שמלה אחת ועולם שנחלק לשניים – מה ההסבר המדעי לזה?

כיצד יתכן ואת אותה תמונה בדיוק כל אחד מאיתנו רואה קצת אחרת? הצצה אל מעמקי המוח שלנו ועל הדרך שבה הוא מקודד צבעים

התמונה שהחלה את הטירוף בחשבון הטמבלר של קייטלין מקניל הסקוטית

התמונה שהחלה את הטירוף בחשבון הטמבלר של קייטלין מקניל הסקוטית

מאת שי צווייג, דוקטורנט למדעי המח באוניברסיטת בר אילן. חוקר את המנגנונים העצביים העומדים מאחורי ראיית צבע.

רבים מהקוראים בוודאי התוודעו במשך סוף השבוע לשמלה שמשגעת את העולם או בשמה האינטרנטי: “TheDress”. למי מכם שבילה את סוף השבוע במקלט אטומי ללא קליטה, או שחזר בדיוק היום מאנטרקטיקה, מדובר בתמונה תמימה למדי של שמלה שפורסמה ב-Tumblr עם השאלה הפשוטה – מה צבע השמלה? את מה שקרה אחר כך אף אחד לא צפה, מלחמת עולם אינטרנטית המערבת ידוענים כמו Taylor Swift ו-Kim Kardashian כשחצי עולם מוכן להשבע שהשמלה היא בצבע לבן+זהב בעוד החצי השני בטוח שהעולם השתגע והשמלה היא כחולה+שחורה. גם ביתו של כותב שורות אלה נחצה לשניים כשאני (חוקר את המנגנוניים המוחיים שמאחורי תפיסת צבע, מבין דבר או שניים בצבעים) ראיתי – ועדיין רואה – שמלה לבנה וזהובה בעוד אשתי (גרפיקאית במקצועה – מבינה דבר או שניים בצבעים) הכריזה בגאון שאני עיוור צבעים ולא ברור איך אני חוקר צבע כשברור לכל עין כי מדובר בשמלה כחולה ושחורה…

אז מה הצבע האמיתי של השמלה? ובכן הצבע האמיתי של השמלה לא באמת מעניין (במיוחד כי אני טועה בגדול) מה שבאמת חשוב זה איך יכול להיות שאנשים שונים רואים את אותה שמלה באותה תמונה בצבעים כל כך שונים.

התשובה לשאלה הזאת מכריחה אותנו להבין לעומק מהו בעצם צבע, ועד כמה שהייתי רוצה לענות בהרחבה על השאלה הזאת אני חושש שלא לשם כך התכנסנו ולכן אני רק אגיד שצבע אמנם נובע מתכונה פיזיקלית – הרכב האור שמגיע מעצמים מסוימים אל העין שלנו – אבל למעשה מה שקובע את הצבע של עצם מסוים הוא המוח שלנו וכמו שתכף נראה, הוא לא תמיד מתחשב במה שהתכונות הפיזיקליות מספרות לו… התופעה שאני כן ארחיב עליה את הדיבור כיוון שהיא מכרעת בהקשר של השמלה היא תופעה בשם Color Constancy – או “קביעות הצבע” (בתרגום לא מוצלח לעברית).

לראות את העולם דרך משקפיים ורודות

בשנים האחרונות ניתן לראות לא מעט אנשים שחובשים משקפי שמש שאין להן עדשות כהות פשוטות אלא יש להן גוון כלשהו, צהבהב או ורדרד. בואו נדמיין לרגע שאנחנו חובשים את המשקפיים האלה על עינינו ברגע זה ממש, כל ילד בגן חובה יודע שאם מערבבים צהוב עם אדום מקבלים כתום ושצהוב וכחול נותן ירוק, האם המשמעות היא שחבישת המשקפיים הצהבהבים תגרום לי לראות שמיים ירוקים? האם אראה את האור האדום ברמזור ככתום? התשובה הפשוטה היא לא, פשוט לא, כל מי שלבש משקפיים מהסוג המדובר יודע כי למעשה לאחר מספר שניות הגוון הצהבהב נעלם ואנחנו תופסים את העולם באותם צבעים שהיינו תופסים אותו ללא המשקפיים, השמיים הם עדיין כחולים והאור האדום נשאר אדום (לא, זה לא תירוץ קביל לעבירת תנועה). אבל מדוע? הרי הרכב האור שעובר דרך העדשות הצהובות בוודאי השתנה.

התשובה לכך היא שהמוח שלנו הוא מכונה מופלאה ומליוני שנות אבולוציה לימדו אותו להתאים את עצמו בצורה אופטימלית לצרכינו. הרכב האור הזמין לנו משתנה מאוד לאורך היום. נסו לחשוב על האור החזק והלבן שמגיע באמצע היום לעומת האור האדמדם העמום של השקיעה, הרכב האור שחוזר מעצם מסוים יהיה שונה בתכלית בשעות היום השונות. המשמעות היא שהיינו אמורים לראות את העולם בצבעים אחרים לגמרי בצהריים ובערב, הבננות לדוגמא היו הופכות לכתומות בעת השקיעה, הים לסגול וכו’. אבל מציאות כזאת היתה מקשה מאוד על הישרדות בעולם בו צבע יכול להבדיל בין פרי רעיל לפרי אכיל ובין ענף תמים לראשו של נחש ארסי, מכאן שמישהו צריך לעשות סדר ולדאוג שתפוח ישאר אדום, לא משנה באיזה תאורה אנחנו מביטים עליו. וזה בדיוק מה שהמוח שלנו עושה, כשאנחנו תופסים צבע של עצם מסוים אנחנו לא מעבדים רק את האור המוחזר מהעצם עצמו אנחנו למעשה מכניסים לחישוב גם את כלל הרמזים שיש לנו לגבי מהי התאורה הכללית כרגע ומשתמשים במידע זה על מנת לנסות ולפענח את הצבע ה”אמיתי” של העצם עליו אנו מביטים וזהו המנגנון הקרוי Color constancy.

אז עד כאן כולנו יכולים להיות מאושרים ולהודות למוח שלנו על העבודה הטובה שהוא עושה, אחרי הכל מי היה רוצה שהעולם ישנה צבעים בכל פעם שאנחנו עוברים מחדר שמואר בתאורת פלורוסנט לבנה לחדר שבו יש מנורת להט צהבהבה? אבל לצערנו לא הכל ורוד (או אולי כתום) כמו שהוא נשמע. היכולת של המוח לשקלל את הצבע מתוך כלל התמונה יכולה לעיתים להטעות אותנו ולגרום לאשליות מסוימות כמו למשל בדוגמא הבאה:

image2

שני הריבועים המסומנים בכוכבית בשתי הקוביות הם למעשה אפורים ממש כמו הריבוע הקטן הנמצא מימין. הריבוע האפור נתפס כצהוב כאשר הרקע כחול כיוון שהמוח מניח שהוא עצמו מואר בתאורה כחולה בעוד בקובייה הימנית בה התאורה צהובה הוא נתפס ככחול. ממש קשה להאמין ששני הריבועים הם למעשה זהים מבחינת הרכב האור שלהם (לא מאמינים לי? תבדקו בפוטושופ… תודו שכבר בדקתם…).

ומה עם השמלה?

אז הנה אנחנו חוזרים לשמלה שלנו… השמלה היא במקור כחולה ושחורה, עם כך (לצערנו) אי אפשר להתווכח (ועל כך תעיד התמונה הבאה).

אבל התמונה שעליה נסוב הויכוח נלקחה בתנאי תאורה מאוד מיוחדים כאלה שגרמו להרכב האור שחוזר ממנה להיות מאוד גבולי, ניתן לראות את ה”צבעים האמיתיים” של השמלה בתמונה הבאה:

image4

בנוסף כמעט ואין פריט מידע נוסף בתמונה שיכול לעזור למוח שלנו להבין את רמת התאורה שהיתה על השמלה באותו זמן ולכן צריך לנחש. וכאן בא לידי ביטוי ההבדלים בין כל אדם ואדם, חלק מהאנשים (או יותר נכון חלק מהמוחות) מנחשים שהתאורה על השמלה היתה תאורה כחלחלה של אמצע אור יום בשעת צהריים. במקרה המוח מפרש את הכחלחלות של השמלה כנובעת מהתאורה ועל כן השמלה נתפסת כלבנה, ואת הגוון הזהוב כהה הוא מפרש כזהוב. לעומת זאת חלק אחר של האוכלוסייה מניח שהתאורה היא יותר צהבהבה, בדומה לתאורה של נורת להט. במקרה כזה הכחלחלות הופכת לכחול כיוון שהתאורה הצהבהבה רק מחלישה אותה ואילו הזהב הופך לשחור מתוך הנחה כי התאורה הצהובה היא שגרמה לגוון הזהבהב ולא הצבע המקורי של השמלה. ככל הנראה מקרה השמלה הוא כל כך גבולי שהוא גורם להפרדה כמעט בלתי נתפסת באוכלוסייה.

מה שאותי מדהים במיוחד בתמונה הוא שלמרות שאני יודע בודאות מה אמור להיות הצבע של השמלה וראיתי אותה בתמונה עם תאורה נייטרלית, אני עדיין רואה אותה לבנה וזהובה – אני לא מצליח לשכנע את המוח שלי שהוא טועה, כנראה שהוא פשוט יותר חכם ממני.

TED: תעתועי ראיה ואיך אנחנו רואים אותם

כתב אורח

אנחנו מארחים מפעם לפעם כותבים טכנולוגים אורחים, המפרסמים כתבות בתחומי התמחות שלהם. במידה ואתם מעוניינים לפרסם פוסט בשמכם, פנו אלינו באמצעות טופס יצירת קשר באתר.

הגב

6 תגובות על "שמלה אחת ועולם שנחלק לשניים – מה ההסבר המדעי לזה?"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* שימו לב: תגובות הכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, לרבות דברי הסתה, הוצאת דיבה וסגנון החורג מהטעם הטוב ו/או בניגוד לדין ימחקו. Geektime מחויבת לחופש הביטוי, אך לא פחות מכך לכללי דיון הולם, אתיקה, כבוד האדם והדין הישראלי.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
נוח
Guest

אני לא מאמין באבולוציה, זה נוגד את היהדות.
כל החיות הגיעו מתיבת נוח ובני האדם נוצרו מהאל.

icecore
Guest

אני רואה את זה עדין לבן וזהוב. לא מצליח להבין איפה הכחול והשחור

ניר
Guest

בתמונה האחרונה- נסו לגלול את המסך כך שרואים רק את החצי העליון של השמלה. במצב הזה אני רואה אותה בלבן/זהב. וכשרואים רק את החלק התחתון- אני רואה שחור/כחול.

נחמד :)

??????
Guest

איפה בדיוק אתם רואים לבן וזהב ??????????

שחר
Guest
הניתוח מעניין אבל לדעתי חסר פה חלק חשוב שקשור לעיבוד תמונה. התמונה של השמלה מגורענת ומפוקסלת, עם רקע בהיר. נראית כמו איזור בהיר בתמונה שהובהר. זה קשור לכך שחיישני מצלמות דיגיטליות קולטות הרבה יותר פרטים באזורים בהירים של התמונה מאשר באזורים הכהים, ורוב המצלמות מבצעות עיבוד תמונה ש-“מבהיר” פרטים באיזורים הכהים, וההבהרה יוצרת גם עיוות בצבע. התוצאה היא תמונה שנראית כאילו ולמה בחושך או בצל, וגם ערוצי צבע “שרופים”. עכשיו נכנס הנושא של טמפרטורת קלווין וההבדל בין הצורה שהמוח שלנו וחיישן מצלמה מעבדים צבעים. אנחנו רגילים שאיזורים מוצללים בתמונות יהיו בעלי סטיה לגוון כחול ואזורים בתאורה חמה בעלי סטיה לזהב.… Read more »
נעה
Guest

מעניין

wpDiscuz

תגיות לכתבה: