Złudzenia w lotnictwie – wstęp

Skontaktuj się z nami

Wypełnij formularz

To fascynujący i złożony temat. Iluzje czy złudzenia optyczne to zniekształcona  lub błędna percepcja bodźców i wrażeń wzrokowych niezgodnych z informacjami pochodzącymi z innych źródeł. Złudzenia w lotnictwie to nie tylko iluzje optyczne, ale też złudzenia pochodzenia przedsionkowego czyli np.  złudzenia somatograwitacyjne  powstające w narządach otolitowych. Przy okazji złudzeń chciałabym poruszyć temat złudzeń racjonalności i wnioskowania przy podejmowaniu decyzji.

Na wstępie przyjrzyjmy się właściwościom widzenia u człowieka

Funkcje niektórych obszarów systemu wzrokowego są wciąż zgłębiane i nie do końca poznane. Złudzenia pojawiają się na skutek natury funkcjonowania systemu percepcyjnego – posługując się milionem standardowych reguł nie przetwarza czystych danych, pojawiających się na wejściu, ale dane odpowiednio skorygowane do warunków przyjętych w regule, czyli standardowo we wszystkich sytuacjach. Złudzenia mogą występować na poziomie świadomym i nieświadomym. Filtrowanie  danych następuje już na poziomie siatkówki, potem na kolejnych poziomach przetwarzania informacji dane są modyfikowane. Pomimo, że jeszcze sporo spekulujemy na temat iluzji wzrokowych to wiadomo, że doświadczenie i posiadane schematy wnioskowania wpływają na to, co i jak ‚przerabiamy’ w odbieranych bodźcach, które naprawdę widzimy.

Jedną z zasad którą kierujemy się przy spostrzeganiu jest kontrast jasności – to zjawisko naturalne wpływające na wnioskowanie o wielkości obrazu. Przywykliśmy do zależności, że wraz ze wzrostem fizycznej wielkości bodźca wzrasta subiektywnie postrzegana jasność, ale postrzegana jasność zależy od postrzeganego tła. Na postrzeganie jasności obiektu ma też wpływ oświetlenia obserwowanego obrazu. Zależność nie jest oczywista…im większe naświetlenie tym ciemniejsze barwy, dzieje się to za sprawą większego pobudzenia komórek siatkówki  – czopków.

Adaptacja

Każdy pewnie zaznał tego, że narząd wzroku łatwiej adaptuje się w jasnym pomieszczeniu przybywając z ciemnego, niż na odwrót. System wzrokowy po przejściu z silnie oświetlonego pomieszczenia do niemal ciemnego, wraca do pełnej efektywności po około 20 – 30 minutach, czasem jeśli różnice w oświetleniu pomieszczeń nie są bardzo duże to proces może potrwać nieco krócej. Po kilkudziesięciu sekundach często mamy poczucie, że jesteśmy w stanie obserwować w ciemności, jednak pełne zdolności wracają po dużo dłuższym czasie. Istotne jest też że adaptacja do ciemniejszego otoczenia związana jest z długością fal świetlnych, które w tej ciemności padają na naszą siatkówkę. Zatem maksymalna wrażliwość narządu wzroku i najwyższy stopień adaptacji występuje przy falach światła fioletowego. Żeby zniwelować różnice w oświetleniu pomieszczeń w których przebywa człowiek, przydatne mogą być okulary przepuszczające jedynie promienie ciemnoczerwone, które nawet przy silnym świetle chronią system pręcików, tak że powrót do ciemności nie skutkuje koniecznością oczekiwania na adaptację tego systemu. 

Właściwości związane z czasem

Widzenie to nie jest proces natychmiastowy. Reakcja na obraz wzrokowy potrzebuje czasu i to samo się dzieje kiedy bodziec zanika, reakcja trwa jeszcze chwilę potem. Obraz wzrokowy przechowywany jest mniej więcej 150 milisekund. Sterując długością migotania światła można uzyskać wrażenie iż obserwujemy światło ciągłe, mamy wtedy do czynienia z krytyczną częstotliwością migotania. Przy silnych błyskach czas zanikania światła skraca się, zatem potrzeba dużej częstotliwości, żeby otrzymać wrażenie ciągłości (poniżej 100 milisekund).

Konsekwencje widzenia barw01

Rozróżniamy 3 rodzaje czopków w systemie siatkówki, każdy z nich posiada inny pigment odpowiadający selektywnej wrażliwości na barwy. Każdy w innym stopniu pochłania światło i działa wybiórczo na wybrane fale o konkretnej długości. Na barwy widziane w kontekście mają wpływ zawsze te, które je otaczają. Barwy mieszają się w wybranych parach np. niebieska z żółtą, czerwona z zieloną i biała z czarną. Na przykład jedne receptory aktywizują się pod wpływem światła czerwonego, a aktywność ich maleje pod wpływem światła czerwonego. Postrzeganie przedmiotów barwnych zawsze uzależnione jest od wpływu innych. Ponieważ receptory połączone w pary tworzą systemy przeciwstawne, hamowanie jednego powoduje pobudzenie receptora przeciwstawnego. Stąd bierze się silniejsze niż obiektywnie postrzeganie kontrastu tam gdzie receptory sąsiadują ze sobą. Biały jest szczególny, bo pobudzenie z obszaru skrzyżowań białych pasm, jest hamowane przez cztery sąsiadujące, inne mają po dwa hamulce. Z hamowaniem mamy też do czynienia na wyższych piętrach przetwarzania informacji wzrokowej. Czy pomiędzy niebieskimi kwadratami widzicie czarne, chociaż ich tam nie ma? 

  muzyk

To samo zjawisko towarzyszy widzeniu kształtów. System wzrokowy dokonuje analizy właściwości przedmiotu, na poziomie kory wzrokowej znajdują się komórki reagujące na wybrane cechy bodźca. Z drugiej strony nasz system dąży do ułożenia w całość i odebrania kształtów i uruchamia system skojarzeń z naszymi doświadczeniami, po to, żeby nazwać to, co widzimy.

03

 

 

 

07

 

 

 

 

Zjawisko hamowania obocznego ma miejsce przy detekcji ruchu. Obserwując obraz z ‚poruszającymi się’ niebieskimi ziarenkami zauważycie jak obraz przy brzegach porusza się, nieuniknione ruchy oczu wywołują drganie tej części obrazu zmieniając jego położenie na siatkówce. Znaczenie ma tutaj kontrastująca barwa i pozorna trójwymiarowość przedstawionych kształtów.

 Widzenie głębi i wielkości

Widzenie stereoskopowe, jest wynikiem sposobu w jaki operujemy narządem wzroku i jego budowy. Dwuoczne widzenie i odległość oczu u człowieka  jest tak skonstruowane, że dla uzyskania efektu głębi wystarczy przesunięcie obrazu na siatkówce o 5 sek. kątowych. O odległości wnioskujemy na postawie odległości przedmiotów, zamazaniu tła, nakładaniu się obrazów czy deformacji kształtu, który w związku z oddalaniem się zmienia swój bieg (np. perspektywa drogi). Przedmioty znajdujące się w dużej odległości od obserwatora mają niewielki rozmiar na siatkówce, te bliższe większy rozmiar, który przy oddalaniu i przybliżaniu proporcjonalnie zmienia się. Dlaczego zatem takie same słonie na poniższym rysunku wydają się powiększać? Powoduje to perspektywa i zasady, które  rządzą naszym postrzeganiem.

 13Prawo stałej wielkości, głosi, że subiektywnie postrzegamy przedmioty podobnego kształtu leżące w różnej odległości od obserwatora jako takie same, mimo, iż na siatkówce oka przedmioty leżące dalej są mniejsze.

Złudzenia wynikające z postrzegania kształtu

Złudzeniami w postrzeganiu kątów, układu linii równoległych rządzi też nasze doświadczenie i subiektywność procesu postrzegania już na poziomie oka. Fizjologia budowy ludzkiego oka, powoduje złudzenie w którym obraz wielu prostopadłych linii dopiero z małej odległości  jest postrzegany jako układ równoległych linii, a nie odchylonych, falujących, którymi w rzeczywistości oczywiście nie są.  Powiększcie sobie te obrazy – wrażenie jest niesamowite.

 08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rysunek poniżej to sławna ściana kawiarniana, którą ludzie od lat oglądają i nie mogą się nadziwić, że poziome linie nie falują.

05

 

 

 

 

 

 

Dezorientacja przestrzenna jako konsekwencja złudzeń wzrokowych