Op de grens van de waarneming

Wie stijgt daar weken te vroeg hemelwaarts? Het lijkt wel onze nieuwste filmheld.

Staar, om het wonder zelf te aanschouwen, 30 seconden naar de vier puntjes in het midden van de zwart-wit-afbeelding. Werp daarna uw blik op een egale, lichte muur. Knipper eens met uw ogen en zie `het beeld' opstijgen.

Voor prof.dr. Lex Wertheim is dat geen wonder, maar een visuele illusie. En ook nog een die eenvoudig is te verklaren. De hoogleraar toegepaste functieleer aan de Universiteit Utrecht, vroeger werkzaam bij TNO Technische Menskunde in Soesterberg, heeft eye tricks als functionele hobby.

Afbeeldingen waar onze ogen en hersenen zich door laten misleiden, zijn mooi onderzoeksmateriaal voor zintuigonderzoekers.

Wertheim: ,,Simpel gezegd: als we kijken, krijgen we een patroon op ons netvlies en daar maken we wat van. Niet alleen bij visuele illusies, maar in het algemeen. Een beeld op ons netvlies dat niet in overeenstemming is met wat onze hersenen kennen, passen we aan. Dan zien we bijvoorbeeld gezichten waar in werkelijkheid slechts vlekken zijn. Andere visuele illusies tarten de grenzen van het waarnemingsvermogen.''

Dat kan doordat de visuele waarneming van de mens evolueerde aan de hand van de driedimensionale werkelijkheid. Kijken naar tekeningen is betrekkelijk nieuw, nog maar 15.000 jaar oud. In twee dimensies zijn echter eeuwig stijgende trappen en andere constructies te tekenen die in de driedimensionale werkelijkheid niet bestaan. Onderzoekers gebruiken soms illusies om te achterhalen hoe waarnemingen in het netvlies of in de visuele hersencentra ontstaan. Ze gaan er bijvoorbeeld mee na hoe de afzonderlijke visuele hersencentra in het achterhoofd met elkaar samenwerken die vormen, kleur, contrast en beweging verwerken. En elkaar verstoren. Uiteindelijk presenteren de hersenen een conclusie. En die kan afwijken van de werkelijkheid. Van veel visuele illusies is de werking nog niet verklaard, maar van het opstijgende beeld wel.

Wertheim: ,,De hemelopstijger ontstaat in het netvlies. Het beeld waar je naar staart is een negatief. Alle grijstinten daarin zijn teruggebracht naar alleen zwart en wit. Kijk je er een tijdje naar, dan brandt het beeld in op het netvlies. De lichtgevoelige cellen worden dan overprikkeld. Als de prikkel ophoudt, geven ze een tegenovergestelde signaal af. Zwart wordt dan wit.'' Gevolg: het zojuist bekeken beeld verschijnt als een negatief nabeeld op het netvlies. ,,Bied je een negatief aan, dan komt er dus een positief nabeeld. Positieve beelden herkennen we veel makkelijker dan negatieve.''

En het opstijgen van het nabeeld? Dat ontstaat in samenspel tussen hersenen en ogen, legt Wertheim uit: ,,De oogbol heeft altijd een lichte tremor. Het nabeeld nemen we niet waar, maar het zit op het netvlies. Het beweegt dus mee met de tremor van de oogbol. Daar zijn onze hersenen niet op ingesteld. Die geven het oog de opdracht om het beeld te volgen. Als we onze ogen sluiten draait de oogbol altijd een beetje omhoog. De hersenen laten dat beeld volgen en dus stijgt het beeld na iedere oogknippering een beetje op.''

Het verklaren van deze hemelvaart is voor Wertheim geen moeite. Heel anders is het met de raderen die op deze pagina draaien. Ze worden druk per e-mail verstuurd. Wertheim: ,,Ik kreeg ze een tijdje geleden ook van een collega gemaild. Ze horen tot een categorie visuele illusies die nog niet afdoende is verklaard. Italiaanse collega's hebben voor sommige van die illusies geopperd dat ze ontstaan door een interactie tussen hersencentra die beweging en die contrast verwerken. De Italianen bestudeerden een illusie met twee cirkels van grijze ruitjes met contrastrijke randen rond een zwarte punt (te vinden op www.novacula.net/ft/opticals/). Die cirkels gaan draaien als je je hoofd naar de afbeelding toe beweegt. Ik denk dat in de ingewikkelder cirkels op deze pagina ook de kleuren belangrijk zijn. De concentrische cirkels, de contrast- of kleurafwisselingen, ze spelen allemaal een rol.'' En de visuele hersencentra in ons achterhoofd concluderen uiteindelijk dat de cirkels draaien, domweg negerend dat een krant geen bewegende beelden kan afdrukken. Mocht de druktechniek het draaien van de cirkels in de weg staan, kijk dan op www.nrc.nl.

Veel visuele illusies staan ook op: www.novacula.net/ft/opticals; www.eyetricks.com