Dobbeltbilleder eller reversible figurer er en optisk illusion , der bruger det visuelle systems grafiske lighed og egenskaber til at fortolke to eller flere forskellige billedformer. Der er berømte tegninger, der forårsager fænomenet multi- persistent perception . Multi-persistent perception er evnen til at opfatte et enkelt billede konsekvent i flere sanser. Klassiske eksempler er kanin-anden og Rubin-vasen [1] . Dobbeltbilleder er vigtige inden for psykologi, da de ofte er et forskningsværktøj i eksperimenter [2]. Der er forskellige beviser for, at det er muligt at repræsentere dobbeltbilleder i sindet [3] , men de fleste forskere følger teorien om, at sådanne billeder ikke kan repræsenteres korrekt i sindet [4] . Tegningen af en andehare ser ud til at være en af de ældste tegninger af sin type. Den blev udgivet i det tyske humortidsskrift Fliegende Blätter (23. oktober 1892, s. 147).
Det mellemste niveau af genkendelse er scenen af billedbehandling, der kombinerer scenens hovedelementer i separate genkendelige grupper af objekter. Dette trin går forud for genkendelse på højt niveau (sceneforståelse) og følger forbehandling (billedekstraktion). I billedgenkendelse bruges det gennemsnitlige niveau af genkendelse til at klassificere de objekter, vi ser. Et højt niveau af genkendelse bruges, når det er nødvendigt at genkende klassificerede objekter som specifikke medlemmer af en gruppe. For eksempel skelner vi på mellemniveau-genkendelsesstadiet et ansigt, og allerede på højniveau-stadiet erkender vi, at dette er ansigtet på en kendt person. Mellemniveaustadiet og højniveaustadiet af genkendelse er nøgleleddet til at forstå den virkelige verden, som er fyldt med dobbelte visuelle billeder [5] .
Når vi ser et billede, er det første, vi gør, at prøve at samle alle dele af scenen i forskellige grupper [6] . For at gøre dette skal du bruge grundlæggende kantdetektionsmetoder. Kanterne kan omfatte åbenlyse perceptuelle elementer, såsom kanterne af et hus, og kan omfatte andre elementer, som hjernen skal behandle dybere, såsom kanterne af individuelle elementer af et ansigt. Når man leder efter kanter, genkender hjernens visuelle system kontrastpunkter i billedet. Evnen til at genkende et objekts kanter bidrager til genkendelsen af et objekt. I dobbeltbilleder forbliver kantdetektion naturlig for billedopfattelsen. Imidlertid sender hjernen billedet til en mere detaljeret analyse for at overvinde dualiteten. Forestil dig for eksempel en tegning, hvor belysningen af objektet og baggrunden ændrer sig i modsatte retninger (for eksempel fra top til bund, baggrunden skifter fra sort til hvid, og objektets farve ændres fra hvid til sort). Det modsatte af lyshedsgradienterne vil i sidste ende føre til et punkt, hvor lysheden af objektet og baggrunden vil være den samme. Der er ingen synlig kant af billedet på dette tidspunkt. For at tage højde for dette forbinder det visuelle system billedet som en helhed snarere end som et sæt kanter, hvilket giver dig mulighed for at se objektet i stedet for som et sæt kanter. Selvom der ikke er et fuldstændigt billede af det sete, er hjernen i stand til at supplere dette billede, baseret på forståelsen af den fysiske verden og virkelig belysning [5] .
I dobbeltbilleder kommer illusionen ofte fra illusoriske konturer . Den illusoriske kontur er den opfattede kontur uden dens tilstedeværelse i form af en fysisk gradient. I eksempler, hvor en lys figur dækker sorte objekter på en hvid baggrund, virker den hvide figur lysere end baggrunden, og kanterne på denne figur danner et illusorisk omrids [7] . Disse illusoriske konturer behandles af hjernen på samme måde som rigtige konturer [6] . Det visuelle system opnår dette ved at udlede fra den modtagne information på samme måde, som det gør det ud fra graden af belysning.
Under genkendelse på mellemniveau bruger det visuelle system et sæt heuristik kaldet mønstergrupperingsregler til hurtigt at genkende grundlæggende percepter [2] . Dette giver dig mulighed for hurtigt og nemt at opfatte billeder ved at se på referenceeksempler og velkendte billeder i stedet for den langsomme proces med at genkende hver del af gruppen. Dette er med til at løse billedernes dualitet, da det visuelle system accepterer små afvigelser fra mønsteret og forbliver i stand til at opfatte mønsteret som en helhed. Billedgrupperingsreglerne er resultatet af oplevelsen af det visuelle system. Når et mønster genkendes ofte, gemmes det i hukommelsen og kan genkendes igen uden at lære objektet igen [5] . For eksempel, når vi ser på et skakbræt, genkender vi et referencemønster for et skakbræt, ikke et sæt firkanter med skiftende farver.
Princippet om god fortsættelse giver det visuelle system grundlag for at genkende gennemgående kanter. Det betyder, at når en linje genkendes, har den en tendens til at fortsætte i én retning. Dette gør det muligt for det visuelle system at genkende kanterne af komplekse billeder ved at bestemme, på hvilket tidspunkt linjerne vil skære hinanden. For eksempel opfattes to rette linjer, der skærer hinanden i bogstavet "X", som to linjer, der passerer diagonalt, mens to linjer i bogstavet "V" opfattes som at ændre linjens retning. Et eksempel på et dobbeltbillede ville være to kurver, der skærer hinanden i et punkt. Denne forbindelse af kurver kan opfattes som et skæringspunkt ved bogstavet "X", snarere end en drejning af kurverne ved kontaktpunktet. Illusionen om en god fortsættelse bliver ofte brugt af tryllekunstnere til at bedrage publikum [8] .
Lighedsreglen siger, at billeder, der ligner hinanden, kan grupperes sammen som objekter af samme type, eller som dele af samme objekt. Derfor, jo mere ens billeder eller objekter er, jo mere sandsynligt er det, at de bliver grupperet sammen. For eksempel vil to firkanter blandt mange cirkler blive grupperet sammen. De kan variere i farve, størrelse, orientering eller andre karakteristika, men vil i sidste ende blive grupperet [5] .
Egenskaben ved at gruppere objekter baseret på nærhed er den rumlige afstand mellem to objekter. Jo tættere objekterne er, jo større sandsynlighed er der for, at de tilhører samme gruppe. En sådan perception kan være dual uden perceiverens opfattelse af dualitet.
Objekter, der optager et fælles område i et billede, tilhører højst sandsynligt den samme gruppe. Dette fælles område kan optage en enkelt rumlig placering, og objekter kan optage forskellige områder uden for gruppen. Objekter kan være tæt på, men opfattes som tilhørende forskellige grupper ved hjælp af forskellige visuelle hjælpemidler, såsom tærskel for farven, der adskiller de to objekter.
Derudover kan objekter visuelt forbindes, for eksempel ved linjer, der strækker sig fra hvert objekt. Disse lignende, men hierarkiske regler antyder, at nogle billedgrupperingsregler kan tilsidesætte andre regler [5] .
Det visuelle system kan hjælpe sig selv med at løse dualitet ved at genkende teksturen af et billede . Dette gøres ved at anvende flere grupperingsregler. Tekstur kan give information til at hjælpe med at skelne hele objekter, og ændring af teksturer i et billede viser, hvilke forskellige objekter der kan være en del af den samme gruppe. Regler for tekstursegmentering interagerer og supplerer ofte hinanden, og studiet af tekstur kan give information om lagene i et billede, skelne mellem baggrund, forgrund og objekt [9] .
Hvis et teksturområde fuldstændigt omgiver et andet teksturområde, er det højst sandsynligt baggrunden. Også små teksturområder i billedet hører højst sandsynligt til mønsteret [5] .
Parallelisme er en anden måde at disambiguere en figur i et billede på. Orienteringen af konturerne af forskellige teksturer i et billede kan bestemme, hvilke objekter der er grupperet. Generelt betragtes parallelle konturer som medlemmer af samme objekt eller gruppe af objekter. På lignende måde kan konturernes symmetri også bestemme figuren på billedet [5] .
En ekstrem kant er en ændring i tekstur, der får det til at se ud som om et objekt er foran eller bagved et andet objekt. Dette kan skyldes skyggeeffekten, som giver et udseende af dybde. Nogle ekstreme grænseeffekter kan ødelægge segmentering. Den opfattede kant kan også hjælpe med at skelne objekter ved at undersøge bevægelsesinducerede ændringer i tekstur i forhold til kanten [5] .
Brug af dobbeltbilleder til at gemme sig i den virkelige verden: camouflageI naturen bruger organismer camouflage for at undslippe rovdyr. Dette opnås ved at skabe en dobbelt segmentering af strukturen ved at simulere det omgivende rum. Uden evnen til at få en mærkbar forskel i tekstur og position, er rovdyret ikke i stand til at se sit bytte [5] .
Mange dualistiske billeder opnås ved en form for okklusion , hvor objektets tekstur pludselig stopper. Okklusion er den visuelle opfattelse af et objekt, der er foran eller bagved et andet objekt, hvilket giver information om rækkefølgen af teksturniveauer [5] . Illusionen af okklusion observeres i effekten af illusoriske konturer, når okklusion opfattes, selv når den ikke eksisterer. Her opfattes dobbeltbilledet som en erkendelse af okklusion. Når et objekt er sløret (af et andet objekt), har det visuelle system kun information om de synlige dele af objektet, så resten af bearbejdningen skal være dybere og skal stole på hukommelsen.
Et tilfældigt synspunkt er en enkelt position, hvor dualiteten af billedet gengives. Tilfældig synsvinkel giver ikke nok information, hvilken slags objekt der er repræsenteret i billedet [10] . Ofte opfattes et sådant billede forkert og giver en illusion, der adskiller sig fra virkeligheden. For eksempel kan billedet deles i to, og den øverste halvdel er forstørret og placeret længere fra beskueren i rummet. I dette tilfælde opfattes billedet som en enkelt helhed fra kun ét punkt, selvom det i virkeligheden repræsenterer to helt forskellige halvdele af objektet. Gadekunstnere bruger ofte viewpoint-tricket til at skabe flade scener på jorden, der ser tredimensionelle ud.
Det næste trin efter blot at opfatte et objekt er objektgenkendelse. Objektgenkendelse spiller en afgørende rolle i løsningen af dobbeltbilleder og er stærkt afhængig af hukommelse og forudgående viden. For at genkende et objekt finder det visuelle system velkendte komponenter og sammenligner det opfattede objekt med hukommelsesrepræsentationen af objektet [6] . Dette kan gøres ved hjælp af forskellige objektskabeloner såsom "hund" til at repræsentere hunde generelt. Skabelonmetoden er ikke altid vellykket, fordi gruppemedlemmer kan være visuelt meget forskellige fra hinanden og kan se væsentligt forskellige ud, når de ses fra forskellige vinkler. For at tage højde for problemet med visuel vinkel, bestemmer det visuelle system de velkendte komponenter af et objekt i 3-dimensionelt rum. Hvis komponenterne i det opfattede objekt er i samme position og orientering som objektet i hukommelsen, er genkendelse mulig [5] . Forskning har vist, at mennesker, der er mere kreative med deres fantasi, er bedre i stand til at opfatte tvetydige billeder. Dette kan skyldes evnen til hurtigt at genkende mønstre i et billede [11] . Når det mentale billede af det dobbelte billede præsenteres i hukommelsen på samme måde som det normale billede, bestemmes hver del og indsættes derefter i mentalbilledet. Jo mere kompleks scenen er, jo længere tid tager det at definere delen og tilføje den til billedet [12] .
Figurer tegnet uden antydning af dybde kan blive tvetydige. Klassiske eksempler på dette fænomen er Necker-terningen [5] og den rombiske flisebelægning (synlig som et isometrisk mønster af terninger).
Vores hukommelse har stor indflydelse på dobbelt billedgenkendelse, da den hjælper det visuelle system til at identificere og genkende objekter uden at skulle analysere og kategorisere dem igen. Uden deltagelse af hukommelse og forhåndsviden vil et billede med flere grupper af lignende objekter være svært at opfatte. Ethvert objekt kan have en dobbelt repræsentation og kan fejlagtigt tildeles den forkerte gruppe. Forudgående erfaring er således nødvendig for korrekt perception [13] . Undersøgelser er blevet udført ved hjælp af den psykologiske test "Greebles" for at vise hukommelsens rolle i objektgenkendelse [5] . Foreløbig træning af forsøgspersoner ved at vise lignende objekter havde en stor effekt på at fremskynde løsningen af tvetydigheder [13] .
Prosopagnosia er en sygdom, der resulterer i manglende evne til at genkende ansigter. Det visuelle system går gennem det mellemste niveau af genkendelse og fremhæver ansigtet som et objekt, men genkendelse på højt niveau formår ikke at identificere, hvem dette ansigt tilhører. I dette tilfælde genkender det visuelle system det dobbelte objekt (ansigt), men er ikke i stand til at løse dualiteten ved hjælp af hukommelsen [5] .
| optiske illusioner | |
|---|---|
| Illusioner |
|
| I kulturen | |
| Relaterede |
|