Kaip mūsų smegenys kuria 3D formas iš atspalvių!

Kaip mūsų smegenys kuria 3D formas iš atspalvių!

2025 m. liepos 11 d. tyrėjai iš Justo Liebigo universitetas Giessen bendradarbiaudamas su Jeilio universitetu žurnale PNAS paskelbė novatorišką straipsnį, galintį reikšmingai paveikti 3D formų suvokimą. Tyrime nagrinėjama, kaip žmonės suvokia atspalvius ir jų įtaką trimačių vaizdų konstravimui smegenyse.

Anksčiau buvo manoma, kad žmogaus smegenys interpretuoja atspalvius panašiai kaip mašinos, remdamosi atgaline inžinerine forma ir apšvietimu. Šis tyrimas meta iššūkį šiai koncepcijai. Tyrėjai rodo, kad smegenys naudoja vadinamuosius „kraštų detektorius“, kad nustatytų linijas ir nubrėžtų 3D formas. Smegenyse atsirandantys šešėlių raštai nubrėžia neryškias linijas, kurios seka 3D objektų kreives.

Naujos įžvalgos apie šešėlių suvokimą

Pagrindinė tyrimo išvada yra ta, kad fiziškai teisingas atspalvis nėra būtinas norint suvokti 3D formas. Net „keisti“ atspalviai, pažeidžiantys fizines taisykles, sukuria panašų suvokimą, kaip koreguoti atspalvius. Tai taikoma tamsesniems objektams, pagamintiems iš skirtingų medžiagų, nuo matinio iki blizgaus chromo. Rezultatai rodo, kad krašto aptikimas vaidina didesnį vaidmenį regėjimo suvokime, nei manyta anksčiau.

Mokslininkų komanda jau planuoja tolesnius tyrimus, siekdama ištirti, kaip išmokti ryšiai tarp linijų modelių ir 3D objektų daro įtaką žmogaus suvokimui. Tai gali turėti didelių pasekmių mūsų supratimui apie suvokimo psichologiją ir vaizdinės informacijos apdorojimo būdą.

Suvokimo psichologijos pagrindai

Šiame kontekste itin svarbų vaidmenį atlieka suvokimo psichologija, nagrinėjanti subjektyvų suvokimo komponentą. Ji nagrinėja objektyviai išmatuojamų fizinių savybių ir subjektyvaus dirgiklių suvokimo skirtumus, kurių dažnai nepavyksta iki galo paaiškinti objektyviais jusliniais fiziologiniais aspektais.

Pavyzdžiui, lapuočių medis suvokiamas ne kaip atskirų lapų rinkinys, o kaip visas objektas. Šį subjektyvų suvokimą galima iliustruoti optinėmis iliuzijomis, kurios pabrėžia neatitikimą tarp to, ką matome, ir to, kas iš tikrųjų yra. Šiame suvokimo procese dalyvauja keli etapai: jutimas, tvarkymas ir klasifikavimas – visa tai būtina norint suprasti ir interpretuoti juslinius įspūdžius.

Be to, tampa aišku, kad patirtis daro įtaką suvokimui, kaip jau aprašė Hermannas von Helmholtzas. Jameso J. Gibsono ekologinė suvokimo teorija taip pat teigia, kad suvokimas priklauso nuo aplinkos informacijos analizės ir konkrečių veiksmų galimybių, kurias turi gyvos būtybės.

Šio tyrimo išvados gali būti svarbios ne tik atliekant fundamentinius suvokimo tyrimus, bet ir pritaikytos įvairiose srityse – nuo ​​vizualiojo meno iki robotikos. Daugiau informacijos, be kita ko, rasite JLU magistrantūros programoje „Protas, smegenys ir elgesys“.