata isommaksi kuvaksi.

Tässä siihen keksimäni selitys. Jos se on oikea, niin en varmaan ole ensimmäinen tätä esittämään. Jos se taas on väärä, niin silloin olen entistä vakuuttuneempi siitä, että muutkin ovat olleet ennen minua asialla.

Käärmeen kuva muuttuu selkeästi kolmiulotteiseksi, kun sitä katsellaan sinipunaisilla stereolaseilla. Esimerkiksi pää näyttää olevan lähempänä katsojaa kuin pään takana olevat käärmeen osat. Jos kyseessä olisi oikea kolmiulotteinen kohde, niin katsojan liikutettaessa päätään vaikka vasemmalle, käärmeen pään takaa paljastuisi eri kohdat käärmeen takaosasta.


Tölkit ovat peräkkäin, kuvassa on selvästi kolmiulotteisuutta.


Kun näkökulma siirtyy vasemmalle, takana oleva purkki tulee näkyviin edessä olevan sivusta.


Koska stereokuvassa kuvassa ei tapahdu edellisen kuvan muutosta, niin aivot korjaavat syntyvän visuaalisen ristiriidan siten, että ne kuvittelevat etummaisen purkin liikkuvan siten, että se on koko ajan takimmaisen purkin edessä.

Stereokuvassa kuva säilyy koko ajan samanlaisena. Näköaisti viestittää koko ajan voimakkaasti aivoille, että kyseessä on kolmiulotteinen kohde. Käärmeen pään ja takaosan pitäisi välisen suhteen pitäisi muuttua katsojan pään liikkuessa, jos käärme pysyy paikallaan. Kun näin ei käy, niin aivot korjaavat tämän kokemuksen kanssa ristiriitaisen havainnon siten, että ne "pakottavat" käärmeen pään liikkumaan siten, että ristiriita katoaa. Käärmeen pää tuntuu kääntyvän katsojan pään liikkeen suuntaan. Kokemuksen tuoma "painolasti" on niin voimakas, että illuusio ei häviä, vaikka katsoja tietää, mistä on kysymys. Näköhavainto syntyy aivoissa, ei silmissä. "Epäluotettava kuin silminnäkijä" on vanha venäläinen kansanviisaus.

Useat seikat kertovat näköaistille, että ylempänä oleva kuutio on kauempana. Se on etummaisen takana. Se on pienempi.  Se on epäterävä etualalla olevan ollessa terävä. Sen sivujen suunnat ovat eri perspektiivin mukaiset. Se on yläperspektiivissä otetussa kuvassa ylempänä. 

Liitin etualan kuutiosta kopion pienennettynä kuvaan. Se näyttää leijailevan ison kuution päällä.

Kun kuutiosta napsaistaan alaosa pois, se siirtyykin ison kuution taakse.

Kun pieni kuutio sumennetaan sopivasti ja sille luodaan keinotekoinen varjo, niin se asettettuu kuvassa olevan toisen pienen kuution viereen. Kokeeko katsoja pienen AH-kuution olevan kallistettuna vai sen ei olevan lainkaan kuutio? Se on katsojan silmässä. Minä koen sen kallistetuksi, mutta jollain toisella voi olla erilainen tulkinta.  Kuvassa esineiden etäisyydet, koot, muodot, värit, vaaleudet ja tummuudet ovat aina suhteessa muihin kuvan elementteihin. 

Käärmeen kuvan "eläminen" on hyvin samantapainen kuin vaikka Heurekan aulassa olevien presidenttien muotokuvien tai Heureka klassikoissa olevan Einsteinin pään tapauksessa. Ne kaikki näyttävät liikkuvan väärään suuntaan. Presidenttien päät katsojan itse liikkuessa ja Einstein pyöriessään.

3 comments:

  1. Amatöörikuvaaja10 March 2014 at 11:41

    Hieno juttu, selvitti paljon. Näitä lisää. Huomasin myös sellaisen ilmiön, että kolmiulotteisuus korostuu, kun kuvaa katsotaan kauempaa, mutta latistuu katsojan tullessa lähemmäksi kuvaa. Mistä tämä johtuu?

    ReplyDelete
  2. Aivoissamme on myös kokemusperäinen visuaalinen tuntuma siitä, miltä kolmiulotteinen esinen näyttää eri etäisyyksiltä. Mitä lähempää esinettä katsotaan, sitä voimakkaampi on kolmiulotteisuuden tuntu. Kun stereokuva pysyy aina samanlaisena, niin aivot korjaavat tässä syntyvää visuaalista ristiriitaa kuvittelemalla esineen muuttuvan syvyyssuunnassa. Aivot eivät siis usko, että kolmiulotteisessa stereokuvassa näkyvä esine pysyy samanlaisena katsojan liikkuessa, vaan "liikuttaa" kuvaa siten, että kuvalle ja liikkeelle tulee looginen yhteys. Tämäkin tapahtuu etäsiyyden muuttuessa, vaikka katsoja hyvin tietää, mistä on kysymys.

    ReplyDelete
  3. Lisäilin vähän kuvia loppuun. Nimenomaan amatöörikuvaajan etäisyyden arviointiin liittyvää kommenttia selkeyttämään.

    ReplyDelete