Mokslo ir technologijų pasaulis

Dabar, kai pandeminiai 2020-ieji jau matomi mūsų automobilių galinio vaizdo veidrodėliuose, socialinių tinklų vartotojai grįžta prie reikalų, kurie tikrai svarbūs. Pavyzdžiui, kelių spalvų yra vienas ar kita daiktas. Tad kiek spalvų matote?

Anot scienalert.com, vasarį tviteryje buvo paskelbta nuotrauka, vaizduojanti klasikinę optinę iliuziją, su klausimu “Kiek spalvų čia matote“. Nuotrauką paskelbęs žmogus sakė matąs tris. Kitų žmonių atsakymai buvo įvairūs, kai kurie matė net 17 spalvų. Po nuotrauka atsirado dešimtys tūkstančių komentarų ir užvirė karšta diskusija, koks skaičius yra teisingas.

O štai ką apie visą tai sako mokslas. Nors sunku tvirtai atsakyti, tačiau šis fenomenas veikiausiai yra susijęs su efektu, kurį pirmą kartą prieš pusantro amžiaus aprašė austrų fizikas Ernstas Machas – tas pats mokslininkas, paskolinęs savo vardą matavimo vienetui, kuriuo lyginamas objekto greitis su garso greičiu.

How many colors do you see???? i see 3 pic.twitter.com/IgEHtyzebZ

— jade⁷🍓 (@0UTR0EG0) February 4, 2021

Tačiau šiuo atveju E. Machas buvo labiausiai susidomėjęs vaizdu, o ne greičiu. Septintajame XIX amžiaus dešimtyje dirbamas Graco universitete fizikos ir matematikos profesoriumi jis ypač susidomėjo optika ir akustika.

1865 metais jo dėmesį patraukė iliuzija, kuri buvo panaši į tą, apie kurią dabar kalbame: panašios šiek tiek kontrastuojančių atspalvių spalvos, kurias tampa lengviau atskirti, kai jos yra šalia viena kitos, tačiau sunkiau – kai atskirtos.

E. Machas manė, kad tai buvo susiję su kažkokiu keistu procesu akies obuolyje, ypač šviesai jautriame jo audinyje – tinklainėje. Vėliau šios skirtingų atspalvių juostos jo garbei buvo pavadintos Macho juostomis.

Stebėtina, bet jo spėjimai buvo stebėtinai tikslūs. Tyrimai panaudojant geresnę technologiją, apie kurią anuomet E. Machas net pasvajoti negalėjo, patvirtino, kad ši keista akies apgaulė yra susijusi su tinklainėje vykstančiu procesu, vadinamu šoniniu slopinimu.

Esmė tokia: mūsų tinklainė yra panaši į ekraną kino teatre, kuri fiksuoja per akies vyzdį projektuojamą vaizdą. Ekranas yra padengtas receptoriais. Kai kurie jų itin ryškioje šviesoje reaguos ir į smegenis siųs daug signalų.

Jeigu įsivaizduotume dvi ląsteles, siunčiančias į smegenis labai panašius signalus, mes galime paprasčiausiai manyti, kad jos yra to paties atspalvio. Mūsų smegenis labai mėgsta sutrumpinimus, nes tokiame greitai besikeičiančiame pasaulyje jos tiesiog neturi laiko gilintis į detales.

Tačiau gamta sugalvojo gudrų triuką, kaip padėti smegenims lengviau atskirti panašius atspalvius. Kai pavienė šviesai jautri ląstelė siunčia signalą, ji greta esančioms ląstelėms nurodo „patylėti“.

Tai nelabai veikia skirtingas ląstelių grupes, kurios visos „šaukia“ ir „tildo“ šalia esančias. Tačiau kai tylesnė ląstelių grupė, reaguodama į tamsesnį atspalvį, yra visai šalia garsesnių ląstelių, šis slopinamasis poveikis šalia ribos esančioms ląstelėms priverčia jas reaguoti unikaliu būdu – iš esmės sustiprinti skirtumą tarp atspalvių.

Ryškesnė šviesa skatina receptorius intensyviau stimuliuoti atitinkamą nervų ląstelę. Tuo pat metu kiekviena šviesai jautri ląstelė slopina savo kaimynių nervus.

Rezultatas toks, kad „pasienyje“ tarp skirtingų atspalvių esantys nervai siunčia signalus sustiprinti skirtumą, todėl smegenys jį būtent taip ir perskaito.

Nors šoninis slopinimas paaiškina, kodėl mūsų akys gali atskirti panašius atspalvius geriau, kai jie yra šalia vienas kito, jis ne visai paaiškina, kodėl kai kurie iš mūsų negali atskirti nežymiai besiskiriančių atspalvių, kaip šioje iliuzijoje.

Gali būti, kad slopinamąjį poveikį mūsų ląstelėse mes patiriame skirtingai. Taip pat veikiausiai tai nėra vienintelis veiksnys, nurodantis, kaip mūsų smegenys turėtų interpretuoti vaizdą. Daugelis vaizdų bus unikalūs mūsų akimis, smegenims, kompiuterių ekranams ir mus supančiai aplinkai.

Aplinkiniai šviesos šaltiniai, mūsų ekranų ryškumo skirtumai ir net konkreti ląstelių struktūra mūsų tinklainėje gali skirtis ir tikrai skiriasi. Mūsų smegenys taip pat prideda ir savo unikalios korekcijos, priklausomai nuo jų patirties ir sandaros.

Dėl tokios gausybės galimų veiksnių visai nenuostabu, kad žmonės nesutaria, kur baigiasi vienas atspalvis ir prasideda kitas.

Visa tai yra smagus žaidimas tviteryje, tačiau didesnis suvokimas to, kaip mūsų tinklainės paryškina atspalvių skirtumus, gali padėti mums rasti būdų pagerinti mūsų regą.