بقلم أليكس موريسون
المترجم: عدنان احمد الحاجي
أثبت بحث جديد أن العديد من الأوهام البصرية(1، 2) ناجمة عن الحدود التي تفرضها طريقة عمل العيون والخلايا العصبية البصرية – وليست ناجمة عن العمليات النفسية الأكثر تعقيدًا [المترجم: العمليات النفسية هي الإحساس والإدراك والانتباه والذاكرة والتعلم (الاكتساب)(3)].
درس الباحثون الأوهام التي يؤثر ما يحيط بنا في الطريقة التي نرى بها ألوانها أو أنماط تلك الألوان [مثل خطوط أو أشرطة تلك الألوان].
ناقش العلماء،والفلاسفة منذ فترة طويلة ما إذا كانت هذه الأوهام ناتجة عن المعالجة العصبية في العين والمراكز البصرية منخفضة المستوى في الدماغ [ والمسؤولة عن استخلاص خصائص الصورة من الصورة المنعكسة على الشبكية(4)] أو تنطوي على عمليات عقلية ذهنية عالية المستوى مثل السياق والمعرفة المسبقة.
في الدراسة الجديدة ، شارك الدكتور جوليون تروشيانكو Dr Jolyon Troscianko، من جامعة إكستر Exeter ، في تطوير نموذج يقترح حدودًا بسيطة للاستجابات العصبية – وليس للعمليات النفسية(3) الأكثر عمقًا – لتفسير هذه الأوهام.
قال الدكتور تروشيانكو ، من جامعة إكستر في كورنوول Cornwall: “ترسل أعيننا رسائل إلى الدماغ وذلك بجعل الخلايا العصبية تصدر فعل جهد fire بشكل أسرع أو أبطأ”.
“ومع ذلك، هناك حد لمدى سرعة اصدار فعل الحهد fire، ولم يأخذ البحث السابق في الاعتبار كيف يمكن أن يؤثر هذا الحد في الطرق التي نرى بها الألوان.”
يجمع النموذج هذا “عرض النطاق المحدود [المترجم: عرض النطاق (bandwidth) هي السعة التي يسمح بها نظام ما لكي ينقل البيانات عبر اتصال ما وتقاس هذه الكمية بوحدة القياس (بايت) لكل وحدة زمنية(5)]” مع معلومات عن كيف يرى الناس الأنماط بمستويات حِدّة مختلفة (انظر الشكل أدناه)، جنبًا إلى جنب مع افتراض أن مستوى أداء بصرنا مستوىً أفضل عندما ننظر إلى مشهد طبيعي.
طُور النموذج من قبل باحثين من جامعتي إكستر وساسكس للتنبؤ بكيف ترى الحيوانات الألوان، ولكن وُجد أن النموذج أيضًا يتنبأ بشكل صحيح بالعديد من الأوهام البصرية التي يراها الناس.
قال الدكتور تروشيانكو: “هذا يدحض الكثير من الافتراضات القديمة حول كيف تعمل الأوهام البصرية”.
وقال إن النتائج تسلط الضوء أيضًا على شعبية أجهزة التلفزيون عالية الدقة.
وأضاف الدكتور تروشيانكو: “أجهزة التلفزيون الحديثة المزودة بتقنية النطاق الديناميكي العالي(6) تخلق مناطق بيضاء أكثر سطوعًا بـ 10 آلاف مرة من لونها الأسود الداكن، وتقترب من مستويات التباين [الاختلاف بين الألوان] في المشاهد الطبيعية”.
“كيف يمكن لأعيننا وأدمغتنا أن تتعامل مع تباين الألوان هذا لا زال لغزًا لأن الاختبارات أثبت أن أعلى تباين [الاختلاف في الألوان[ يمكن أن نراه نحن البشر على مقياس مكاني واحد مقداره حوالي 200: 1. [المترجم: المقياس المكاني هو نسبة المسافة على الخارطة الى المسافة على الأرض، حسب التعريف(7)].
“الأمر الأكثر إرباكًا هو أن الخلايا العصبية التي تربط أعيننا بأدمغتنا يمكنها فقط التعامل مع مقياس تباين [مقياس اختلاف بين الألوان أو في الظل(8)] تبلغ حوالي 10: 1.
يوضح نموذجنا كيف يمكن للخلايا العصبية التي لها عرض نطاق(5) bandwidth محدود أن تجمع إشاراتها للسماح لنا برؤية هذه التباينات الهائلة، ولكن المعلومات “مضغوطة” – مما يؤدي إلى أوهام بصرية.
فإن تلك المربعات التي تبدو صفراء على اليسار هي في الواقع رماديية مطابقة للون المربعات الزرقاء على اليمين.
“على سبيل المثال ، بعض الخلايا العصبية حساسة للاختلافات الصغيرة جدًا في المستويات الرمادية في المقاييس المتوسطة الحجم [المترجم: قياس الاختلاف / التباين في كثافة الضوء بين اللون الأبيض الأكثر سطوعًا واللون الأسود الأكثر سطوعًا، فكلما زادت النسبة كلما زاد احتمال عرض الألوان بشكل أفضل]، ولكن من السهل أن تكون مغمورة تحت مقاييس التباينات العالية.
وفي الوقت نفسه، فإن الخلايا العصبية التي تنتج هذه التباينات على مقاييس تباين أكبر أو أصغر تكون أقل حساسية بكثير ، ولكنها يمكن أن تعمل على مقاييس تباين أوسع بكثير ، مما تنتجه تباينات عميقة بين الأبيض والأسود.
“يوضح هذا في النهاية كيف يمكن لجهاز ذي حساسية وعرض نطاق عصبي neural bandwidth محدود جدًا أن يرى مقياس تباين أكبر من 10000: 1.”
عنوان الورقة المنشورة في مجلة PLOS Computational Biology: “نموذج لظهور اللون يعتمد على الانتاج الفعال للصور الطبيعية.”
الورقة نشرت في مجلة بلوس البيولوجيا الحوسبية(9) PLOS Computational Biology
مصادر من داخل وخارج النص
1- “الخدع البصرية optical illusion أو الوهم البصريvisual illusion (2) الذي يصور للناظر دائما الصورة المرئية على غير حقيقتها، على الاقل في الحس العام، حيث تكون الرؤية خادعة أو مضللة. فإن المعلومات التي تجمعها العين المجردة وبعد معالجتها في الدماغ، تعطي نتيجة لا تطابق المصدر أو العنصر المرئي. والخدع التقليدية مبنية على افتراض ان هناك أوهامًا فزيولوجية تحدث طبيعيًا وذهنيًا بالإضافة إلى الاوهام التي يمكن البرهنة عليها بالحيل البصرية الخاصة. فالخدع البصرية هي صور معمولة بطريقة مدروسة لتظهر للناظر بطريقة معينة وهي ليست كذلك في الأساس.” مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:
https://ar.wikipedia.org/wiki/خداع_بصري
2- “الوهم illusion هو تشوُّه يحدث للحواس، ويَكشِف كيف يُنظم الدماغ ويُفسِّر الإثارة الحسية. وعلى الرغم من أن الأوهام تُشوه الحقيقة، يمر بها عادةً معظم الناس. وتُؤثر الأوهام عادةً في أي حاسة من حواس الإنسان. بينما يُعد الخداع البصري(1) هو وهم معروفً جيدًا وأكثر أنواع الوهم شهرة. التركيز على الخداع البصري وذلك لأن حاسة البصر تُسيطر على الحواس الأخرى في معظم الأحيان. فعلى سبيل المثال، يعتقد من يشاهد خدعة التكلم الباطني أن الصوت قادم من الدمى، لأن المشاهد يشاهد العرائس تحريك فمها مع ما تنطقه من كلمات. يُشير مصطلح الوهم إلى شكل معين من أشكال التشوه الحسي.” مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:
https://ar.wikipedia.org/wiki/وهم
3-https://study.com/academy/lesson/basic-psychological-processes-definition-lesson-quiz.html#:~:text=Basic%20psychological%20processes%20are%20the,Updated%3A%2009%2F27%2F2021
4- https://ppw.kuleuven.be/apps/research/petervanderhelm/doc/visionintro.html#:~:text=low%2Dlevel%20vision%20—%20which%20concerns,everyday%20functionality%20of%20perceptual%20organizations.
5- https://ar.wikipedia.org/wiki/عرض_نطاق_(حاسوب)
6 “يرجع مصطلح الـHDR إلى كلمة “high dynamic range”، وهى تقنية مخصصة للألوان وزيادة وضوحها وسطوعها، إذ تدعم الكاميرات وكاميرا الهاتف لالتقاط صور ذات جودة عالية والتقليل من الأخطاء فى الصورة، وقد طورت لتدعم شاشات التلفزيون وخاصية الـ 4k، حيث تعطى حدة ووضوح للألوان مما يجعلها تبدو وكأنها أقرب للحقيقة ولا تتأثر بالضوء الخارجى كضوء الشمس. يتخطى تأثير تقنية الـ HDR دقة الـ 4k، فهى تزيد من سطوع الشاشة ليصل إلى 1000 nts لتجعل الأمر أكثر واقعية والألوان اكثر تباينًا.” مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:
https://www.youm7.com/story/2019/7/9/معناها-وأهميتها-وتأثيرها-كل-ما-تريد-معرفته-عن-خاصية-الـHDR/4326298
7- https://ar.wikipedia.org/wiki/مقياس_مكاني
8- “التباين في البصريات هو الاختلاف في اللون أو الاختلاف في الظل الذي يجعل الأشياء واضحة في الصورة ويفرقها عن بعضها. إذا انخفض معدل التباين في الصورة صعُبت التفرقة بين الأشياء في هذه الصورة ، ونقول أن الصورة ضبابية أو تعتريها غمامة . بينما زيادة تباين الصورة في التلفزيون تعمل على أن يزيد بياض الأجزاء الفاتحة ، بينما تزيد درجة الظل (السواد) للأجزاء الغامقة. وتظهر الصورة بذلك للمشاهد أكثر وضوحًا. يمكن تغيير تباين شاشة التلفزيون عن طريق المفاتيح المسماة مفاتيح التباين contrast. ويعتمد التباين في شاشة الحاسوب على خواص بيانات الصورة من جهة ، وكذلك على ضبطته الإلكترونية الخاصة بالتباين . ومن خواص بعض الحواسيب أن تلعب الزاوية بين مستوى الشاشة واتجاه المشاهد دورا كبيرا في تباين الصورة. مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:
https://ar.wikipedia.org/wiki/تباين_(بصريات)
9- https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1011117
المصدر الرئيس
