Учёные изучили визуальную иллюзию, впервые выявленную основателем экспериментальной физики, итальянским астрономом Галилео Галилеем, и пришли к выводу, что она обусловлена удивительными возможностями органов зрения человека. Явление, получившее название иррадиации, представляет собой зрительный обман, при котором из двух (черного и белого) абсолютно одинаковых по размерам объектов, белый кажется намного больше черного. Результаты проведенного исследования значительно расширяют представления учёных о том, как мозг человека умышленно создаёт ошибку зрительного восприятия.
Исследование было проведено Jens Kremkow, Jose Manuel Alonso и Qasim Zaidi из State University of New York College of Optometry. Статья, освещающая результаты исследования, была опубликованп 10 февраля 2014 года в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Галилео был озадачен тем фактом, что размер планет зависел от того, проводились ли наблюдения за ними с или без телескопа. Проводя наблюдения без оптических приборов, планеты казались больше и характеризовались «сияющим лимбом», в частности, Венера казалась в 8-10 раз больше Юпитера, при том что в действительности размеры Юпитер примерно в 4 раза превышают размеры Венеры. Тогда Галилео пришёл к выводу, что иллюзия относительно размеров, обусловлена вовсе не самими астрономическими объектами, а непосредсвенно органами зрения, однако для него оставалось загадкой, почему так происходит.
Галилео терялся в догадка, он думал, что зрительная иллюзия возникает либо из-за того, что свет преломляется из-за влажности самого зрачка, либо из-за того, что свет рассеивается над зрачком. Последователи Галилея выдвигали свои предположения, объясняя иллюзию эффектом размытия. Несмотря на о, что размытие действительно способно искажать размеры, этот эффект никоем образом не объяснял, почему, если наблюдать невооружённым глазом, Венера выглядит намного больше Юпитера. Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц (Hermann von Helmholtz) – немецкий физик и врач 19 столетия был первым, кто понял, что для объяснения оптической иллюзии требуется что-ещё.
Kremkow и его коллеги, выявили истинную природу иррадиации. Исследуя ответные сигналы зрительной системы мозга на световые раздражители – черные и светлые объекты, нейробиологи установили, что, глядя на черный объект, в мозг поступают верные нервные импульсы, при том, что глядя на белый объект, нервный импульс искажает восприятие размеров, то есть заведомо несет с собой «ошибку», в результате чего белый объект кажется больше аналогичного по размерам черного объекта. Таким образом белые пятна на черном фоне кажутся намного больше таких же по размерам черных пятен на белом фоне.
Этот эффект отвечает за то, что человек способен видеть все, начиная от текстур и лиц, исходя от того что они более тёмные в сравнении с ярким дневным светом, и заканчивая тем, почему легче прочитать один и тот же текст написанный черными чернилами на белом, нежели былыми чернилами на черном. Путем отслеживания этих эффектов в зависимости от пути, который проходят нейроны от сетчатки к головному мозгу, авторы исследования обнаружили, что иллюзия создается непосредственно фоторецепторами самих глаз.
