Software | Mozek | Grafický editor

Je ta fotka černobílá, nebo barevná? Náš mozek realitu pouze odhaduje a vymýšlí si

  • Klasický počítač bezchybně zpracuje bit po bitu dat
  • Mozek si realitu naopak spíše představuje a chybuje
  • Teď se tím baví internet u další optické iluze

Internet je plný optických klamů a rébusů, které názorně ukazují, jak náš mozek zpracovává vizuální informace a jak se – naštěstí – liší od každého klasického počítače.

Lidský mozek a jeho síť neuronů totiž okolní svět spíše odhadují, než aby si jej zcela přesně vypočítaly. Někteří neurovědci tak mluví o tom, že mentální realita, tedy to, co si myslíme, že vnímáme svými smysly, je vlastně jen nekončící forma halucinace (Anil Seth, University od Sussex).

Halucinace, u které můžeme jen doufat, že okolní fyzikální realitu popisuje pokud možno co nejpřesněji. Ostatně, pokud netrpíte barvoslepostí, jistě se všichni shodneme, že čtvereček níže je zelený:

Klepněte pro větší obrázek
Tento čtvereček je zelený, ale co to vlastně znamená?

Jenže se nabízí primitivní a zároveň nekonečně složitá otázka: Co je to, na mentální úrovni, zelená barva? Jinými slovy, naše oči a mozky se shodují jen v tom, že informaci, která dorazila ze zrakového nervu, říkáme zelená barva. Ale co když si ji každý představujeme úplně jinak?

Mimochodem, stejnou otázku si můžeme položit i u všech dalších smyslů a je to docela děsivá představa.

Mozek zpracovává komplexní scénu

Dobrá, nebudeme se v tom raději hlouběji rýpat a ukážeme si některé další aspekty mentální reality, které už máme opravdu společné. Na obrázku níže se vám bude levý obdélník O jevit tmavší než ten pravý, ačkoliv oba mají úplně stejný odstín. Jedná se o tzv. White's illusion

Klepněte pro větší obrázek
Oba obdélníky O mají stejnou barvu

Za vše mohou na neurobiologické úrovni neurony a jejich laterální inhibice, tedy tendence excitovaného neuronu snížit aktivitu svých sousedů, jak praví odkazovaná Wikipedie. Stručně řečeno, vnímání jasu/barvy obdélníků O bezprostředně ovlivňuje jejich okolí.  Zatímco černé čáry A a C vlevo O ztmavují, ty bílé vpravo zesvětlují.

Mozek se v tomto případě tedy snaží interpretovat realitu trošku jinak. Má tendenci ji ohýbat podle komplexní scény a nevnímá ji jako shluk nějakých diskrétních a vzájemně nesouvisejících prvků. 

Jakou má to kolečko barvu?

Černé a bílé linky můžeme samozřejmě nahradit barevnými a naše smysly použijí opět stejný přístup. Obrázek od profesora Davida Novicka z Texaské univerzity (mimochodem, další ukázky barevných iluzí najdete na jeho webu) o tom jasně vypovídá:

Klepněte pro větší obrázek
Jakou mají kolečka barvu? Samozřejmě v obou případech stejnou.

Ačkoliv je za maskou čar úplně stejné žluté kolečko, díky prohozené barvě čar, které jej protínají, se nám jednou jeví oranžové a podruhé zelené.  Jedná se o jednu z mnoha variant na tzv. Munker's Illusion – stačí toto spojení zadat do vyhledávače.

Chyba, nebo naopak?

Díky podobnému chování si sice naše vědomí tak trochu vymýšlí, co vlastně vnímá, ale my těchto nepřesností využíváme každý den počínaje zpracováváním bohatých barevných scén na monitoru, ačkoliv je obraz povětšinou složený jen z drobných bodů – subpixelů, které svítí nanejvýš červeně, zeleně a modře, a konče polotónovým tiskem novin.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Princip černobílé a barevné polotónové techniky k zobrazení spojitých  přechodů a libovolných odstínů pomocí několika chytře rozmístěných diskrétních bodů. O zbytek se postará lidská představivost

Color Assimilation Grid

Barevné iluze před pár dny znovu připomněl norský vývojář Øyvind Kolås. Pokud jste to jméno doposud neslyšeli, vězte, že se jedná o jednoho z tvůrců populárního svobodného grafického editoru Gimp, respektive knihovny GEGL, která je jeho podložím.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Kolåsova technika Color Assimilation Grid v testovací verzi Gimpu (Foto: Øyvind Kolås)

Kolås se na sklonku července pochlubil jedou zajímavou funkcí, kterou se naučí příští verze knihovny a tedy i Gimpu. Říká ji Color Assimilation Grid a využívá přesně toho, o čem se tu celou dobu bavíme. Využívá tedy iluze lidského mozku k tomu, aby proměnila černobílý obrázek v barevný pomocí docela primitivní sítě vzájemně se křížících diagonálních čar, teček aj., které jej překrývají.

Když mozek maluje

Kouzlo spočívá v tom, že jsou to právě tyto čáry, které nesou samotnou informaci o barvě. To znamená, že pokud bude mít síť čar nad šedou oblohou modrou barvu, vaše biologická grafická karta se vás pokusí přesvědčit, že nebe na fotografii není šedé, ale také modré.

Klepněte pro větší obrázek'
Diagonální barevná mřížka nad černobílou fotografií. Mozek se postará o to, aby byly barevné i plochy uvnitř mřížky.  Podívejte se z větší dálky.

Princip je opět stejný jako v příkladech z úvodu článku. Mozek vnímá obraz jako celek, a tak některé signály zesílí a jiné zeslabí, což v tomto případě bude znamenat zesílení signálů, které nesou barvu (čáry), jež uplatní na celou plochu scény,

Novinka se objeví v příští verzi Gimpu

Kolås už svoji novinku vložil do zdrojových kódů knihovny GEGL, na její novou verzi a Gimp si ale budeme muset ještě počkat. Fanoušci mnohahodinového hledání prerekvizit a instalování rozsáhlých projektů si sice mohou zdrojové kódy GEGL/Gimp stáhnout z webu projektu a vše si zkompilovat u sebe na počítači (mnoho štěstí), pokud na to ale nemáte nervy, vytvořte si vlastní mřížku.

Klepněte pro větší obrázek
Mřížku si můžete vyrobit samozřejmě i sami třeba pomocí masky z konkrétního barevného obrázku a zobrazit ji nad černobílým. Jen to bude o něco pracnější.

V libovolném editoru ji pak zobrazte jako další vrstvu nad černobílým pozadím a obarvěte podle toho, jaké má mít podloží barvu. Jednu takovou pro rychlé experimentování si můžete stáhnout v průhledném PNG

Kolåsova vlastně docela jednoduchá technika přitom nemusí sloužit pouze na obarvení černobílých statických snímků, ale docela dobře pomůže i pro obarvení videa, kde svoji roli hraje i komprese, která mřížku přece jen trošku rozpije do černobílého podkladu.

Černobílá videa dnes umějí obarvovat i nejrůznější neuronové sítě, výsledek je však mnohdy zbytečně agresivní. V tomto případě by tedy obě techniky mohly fungovat vedle sebe. A.I. by se použila pouze ke strojové detekci objektů v obrazu se známou barvou (zelené lesy, modré nebe atp.), načež o samotnou a nepříliš invazivní vizualizaci by se postarala Kolåsova mřížková technika.

V každém případě, i tato zajímavá ukázka připomíná, že mozek nemůžeme jen tak jednoduše srovnávat s klasickým počítačem, oba stroje totiž fungují naprosto odlišně.

Diskuze (31) Další článek: Nová verze spywaru Pegasus krade autorizační klíče k Facebooku, Googlu a dalším službám

Témata článku: Technologie, Věda, Software, Web, Internet, Wikipedia, Mozek, Grafický editor, Psychologie, PNG, Mřížka, Gimp, Barva, GEGL, Anil Seth, Klasický počítač, Texaská univerzita, Iluze, Obdélník, Realita, Bit


Určitě si přečtěte



Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test Wi-Fi mesh

Nejlepší hodinky pro všechny aktivity

Důležité aplikace na cesty

Jak streamovat video na Twitch