Beau Lotto: Optische illusies laten zien hoe wij kijken

Ik wil beginnen met een spelletje. En om dit spelletje te winnen, hoef je alleen maar de werkelijkheid hier voor je neus te zien zoals hij werkelijk is. Goed? Oké, we hebben hier twee panelen met gekleurde stippen. En één van deze stippen op beide panelen. Oké? En jullie moeten me vertellen welke.

Laten we ons beperken tot de grijze, de groene, en, eeh, de oranje. Oké., steek je hand op -- we beginnen met de makkelijkste -- Steek je hand op: wie denken er allemaal dat het de grijze is? Echt? Oké. En wie denken er allemaal dat het de groene is? En wie denken er allemaal dat het de oranje is? Behoorlijk gelijk verdeeld.

Laten we kijken hoe het echt is. Hier is de oranje. (Gelach) Hier is de groene. En hier is de grijze. (Gelach) Iedereen die dat zag: je bent een complete realist. (Gelach)

Verbazingwekkend hè? Want bijna elk levend wezen heeft op de een of andere manier het vermogen om licht te zien ontwikkeld. dus voor ons is kleuren zien een van de simpelste dingen die onze hersenen doen. Maar zelfs op dit meest fundamentele niveau is context alles. Waar ik over wil praten is niet dat context alles is, maar waaróm context alles is. Want het antwoord op die vraag vertelt ons niet alleen waarom we zien wat we zien maar ook wie we zijn als individu en wie we zijn als samenleving.

Maar eerst moeten we een andere vraag stellen, en dat is, "Waarom is er kleur?" En in plaats van dat te vertellen laat ik het jullie nu zien. Wat je hier zien is een jungle-scène En jullie zien de oppervlakten aan de hand van de hoeveelheid licht die deze oppervlaktes reflecteren. Is er iemand die het roofdier kan zien dat klaarstaat om ons te overrompelen? En als je het nog niet hebt gezien, ben je dood. (Gelach) Is er iemand die het zien kan? Iemand? Nee? Ok, laten we nu de oppervlaktes bekijken aan de hand van de kwaliteit van licht die ze reflecteren. En nu zie je het.

Dus kleur zorgt dat wij de overeenkomsten en verschillen tussen oppervlakten kunnen zien, aan de hand van het volledige lichtspectrum wat ze reflecteren. Maar wat jullie zonet gedaan hebben is, in vele opzichten, wiskundig onmogelijk. Waarom? Omdat we, zoals Berkeley ons vertelt, geen directe toegang tot onze fysieke wereld hebben, anders dan via onze zintuigen. En het licht wat in onze ogen valt wordt bepaald door verscheidene dingen in de wereld -- niet alleen de kleur van objecten, maar ook de kleur van hun glans, en de kleur van de ruimte tussen ons en deze objecten. Als je één van deze parameters verandert, verander je de kleur van het licht dat in je ogen valt.

Dit is een enorm probleem omdat het betekent dat één en dezelfde afbeelding een oneindige hoeveelheid mogelijke bronnen in de werkelijkheid kan hebben. Ik zal jullie laten zien wat ik bedoel. Stel je voor dat dit je netvlies is. En dit zijn twee projecties van de wereld. Ze zijn volledig identiek. Dezelfde vorm, afmeting, spectrale inhoud. Voor zover je oog kan zien zijn ze hetzelfde. En toch komen ze van compleet verschillende bronnen. Die aan de rechterkant komt van een geel oppervlak, in de schaduw, van links gezien, met een doorzichtig roze vlak ervoor Die aan de linkerkant komt van een oranje oppervlak, met directe belichting, van rechts gezien, Met een blauwachtig vlak ervoor. Volledig verschillende betekenissen leiden tot exact gelijke informatie op het netvlies. En toch krijgen we alleen maar die informatie op ons netvlies.

Dus hoe kunnen we überhaupt het verschil zien? Als je iets onthoudt van de komende 18 minuten, onthoud dan dit: Dat het licht wat op je ogen valt, zintuigelijke informatie, betekenisloos is. Want het zou letterlijk wat dan ook kunnen betekenen. En wat geldt voor zintuigelijke informatie geldt voor informatie in het algemeen. Er zit geen inherente betekenis in informatie. Het is wat we met die informatie doen wat belangrijk is.

Maar hoe zien we dan? We zien door te leren kijken. Onze hersenen hebben mechanismen ontwikkeld voor het vinden van patronen, het vinden van onderlinge relaties binnen informatie, en het associëren van deze relaties met een betekenis voor ons gedrag een belang, door interactie met de wereld. We zijn ons hier zeer van bewust in de vorm van meer cognitieve eigenschappen, zoals taal. Ik ga jullie een paar letterreeksen laten zien. En ik wil dat jullie ze hardop voorlezen, als jullie kunnen.

Publiek: "Can you read this?" "You are not reading this." "What are you reading?"

Beau Lotto: "What are you reading?" De helft van de letters mist. Er is geen specifieke reden waarom er een "H" tussen die "W" en "A" moet staan. Maar jullie zetten er één neer. Waarom? Omdat in de statistieken van je ervaring tot nu toe het praktisch was om dat te doen. Dus doe je het opnieuw. Maar je zet geen letter na de eerste "T." Waarom? Omdat het in het verleden niet praktisch zou zijn geweest. Dus doe je het niet nog een keer.

Ik zal jullie laten zien hoe snel onze hersenen normaliteit kunnen herdefiniëren, zelfs met het simpelste wat de hersenen doen, kleur herkennen. Kan iemand het licht op het toneel dimmen? Ten eerste wil ik dat jullie zien dat deze twee woestijnlandschappen fysiek hetzelfde zijn. De een is simpelweg een spiegelbeeld van de ander. Goed? Nu wil ik dat jullie naar de stip tussen het groen en het rood kijken. O.K.? En ik wil dat jullie naar die stip blijven staren, en nergens anders naar. En dat gaan we zo'n 30 seconden volhouden, wat nogal saai is in een 18 minuten lange voordracht. (Gelach)

Maar ik wil jullie graag laten leren. En ik zal jullie vertellen -- blijven staren -- en ik zal jullie vertellen wat er binnenin jullie hoofd gebeurt. Je hersens zijn aan het leren. Ze zijn aan het leren dat de rechterkant van hun gezichtsveld rood belicht wordt; de linkerkant van het gezichtsveld word groen belicht. Dat is wat ze aan het leren zijn. Oké? En dan wil ik dat jullie nu, als ik het zeg, naar de stip tussen de twee woestijnlandschappen kijken. Oké, kijk maar. (Gelach) Kan iemand de lichten weer aandoen?

Ik maak uit jullie reactie op dat ze er niet meer hetzelfde uitzien. Klopt dat? (Applaus) Waarom? Omdat jullie hersenen de informatie zien alsof de rechter nog steeds rood belicht wordt, en de linker nog steeds groen belicht wordt. Dat is jullie nieuwe normaal.

Wat betekent dit voor context? Het betekent dat ik deze twee identieke vierkanten in lichte en donkere omgevingen kan plaatsen. En dat nu degene met de donkere omgeving lichter lijkt dan die met de lichte omgeving. Het is zijn niet zozeer de lichte en donkere omgeving die hier van belang zijn. Belangrijk is wat deze lichte en donkere omgeving in het verleden voor je gedrag hebben betekend.

Ik zal jullie laten zien wat ik bedoel. Hier hebben we precies dezelfde illusie. Twee identieke tegels, links één met een donkere omgeving en één met een lichte omgeving En aan de rechterkant hetzelfde. Wat ik nu ga doen is deze twee beelden inspecteren. Maar ik ga niets veranderen binnen deze vakken, behalve hun betekenis. En laten we kijken wat er met jullie perceptie gebeurt.

Je ziet dat aan de linkerkant de twee tegels bijna tegenovergesteld lijken: één heel erg wit en de ander heel erg donker. Ja? Terwijl, aan de rechterkant, de tegels er bijna hetzelfde uitzien. Terwijl er nog steeds één een donkere, en de ander een lichte omgeving heeft. Waarom? Omdat als de tegel in die schaduw echt in de schaduw zou liggen en dezelfde hoeveelheid licht in je ogen zou reflecteren als degene buiten de schaduw hij meer zou moeten reflecteren -- gewoon de wetten van de natuurkunde. Dus zie je het zo.

Terwijl aan de rechterkant de informatie consistent is met het beeld van twee tegels onder hetzelfde licht. Als ze hetzelfde licht krijgen, en dezelfde hoeveelheid licht naar je oog weerkaatsen dan moeten ze evenveel reflecteren. Dus zie je het zo. Hetgeen betekent dat we al deze informatie samen kunnen voegen om een paar ongelofelijk sterke illusies te creëren.

Dit is er een die ik een paar jaar geleden heb gemaakt. Bovenaan zie je een donkerbruine tegel, en aan de zijkant een feloranje tegel. Dat is je perceptuele werkelijkheid. De fysieke werkelijkheid is dat deze twee tegels hetzelfde zijn.

Hier zie je vier grijze tegels aan de linkerkant, zeven grijze tegels aan de rechterkant. Ik verander er helemaal niks aan. Maar ik ga de rest van het plaatje laten zien. En kijk wat er gebeurt met je perceptie. De vier blauwe tegels links zijn grijs. De zeven gele tegels rechts zijn óók grijs. Ze zijn hetzelfde. Geloven jullie met niet? Laten we nog een keer kijken.

Wat waar is voor kleur is net zo waar voor de complexe perceptie van beweging. Hier hebben we -- Laten we dit omdraaien -- een diamant. En wat ik ga doen is dat ik hem hier vasthoud, en rond laat draaien. En jullie zijn hem waarschijnlijk allemaal deze kant om draaien. Nu wil ik dat jullie er naar blijven kijken. Beweeg jullie ogen, knipper, misschien dat je één oog dicht kunt doen. En opeens begint hij de andere kant op te draaien. Ja? Steek je hand omhoog als je het gezien hebt. Ja? Blijf knipperen. Elke keer dat je knippert verandert hij van richting. Oké? Dus ik kan jullie vragen, welke kant draait hij om? Hoe weet je dat? Je hersenen weten het niet. Omdat allebei de alternatieven evenzeer mogelijk zijn. Dus afhankelijk van waar je kijkt verandert de richting tussen de twee mogelijkheden.

Zijn wij de enige die illusies zijn? Het antwoord op deze vraag is nee. Zelfs de prachtige hommel met slecht één miljoen hersencellen, 250 keer minder cellen dan wat jullie in je netvlies hebben, ziet illusies, doet de meest gecompliceerde dingen die zelfs onze meest geavanceerde computers niet kunnen doen. In mijn laboratorium werken we dus met hommels. Omdat we hun beleving compleet kunnen bepalen, en zien hoe die beleving de architectuur van hun hersenen verandert. En dit doen we in onze zogenaamde Bee Matrix.

Hier zien jullie het nest. In het midden, die grote hommel, dat is de koningin. Eromheen zie je al haar dochters, de eitjes. En ze gaan heen en weer tussen het nest en de arena, via deze buis. En hier zien jullie één van de hommels naar buiten komen. Zien jullie dat ze een klein nummertje op haar rug heeft? En daar komt er nog één. Zij heeft en ander nummertje. Zo zijn ze natuurlijk niet geboren. We halen ze uit het nest, stoppen ze in de koelkast, en dan vallen ze in slaap. En dan kun je met secondenlijm kleine nummertjes op ze plakken. (Gelach)

In het experiment wat je hier ziet krijgen ze een beloning als ze naar de blauwe bloemen gaan. En ze landen op de bloem. Ze steken hun tong er in, de proboscis zoals die heet, en ze drinken suikerwater. Nu drinkt ze een glas of water wat er voor ons ongeveer zo groot uit zou zien, en dat doet ze drie keer, en daarna vliegt ze weg. Soms leren ze ook om niet naar de blauwe bloemen te gaan, maar om dezelfde plek op te zoeken als de andere bijen. Dus ze doen elkaar na. Ze kunnen tot vijf tellen. Ze kunnen gezichten herkennen. En hier komt ze van de ladder af. En dan gaat ze naar het nest, zoekt een lege honingcel, en geeft over, en dat is honing. (Gelach)

Oké, onthoud -- (Gelach) -- het is de bedoeling dat ze naar de blauwe bloemen gaat. Maar wat zijn die bijen daar rechts boven in de hoek aan het doen? Het ziet er naar uit dat ze naar de groene bloemen vliegen. Hebben ze het mis? En het antwoord op de vraag is nee. In werkelijkheid zijn het blauwe bloemen. Maar we laten ze zien met groene belichting. Dus ze gebruiken de onderlinge relatie tussen de kleuren om de puzzel op te lossen. Wat precies hetzelfde is als wat wij doen.

Dus illusies worden vaak gebruikt, vooral in de kunst, zoals een meer hedendaagse kunstenaar het zegt, "om de kwetsbaarheid van onze zintuigen zichtbaar te maken" Oké. Dat is complete onzin. Onze zintuigen zijn niet kwetsbaar. Als ze dat waren zouden we nu hier niet zitten. Kleuren vertellen ons juist iets heel anders, namelijk dat onze hersenen niet zijn geëvolueerd om de wereld te zien zoals hij is. Dat kunnen we niet. In plaats daarvan hebben onze hersenen geleerd de wereld te zien zoals het praktisch was in het verleden. We zien door voortdurend de norm te herdefiniëren.

Hoe kunnen we met deze ongelofelijke capaciteit en vormbaarheid van onze hersenen mensen hun wereld anders laten beleven? Een van de manieren die we in mijn laboratorium en atelier gebruiken is het vertalen van licht in geluid en we maken het mogelijk voor mensen om hun visuele wereld te horen. En ze hun weg te laten vinden met hun oren.

Hier rechts zie je David, hij heeft een camera vast. Hier links zie je wat de camera ziet. En je ziet een lijn, een vage lijn die recht door het beeld loopt. Die lijn is verdeeld in 32 vierkantjes. In elk vierkant berekenen we de gemiddelde kleur. En dan vertalen we dat simpelweg naar geluid. En nu gaat hij zich omdraaien zijn ogen dichtdoen en een bord op de grond zoeken, met zijn ogen dicht.

Hij vind het. Ongelofelijk hè? Dus we kunnen niet alleen protheses voor mensen met een visuele handicap maken, we kunnen ook onderzoeken hoe mensen de wereld beleven en begrijpen via hun zintuigen. Maar er is nog iets wat we kunnen doen. We kunnen ook muziek maken met kleuren. We hebben een aantal kinderen afbeeldingen laten maken en ze laten bedenken hoe de beelden die je ziet zouden klinken als je er naar zou kunnen luisteren. En toen hebben we deze beelden vertaald. Dit is een van die afbeeldingen. En dit is een zesjarige die een compositie maakt voor een 32-delig orkest. En zo klinkt het. Gedaan door een zes jaar oud kind. Niet te geloven.

En wat betekent dit allemaal? Wat dit suggereert is dat niemand een objectieve beschouwer van de natuur is. Goed? We worden niet gedefiniëerd door onze centrale eigenschappen, door de stukjes waarvan we gemaakt zijn. We worden gedefiniëerd door onze omgeving en onze interactie met die omgeving -- door onze ecologie. En deze ecologie is noodzakelijkerwijs relatief, historisch en empirisch. Waarmee ik wil afsluiten is het volgende. Want wat ik heb geprobeerd te doen is de onzekerheid vieren. Want ik denk dat we alleen door zekerheid een mogelijkheid hebben om te begrijpen.

Dus, als sommige van jullie zich nog steeds iets te zeker voelen, wil ik het volgende doen. Kan iemand het licht uitdoen? Wat we hier hebben -- Kan iedereen 25 paarse vlakken zien aan de linkerkant, en 25 geelachtige vlakken aan de rechterkant? Oké, wat ik nu wil doen: Ik ga de negen middelste vlakken met geel belichten door er een filter achter te zetten. Goed. Jullie kunnen zien dat dat het licht verandert wat er doorheenschijnt. Oké? Want nu komt het licht eerst door een geelachtig filter en daarna door een paarsachtig filter. Nu ga ik het tegenovergestelde doen hier aan de linkerkant. Ik ga de negen middelste vlakken met paars belichten.

Sommigen van jullie zal het opvallen dat de het gevolg hiervan is dat dat het licht wat door de middelste negen vlakken aan de rechterkant, links voor jullie, exact hetzelfde is als het licht wat door de negen middelste vlakken aan jullie rechterkant schijnt. Mee eens? Ja? Oké. Dus ze zijn fysiek hetzelfde. Laten we de voorplaten eraf halen. Onthoud dat je weet dat de negen vlakken in het midden exact hetzelfde zijn. Zien ze er hetzelfde uit? Nee. De vraag is, "Is dit een illusie?" En daarmee laat ik jullie achter. Bedankt! (Applaus)