Ilusiones opticas

1. Ilusiones opticas

2. GENERALIDADES: Ilusión óptica es cualquier ilusión del sentido de la vista, que nos lleva a percibir la realidad erróneamente. Se realizan estas ilusiones en el primer nivel de la visión, por lo que la información que se remite al cerebro es ya una información equivoca, y un conocimiento posterior del hecho no las modifica. Se trata de una percepción de figuras distorsionadas, que ocurre muchas veces en el campo de los estímulos y las sensaciones. Estas pueden ser de características fisiológicas asociadas a las estimulación excesiva en los ojos o el cerebro (brillo, color, movimiento, etc. como el encandilamiento tras ver una luz potente), o cognitivo en las que interviene nuestro conocimiento del mundo (como el jarrón de Rubin). Pueden variar entre una persona y otra, dependiendo de la agudeza visual, campimetria, daltonismo, astigmatismo, etc.

3. Para estas ilusiones se establece el fenómeno de los contrarios, o alteración por los elementos vecinos, se extiende a muy amplios campos. Luz y sombra son entidades contrarias y complementarias, que no se explica una sin la otra; los colores fríos y calientes forman otro dúo; el concepto de lleno y vacío, fondo y figura. También el concepto de negativo-positivos, tienen una raíz fisiológica en la impresión retinaniana, manifestada en los efectos de posimagenes. Y así, lo alto y lo bajo, lo grande-chico, derecho-torcido, vertical-horizontal, áspero-pulido, etc. Todas ellas tienen dos componentes comunes: a) se estimula la distorsión por medios comparativos próximos. b) Siempre hay un elemento “inductivo o estimulante” y otro “de prueba o afectado”.

4. Un fragmento de un antiguo documento griego encontrado en Egipto habla de algunas ilusiones ópticas. Entre ellas menciona un conocido efecto visual que no ha dejado de intrigar a la humanidad; el agrandamiento aparente del Sol y de la Luna cuando se acercan al horizonte.

5. En los noventa, con el auge de Matrix se puso en boga la idea de que todo es una ilusión óptica que nos impide aceptar las cosas tal y como son. Pero 427 años antes de Cristo, Platón, en el VII libro La república, ya sugería a través del mito de la caverna, la existencia del mundo sensible (conocido a través de los sentidos) y el mundo de las ideas (solo alcanzable mediante la razón). Dos realidades para una misma visión. Para recibir información, el cuerpo humano se nutre de una fuente externa (los sentidos) y una interna (la memoria). Cuando uno de estos canales emite una interpretación ambigua se produce una distorsión de la realidad. Para los neurólogos, el problema radica en cómo percibimos la realidad. Muchos especialistas sostienen que las imágenes que recibimos, son una adaptación de los sentidos, que construye en nuestra mente una aproximación de lo que nos rodea. La causa de esta disociación se debe a una imperfección en nuestro sistema sensorial. Porque el mundo tridimensional es procesado en dos dimensiones por nuestro cerebro. Y, al no poder reproducir con exactitud los objetos del entorno, el sistema visual deber recurrir a trucos para percibir el ancho, el alto y la profundidad.

6. CARACTERISTICAS: • LAS ILUSIONES NO SON CONCEPTUALES SINO PERCEPTIVAS.El conocer previamente cual es el efecto, no lo anula, pero la observación prolongada sí puede debilitar la distorsión. El saberse "engañado" no destruye el efecto.- NO SON DEBIDAS AL MOVIMIENTO OCULAR. No son establecidas en el cerebro por una visión de equilibrio en la panorámica globales, ya que hay ilusiones que se muestran tan brevemente que el ojo no tiene tiempo de explorarla; y en otras ocasiones, al fijar la imagen en la retina, por dispositivos especiales, no queda posibilidad de recorrerla. Ejemplo la imagen obtenida por un disparo de flash, que ocurre en 0,001 segundo.- LA ILUSIÓN NO SE ORIGINA EN LA RETINA. Las experiencias hechas con un sólo ojo, o alternándolos, no afecta nada a la imagen ilusoria. Si se presenta por separadas a un ojo la figura inductiva, y al otro ojo se presenta la figura afectada solamente, el resultado sigue siendo positivo.- NO ES POR ASOCIACIÓN A LA PERSPECTIVA. Si bien disminuyen algunos efectos en personas que no frecuentan un entorno rectilíneo y perspectivo, sino que viven inmersas en formas naturales redondeadas, las experiencias son difíciles y poco fiables.

7. ALGUNAS ILUSIONES OPTICAS SON: • Ilusión de la cuadricula • Espejismos • Holograma • Estereograma

8. 1- ILUSION DE LA CUADRICULA Los dos tipos más comunes son la ilusión de cuadrícula brillante y la ilusión de cuadrícula de Hermann. Cuadrícula brillante La ilusión de la cuadrícula brillante hace creer al individuo que la observa que los puntos situados en las intersecciones entre dos líneas, una vertical y otra horizontal, aparecen y desaparecen. Cuando la persona mantiene su vista sobre una única intersección, el punto desaparece Existen los puntos en las intersecciones, al contrario que en la de Hermann.

9. 1- ILUSION DE LA CUADRICULA Los dos tipos más comunes son la ilusión de cuadrícula brillante y la ilusión de cuadrícula de Hermann Cuadrícula de Hermann La ilusión de la cuadrícula de Hermann es muy similar a la anterior, cuando se mira un dibujo con una cuadrícula blanca sobre un fondo negro, se tiene la impresión de que surgen manchas "fantasmas" en las intersecciones de las líneas. Las manchas desaparecen cuando se observa directamente la intersección.

10. 2- ESPEJISMO Un espejismo es una ilusión óptica a la cual se debe que los objetos lejanos aparecen reflejados en una superficie líquida que en realidad no existe. Un rayo luminoso, al pasar de un medio a otro de índice de refracción diferente, sufre un desvío; cuando ese rayo llega al ojo de un observador, éste lo ve venir no ya de su frente, sino del punto donde ha sido desviado. Si el rayo pasa sucesivamente por varios medios de índice de refracción creciente o decreciente, sufrirá otros tantos desvíos cuyos efectos se sumarán. Diagrama esquemático de la refracción de la luz sobre un pavimento caliente. Espejismo en una carretera.

11. En los desiertos tropicales, en contacto con el suelo tórrido, el aire se calienta y su densidad varía a partir de aquél. Como el índice de refracción depende de la densidad, un rayo de luz reflejado por un objeto lejano, hacia abajo y en la dirección del observador, va experimentando refracciones sucesivas al atravesar las distintas capas de aire: su inclinación hacia el suelo es cada vez menor y, tras llegar a la horizontal, el rayo sufre nuevas refracciones, aunque esta vez hacia arriba. Así es como, tras haber descrito una trayectoria curva de convexidad dirigida hacia abajo, llega al ojo del observador, que ve en el suelo (espejismo inferior) una imagen poco neta del objeto. Ahora bien, como otros rayos de la misma procedencia llegan también directamente al ojo del observador, éste tiene la impresión de ver a la vez el objeto y, al pie del mismo, una segunda imagen invertida, como si esta palmera se reflejara en una superficie líquida inexistente. Por eso, en las horas más calurosas del verano, la imagen del cielo parece venirnos del asfalto de la carretera, si está muy caliente, a la vez que ésta nos parece mojada. Es excepcional que la trayectoria de los rayos luminosos sea convexa hacia arriba (espejismo superior); de producirse, un barco, una montaña, etc., parecen flotar en la atmósfera.

12. 3- HOLOGRAFIA La holografía es una técnica avanzada de fotografía, que consiste en crear imágenes tridimensionales. Para esto se utiliza un rayo láser, que graba microscópicamente una película fotosensible. Ésta, al recibir la luz desde la perspectiva adecuada, proyecta una imagen en tres dimensiones. El termino holografía, viene del griego, holos, "completo", ya que los hologramas mostraban un objeto completamente y no sólo una perspectiva.

13. Grabado de un holograma En la imagen de la derecha se alumbra la escena con ondas planas que vienen de la izquierda. Una parte de la luz se refleja en el punto, representado como un círculo blanco. Sólo está representada la luz reflejada hacia la derecha. Esas ondas esféricas se alejan del punto y se adicionan a las ondas planas que alumbran la escena. En los sitios donde las crestas coinciden con crestas y los valles con valles habrá máximos de amplitud. Simétricamente, donde las crestas coinciden con valles y los valles con crestas la amplitud será mínima. Hay sitios del espacio donde siempre la amplitud es máxima y sitios donde la amplitud siempre es mínima. La superficie de una placa fotosensible ubicada en el sitio punteado de la imagen estará lo más expuesta en donde la amplitud es máxima y lo menos expuesta en los sitios donde la amplitud es mínima. Después de un tratamiento adecuado, las zonas más expuestas resultarán más transparentes y las zonas menos expuestas más opacas. Es interesante señalar, que si durante la exposición, la placa se mueve media longitud de onda, una buena parte de las zonas habrá pasado de las más expuestas a las menos expuestas y el grabado del holograma habrá fracasado.

14. Observación del holograma Alumbramos el holograma con ondas planas que vienen de la izquierda. La luz pasa por los "espacios" transparentes del holograma y cada "espacio" crea ondas semiesféricas que se propagan hacia la derecha. En la imagen a la derecha solo hemos dibujado la parte interesante de la cresta de las ondas. Se aclara que las ondas que salen de los "espacios" de la placa se adicionan para dar frentes de onda semiesféricos similares a los frentes producidos por la luz reflejada por el punto de la escena. Un observador situado a la derecha de la placa ve luz que parece salir de un punto situado en el sitio donde estaba el punto de la escena. Eso es debido al hecho que el holograma deja pasar – o favorece – la luz que tiene la "buena" fase en el "buen" sitio.

15. Un objeto en lugar de un punto único En realidad, la luz reflejada por una pequeña parte de un objeto (el punto del ejemplo precedente) es débil y solo puede contribuir a que zonas del holograma sean un poco más oscuras o más claras. Eso no impide la formación de frentes de onda semiesféricos durante la lectura del holograma. El observador encontrará solamente, que el punto es poco brillante. Un objeto grande no es otra cosa que un conjunto de puntos. Cada zona puntual del objeto crea zonas más o menos grises que se adicionan en la placa. Cada conjunto de zonas grises crea, a la observación, ondas semiesféricas que parecen salir del "buen" sitio del espacio: y así vemos una imagen (virtual) del objeto.

16. 4- ESTEREOGRAMA El estereograma es una ilusión óptica basada en la capacidad que tienen los ojos de captar imágenes desde distintos puntos de vista. Esas perspectivas diferentes son captadas de tal forma por el cerebro, que pareciera ser una imagen tridimensional. Este depende de parámetros físicos que no son arbitrarios: Distancia interpupilar, distancia de los ojos al papel y profundidad de la imagen.

17. La idea es desenfocar la vista de la imagen, de tal manera que ambas perspectivas sean captadas. Dibujo de un estereograma Como la profundidad se percibe en función de la disparidad entre ambos ojos, necesitamos dibujar algo que cada uno de ellos interprete de diferente forma. Para ello barremos la superficie con líneas horizontales que representaremos en el papel una a una. 1- Comenzamos con la primera. Elegimos un punto arbitrario de la superficie, en la figura el 1. Trazando una recta entre el ojo izquierdo y el punto, corta al papel en 1i, que es donde el ojo izquierdo ve el punto 1. Dibujamos este punto. 2- A continuación trazamos la recta entre el punto 1 y el ojo derecho, que nos da 1d y dibujamos este nuevo punto, que es donde el ojo derecho ve el punto 1. 3- Pero, como no podemos impedir que el ojo izquierdo también lo vea, lo aprovecharemos como 2i para dibujar el siguiente punto de la superficie. Para ello trazamos una recta entre el ojo izquierdo y 1d y la prolongamos hasta cortar la superficie. Esto nos da el punto 2. 4- Repitiendo el paso 2, obtenemos 2d, que dibujamos en el papel y proseguimos hasta finalizar la línea.

18. AGRUPACION DE LAS ILUSIONES DE ACUERDO A • LAS CAUSAS Y ORIGENES: • TAMAÑO-LONGITUD • DIRECCION-POSICION • CURVATURA • MOVIMIENTO • CONTRASTE Y POSTIMAGENES • COLOR

19. a) TAMAÑO-LONGITUD En todas ellas "parece" el segmento A menor que el segmento B, cuando son geométricamente iguales.  Un mismo cuadrado según esté en una u otra posición parecerá de mayor tamaño el segundo. T invertida o de la perpendicular Su efecto es el llamado "horizontal-vertical", donde, siendo iguales los dos segmentos, siempre parecerá mayor el vertical, en una proporción aproximada del 30%.Esta relación ilusoria "vertical-horizontal", no se limita sólo a los dibujos lineales y planos, también se producen en objetos reales y conocidos como son los edificios, los árboles y demás elementos pertenecientes a un ambiente natural

20. En los nuevos intentos por explicar esta ilusión destaca la hipótesis del "campo visual", que tiene por base la visión binocular que abarca un campo en forma de elipse, con un eje horizontal mayor que el vertical; y la del "movimiento del ojo", basándose en que es más fácil y rápido el recorrido ocular horizontal, y requiere más esfuerzo el movimiento vertical. Ya han sido superadas estas hipótesis por los ensayos de Evans y Marsden al estabilizar las imágenes en la retina, por destellos de luz, como postimágenes. La convergencia perspectiva de unas líneas son el elemento inductor para que elementos iguales parezcan de diferentes tamaños. Antes de mandarle a nuestra conciencia la información proveniente de los sentidos, el cerebro la procesa utilizando la experiencia almacenada acerca de ciertas pistas visuales. Estamos habituados, por ejemplo, a interpretar un conjunto de líneas convergentes como líneas paralelas vistas en perspectiva. También sabemos que una figura, al alejarse, disminuye aparentemente de tamaño.

21. b) DIRECCION-POSICION Los pequeños trazos paralelos hacen de elemento "inductivo" sirviendo de "prueba" o elementos afectados las siete oblicuas mayores que, siendo paralelas, producen la impresión de no serlo. Queda, pues, alterado el paralelismo geométrico que no se restituye hasta que desaparecen los elementos distorsionantes.  Los fenómenos fisiológicos de las postimágenes, que pueden afectar brevemente a una buena forma como elementos inductivos, sin una causa próxima aparente. Esto puede llevarse al extremo de la percepción subliminal, pudiendo afectar a ciertas formas "correctas" sin que tengamos conciencia de cual es el elemento perturbador.

22. Esta ilusión se basa en el efecto óptico que se produce cuando una línea inclinada queda interrumpida en un segmento, lo cual provoca el efecto de que los trozos resultantes no pertenecen a la misma línea. Si miramos rápidamente el dibujo, parece que la prolongación de la línea de la izquierda corresponde con la línea B, cuando en realidad es la línea C. Acá lo que se afecta es la desviación, tanto de las rectas como de las curvas, que no parecen concurrir en el vértice V.  El elemento afectado por el haz convergente es el cuadrado, que pese a su buena forma, parece un trapecio. Se invierten en este caso las funciones del elemento distorsionante por el afectado.  Si miras estas imágenes te parecerá que todo está deforme, pero si te fijas verás que las líneas que forman las cuadrículas son rectas completamente paralelas. Lo que hace que te despiste son los pequeños cuadrados blancos en el interior, pues hacen que tu cerebro tienda a asociarlos con los cuadrados grandes de color blanco.

23. c) CURVATURA Todos los arcos de esta imagen tienen exactamente el mismo radio, a pesar de que el arco superior parece más curvado que el inferior Los dos arcos trazos gruesos son iguales, pero están afectados por los arcos de trazo fino, por cuya influencia parece que es de radio menor el superior, y más rectilíneo el arco grueso inferior. El elemento inductor es la línea curva que afecta al triángulo, las paralelas y el cuadrado, produciendo también efectos de curvatura en estos sólidos elementos rectilíneos.

24. d)  MOVIMIENTO Por esta saturación de imágenes se altera el sistema visual, en donde se producen "cortocircuitos" por una sobrecarga en la recepción masiva de señales.  La mayor parte de los fenómenos de movimiento aparente se deben a "la persistencia visual". Cuando miramos una nueva imagen todavía no se ha borrado plenamente la anterior, aunque el estímulo halla desaparecido. Esta cualidad o "defecto" de nuestra visión es la que hace posible la reconstrucción de movimiento a base de imágenes fijas, circunstancias que se aprovecha por el cine y la TV para dar la sensación de movimiento aparente.

25. Resulta que el impacto de los fotones en la retina provoca una reacción que se mantiene un pequeño intervalo de tiempo. Dicho de otro modo: la imagen persiste en el ojo una pequeña fracción de segundo, el tiempo suficiente para que llegue el siguiente fotograma, impacte en la retina y se cree la sensación de movimiento. Aquí pasa algo parecido: a una imagen del dibujo le sigue otra imagen cuando movemos los ojos. Como lo que vemos es igual que lo anterior pero girado, se crea la ilusión de movimiento.

26. e) CONTRASTES y POSTIMÁGENES El estímulo próximo de un valor muy oscuro puede resaltar con mayor luminosidad un color medio. Esta figura presenta un anillo de igual valor gris, la mitad está rodeado de negro y la otra mitad está sobre blanco. Mirando atentamente la imagen, en esta figura nos parecerá más claro el gris que está sobre el negro, y más oscuro el gris que está sobre el blanco, y si trazamos una recta separatriz de las dos zonas, se intensificará el contraste. Esta nos muestra una variante del anillo, donde los dos rectángulos tienen la misma intensidad de gris, pero el contraste del fondo negro y las bandas blancas parecen de distinta luminosidad. La figura que acá se ve muestra unos misteriosos puntos negros y blancos que cambian constantemente

27. Aunque sólo con valores blancos y negros, la figura presenta un dibujo negativo y contrastado de El Greco en el Museo de Sevilla. Mirando fijamente un punto de esa figura (la punta de la nariz) durante 15 ó 30 segundos, y seguidamente mirando el punto que se encuentra en el recuadro blanco de la derecha, veremos surgir la imagen del célebre cuadro en tonos positivos.  La siguiente imagen representa una tablero de ajedrez. En él hay un cilindro que proyecta su sombra hacia el interior. Lo increíble del caso es que podemos asegurar que los cuadros del tablero marcados con las letras "A" y "B" tienen exactamente el mismo color. Para comprobar el "punto ciego" del ojo o punto no sensible de la retina ocupado por la conexión del nervio óptico, se puede usar esta figura. Tapándonos el ojo izquierdo, miramos con el derecho la cruz desde su perpendicular, y también estaremos viendo sin gran esfuerzo el círculo de la derecha, si acercamos o el ojo, sin dejar de mirar la cruz, habrán una distancia en la que se nos oculta el círculo. Precisamente en el momento que su impresión coincide con el punto ciego, insensible a las impresiones luminosas.     Si bien esto es un efecto ilusorio, entra dentro de los fenómenos de tipo fisiológicos

28. e)COLOR La mayoría de las personas tenemos pequeñas deficiencias de visión que repercuten en modos diferentes de captar los colores; deficiencias con las que se convive "normalmente" si nuestra profesión y uso de la vista no tiene como fundamento la visión. Proponemos esta breve prueba para verificar el daltonismo, puede afectar desde la ceguera a todos los colores a la anulación del rojo y el verde, o del amarillo y el azul. En la figura si no aprecias en sus respectivos cuadrados el 8, el 17 y el 0, es que tienes un daltonismo bastante común: la confusión del rojo con el verde, en distintos grados de intensidad. Si no percibes el número 12, es porque tienes una ceguera total al rojo.

29. Los fenómenos de postimagen son los más frecuentes. En las postimagenes (imágenes que seguimos viendo después de apartar la vista de una formas bien iluminadas) se quedan inactivas las células fotosensibles afectadas por la longitud de ondas correspondientes a los colores impresionados en la retina, durante su recuperación en unos segundos, al mirar una zona neutra. La carencia del color impresionado se nos muestra ahora como su complementario. Si miramos la figura fijamente durante unos quince o veinte segundos el centro del circulo amarillo y, seguidamente, fijamos la vista en el punto negro de la central zona gris, veremos su complementario ilusorio azul. De igual modo se puede repetir la experiencia con el circulo azul. En esta los dos rectángulos son de igual intensidad, pareciendo más luminoso el primero. Semejante ilusión se produce esta otra figura, donde los cinco círculos tienen igual tono y valor lumínico. Por el contraste de las cuatro rejillas (amarilla, azul, roja y verde) la misma tabla de colores (del amarillo al violeta) se perciben como tonos diferentes. El dibujo sólo tiene tres colores: el blanco, el verde y el magenta, pero según lo próximos que se encuentren los unos de los otros, creemos ver colores distintos.

30. OTRAS Existen ilusiones en las que creemos saber lo que dice y ya no leemos con atención, lo damos por hecho. También están las figuras imposibles, aquellas que se pueden dibujar en un papel pero que no se pueden construir en el mundo real tridimensional. El origen del estudio de las figuras imposibles parece que tuvo lugar en 1934. En aquel año el artista Oscar Reutersvard era sólo un estudiante que, aburrido en las clases de Latín, llenaba de figuras los márgenes de los libros. Uno de sus pasatiempos preferido era dibujar estrellas de varias puntas lo más regulares posible. Un día trató de dibujar una estrella de 6 puntas rodeándola de cubos. Cuando lo hizo, descubrió que los cubos formaban una figura extraña. 

31. Hay imágenes en las que a menudo basta con dar la vuelta a las cosas para encontrar su doble sentido. Otras veces hay que agudizar la vista. Lo que un observador ve, depende en parte de la experiencia pasada, su conocimiento y sus expectativas, por tanto, todo y siendo la misma imagen, vemos cosas diferentes.

32. Estas se utilizan también para publicidades, causando un efecto interesante.