Kako naši možgani oblikujejo 3D oblike iz odtenkov!

Kako naši možgani oblikujejo 3D oblike iz odtenkov!

11. julija 2025 so raziskovalci iz Univerza Justus Liebig Giessen v sodelovanju z univerzo Yale v reviji PNAS objavili prelomen članek, ki bi lahko pomembno vplival na dojemanje 3D oblik. Študija preučuje, kako ljudje zaznavajo odtenke in njihov vpliv na konstrukcijo tridimenzionalnih slik v možganih.

Prej se je domnevalo, da človeški možgani razlagajo odtenke na podoben način kot stroji, z vzvratnim inženiringom oblike in osvetlitve. Ta študija izpodbija ta koncept. Raziskovalci kažejo, da možgani uporabljajo tako imenovane "detektorje robov" za prepoznavanje črt in skiciranje 3D oblik. Vzorci senčenja, ki se pojavijo v možganih, orisujejo zamegljene črte, ki sledijo 3D krivuljam predmetov.

Nova spoznanja o zaznavanju senčenja

Ključna ugotovitev raziskave je, da fizično pravilno senčenje ni potrebno za zaznavanje 3D oblik. Celo »nenavadni« odtenki, ki kršijo fizična pravila, povzročijo podobne zaznave kot pravilni odtenki. To velja za senčene predmete iz različnih materialov, od mat do svetlečega kroma. Rezultati kažejo, da ima zaznavanje robov večjo vlogo pri vizualnem zaznavanju, kot se je prej mislilo.

Raziskovalna skupina že načrtuje nadaljnje študije, da bi raziskala, kako naučeni odnosi med črtnimi vzorci in 3D-predmeti vplivajo na človeško zaznavanje. To bi lahko imelo daljnosežne posledice za naše razumevanje zaznavne psihologije in načina obdelave vizualnih informacij.

Osnove psihologije zaznave

Zaznavna psihologija, ki se ukvarja s subjektivno komponento zaznavanja, ima v tem kontekstu ključno vlogo. Preučuje razlike med objektivno merljivimi fizikalnimi lastnostmi in subjektivnim zaznavanjem dražljajev, ki jih pogosto ni mogoče povsem razložiti z objektivnimi čutnofiziološkimi vidiki.

Na primer, listopadno drevo ne dojemamo kot zbirko posameznih listov, temveč kot celoten objekt. To subjektivno dojemanje lahko ponazorimo z optičnimi iluzijami, ki poudarjajo neskladje med tem, kar vidimo, in tem, kar dejansko je. V tem procesu zaznavanja je vključenih več stopenj: zaznavanje, organiziranje in razvrščanje, ki so vse potrebne za razumevanje in razlago čutnih vtisov.

Nadalje postane jasno, da izkušnje vplivajo na percepcijo, kot je opisal že Hermann von Helmholtz. Ekološka teorija zaznavanja Jamesa J. Gibsona nakazuje tudi, da je zaznavanje odvisno od analize okoljskih informacij in specifičnih možnosti delovanja, ki jih imajo živa bitja.

Ugotovitve te študije bi lahko bile pomembne ne le za temeljne raziskave percepcije, ampak bi lahko imele tudi aplikacije na različnih področjih, od vizualne umetnosti do robotike. Več informacij je med drugim na voljo v magistrskem programu "Mind, Brain and Behavior" na JLU.