Todos los vídeos de Draw Curiosity están subtitulados en español e inglés. Este blog extiende los conceptos presentados en el vídeo.
No contaba con crear un vídeo esta semana ya que procuro crear un episodio nuevo cada 2-3 semanas (y ya tenía un episodio divertido planeado para la semana que viene, me estoy preparando para naukas y claro, también he de trabajar en mi doctorado), pero el desafío de explicar algo de la ciencia de la visión de manera concisa en respuesta al siguiente tweet me inspiró a crear este episodio de Recorte Científico – que rápidamente se convirtió en un episodio clásico:
@InesLauraDawson Erm! Help? ? Can you explain this visual peculiarity please? ? Thanking you in advance! ? @TetZoo https://t.co/QuscDoiNN5
— Yes I’m a bit geeky! (@DGittins1) 12 de septiembre de 2016
Sin embargo, sé que hay a quien le interesa saber más acerca de esta ilusión tan fascinante – así que he decidido entrar en más detalle aquí. Muchas gracias a Will Kerslake, quien me envió el siguiente artículo científico. Me gusta poder citar fuentes primarias, pero reconozco que dado que hoy estoy tratando de trabajar rápidamente por lo que solo podría referirme a los libros de texto apropiados si no me hubiesen enviado esto:
@InesLauraDawson @DGittins1 @TetZoo Source paper https://t.co/A5teu9qFC8
— Will Kerslake (@wkerslake) 12 de septiembre de 2016
Lo que estoy tratando de decir aquí es:
- ¡Muchas gracias por hacerme preguntas científicas!
- ¡Muchas gracias por enviarme artículos científicos!
- ¡Muchas gracias por inspirarme a crear más episodios de Draw Curiosity!
- ¡Muchas gracias por los 10,000 suscriptores! (que pasó anoche)
Y ahora – ¡a la ciencia tras esta ilusión!
La ilusión
Por el psicólogo japonés, Akiyoshi Kitaoka:
Por cierto, su página web contiene muchísimas más ilusiones ópticas de las que muestro aquí – ¡échale un vistazo a su página web!
No es la primera ilusión de este tipo
Cuando vi esta cuadrícula por primera vez, me recordó inmediatamente de una variación de la Ilusión de Extinción o la Cuadrícula de Hermann, y me pregunté si podría jugar con los mismos principios (SPOILER ALERT: sí).
Lo fascinante de esta cuadrícula es que puede ser manipulada y transformada de muchísimas maneras y sigue siendo igual de efectivo – desde la inversión del contraste, a variar la geometría de la cuadrícula, a la representación de círculos en las intersecciones para generar un efecto centelleante… La ilusión con la que jugamos hoy es una combinación de todas estas transformaciones – y es particularmente sorprendente. Recomendaría el artículo científico de arriba por Ninio: «Variations on the Hermann grid. An Extinction Illusion» para ver algunas de las maravillosas figuras que muestran lo variados que pueden ser estas cuadrículas y aún mantener el efecto.
De hecho, las cuadrículas triangulares parecen producir un efecto más fuerte que los rectangulares, seguramente porque hay una mayor cantidad de líneas contrastantes convergiendo en las intersecciones. Esto seguramente refuerce el efecto de la inhibición lateral.
¿Qué es la Inhibición Lateral?
La inhibición lateral es la inhibición de fotorreceptores adyacentes cuando un fotorreceptor focal recibe un fotón. Esto reduce la información procesada por el cerebro y ayuda en la detección de bordes. La manera en la que funciona es parecido al unsharp mask en el procesamiento digital de imágenes, como lo describieron los investigadores Stocco y Lebiere en «Inhibitory synapses between striatal projection neurons support efficient enhancement of cortical signals: A computational model». A pesar de su nombre, el unsharp mask hace que la imagen sea más nítida, dando la impresión de tener mayor resolución de la que tiene. En resumen, lo hace tomando gradientes de color correspondientes a sus bordes e incrementando el grado de contraste. Un borde con un gradiente suave tiene apariencia borrosa, mientras que un gradiente corto y claro da la impresión de tener un contraste más alto, y por tanto, una resolución mayor. Por supuesto, es imposible recrear detalles que no fueron detectados en un primer lugar, pero este efecto permite crear la ilusión de una imagen de alta resolución, que es exactamente lo que nuestro cerebro hace con las señales recibidas desde la visión periférica.
¿Por qué es tan pobre nuestra Visión Periférica?
Tacharlo de pobre tal vez sea una exageración, la mayoría de los animales tienen una región dentro de sus ojos donde su vista es más especializada y cuenta con una mayor resolución. En muchos herbívoros, este área suele ser horizontal. En nuestro caso, es un punto focal conocido como la fovea, donde se halla la concentración más alta de conos (casi 200000/mm2). La fovea es una pequeña invaginación con forma de domo en el centro de la mácula, el cual mide unos 5mm de diámetro. La visión macular también tiene una alta densidad de conos, de alrededor de100000/mm2. La densidad de conos decrece a menos de 10000/mm2 a medida que uno se aleja de la visión central. La densidad de bastones incrementa, pero no lo suficiente para proporcionar el mismo nivel de resolución que nuestros conos en la mácula. Sería energéticamente muy caro el procesar las señales de tantos conos, al igual que sería costoso el procesar tal cantidad de información en el cerebro para proveer una imagen actualizada a tiempo real. Como tal, nuestros ojos tal cual proporcionan el equilibrio perfecto entre un punto focal central, y una periferia altamente sensible a la detección de luz y movimientos, permitiendo un nivel alto de reacción. La distribución de conos y bastones también representan un compromiso entre una buena visión diurna y un grado de visión nocturna.
¿Cómo sé que no me estoy volviendo ciego?
Sé que habrá quien se preocupe al verme decir «a nuestro cerebro se le da tan bien rellenar los huecos, que aquellas personas cuya vista periférica comienza a deteriorar suelen no darse cuenta de que ese proceso ha empezado«. A pesar de que sea cierto que la degeneración de la vista periférica suele ser gradual, y la gente suele darse cuenta tras perder una porción sorprendente de su visión funcional (por ejemplo, tras chocarse constantemente entre objetos, no darse cuenta de la presencia de personas en su visión periférica, o tras cuasiaccidentes de coche), existen tests que pueden detectar la pérdida fácilmente. El test de Amler-Fields es uno de los más comúnmente usados para diagnosticar el campo de visión funcional de cada ojo. Se trata de una cuadrícula de luces que cubre el campo entero de visión con una cruz en el centro. La persona asesorando su vista fija su vista en la cruz con un ojo, mientras que distintas luces en la periferia se encienden aleatoriamente en la periferia. La persona indica las luces que percibe, y las luces que no son detectadas de manera reiterada suelen ser una señal de una falta de percepción en esa área de visión. Es un test muy simple, y proporciona un mapa muy detallado de la cantidad de vista funcional que tenemos.
Espero que hayas disfrutado este post y hayas aprendido algo nuevo hoy. Me encantaría saber qué pensáis acerca de este tema, ¡así que sentiros libres de expresaros en los comentarios! Si disfrutaste de este blog y quieres ser notificado de nuevas entradas, puedes suscribirte al mailing list aquí y subscribirte al canal de YouTube!