چگونه اژدهای کاغذی جری اندروز با حرکت سر ما حرکت میکند؟ بررسی خطای ادراکی تقعر
خطاهای ادراکی همواره یکی از جذابترین ابزارها برای شناخت سیستم عصبی انسان بودهاند. این پدیدهها به ما نشان میدهند که آنچه از دنیای بیرون دریافت میکنیم، یک تصویر خام و واقعی نیست، بلکه تفسیری پیچیده و پردازششده توسط مغز است. در این میان، خطای دید اژدهای کوچک کاغذی یکی از ملموسترین نمونههایی است که مرز میان فیزیک دوبعدی و درک سهبعدی را به چالش میکشد.
بررسی این پدیده به ما کمک میکند تا بفهمیم سیستم بینایی چگونه برای بقا فرضیهسازی میکند. در واقع، مغز ما همواره تلاش دارد تا الگوهای مبهم پیرامون را به مفاهیم آشنا، بهویژه چهره انسان یا موجودات زنده، ربط دهد. خواندن این مطلب به شما کمک میکند تا سازوکار پنهان پشت این فریب بصری هیجانانگیز را بشناسید و یاد بگیرید چگونه یک تکه کاغذ ساده میتواند سیستم عصبی پیشرفته ما را به راحتی گمراه کند.
فهرست مطالب
💡مختصر و مفید
خطای دید اژدهای کاغذی به دلیل تمایل مغز به تفسیر چهرهها به شکل محدب اتفاق میافتد. از آنجا که ساختار این کاردستی به صورت مقعر (فرورفته) تا خورده است، مغز این تقعر غیرمعمول را نمیپذیرد و آن را یک چهره معمولی و برجسته فرض میکند. در نتیجه، هنگام حرکت ناظر، مغز برای توجیه تغییر زوایای دید و حفظ پیشفرض برجستگی چهره، توهم چرخش سر اژدها را ایجاد میکند. این خطای شناختی با بستن یک چشم یا از دریچه دوربین به دلیل حذف درک عمق دوچشمی به اوج خود میرسد.
مبانی ادراک سهبعدی و خطاهای دید حرکتی
سیستم بینایی انسان برای بقا در یک محیط سهبعدی تکامل یافته است. چشمان ما تصاویر دوبعدی را روی شبکیه ثبت میکنند و این مغز است که با تلفیق این دو تصویر، عمق و فاصله را محاسبه میکند. این فرآیند که به درک عمق معروف است، بر نشانههای مختلفی از جمله سایهها، پرسپکتیو و تفاوت زاویه دید دو چشم تکیه دارد. زمانی که یک شیء با قوانین فیزیکی حاکم بر این نشانهها سازگار نباشد، مغز دچار تناقض شده و تلاش میکند تصویر را بر اساس تجربیات قبلی خود بازسازی کند.
چهرهها در دنیای واقعی همیشه برجسته یا محدب هستند؛ بینی جلوتر از گونهها و چشمها قرار میگیرد. مغز ما چنان به این ساختار عادت کرده که به سختی میتواند یک چهره فرورفته یا مقعر را به همان شکل واقعیاش بپذیرد. وقتی با یک ماکت مقعر مواجه میشویم، مغز پیشفرض برجستگی را ترجیح میدهد و با تغییر زاویه دید ما، محاسبات حرکتی را به گونهای تغییر میدهد که گویی مجسمه در حال چرخاندن سر خود به سمت ماست.
سرگرمی روز تعطیل و یک خطای ادراکی بسیار جالب: اژدهای کوچک کاغذی
در یک پزشک، تا به حال در پستهایی در مورد خطاهای ادراکی نوشتهام، اما خطای ادراکی که امروز در مورد آن خواهم نوشت، شاید بامزهترین آنها باشد!
اگر در منزل پرینتر دارید، نخست فایل PDF اژدهای کاغذی را بگیرید، پرینتش کنید و مطابق دستورالعمل روی آن، تا بزنیدش!
با این کار مجسمه کاغذی یک اژدها یا دقیقتر بگویم یک تیرانوسوروس کارتونیشده را خواهید داشت.
حالا دور اژدها بچرخید و خوب به سرش نگاه کنید! (اگر یک چشمی به اژدها نگاه کنید، بهتر است.)
اما اگر در منزل پرینتر ندارید یا حوصله چنین کارهایی ندارید، ویدئوی اژدهای کاغذی را در سایت آپارات ببینید تا متوجه شوید که من در این پست، هدفم ساخت یک کاردستی ساده نبوده است!
این اژدهای دوستداشتنی را یک طراح شعبده (ایلوژنیست) معروف به نام جری اندروز (Jerry Andrus) طراحی کرده است. همان طور که میبینید چیز عجیب و غریب این است که وقتی از زوایای مختلف به اژدها نگاه میکنید و پیرامونش جابجا میشوید، چنین به نظر میرسد که اژدها سرش را میچرخاند و با آن چشمان درشت و از حدقه درآمدهاش، به شما نگاه میکند!
اما چطور چنین چیزی ممکن است، مگر یک تکه کاغذ میتواند چنین کاری کند؟ ما در کاغذ نه حسگری گذاشته بودیم و نه وسیلهای برای چرخش، این کاغذ حتی لولایی در گردن برای چرخش ندارد! یک تکه کاغذ تا زده شده است و بس!
راز قضیه در مکانیسمهای ادراک تصویر در مغز ما نهفته است، مغز ما پیامهای حسی دیداری را به صورت ساده و اپتیکی درک نمیکند، بلکه کلی پردازش روی آنها انجام میدهد.
همان طور که قبلا در یک پست به صورت مشروح برایتان نوشته بودم، مغز ما برای درک چهرهها بسیار تخصصی شده است، طوری که میتواند به سادگی در طرحها و شکلهای ظاهرا بیمفهوم، چهرههایی درک کند. همین شکلها را اگر به پیشرفتهترین برنامههای تشخیص چهره بدهید، هیچ چیز درک نمیکنند، اما مغز ما میتواند در رگههای برش داده چوب یا یک طراحی نمادین سیاه، یک چهره را تشخیص بدهد!
به چنین توانایی مغزیای اصطلاحا پاریدولیا (Pareidolia) گفته میشود.
در مورد مجسمه کاغذی این اژدهای کوچک هم قضیه این است که الگوریتمهای عصبی ما میخواهند، یک چهره را با نگاه کردن به مجسمه کاغذی درک کنند. در حالت عادی یک چهره، حالت محدب دارد، یعنی بینی یک فرد، از گوشهایش قدری به شما نزدیکتر است.
ولی ما مجسمه را طوری تا زدهایم که حالت مقعر دارد و قسمتهای محیطی سر، به شما نزدیکتر هستند.
چنین چیزی دقیقا مخالف همه پیشفرضهای مغز ماست، وانگهی با چرخیدن دور اژدها، هر آن تفسیر مغز از این تقعرها عوض میشود و تحلیل نهایی مغز فریبخورده ما این است که اژدها در حال چرخش سرش است و به شما زل زده است!
در این مجسمه چشم چپ اژدها، زیر چشم راست است و طوری تا خورده که از شما دورتر باشد، اما مغز ما میخواهد در هر حالت، شکل یک چهره را از تصاویر تفسیر کند، پس به خودش میقبولاند که نخیر! چشم چپ باید نزدیکتر باشد! همین مسئله در مورد دندانها و بینی اژدها رخ میدهد.
سایههای این طراحی، در ایجاد موفق این خطای ادراکی بسیار مهم بودند. همان طور که اشاره کردم، اگر یک چشمی به اژدها نگاه کنید (یا اگر ویدئوی اژدها را ببینید)، بیشتر دچار توهم چرخش سر اژدها میشوید، چون در حالت دید دوچشمی، مغز عمق را درک میکند، اما وقتی درک عمق نداشته باشید، مغز سادهتر فریب میخورد.
برای اطلاعات بیشتر میتوانید به منبع اصلی این مطلب در وبسایت اسلیت مراجعه کنید.
کالبدشکافی علمی توهم حرکت در مجسمه اژدها
پدیده اژدهای جری اندروز که اغلب با نام توهم چهره توخالی شناخته میشود، ارتباط مستقیمی با پردازش بالا به پایین در مغز دارد. در سیستم بینایی ما، دادههای دریافتی از چشمها با فرضیات و مدلهای ذهنی پیشین ترکیب میشوند. مغز ترجیح میدهد یک مدل نامانوس فیزیکی را نادیده بگیرد تا اینکه بپذیرد یک چهره به جای جلو آمدن، در فضا فرورفته است. این اصرار بر محدب بودن چهره باعث میشود موقعیت اجزای صورت اژدها در ذهن ما بازنویسی شود.
وقتی ناظر حرکت میکند، جابجایی زاویه دید نسبت به یک شیء مقعر واقعی، حرکتی متفاوت با شیء محدب ایجاد میکند. از آنجا که مغز شیء را محدب فرض کرده است، تنها راه منطقی برای توجیه تغییرات هندسی تصویر روی شبکیه هنگام حرکت ما، این است که فرض کند خود شیء در حال چرخیدن است. این تضاد اطلاعاتی میان حرکت واقعی ناظر و پیشفرضهای مغزی، خطای حرکتی پویایی خلق میکند که تا زمان نگاه کردن با دو چشم از فاصله بسیار نزدیک، باطل نمیشود.
تکامل بینایی و نقش آن در فریبهای بصری سهبعدی
دلیل اصلی کارکرد بینظیر این خطای ادراکی در سیمکشی تکاملی مغز ما نهفته است. نوزادان انسان از نخستین ساعات پس از تولد تمایل شدیدی به تمرکز روی چهرهها نشان میدهند. این مهارت حیاتی برای بقا و ارتباطات اجتماعی، مدارهای عصبی ویژهای مانند شکنج دوکیشکل (Fusiform Gyrus) را به خود اختصاص داده است. این بخش از مغز با سرعت بالا ویژگیهای چهره را پردازش میکند و ترجیح میدهد هر الگوی مشابهی را به سرعت به عنوان یک موجود زنده شناسایی کند.
هنگامی که با اژدهای کاغذی جری اندروز روبرو میشویم، این سیستم پردازش چهره بلافاصله فعال میشود. جالب است بدانید در پژوهشهای روانشناختی مشخص شده که بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی کمتر از افراد عادی تحت تاثیر این خطای دید قرار میگیرند. مغز این افراد به دلیل تفاوت در پردازشهای حسی و عدم اتکای شدید به فرضیات بالا به پایین، شیء را همانگونه که هست، یعنی مقعر و فرورفته، میبیند و فریب چرخش سر اژدها را نمیخورد.
جمعبندی نهایی
خطای دید اژدهای کاغذی جری اندروز به زیباترین شکل ممکن نشان میدهد که سیستم بینایی ما یک دوربین ثبتکننده ساده نیست. مغز ما اطلاعات ورودی را بر اساس تجربیات، پیشفرضهای تکاملی و سایهروشنها تفسیر میکند تا تصویری معنادار بسازد. در این بازی ادراکی، اصرار سیستم عصبی بر محدب بودن چهرهها سبب میشود که تقعر واقعی کاردستی به یک توهم حرکتی شگفتانگیز تبدیل شود. این سرگرمی ساده، یادآور این حقیقت علمی است که جهان پیرامون ما همواره با فیلترهای شناختی مغز بازسازی میشود.
پرسشهای متداول
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!
مطالب مرتبط
اینم یک ویدیو از این اژدها :
http://instagram.com/p/ixN7d_BdOp/
نمی دونم به خاطر سیاه سفید بودن عکس یا چیز دیگه ولی واسه من اون نتیجه رو نمیده.
به نظرتون از چیه؟؟؟
این رو بگم که درست سرهم کردمش ، یعنی ایراد تو ساختش نیست از جای دیگه س.
هرکاری میکنم نمیتونم تا بزنیم آقا مجیدی فیلمی چیزی برا آموزش تازدنش ندارید
خیلی جالب بود، لینک فایل تر و تمیزترشو اینجا میزارم
http://www.thinkfun.com/sites/default/files/images/pdfs/DragonIllusion.pdf
خیلی خیلی جالب بود! بازم از این جور کارا معرفی کنید
من چون پرینترم سیاه سفید بود، نتیجهش خوب نشد.
قبلا یه جایی یه مجسمه ی آدم همینطوری دیده بودم هرچی فکر کردم یادم نیومد، دقیقا از هر سمتی نگاه کردی صورتش میچرخید انگار
:)) خدا کنه خواهرم هم مثل من از این پست خوشش بیاد، چون من بیشتر از موشک بلد نیستم اوریگامی درست کنم :))
خیلی جالب بود هیچ وقت فکر نمی کردم تا این حد دچار خطا و تصور اشتباه شوم.
با دیدن این ویدئو ترغیب شدم حتما یک مدلش رو بسازم و دوباره امتحان کنم.
عالی بود
مخم…!
دکتر عزیز پیشنهاد می کنم در مورد صفحه جدید گوگل با عنوان “جهان در سال 2013 چه چیزهایی جستجو کرد” مطلب تهیه کنید
آدرس:
http://www.google.com/trends/topcharts?zg=full&hl=fa&utm_source=google&utm_medium=hpp&utm_campaign=nye
با تشکر
چه نگاه چپی هم میکنه!
چاپ کردم و عالی بود…. مثل همیشه