Iluzii cognitive
Informația senzorială este adesea ambiguă, dar ghidarea eficientă a comportamentului ne cere să ajungem rapid la interpretări perceptuale lipsite de ambiguitate. Pentru a face acest lucru, completăm informația senzorială cu cunoștințele și experiența anterioară a unor situații similare. Ne putem gândi la aceste cunoștințe anterioare ca la niște presupuneri de tip „best-guess” cu privire la starea probabilă a lumii. Această strategie ne permite să ajungem rapid la interpretarea corectă de cele mai multe ori, dar atunci când ipotezele noastre sunt greșite, percepțiile noastre vor fi eronate. Iluziile cognitive sunt adesea explicate în termeni de astfel de ipoteze aplicate greșit. Termenul „cognitiv” nu implică faptul că presupunerile sunt făcute în mod conștient: ele sunt, în general, sub radarul conștientizării, adânc înrădăcinate și chiar de nezdruncinat. Acest lucru explică de ce iluziile cognitive pot persista nestingherite chiar și după ce știm că suntem păcăliți. Iluziile cognitive pot apărea pentru orice modalitate senzorială și pentru percepții bazate pe mai multe modalități, dar, din nou, vederea oferă o abundență de exemple.
Câteva iluzii vizuale izbitoare rezultă din mecanisme de constanță perceptivă. Aceste mecanisme de constanță ne mențin, în mod normal, în acord cu adevăratele proprietăți ale obiectelor, indiferent de schimbările în stimularea pe care acestea ne-o prezintă. Un exemplu convingător este constanța luminozității, bine ilustrată de iluzia tablă de șah a lui Adelson (Fig. 4A). S-ar putea să fim reticenți în a accepta faptul că plăcile A și B au exact aceeași nuanță de gri, deoarece B ne pare mult mai deschisă, dar percepția noastră asupra luminozității plăcii este determinată nu de cantitatea absolută de lumină pe care o reflectă, ci de o estimare a proporției de lumină incidentă pe care o reflectă. Plăcuța B pare a fi în umbră, astfel încât noi vedem o plăcuță ușoară care reflectă cea mai mare parte a iluminării sale slabe. Țigla A pare să nu fie în umbră, astfel încât vedem o țiglă întunecată care reflectă relativ mai puțin din iluminarea mai puternică. Facem ajustări similare pentru culoarea sursei de lumină, pentru a deduce proprietățile de reflexie a suprafeței obiectelor din scenă (constanța culorii). Căpșunile din Fig. 4B sunt redate în nuanțe de gri, dar noi le vedem ca fiind roșii, deoarece ne ajustăm automat pentru iluminarea aparentă albastru-verde din imagine. Astfel de efecte ilustrează capacitatea uimitoare a sistemului perceptiv de a compensa variațiile mari ale condițiilor de iluminare.
Figura 4. Iluzii care decurg din constanțe perceptive. (A) Iluzia tablă de șah care ilustrează constanța luminozității, creată de Edward H. Adelson. Plăcuța A pare mult mai întunecată decât plăcuța B, deși sunt nuanțe identice de gri. Pentru a vă dovedi acest lucru, consultați https://www.illusionsindex.org/ir/checkershadow sau https://michaelbach.de/ot/lum-adelsonCheckShadow. (B) Căpșuni gri, ilustrând constanța culorii, create de Akiyoshi Kitaoka. Căpșunile par roșii, deși sunt redate în întregime în nuanțe de gri. (C) „Răsturnare de situație”, ilustrând constanța formei, creată de Roger N. Shepard. Cele două blaturi de masă par foarte diferite ca formă, deși, de fapt, una ar putea fi așezată exact peste cealaltă (vezi https://michaelbach.de/ot/sze-ShepardTables). (D) Iluzia Ponzo, ilustrând constanța dimensiunilor. Linia orizontală superioară pare a fi mai lungă decât cea inferioară, deși acestea au aceeași lungime. (E) O variantă a iluziei Ponzo creată de Richard Wiseman. Dubele albe par să devină progresiv mai mari odată cu distanța, deși toate trei au aceeași dimensiune în cadrul imaginii.
O altă constanță perceptivă este constanța formei, care descrie capacitatea noastră de a ne adapta la variațiile de formă și dimensiune ale imaginilor proiectate către ochiul nostru atunci când vedem un obiect din diferite puncte de vedere. Proiecția optică a unei monede circulare de pe o masă din fața dumneavoastră este o elipsă largă, dar percepția dumneavoastră compensează perspectiva prescurtată și vedeți moneda ca pe un cerc. Constanța formei poate produce iluzii puternice atunci când imaginile bidimensionale (plate) sunt interpretate folosind ipoteze adecvate pentru obiecte solide. Blaturile de masă ale lui Shepard din Fig. 4C sunt paralelograme identice – unul ar putea fi suprapus exact peste celălalt – dar, deoarece le interpretăm ca obiecte solide rotite diferit în profunzime, percepția noastră compensează o prescurtare a lungimii unei mese și a lățimii celeilalte. Rezultatul este că vârfurile de masă identice din punct de vedere obiectiv ne apar radical diferite, unul lung și îngust, celălalt scurt și lat (Shepard, 1990).
Un aspect al constanței formei este constanța dimensiunii, care descrie tendința ca obiectele mai îndepărtate să fie redimensionate în percepție. Acest lucru ne permite să vedem obiectele ca fiind relativ stabile ca mărime în ciuda schimbărilor în distanța de vizualizare. Imaginea optică a prietenei dvs. care pleacă se înjumătățește ca mărime pe măsură ce se îndepărtează de două ori mai mult, dar dvs. nu o percepeți ca fiind micșorată; percepția dvs. a imaginii sale care se micșorează este mărită progresiv pentru a compensa creșterea distanței de vizualizare. O modalitate bună de a aprecia puterea acestei redimensionări perceptuale este să priviți fix o sursă de lumină puternică, cum ar fi becul unei lămpi, timp de un minut sau două. După aceea, o pată întunecată (imaginea ulterioară negativă a luminii) va părea proiectată pe orice suprafață palidă la care vă uitați. Dimensiunea optică a acestei imagini ulterioare este constantă, corespunzând porțiunii de retină expusă la lumina puternică, dar dimensiunea sa percepută va varia dramatic în funcție de distanța suprafeței pe care o priviți. Pata va părea mult mai mică pe o carte albă ținută în mână decât pe un perete îndepărtat; puteți chiar să o vedeți cum se micșorează și crește pe măsură ce apropiați și îndepărtați cartea de fața dumneavoastră, sau cum vă apropiați și vă îndepărtați de perete.
Ca și în cazul tabletelor lui Shepard, constanța dimensiunii poate crea iluzii puternice atunci când interpretăm o imagine plată ca și cum ar fi o scenă în adâncime. Luați în considerare iluzia Ponzo din Fig. 4D, în care linia superioară pare mai lungă decât linia (identică) de sub ea. O sursă majoră a acestui efect poate fi faptul că vedem liniile laterale convergente ca o proiecție a liniilor paralele din lume, precum șinele de tren care se îndepărtează în depărtare. Astfel, linia superioară este interpretată ca fiind mai îndepărtată, astfel încât este percepută la scară mai mare pentru a compensa. Același efect poate fi indus în imaginile unor scene reale prin reproducerea unui element de imagine din prim-plan la o distanță aparentă mai mare; mărirea absurdă a furgonetelor albe îndepărtate din Fig. 4E ne arată măsura în care percepția noastră a mărimii este în mod normal scalată în funcție de distanță. Chiar și în unele scene din lumea reală, interpretarea greșită a indicilor de distanță poate contribui la iluziile de mărime. De exemplu, luna poate părea mult mai mare atunci când se află jos la orizont decât atunci când se află sus pe cer. Această iluzie cerească a nedumerit oamenii timp de secole și au fost propuse mai multe teorii pentru a o explica (Ross și Plug, 2002). O sugestie este că, atunci când luna se află la orizont, există de obicei elemente intermediare, cum ar fi clădiri și copaci, care indică distanța, astfel încât dimensiunea percepută crește. O altă ipoteză este că, atunci când privim luna la înălțime pe un cer lipsit de caracteristici, ochii noștri se pot concentra și fixa la o distanță mai mică, astfel încât dimensiunea percepută scade. Cu toate acestea, deși putem raporta cu ușurință dimensiunea aparentă a lunii, este posibil să fim mai puțin conștienți de indicii de distanță care o afectează. Într-adevăr, dacă sunt întrebați direct, oamenii consideră în general că luna este mai aproape atunci când se află la orizont, poate raționând (în mod greșit) că, dacă pare mai mare, atunci trebuie să fie mai aproape.
În mai multe dintre aceste iluzii, în special atunci când suntem păcăliți de imagini, pare puțin nedrept să spunem că ne înșelăm cu adevărat, deoarece percepția ar fi invariabil exactă în lumea reală. O faianță care este gri în umbră ar avea într-adevăr o culoare deschisă la suprafață, o căpșună care este gri în lumină verde-albastră ar fi într-adevăr un fruct roșu, iar mesele lui Shepard ar fi două piese de mobilier cu forme foarte diferite. Având în vedere că sistemele noastre de percepție s-au dezvoltat, prin evoluție și în cadrul fiecărei vieți, pentru a susține angajamentul cu lumea reală, aceste percepții ar putea fi considerate mai degrabă succese decât eșecuri. Suntem optimizați să vedem proprietățile de suprafață ale obiectelor, nu lungimile de undă particulare reflectate, și să înțelegem formele obiectelor solide, nu proiecțiile pe un plan plat (ceea ce poate necesita ani de pregătire artistică). Atunci când apar iluzii în scenele din lumea reală, aceasta se datorează de obicei faptului că scena este foarte puțin probabilă sau pur și simplu nu este una pentru care sistemul nostru a fost proiectat. De exemplu, mecanismele noastre sofisticate de apreciere a distanțelor și mărimilor eșuează atunci când sunt aplicate corpurilor cerești, deoarece distanțele și mărimile implicate sunt atât de mult în afara experienței noastre și pentru că nu contează dacă le percepem cu acuratețe sau nu. Este sigur să presupunem că nimeni nu a murit vreodată pentru că a judecat greșit dimensiunea Lunii.
Dacă suntem concepuți pentru un angajament activ cu o lume terestră de obiecte solide, acest lucru poate explica de ce nu putem evita să vedem o interpretare în profunzime a unei imagini, atunci când este posibilă una, chiar dacă știm că imaginea este de fapt plată. Suntem atât de obișnuiți cu perspectiva și umbrirea în artă, precum și cu fotografiile și înregistrările video, încât este ușor să uităm ce iluzii remarcabile de adâncime ne oferă acestea. Poate că principalul motiv pentru care filmele 3D, care adaugă profunzime stereoscopică experienței cinematografice, nu au captivat niciodată imaginația, este faptul că filmele 2D ne oferă deja o profunzime atât de bogată. În timp ce le vizionăm, vederea noastră nu face decât ceea ce vine în mod natural (analiza structurii de profunzime a unei scene), dar cu un stimul care este foarte puțin probabil în natură (o reprezentare plată a unei scene). Acest lucru reiterează punctul mai general despre iluziile cognitive: presupunerile pe care sistemele noastre perceptive le fac cu privire la cauzele probabile ale senzațiilor se bazează pe o lume familiară de obiecte solide, care se comportă în moduri (în mare parte) previzibile. Când ne confruntăm cu situații improbabile, în care aceste presupuneri nu se mențin, atunci cele mai bune presupuneri ale noastre pot fi greșite și vor urma percepții iluzorii.
Dincolo de planul imaginii, unele iluzii surprinzătoare pot fi induse de structuri tridimensionale improbabile care ne invită să le interpretăm greșit forma. Mai multe construcții diabolic de ingenioase au fost inventate de Adelbert Ames Jr. Cea mai celebră dintre acestea este o cameră care pare în mod normal cubică atunci când este privită prin vizorul unui perete, dar care, de fapt, nu are deloc unghiuri drepte și este alungită geometric astfel încât un colț orientat este mult mai departe de ochi decât celălalt (Fig. 5A). Impresia vizuală este că colțurile care se confruntă sunt echidistante, astfel încât nu are loc o redimensionare constantă a dimensiunii atunci când vedem o persoană mergând de la o parte la alta, iar aceasta pare să crească și să se micșoreze pe măsură ce face acest lucru. Un maestru contemporan al iluziei 3D este matematicianul Kokichi Sugihara, care, printre alte obiecte extraordinare, a construit un set de „pante asemănătoare unui magnet” pe care bilele par să se rostogolească în sus (Fig. 5B) (Sugihara, 2014). Astfel de construcții meticuloase ne stimulează atât de puternic presupunerile noastre cu privire la forma probabilă a obiectelor, încât suntem forțați să ne relaxăm intuiția că bilele nu se rostogolesc în sus sau că oamenii nu își schimbă dimensiunea în mod magic. Aceste efecte funcționează cel mai bine atunci când sunt privite cu un singur ochi – sau cu o cameră de luat vederi – dintr-o poziție fixă, astfel încât imaginea să corespundă exact intenției iluzionistului și să nu fie disponibile indicii de adâncime contradictorii din viziunea binoculară sau din schimbarea punctului de vedere. De îndată ce privitorului i se permite să exploreze scena, mișcându-se în jurul ei, adevărata structură de adâncime este dezvăluită și vraja este ruptă. Astfel, deși tridimensionale în construcție, aceste iluzii își derivă totuși, în cele din urmă, efectele din imaginile picturale plate pe care le proiectează.
Figura 5. (A) Camera Ames de la Camera Obscura și World of Illusions din Edinburgh. (B) Pantele de tip magnet create de Kogichi Sugihara, care arată vederea ideală pentru efectul iluzoriu și o vedere laterală care dezvăluie construcția. Efectul complet poate fi apreciat vizionând https://www.youtube.com/watch?v=hAXm0dIuyug. Alte demonstrații pot fi găsite la http://www.isc.meiji.ac.jp/∼kokichis/impossiblemotions/impossiblemotionse. (C) O expoziție de măști goale de la Camera Obscura și World of Illusions din Edinburgh, văzută dintr-un unghi lateral. Observați cum măștile goale par să fie convexe și să se încline spre privitor. Pentru o demonstrație dinamică, a se vedea https://michaelbach.de/ot/fcs-hollowFace.
Mai tolerantă față de perspectivele multiple și, de asemenea, mai ușor de pus la punct, este iluzia cu măști goale. O mască văzută din spate nu pare deloc goală, ci convexă (curbată spre exterior) (Fig. 5C). Această inversare iluzorie a adâncimii este destul de robustă, mai ales dacă se privește cu un ochi închis și cu masca goală luminată de jos, astfel încât umbrele și luminile să cadă așa cum ar face-o pe o mască convexă luminată în mod convențional de sus. Chiar și cu ambii ochi deschiși, cineva se poate apropia de o mască goală până la aproximativ un metru și jumătate înainte ca vederea binoculară să risipească iluzia. Explicația uzuală dată este că avem așteptări puternice, bazate pe experiența anterioară, că fețele sunt convexe, așa că ne agățăm de această interpretare. Dar așteptările sunt doar o parte a poveștii; este necesar, de asemenea, ca indicii senzoriali disponibili să lase loc pentru ambiguitate. Prin urmare, iluzia este potențată atunci când indicii binoculari de adâncime sunt reduși (prin închiderea unui ochi sau vizionarea de la distanță) sau când sunt adăugate indicii înșelătoare (prin schimbarea direcției de iluminare). Dacă indicii de adâncime sunt suficient de ambigui, atunci se pot obține inversiuni iluzorii pentru multe alte forme, cum ar fi matrițele de gelatină goale sau modelele de sârmă ale formelor geometrice (de exemplu, un cub de sârmă). Cu toate acestea, efectul este cel mai robust pentru obiectele foarte familiare, cum ar fi fețele drepte, la care ne așteptăm cu tărie să fie convexe (Hill și Johnston, 2007). Cu cât așteptările noastre anterioare sunt mai puternice, cu atât mai mult vor tinde să prevaleze asupra dovezilor senzoriale și viceversa.
La fel cum percepția noastră apare dintr-un proces de integrare a așteptărilor anterioare cu dovezile senzoriale, tot așa trebuie să integrăm dovezile din mai multe canale senzoriale. Sosul care bolborosește în tigaia dvs. are culoare și textură, scoate sunete moi de pocnitură, oferă rezistență fizică la amestecare și (sperăm) miroase delicios. Aceste fațete senzoriale se combină pentru a crea o experiență perceptivă unificată a gătitului și sunt mai interdependente decât ați putea crede. Această interdependență poate fi demonstrată prin crearea unor nepotriviri artificiale între canalele senzoriale. În astfel de circumstanțe, informațiile provenite din vedere tind să domine celelalte simțuri. Ventrilocul este cunoscut sub numele de „aruncarea vocii”, deoarece ventrilocul își face propria voce să pară că vine dintr-un alt loc, dar trucul constă în primul rând în controlul precis al ceea ce vede publicul. Ventrilocul își ascunde propriile mișcări de vorbire, în timp ce mișcă o gură falsă împreună cu discursul pentru a sugera o sursă alternativă, pe care o privește ca și cum ar fi o persoană care vorbește. Chiar și fără o astfel de înșelăciune elaborată, localizăm automat vocile din filme la actori, deși sistemul de sunet poate fi la câțiva metri de ecran.
Informația vizuală poate face mai mult decât să schimbe locația percepută a unei voci, ea poate remodela sunetele de vorbire pe care le auzim. În efectul McGurk, auzim o înregistrare audio a unei persoane care repetă o silabă, „ba-ba”, însoțită de o înregistrare video sincronizată a unei persoane care rostește o silabă cu o consoană inițială diferită (de exemplu, „da-da”, „va-va”).3 Silaba pe care o auzim depinde de mișcările de vorbire pe care le vedem, iar percepția noastră auditivă trece de la „ba” la „da” și apoi la „va” atunci când aceeași înregistrare audio este cuplată cu videoclipuri diferite. Vederea ne poate modifica, de asemenea, impresiile gustative, motiv pentru care aspectul unui fel de mâncare face parte integrantă din experiența culinară. Se pare că legumele au un gust mai proaspăt dacă sunt mai viu colorate, iar sucul de mere are gust de zmeură dacă se adaugă un colorant roșu fără gust. Același colorant roșu, atunci când este adăugat la vinul alb, poate păcăli degustătorii de vinuri experți să raporteze note de aromă tipice pentru vinurile roșii (Spence, 2010). În mod similar, simțul nostru de echilibru poate fi literalmente influențat de viziune: dacă suntem plasați în interiorul unei „camere oscilante”, în care stăm pe o podea solidă, iar pereții se balansează ușor în jurul nostru, vom simți că ne prăbușim spre un perete care se apropie și ne vom apleca în mod corectiv spre spate pentru a compensa (iar copiii mai mici vor cădea de obicei) (Lee și Aronson, 1974).
Iluziile multisenzoriale nu implică toate viziunea. Iluzia pielii de pergament descrie un efect neliniștitor pe care sunetul îl poate avea asupra simțului nostru tactil. Dacă ne frecăm mâinile și auzim sunetul pe care acestea îl produc retransmis prin căști, dar remixat pentru a accentua frecvențele înalte, mâinile noastre se vor simți uscate și descuamate. Același tratament sonor are efecte mai plăcute asupra experienței de a mânca cartofi prăjiți, care sunt considerați mai proaspeți și mai crocanți atunci când auzim mai multe frecvențe înalte în timp ce îi mușcăm. Aceste efecte apar deoarece, pentru a ajunge la o interpretare a oricărui eveniment, sistemul nostru de percepție integrează dovezile din toate sursele senzoriale disponibile, precum și bazându-se pe cunoștințele anterioare despre ceea ce este cel mai probabil. Dacă efectul McGurk sau iluzia pielii de pergament par surprinzătoare, acest lucru se datorează, în principal, unei noțiuni înșelătoare conform căreia simțurile noastre sunt separate și distincte, mai degrabă decât bogat întrepătrunse în experiență. Ca și alte iluzii cognitive, este discutabil dacă este corect să ne gândim la aceste efecte multisenzoriale ca fiind eșecuri ale percepției, când ele sunt de fapt presupuneri destul de bune despre modelul total de stimulare.
O iluzie multisenzorială care a captat imaginația multor cercetători este iluzia mâinii de cauciuc (Botvinick și Cohen, 1998). O persoană este așezată în fața unei mâini fictive care este mângâiată și împunsă de un experimentator. Cealaltă mână a experimentatorului aplică o serie sincronizată de mângâieri și împunsături asupra mâinii reale a persoanei, care este ascunsă în spatele unui ecran ocluziv. Astfel, persoana vede un model de atingeri ale mâinii fictive, simțind în același timp atingerile corespunzătoare. Persoana știe că mâna este falsă, dar nu poate scăpa de impresia că aceasta face cumva parte din corpul său; coincidența dintre vedere și atingere este prea puțin probabilă pentru a fi interpretată în alt mod. Vivacitatea acestei iluzii este bine demonstrată de reacțiile automate de apărare ale persoanei dacă își vede mâna amenințată, de exemplu de un cuțit sau de un ciocan. Acesta este doar un exemplu dintr-o serie de „iluzii de întruchipare”, care includ set-up-uri care ne pot face să ne simțim ca și cum am fi în corpul unui manechin sau al unei păpuși de jucărie, cum ar fi Barbie sau Ken, sau că stăm în afara corpului nostru și privim (Petkova și Ehrsson, 2008). Această remodelare promptă a sentimentului nostru de sine sugerează că până și acest aspect cel mai personal al realității noastre perceptuale este o inferență indirectă, cea mai bună încercare a creierului nostru de a interpreta dovezile disponibile.
Im iluziile de simțire care depind de integrarea vederii și a atingerii pot fi convingătoare, dar sunt de obicei destul de limitate, deoarece sunt pasive. Dacă persoana decide să facă o mișcare, dar mâna falsă nu se conformează, acest lucru contrazice sentimentul de proprietate al acesteia și iluzia se termină. Ar fi o experiență mai convingătoare și mai activă dacă persoana ar putea să miște mâna falsă în voie, să simtă și să manipuleze obiectele pe care aceasta le atinge. Realitatea virtuală modernă, cu viziune panoramică de înaltă rezoluție, sunet surround și mănuși și costume cu feedback tactil, se îndreaptă spre astfel de experiențe imersive. Un sistem suficient de avansat de acest tip ar fi imposibil de distins de o lume fizică; astfel, indiferent dacă realitatea noastră este sau nu o iluzie, o iluzie suficient de completă ar putea deveni realitatea noastră.
.