W połączeniu z ludzkim mózgiem oko jest najdoskonalszym aparatem poznawczym zarówno w świecie zwierząt, jak i najbardziej wyspecjalizowanych maszyn cybernetycznych. Na czym polega ta doskonałość? W tym poście chciałbym skrótowo przedstawić jak wygląda proces "widzenia" świata. To, że nasze oko widzi obraz "do góry nogami" i przestawiony stronami lewą i prawą nie jest już żadną rewelacją. Ale to co się dzieje dalej zadziwia i powala niezwykłymi właściwościami ludzkiego zmysłu wzroku. Załóżmy, że przed naszymi oczami - może to być np. pocztówka trzymana w odległości ok,. 30 cm. od oczu -
pojawia się taki oto obraz "a1", nazwijmy go bazowym:
Mamy więc obraz uzyskany na siatkówce, jest on jeszcze czarno biały, niewyraźny, nieostry, zamglony, ze zwiększonymi kontrastami, i odwrócony. Robimy więc teraz dokładnie to co robi nasz mózg w oparciu o dotychczasowe doświadczenia i wiedzę. Otrzymujemy obraz "a4" widoczny obok. Tu warto wspomnieć, że noworodek w pierwszych chwilach po urodzeniu widzi taki właśnie jak wyżej świat, odwrócony, już raczej wyostrzony, i z jeszcze nie skorelowanymi kolorami. Ten sam efekt "postawienia obrazu do góry nogami" możemy uzyskać manipulując guglowskimi okularami, gdzie po odstawieniu okularów odwrócony obraz utrzymuje sie jeszcze przez pewien czas.
Oko po uzyskaniu pierwszego czarno białego obrazu zaczyna poszukiwać elementów już znanych. Poszukiwanie odbywa się na zasadzie wyostrzania obrazu na skupionych elementach. Za tę fazę odpowiadają pręciki, które dzięki dużej ilości potrafią przetworzyć obraz o dużej rozdzielczości rzędu 120 Mpx, a więc znacznie lepszy niż obecne aparaty cyfrowe. Na zdjęciu "a5" z prawej zaznaczyłem wyostrzenie tylko świeczki, ale w praktyce pręciki przekazują do mózgu cały zeskanowany czarno biały obraz, To warto powtórzyć, do mózgu dociera obraz częściowo zeskanowany i zapamiętany wirtualnie, nie jest to jednak obraz ciągły. Dopiero w mózgu następuje przetwarzanie i pojawia się wirtualny, czarno biały obraz "a6" widoczny poniżej.
Podobna analiza odbywa się w zakresie przetwarzania kolorów, gdy do obrazu dociera wystarczająca ilość światła. Powierzchnia siatkówki na której zgrupowane są czopki odpowiedzialne za kolory, również skanuje cały obszar obrazu. Procedura wygląda podobnie jak wyostrzanie obrazu, a efekt może być np. taki jak na obrazie "a7" z lewej strony. Tutaj analiza barwna skupia się pierw na kolorowych wstążkach, a potem skanuje całą powierzchnię obrazu. W następstwie tego w mózgu, w czasie od kilkudziesięciu milisekund do kilku minut (np. gdy siatkówka została porażona zbyt silnym światłem) powstaje i pojawia się pierwotny obraz bazowy. Nie trzeba chyba dodawać, że jest to całkowicie wirtualny obraz rzeczywistości.
Teraz następuje najciekawsza faza przetwarzania obrazu przez mózg. Obraz końcowy "a8" z prawej strony to właściwie zestawienie i zsyntetyzowanie w pamięci mózgu trzech odrębnych obrazów. Nie są to obrazy ciągłe, lecz wynikające ze stałego skanowania zmian (o ile takie występują) i pamięci obrazowej mózgu. To upraszcza w znacznym stopniu proces t.zw. "stabilizacji obrazu" znany dobrze fotografom i kamerzystom. Wyjaśnia to też dlaczego stabilizacja mózgu ludzkiego obrazu jest kilkaset razy większa od stabilizacji najlepszych aparatów cyfrowych. Po prostu obraz zachowywany jest w pamięci mózgu, a ewentualne zmiany (np. gdyby ktoś wziął nóż i pokroił tort) korygowane są na bieżąco. To co wykonuje nasz mózg nie potrafi żaden elektroniczny sprzęt.
Spróbujmy teraz wykonać test potwierdzający powyższe rozważania. Na zdjęciu "a9" z lewej strony widać czarno białe plamy, które dla większości obserwatorów mogą pozostać tylko czarnymi plamami. Niektórzy jednak dostrzegają w tym gąszczu plam obraz psa dalmatyńczyka. To jest właśnie efekt doświadczenia i zakresu percepcji mózgu. Wizerunek psa widzą tylko ci, którzy już kiedyś widzieli psa, a jeszcze lepiej dalmatyńczyka. Inni widzą tylko plamy. Podobnie jest ze zdjęciem "a4", które pokazywane po raz pierwszy nie wywołuje żadnych skojarzeń, niektórzy najwyżej w upiętych kokardkach dostrzegają bukiet kwiatów. Po obejrzeniu obrazu bazowego, na ogół większość od razu rozpoznaje widok.
PS. Zainteresowanych powyższym tematem odsyłam do ciekawego wykładu prof. Francuza:
https://www.youtube.com/watch?v=HLfpP-Ustw8&t=8s
