Armés d’un nouveau modèle informatique, les scientifiques ont fait un pas de plus pour percer le secret d’une illusion d’optique qui trompe le cerveau en lui faisant voir les mauvaises couleurs lors du traitement des images.
Les “illusions de contraste synchronisées” sont un groupe d’illustrations trompeuses à grande échelle qui font croire aux gens que certaines parties d’une image sont de couleurs différentes les unes des autres, alors qu’en fait elles sont de la même couleur. L’effet est basé sur le photographe qui change la luminosité ou la couleur de l’arrière-plan, pour changer notre perception de l’objet au premier plan. Par exemple, dans l’image ci-dessus, la plus petite bande au centre de l’image est d’une nuance de gris mais semble s’échelonner sur différentes nuances car l’arrière-plan est plus clair à une extrémité et plus foncé à l’autre. Un autre exemple est Ce sont les moines blancsmontré dans l’image ci-dessous, où les 12 boules apparaissent rouges, violettes et vertes mais sont en fait de la même couleur de crème.
Les scientifiques savent pourquoi ces illusions fonctionnent depuis plus d’un siècle, mais jusqu’à présent, les experts ne pouvaient pas s’entendre sur la manière exacte dont elles étaient trompeuses. cerveau. Il y a deux explications possibles. La première est que l’illusion est créée à partir de zéro, en commençant par une activité neuronale de bas niveau qui ne nécessite aucune exposition préalable à ce type d’illusion. La seconde est descendante, ce qui signifie qu’elle prend des fonctions cérébrales supérieures et joue avec ce que votre cerveau a précédemment appris sur la luminosité et la couleur de la lumière au fil du temps.
Dans une nouvelle étude publiée le 15 juin dans la revue Biologie computationnelleune paire de chercheurs utilise un nouveau modèle informatique qui simule la vision humaine pour tenter de régler la controverse une fois pour toutes.
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Le modèle, connu sous le nom de “modèle à bande passante spatiale limitée”, utilise un code informatique pour imiter la façon dont un réseau de cellules cérébrales, ou neurones, qui reçoivent d’abord des données de l’œil, commencent à décoder les images avant d’envoyer ces données à un autre “niveau supérieur”. ” région du cerveau. être entièrement traité. Le modèle divise l’image en sections, mesure la luminosité de chaque section, puis combine ces évaluations en un seul rapport qui peut être envoyé au cerveau, similaire à ce qui arrive à la vision humaine.
La beauté de ce modèle est que le code ne permet de traiter que des parties individuelles à la même vitesse que les neurones humains peuvent évaluer, de sorte que le modèle se limite à correspondre à nos propres contraintes visuelles, selon les co-auteurs de l’étude. Joléon TrochiankoUn écologiste visuel de l’Université d’Exeter en Angleterre a déclaré à Live Science. “Cet aspect du modèle est très nouveau – personne ne semble avoir pensé à l’impact d’une bande passante limitée sur le traitement visuel”, a-t-il ajouté. Plus précisément, le nouveau modèle prend en compte la vitesse à laquelle un neurone peut “se déclencher” ou envoyer des messages à d’autres neurones de son réseau.
Les chercheurs ont utilisé leur nouveau modèle pour l’analyse Plus de 50 illusions contrastées à la fois Pour voir si le programme identifierait également par erreur certaines parties de l’image comme des couleurs différentes, comme le font les humains. (Les auteurs du rapport notent qu’il n’est pas clair exactement combien d’illusions de contraste simultanées il y avait, mais il y en a probablement des centaines.)
Au cours de cette expérience, dit Trocianco, le modèle a été constamment amené à identifier la mauvaise couleur. “Mon collaborateur [Daniel Osorio] Il n’arrêtait pas de m’envoyer des e-mails avec de nouvelles illusions, disant qu’il ne pensait pas que cela fonctionnerait avec celle-ci », a-t-il ajouté, « mais à notre grande surprise et notre plus grand plaisir, je m’attends généralement à des illusions dans presque tous les cas.
Étant donné que le modèle a également été “illusionné” par cette illusion sans la puissance de traitement complexe équivalente du cerveau humain, cela suggère que ni un traitement visuel de haut niveau ni une expérience préalable ne sont nécessaires pour que cette illusion fonctionne. Cela semble confirmer l’hypothèse fondamentale selon laquelle seul le traitement neuronal de niveau élémentaire est responsable de la tromperie d’image, ont conclu les auteurs.
“Essentiellement, de nombreuses illusions dont on pensait auparavant qu’elles dépendaient d’un traitement visuel complexe, ou du moins d’un traitement visuel nécessitant une rétroaction, peuvent s’expliquer par quelque chose d’aussi simple qu’une seule couche de neurones”, explique Trocianko.
Ces résultats corroborent les résultats similaires d’une étude de 2020 publiée dans la revue Recherche sur la vision. Dans l’étude, des enfants nés avec des cataractes mais qui avaient subi avec succès une opération d’ablation de la cataracte ont été trompés à partir de photographies peu de temps après la récupération de leur vision, malgré un manque d’expérience visuelle préalable pour fournir un contexte aux images.
2023-06-30 20:45:37
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