Πέμπτη, 12 Σεπτεμβρίου 2019

Η ψευδαίσθηση του δίσκου Μπέναμ


Για πάνω από εκατό χρόνια, παιδιά και ενήλικες έχουν μπερδευτεί με έναν ασπρόμαυρο δίσκο που αλλάζει χρώματα -κόκκινο, μπλε, κίτρινο, πράσινο ή μοβ- όταν περιστρέφεται.



Η ψευδαίσθηση της Benham's Top (σβούρα Μπέναμ) ή Benham's Disk (δίσκος Μπέναμ) υπάρχει πάνω από έναν αιώνα.

Το 1894, ο δημοσιογράφος, συγγραφέας και ερασιτέχνης επιστήμονας-εφευρέτης Τσαρλς Μπέναμ (Charles Edwin Benham) πούλησε τον ειδικό δίσκο του στην Messrs. Newton and Co. ως παιδικό παιχνίδι. Ο μισός δίσκος ήταν βαμμένος μαύρος, ενώ το άλλο μισό είχε λευκό φόντο και 12 μαύρα τόξα των 45 μοιρών. Η λευκή πλευρά χωρίστηκε σε τεταρτημόρια, με τρία τόξα σε κάθε ένα από αυτά. Όταν κανείς περιστρέψει τον δίσκο, εμφανίζονται χρώματα στους κύκλους. Τα χρώματα αλλάζουν με βάση την ταχύτητα και την κατεύθυνση, αλλά το φαινόμενο δεν μπορεί να καταγραφεί με μια φωτογραφική μηχανή.

Όλα αυτά τα χρόνια, το σχήμα και οι γωνίες του δίσκου ήταν ακριβέστατα. Και όμως, φαίνεται πως κανείς δεν ξέρει πώς λειτουργεί πραγματικά η ψευδαίσθηση. Στο άρθρο που παρουσίασε τον δίσκο πρώτη φορά στο περιοδικό Nature ανέφερε, "Η αιτία αυτών των χρωμάτων δεν φαίνεται να έχει εξακριβωθεί ακριβώς". Η ψευδαίσθηση εξακολουθεί να μας αιχμαλωτίζει σήμερα -φανταστείτε πόσο μαγική φαινόταν το 1894.

Ο Τσαρλς Μπέναμ - πηγή

Ο Benham φαίνεται να ήταν ο καλύτερος στην προώθηση της ψευδαίσθησης ως παιχνίδι. Δεν ήταν όμως ο πρώτος που την ήξερε. Χρόνια πριν ο "Benham's Top" βγει στα ράφια, ο Γερμανός φιλόσοφος, φυσικός και ψυχολόγος Γκούσταβ Τέοντορ Φέχνερ και ο Γερμανός γιατρός και φυσικός Χέρμαν φον Χέλμχολτζ κατάλαβαν ότι οι περιστρεφόμενοι ασπρόμαυροι δίσκοι μπορούν να εμφανίσουν χρώματα. Αυτά τα χρώματα έχουν αναφερθεί ως "υποκειμενικά χρώματα", "χρώματα Fechner-Benham", "χρώματα Prevost-Fechner-Benham", "πολυφανή χρώματα" και "χρώματα που τρεμοπαίζουν λόγω μοτίβου" (pattern-induced flicker colors, PIFCs).

Ακόμα και σήμερα δε γνωρίζουμε πώς λειτουργεί η ψευδαίσθηση του δίσκου. Όμως, οι επιστήμονες έχουν θεωρίες που βασίζονται στο πώς γνωρίζουμε ότι το μάτι αντιλαμβάνεται τις εικόνες. Το πιο σημαντικό που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι ο αμφιβληστροειδής χιτώνας του ματιού μας έχει δύο τύπους υποδοχών που επεξεργάζονται το φως, τις φωτοϋποδοχείς όπως ονομάζονται, δομές γνωστές ως κώνοι και ράβδοι του ματιού. Οι κώνοι επιτρέπουν την έγχρωμη όραση και την όραση σε έντονο φως. Οι ράβδοι μας βοηθούν να δούμε με χαμηλό φως και αντιλαμβάνονται τα πράγματα μονόχρωμα. Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι κώνων: ένας που είναι ευαίσθητος στο μπλε, ένας για πράσινο και ένας για κόκκινο. Οι κώνοι αποκρίνονται με διαφορετικές ταχύτητες και για διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Ο μπλε κώνος χρειάζεται πολύ χρόνο για να ανταποκριθεί, αλλά παραμένει ενεργός περισσότερο από τον πράσινο και τον κόκκινο.

Είναι πιθανό ότι το περιστρεφόμενος δίσκος ενεργοποιεί διαφορετικούς κώνους και ράβδους σε εναλλασσόμενα μοτίβα. Αν κάποιος κοιτάξει μόνο ένα μέρος στο δίσκο, βλέπει λάμψεις λευκού χρώματος (ενεργοποιώντας όλους τους κώνους στον αμφιβληστροειδή του) και λάμψεις μαύρου (ενεργοποιώντας τις ράβδους). Επειδή κάποιοι κώνοι ανταποκρίνονται πιο γρήγορα από τους άλλους και οι λάμψεις συνεχίζουν, το μάτι επεξεργάζεται τις αναλαμπές ως διαφορετικά χρώματα.

πηγή

Όποιος θέλει, μπορεί να φτιάξει τον δικό του Δίσκο Μπέναμ ή απλά να δοκιμάσει την ψευδαίσθηση στο διαδίκτυο (δείτε και το gif πιο πάνω).

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου